Smart & Quick Response bij Variass

Variass, toeleverancier van elektronische systemen, bouwde een eigen middleware oplossing. Als spin in het web maakt deze software data toegankelijk. Met een low-code platform worden apps toegevoegd die iedereen in het bedrijf, van verkoper tot operator, informatie op maat geven. Data-gedreven beslissingsondersteuning is het gevolg!

Variass past al elf jaar Quick Response Manufacturing (QRM) toe. Dat is een methode die de doorstroom maximaliseert, door het werk slim over productiecellen te verdelen. Dit gebeurde met zogenaamde POLCA-kaarten, maar met een app kan de productieplanning nog veel beter. QRM werd zo Smart QRM!

Producten-in-wording kunnen elkaar nu inhalen als een levertijd in gevaar komt, en het systeem adviseert op welke werkplekken operators het beste kunnen staan. ‘Digitalisering en robotisering hebben samen de toegevoegde waarde per werknemer tussen 2015 en nu met 50% vergroot’, vertelt Hendri Kortman.     

Variass in Veendam levert elektronische systemen voor defensie- en veiligheidsproducten, en voor medische en industriële toepassingen. Meestal gaat het om geassembleerde printplaten, al dan niet voorzien van een behuizing. Elk product is een beetje anders, afhankelijk van de specifieke wens van een klant. Eigen producten maakt Variass niet, het is een toeleverancier.

Data
Qua informatievoorziening zijn er op de werkvloer vaak gegevens nodig uit verschillende softwaresystemen.

‘De stuklijsten voor de printplaten, zeg maar alle componenten die je voor de bouw van een bepaalde printplaat nodig hebt, staan bijvoorbeeld in ons ERP-systeem. Dit is SAP’, vertelt Hendri Kortman, innovatiemanager bij Variass.

Pick & place productielijn voor het machinaal assembleren van elektronica componenten. Pas kort voor de assemblage is bekend of lijn A of B voor een bepaalde order wordt gebruikt, en dus ook welke componenten daarheen moeten komen vanuit het magazijn.

De assemblage van een printplaat omvat een serie van bewerkingen met behulp van vier machines. ‘We produceren in kleine batches, steeds 50 tot 200 stuks dezelfde producten. De machinesoftware berekent per batch welke componenten het beste door welke machine geplaatst kunnen worden. We weten echter pas een paar uur van te voren, of een batch productieroute A of B volgt.’

Als je dan nog tijdig de juiste componenten wilt aanvoeren, moet je picklijsten hebben in het magazijn waarop precies staat wat naar welke machine moet worden gebracht.

‘Magazijnmedewerkers kunnen dan parallel aan elkaar werken, dat gaat veel sneller. Om dit mogelijk te maken hebben we destijds een tooltje in Excel gemaakt, dat de stuklijsten uit SAP combineert met de machine-berekeningen, en dat vervolgens per machine picklijsten uitprint.’

Droom
Het was een houtje-touwtje oplossing die soms haperde, maar het werkte wél. ‘Zo ontdekten we de kracht van gecombineerde informatie uit verschillende softwarebronnen. Daarmee kun je niet alleen magazijnmedewerkers, maar iederéén precies de informatie geven die op een bepaald moment nodig is. Software krijgt zo een adviserende rol. Vanaf dat moment hadden we een droom: wat als we álle digitale informatie zouden kunnen gebruiken, om onze medewerkers in elke rol optimaal bij te staan?’

Hendri Kortman: ‘Alle digitale gegevens uit álle bronnen gebruiken, om onze medewerkers op elke plek informatie op maat te geven. Dát is onze droom‘

Koppelen
Nieuw is het idee om alle bedrijfssoftware daartoe aan elkaar te koppelen, beslist niet. Al minstens 20 jaar wordt dit geprobeerd, bijvoorbeeld door een manufacturing execution system (MES) te plaatsen tussen de bedrijfssoftware (ERP) en de productie-omgeving.

Recente ontwikkelingen op het gebied van Smart Industry maken dit nu echter makkelijker. Steeds meer bedrijven slagen er nu in om data naar believen te combineren, te verwerken en te presenteren, terwijl elk gegeven toch slechts één bron houdt, zodat je aanpassingen maar op één plek hoeft te doen.

Iedereen op elke werkplek nformatie naar wéns geven, is nu de heilige graal.

Middleware
‘Theoretisch kun je al je softwarecomponenten daartoe één op één aan elkaar knopen’, vervolgt Kortman. ‘Dan neemt het aantal koppelingen echter extreem toe met het aantal softwaresystemen. Ook moet je dan veel koppelingen aanpassen, als je één softwarepakket een update geeft.’

De oplossing voor dit probleem is extra software als spin in het web. ‘Dan kun je alles enkel koppelen met dat centrale systeem. Als spin in het web kun je bijvoorbeeld een datalake of data warehouse gebruiken, een extra database waarin je een kopie bijhoudt van alle gegevens uit al je softwarebronnen. Wij hebben echter gekozen voor middleware. Dat werkt als een soort lijm. Je maakt dan geen kopie van data, maar je haalt gegevens pas op zodra ze nodig zijn. Er zijn commerciële oplossingen voor, zoals Mendix van Siemens. Wij hebben echter onze middleware zelf ontwikkeld, in de programmeertaal C#. Dit gebeurde als onderdeel van een project in het innovatiecluster Drachten.’

Variass Service Bus
De middleware kreeg als naam Variass Service Bus. ‘Je kunt er naar believen softwarepakketten op aansluiten. Elke aansluiting vergt wel een eigen datastekker oftewel connector. Bij een software update moet je ook opletten of dat geen gevolgen heeft voor de betreffende connector, maar vaak valt dat mee. Bij een update van een pakket zoals SAP verandert de database structuur namelijk vaak niet, en dat is de plek van waaruit je data importeert.’

Een voorwaarde voor het maken van een connector is dat bijvoorbeeld machine-software open toegankelijk is, via API of rechtstreeks via de database. ‘Bij de aanschaf van nieuwe apparatuur letten we daar nu extra op. Bedrijven die nog niet zo ver zijn qua digitalisering adviseer ik dat aspect alvast mee te nemen, met het oog op de toekomst.’

Via ‘Variass Service Bus’ als middleware, wordt data uit alle software oplossingen toegankelijk. Met een low code platform worden apps toegevoegd, die medewerkers informatie op maat geven

Apps
Met middleware alleen ben je er nog niet.

‘Er is ook iets nodig dat de juiste data selecteert, en die vervolgens bewerkt en visualiseert tot een resultaat waar je werkvloer wat aan heeft. Een soort apps, die mensen voorzien van informatie naar wens. Deze apps moeten snel te bouwen en te wijzigen zijn, met weinig programmeerkennis. Twee medewerkers van ons, die ook de middleware maakten, hebben daartoe een low-code platform gemaakt. Low code verwijst daarbij naar het feit dat je weinig hoeft te programmeren om een app te maken.’

De twee programmeurs zijn inmiddels een eigen bedrijf gestart. Daarmee willen ze de middleware-oplossing en het bijpassende low code platform gaan vermarkten. ‘Dat hebben wij niet in de weg gestaan, maar zelfs aangemoedigd omdat het een robuustere oplossing oplevert. Wij hebben echter wél bedongen dat ze het systeem bij ons moeten blijven onderhouden, tot in lengte van dagen.’

Met een low code platform kunnen snel apps worden gemaakt of aangepast

Tijd besparen
Ook als alle informatie uit één pakket komt, bijvoorbeeld SAP, kan een app medewerkers veel tijd besparen.

‘Als een verkoper vroeger bijvoorbeeld de kostprijs van een artikel, dus onze uitgaven voor het maken ervan, wilde vergelijken met de verkoopprijs, dan waren veel clicks nodig in twee SAP-schermen. Een app toont nu in één keer de vergelijking. Sterker nog, de app maakt die actie overbodig. Je kunt namelijk als verkoper een trigger instellen die je waarschuwt als de kost- en verkoopprijs uit balans zijn. De trigger maakt dan een taak voor je aan, om óf de kostprijs te verlagen, óf de verkoopprijs te verhogen.’

Naar wens
Wat geldt voor een verkoper, geldt voor iedereen. Als je herhaaldelijk bepaalde informatie opvraagt uit één of meerdere softwarepakketten, dan kan een app je dit werk uit handen nemen. Elke medewerker kan bij Hendri Kortman een verzoek indienen om een app naar wens te maken.

‘Vroeger konden heel veel mensen zo’n app bouwen. Inmiddels is de functionaliteit van het low code platform echter gegroeid. Je kunt nu bijvoorbeeld ook afbeeldingen toevoegen en steeds complexere berekeningen doen. Daarom hebben we nu vijf mensen aangewezen als app-ontwikkelaar. In nauw overleg met de beoogde gebruiker maken zij nu de applicaties. Het hoeft niet in één keer perfect, want een nieuwe of gewijzigde app maken duurt niet meer dan een paar uur. Ook kunnen delen van bestaande apps worden hergebruikt, door te putten uit een software bibliotheek. ’

Wij danken onze partners/adverteerders, door hen kunnen wij onafhankelijke artikelen maken!
Ontdek bijvoorbeeld hoe onderstaande partij QRM in de praktijk helpt brengen!

Sirris

The Collective Center of the Belgian technological industry

> Naar website

> Toon andere adviseurs categorie QRM

QRM
Om de werklast op de werkvloer zodanig te verdelen dat de doorstroom gemiddeld zo groot mogelijk is, past Variass al elf jaar Quick Response Manufacturing (QRM) toe, zie het kader. Met de uit Lean bekende ‘rechte’ productiestraten met vaste takttijden per productiestap, kun je slechts een beperkt aantal productvarianten maken. Bij Variass is het aantal productvarianten echter eindeloos. Om die te kunnen produceren bestaat hun werkvloer uit flexibele werkcellen, Quick Response Cells of QRC’s, met wisselende routings daartussen.

Bij QRM wordt het logistieke verkeer tussen de QRC’s geregeld met zogenaamde POLCA-kaarten. Als je zo’n kaart naar een ‘toeleverende’ QRC stuurt betekent dit: ‘ik heb capaciteit vrij om werk van jou verder te verwerken’. Een toeleverende QRC kan dan voorrang geven aan werk dat door moet naar jou, in plaats van te werken aan een order die daarna niet meteen door kan stromen.

Generieke POLCA-kaarten
Een POLCA-kaart X/Y staat voor een bepaalde hoeveelheid vrijgekomen capaciteit binnen QRC Y, voor werk komend van X. Tussen elk tweetal QRC’s circuleert normaliter een specifieke set POLCA kaarten. Is de werklast relatief klein, dan circuleren er relatief veel kaarten.

Bij Variass varieert de werklast tussen orders echter zó sterk, dat je de sets POLCA-kaarten voortdurend zou moeten aanpassen. Daarom werd gekozen voor een versimpelde, zij het niet perfecte oplossing: generieke POLCA-kaarten op een centraal bord, met op elke kaart slechts de naam van de ‘ontvangende’ QRC. Als toeleverende QRC loop je dan naar het bord, pakt een POLCA-kaart, en gaat werken aan een order die na jou naar het station moet dat daarop staat.

Onvolkomenheden
Er waren meer onvolkomenheden in de toepasing van QRM bij Variass. Ook de afhandeling van ‘snellopende’ artikelen en spoedorders gaf hoofdbrekens.

Ook daarvoor was een tijdelijke oplossing gevonden: spoedorders kregen voorrang op alle andere orders, vanaf het moment dat ze vrijgegeven werden voor productie. Alsof je fictief even een Lean-productiestraat met nul wachttijd over het QRC-netwerk heen legt! Een elegante vinding, maar opnieuw niet perfect. Spoed is immers een relatief begrip, en levertijden van andere orders mogen er niet door in de problemen komen.

Prioriteit
‘Inmiddels hebben we het POLCA-kaartensysteem vervangen door een digitale productieplanning met low code apps. Dat loste beide onvolkomenheden in één klap op’, vertelt hoofd productie Ernst Mik. ‘Vóór elke QRC bevindt zich een buffer met karretjes met daarop steeds de halffabricaten van één batch. Vroeger ging je First-In-First-Out aan de slag met het dichtstbijzijnde karretje, waarvoor je een POLCA-kaart kon bemachtigen van de ontvangende werkcel. Nu stelt de app voor, met welke batch je het beste als eerste kunt beginnen.’

Er is echter méér. ‘De app kent ook de gewenste afleverdatum van alle orders, én de geschatte resterende bewerkingstijden ervan. Per productieorder wordt dit omgerekend naar een getal dat aangeeft hoe urgent een order is. We geven ook een kleurcode aan die prioriteit. Bij groen hoef je je weinig zorgen te maken, bij geel kom je in de gevarenzone, en rood betekent alle hens aan dek. Gele en rode orders krijgen in een QRC voorrang op groene orders.’

Veel productiestappen zijn geautomatiseerd, maar een deel van de assemblage gebeurt handmatig.

TOC
Deze oplossing, die sterk doet denken aan critical chain project management uit de Theory of Constraints (TOC), werd bedacht door Thimo Bergenhenegouwen. Dit was destijds een 4e jaars student van de Rijksuniversiteit Groningen, onder begeleiding van professor Jos Bokhorst en Martin Land.

‘Bij stages geven wij de voorkeur aan studenten die al logistieke ervaring hebben’, stelt Kortman. ‘Bijvoorbeeld via een baantje, het liefst in de maakindustrie. Dat is een hele dikke pré. Deze student was een echte topper. We hadden gelijktijdig nog zo iemand over de vloer, Rein Hiemstra. Hij bedacht dat je de app ook kunt laten voorstellen om operators andere taken te laten uitvoeren, als daar op een bepaald moment meer behoefte aan is.’

Advies
‘In principe kunnen de mensen meerdere assemblagetaken aan, en elkaar dus helpen of vervangen’, vult Mik aan. ‘De app kent niet alleen de werklast en alle stappen die nog nodig zijn, maar ook alle vaardigheden van de medewerkers. Op basis daarvan adviseert de app nu over de taakverdeling.’

Dat is niet meer dan een advies. ‘In elke Quick Response Cell is er iemand die beslist wat er gebeurt. Mensen weten namelijk altijd meer dan software. Misschien voelt “Piet” zich vandaag bijvoorbeeld niet zo goed, waardoor die persoon beter de voor hem meest gangbare taak kan blijven doen. Bovendien heeft iedereen favoriete taken, en daar wil je zo veel mogelijk rekening mee houden. Verder is planningsinformatie nooit zwartwit. Twee afleverdata kunnen bijvoorbeeld hetzelfde zijn, maar één klant zit wellicht veel meer te springen om ons product. Wordt er daadwerkelijk van taak gewisseld dan weet de software dat ook, omdat een operator dan bij de ene werkplek uitlogt en op een andere weer in. De app herberekent vervolgens de planning.’

Inspelen
Net zoals veel andere bedrijven ondervindt Variass de gevolgen van een steeds onvoorspelbaardere wereld.

Kortman: ‘Met elke order is tegenwoordig wel iets bijzonders. Een leverancier kan je bijvoorbeeld kort van te voren laten weten, dat ze een bepaalde component toch niet kunnen leveren. Het omgekeerde gebeurt ook: een component die eerder niet beschikbaar leek, arriveert ineens wel. Dankzij onze realtime productieplanning kunnen we daar nu vlot op inspelen. En als we onverhoopt een bepaalde afleverdatum niet halen, dan weten we ook dat zo snel mogelijk. In dat geval geeft de app onze planners een seintje. Die kunnen dan contact opnemen met de klant, en uitleggen wat er aan de hand is.’

Probleemafhandeling
Er is niet alleen een app voor de productieplanning, maar ook voor probleemafhandeling. ‘Veel machines houden zelf alle verstoringen bij, denk bijvoorbeeld aan de resultaten van visuele inspecties van printplaten. Het kan daarbij gaan om toenemende afwijkingen die nu nog toelaatbaar zijn, maar ook om dingen die direct correctie behoeven of die zelfs leiden tot product afkeur. Een app laat zien welke problemen prioriteit hebben. Daar kun je dan een ticket voor laten aanmaken in Jira, ons issue management system. Operators in een QRC kunnen bij bijzonderheden ook zelf zo’n ticket aanmaken. Jira verzorgt daarna de workflow: wie gaat wat doen om een bepaald probleem op te lossen.’

‘In de Act-fase van de Plan-Do-Check-Act verbetercyclus, waarbij je controleert of een oplossing herhaling van een probleem daadwerkelijk voorkómt, komt er opnieuw een app in actie. In ons geval kan het namelijk zijn dat je hetzelfde product pas een jaar later weer maakt. Op dat moment krijg je dan een waarschuwing: vorig jaar was er een probleem met dit product, controleer daarom of de genomen tegenmaatregelen afdoende zijn.’

Toegevoegde waarde
Overal binnen Variass informeren en adviseren apps inmiddels medewerkers, van inkopers tot verkopers, en van planners tot operators.

‘Samen met het effect van andere automomatisering en robotisering, heeft dit de toegevoegde waarde in euro per werknemer tussen 2015 en nu met liefst 50% vergroot’, besluit Hendri Kortman.   

*) Het interview voor dit artikel vond eind vorig jaar plaats