Productie in cellen: wanneer past een productiecel?

Home » Bronnen » Productie in cellen: wanneer past een productiecel?

Geschatte leestijd: 10 minuten

Bij productie in cellen staan de machines en werkcentra voor een productfamilie dicht bij elkaar, in de volgorde van de bewerkingen. Onderdelen gaan niet langer heen en weer tussen afzonderlijke vakafdelingen: een productiecel brengt verschillende bewerkingen samen in een compacte opstelling. Het doel is minder transport, minder wachttijd en een kortere weg naar een gereed product.

De belangrijkste vraag is niet of u een nette U-vorm op de plattegrond kunt tekenen. Het gaat erom of een productfamilie die bewerkingen betrouwbaar kan doorlopen met de beschikbare mensen, materialen en capaciteit.

Een goede cel voorkomt onnodige overdrachten. Maar orders blijven concurreren om een gedeelde meetmachine, een nabewerkingsproces of een productiemiddel eerder in het proces. SkyPlanner APS helpt die twee werkelijkheden met elkaar te verbinden. Arcturus, de AI voor de planning, stemt de orderbewerkingen in de cel af op de rest van de fabriek. Zo bent u minder tijd kwijt aan het op elkaar afstemmen van afzonderlijke werklijsten.

Hoe een productiecel de doorstroming verandert

Bij een functionele indeling staan gelijksoortige machines bij elkaar: draaibanken in de ene ruimte, freesmachines in een andere en de assemblage weer ergens anders. Elke afdeling verwerkt producten met verschillende bewerkingsroutes. Onderdelen worden tussen die afdelingen vervoerd en moeten soms wachten tot het volgende productiemiddel beschikbaar is.

Een cel wordt daarentegen ingericht rond een productfamilie. De producten binnen die familie moeten een voldoende vergelijkbare bewerkingsvolgorde hebben om zo’n groepering zinvol te maken. Alleen uiterlijke gelijkenis is niet genoeg: twee behuizingen die op elkaar lijken, kunnen verschillende processen vereisen, terwijl heel verschillend ogende onderdelen vrijwel dezelfde route kunnen volgen.

Neem bijvoorbeeld een productfamilie waarvoor draaien, boren en ontbramen nodig zijn. Door die bewerkingen bij elkaar te plaatsen, kan het team het werk doorgeven zonder het steeds door de fabriek te vervoeren of in de wachtrij van een andere afdeling te zetten.

Het doel is waar mogelijk een continue doorstroming, per stuk of in kleine overdrachtsbatches. Er hoeft niet bij elke stap precies één stuk tegelijk te worden verwerkt om van productie in cellen te kunnen spreken. Het gaat erom hoe goed de hele bewerkingsvolgorde werkt, niet hoe groot de batch is die elke machine afzonderlijk kan afwerken.

Moet een cel U-vormig zijn?

Nee. Een U-vormige opstelling kan de loopafstanden verkorten en het begin en einde van de bewerkingsvolgorde dichter bij elkaar brengen. Een rechte of andere compacte opstelling kan beter passen bij de machines, de benodigde toegang en het werk. De vorm dient het proces; ze bepaalt niet de methode.

Productie in cellen heeft ook raakvlakken met lijnproductie. Een cel bedient doorgaans een productfamilie met enige variatie, terwijl een specifieke productielijn is ingericht op een meer gestandaardiseerde stroom bij het vereiste volume. Er bestaat geen universele volumegrens tussen beide. Kies de opstelling die past bij uw productmix en de uit te voeren werkzaamheden, niet het etiket dat het meest ‘lean’ klinkt.

Voor- en nadelen: welke afweging maakt u?

De grootste kans ligt in het terugdringen van tijd die niets aan het product toevoegt. Kortere transportbewegingen en minder overdrachten verkleinen de afstand tussen bewerkingen die waarde toevoegen. Kortere wachtrijen betekenen minder onderhanden werk op de vloer en minder tijd om dat werk te zoeken of te verplaatsen.

Als bewerkingen dichter bij elkaar plaatsvinden, kunnen problemen ook eerder zichtbaar worden. Wordt een fout bij het boren direct tijdens het ontbramen ontdekt, dan bereikt die terugkoppeling de vorige stap sneller dan wanneer eerst een grote batch door de fabriek is vervoerd. Het team kan het probleem daardoor eerder indammen. De opstelling alleen zorgt er echter niet voor dat het proces betrouwbaar aan de eisen voldoet.

De keerzijde is minstens zo belangrijk. Machines verplaatsen of extra machines aanschaffen kost geld. Een machine die uitsluitend voor één productfamilie wordt ingezet, kan een lagere bezettingsgraad krijgen dan toen zij de hele fabriek bediende. Operators moeten de juiste vaardigheden hebben en er moet voldoende personele bezetting zijn om de bewerkingen op elkaar te laten aansluiten. Bovendien kan een verandering in de vraag ertoe leiden dat de ene cel overbelast raakt terwijl de andere capaciteit overhoudt.

Een cel is dus geen garantie dat elke machine voortdurend bezig blijft. De waarde zit in een betere doorstroming voor de productfamilie tegen aanvaardbare totale kosten. Houdt u één werkcentrum bezig en ontstaat daardoor een stapel onderdelen die het volgende werkcentrum niet kan verwerken? Dan hebt u de wachtrij tussen afdelingen alleen maar nagebouwd in een kleinere ruimte.

Wanneer is productie in cellen een goede keuze?

Begin bij de producten en hun werkelijke bewerkingsroutes, niet bij de machines die u graag zou verplaatsen. Gebruik een representatieve mix van orders, inclusief de varianten die meer tijd kosten en het werk dat de beoogde cel regelmatig verlaat.

Vraag	Een kansrijk uitgangspunt	Een reden voor nader onderzoek
Volgen de producten dezelfde route?	Het meeste werk volgt een gemeenschappelijke bewerkingsvolgorde	Vaak stappen overslaan, teruggaan naar eerdere stappen of geheel andere routes volgen
Is er terugkerende vraag?	Voldoende herhaalwerk om de inzet van productiemiddelen te rechtvaardigen	Incidenteel werk of een sterk wisselende productmix
Kunnen de bewerkingen goed op elkaar aansluiten?	Op elkaar afgestemde bewerkingstijden, beheersbare omsteltijden en een passende personeelsbezetting	Eén lange bewerking of veelvuldig omstellen bepaalt de doorstroming
Wat moet gedeeld blijven?	Voor bewerkingen buiten de cel is de beschikbare capaciteit inzichtelijk en bruikbaar	Een gedeeld specialistisch proces heeft al een onvoorspelbare wachtrij

Deze vragen helpen bij de afweging; ze betekenen niet dat producten identiek moeten zijn of de vraag volkomen stabiel moet zijn. Een fabriek met uiteenlopend werk kan een cel gebruiken voor een productfamilie met een herhaalbare route en daarnaast een jobshop-indeling behouden voor werk met minder voorspelbare routes.

Bekijk naast de route ook welke werkzaamheden nodig zijn. Maak onderscheid tussen handmatige handelingen, machinedraaitijd en de verplaatsingen van de operator. Een machine die een deel van de cyclus onbemand draait, stelt andere eisen aan de personeelsbezetting dan een machine die voortdurend aandacht vraagt. Alleen machinetijden optellen vertelt u niet of één operator de hele bewerkingsvolgorde veilig kan bedienen.

Onderzoek ook het omstellen tussen varianten binnen de productfamilie. Als elke kleine batch een lange omsteltijd vraagt, zorgt het dichter bij elkaar zetten van machines niet vanzelf voor een frequente, rendabele doorstroming. Mogelijk zijn kortere omsteltijden of een andere batchindeling nodig voordat de cel het beoogde voordeel oplevert.

Sommige processen kunt u beter buiten de cel houden. Dure testapparatuur, warmtebehandeling of een gedeeld nabewerkingsproces kunnen voor veel productfamilies worden ingezet. U hoeft niet voor elke cel aparte voorzieningen voor al die processen te hebben. Wel moet u die bewerkingen meenemen bij het beoordelen van de doorlooptijd en leverbetrouwbaarheid van de productfamilie.

Voorbeeld: de cel verbetert, maar de wachtrij bij de eindcontrole blijft

Stel dat draaien, boren en ontbramen nu in een compacte cel plaatsvinden. Het team kan een behuizing met minder overdrachten door die bewerkingen laten gaan. Voor de eindcontrole is echter een coördinatenmeetmachine nodig die met de rest van de fabriek wordt gedeeld.

Stel dat de order voor behuizingen vóór verzending twee uur controle nodig heeft. Tot de uiterste verzendtijd zijn er nog maar drie controle-uren met personele bezetting beschikbaar. Een andere order waarvoor al een toezegging is gedaan, heeft daarvan twee uur nodig. Deze tijden omvatten de verwerking, het instellen en al het vereiste controlewerk; de taken kunnen op die machine niet overlappen.

Samen vragen de orders vier uur binnen een tijdvak van drie uur. Zelfs bij een perfecte doorstroming in de cel blijft er bij de gedeelde eindcontrole een tekort van één uur.

Sneller ontbramen levert dat ontbrekende uur niet op. De planner moet de concurrerende toezeggingen beoordelen en een daadwerkelijke oplossing overwegen: meer controle-uren met personele bezetting, een ander geschikt productiemiddel of een aangepaste levertoezegging. Een andere volgorde kan één order veiligstellen, maar maakt de capaciteit niet toereikend voor beide orders.

Meet daarom de doorlooptijd tot en met de goedkeuring, in plaats van de klok stil te zetten zodra het product de cel verlaat. Een kortere interne doorlooptijd is nuttig. De klant profiteert er pas van als ook de resterende bewerkingen op tijd klaar kunnen zijn.

Daarom mag de cel ook geen losstaande planning hebben waarin de eindcontrole als het probleem van iemand anders wordt beschouwd. Zowel het werk uit de cel als de andere order moet in dezelfde capaciteitsplanning staan.

Begin met een proef voor één productfamilie voordat u de hele fabriek herinricht

Kies een productfamilie met een duidelijke route en een wezenlijk doorstromingsprobleem. Leg de huidige totale doorlooptijd, de wachttijden tussen bewerkingen, het onderhanden werk en de leverbetrouwbaarheid vast. Neem ook de gedeelde processen buiten de beoogde cel mee, zodat de vergelijking geen wachtrij verbergt door die alleen te verplaatsen.

Loop de voorgestelde bewerkingsvolgorde door met de mensen die het werk uitvoeren. Toets de toegankelijkheid, de handling, de materiaalaanvoer en de personeelsbezetting. Ga ook na wat stilstand bij één bewerking betekent voor de rest van de cel. Een proefopstelling of kleinschalige pilot kan problemen aan het licht brengen voordat u besluit machines te verplaatsen.

Draai een realistische productmix, niet alleen de eenvoudigste variant. Vergelijk de nieuwe doorstroming met de uitgangssituatie en onderzoek waar de tijd is gebleven. Is het onderhanden werk afgenomen? Is de hele order eerder klaar? Stokt de doorstroming door omstellingen of een tekort aan personele bezetting? Krijgt het productiemiddel buiten de cel ineens een piek aan werk te verwerken?

Gebruik de bevindingen om de opstelling, de werkmethode en de planning in samenhang te verbeteren. U zoekt een herhaalbare manier om de productfamilie te leveren, niet een geslaagde demonstratie op een uitzonderlijk rustige dag.

Neem de cel op in een samenhangende planning met SkyPlanner

Zodra de productiemethode vaststaat, zet SkyPlanner de bewerkingsroutes om in ingepland werk. Leg de processtappen van het product vast, samen met de bewerkingsduren, geschikte werkcentra en materiaalbehoeften. Dit hoeft maar één keer. Nieuwe orderregels nemen die route over; de order levert het product, de hoeveelheid en de leverdatum.

Arcturus plant de orders in samenhang in op basis van de ingestelde capaciteit van de werkcentra, ploegendiensten, afhankelijkheden en prioriteiten. Als materiaalbewuste planning is ingeschakeld, telt ook de beschikbaarheid van materialen mee in de berekening. De Gantt-weergave toont de resulterende volgorde over de werkcentra heen, inclusief gedeelde productiemiddelen buiten de cel.

In het voorbeeld van de behuizing geeft de weergave pas een bruikbaar beeld als zowel de bewerkingsroute van de cel als de andere order die dezelfde inspectiecapaciteit nodig heeft erin staan. De planner ziet wanneer de bewerkingen zijn ingepland en kan de einddata beoordelen, zonder handmatig een aparte cellijst en inspectiewachtrij opnieuw te moeten opbouwen.

Houd de werkelijke capaciteit van de cel zichtbaar

Neem de productiemiddelen die het werk daadwerkelijk begrenzen op in het model. Kunnen draaien, boren en ontbramen gelijktijdig op verschillende onderdelen plaatsvinden? Dan kan die capaciteit uit beeld raken als de hele cel wordt gemodelleerd als één werkcentrum dat alle bewerkingen na elkaar uitvoert. Omgekeerd mag de planning niet uitgaan van gelijktijdige handmatige bewerkingen die het beschikbare team niet kan uitvoeren.

In SkyPlanner kunnen werkcentra machines, personen of teams vertegenwoordigen. Ook ploegendiensten en toewijzingen aan medewerkersgroepen worden ondersteund. Toets het model aan de werkelijke personeelsbezetting: dezelfde persoon aan twee machinewerkcentra toewijzen legt op zichzelf geen capaciteitsbeperking vast voor de gedeelde inzet van die operator. Neem die personeelsbezetting mee in de demo, in plaats van aan te nemen dat elke overlap automatisch wordt voorkomen.

Herbereken de planning als de situatie in de fabriek verandert

Een spoedorder of een uitgevallen inspectiedienst heeft gevolgen die verder gaan dan de eerstvolgende taak in de cel. Pas de betreffende prioriteiten of de beschikbare capaciteit aan en laat Arcturus vervolgens de samenhangende planning herberekenen. Beoordeel de gewijzigde einddata voordat u toezegt wat de productie kan leveren.

Zo bent u minder tijd kwijt aan het herstellen van afzonderlijke wachtrijen en ziet u eerder welke leverafspraken een beroep doen op dezelfde productiemiddelen. Uw team bepaalt de productiemethode en de prioriteiten; SkyPlanner berekent op basis daarvan de planning.

U kunt de systemen waarmee uw bedrijf al werkt behouden. SkyPlanner integreert via zijn open REST API met elk ERP- of MES-systeem en verbindt zo bestaande order- en productiegegevens met de fijnplanning.

Wat Eskomatic ons leert over planning

Eskomatic, een Fins verspaningsbedrijf dat in opdracht werkt, stelde de werkvolgorde voorheen grotendeels met de hand vast en had moeite om materiaaltekorten tijdig te signaleren. Met de invoering van SkyPlanner werden bestaande ERP-gegevens gekoppeld aan een visuele werkvolgorde in Gantt en automatische capaciteitsplanning.

Het bedrijf meldt dat het leverdata nauwkeuriger kan vaststellen en dat de productie minder vaak stilvalt door ontbrekende materialen. Die ervaring biedt een nuttige les voor fabrieken die cellen invoeren: neem de materiaalbeschikbaarheid en de belasting van de rest van de fabriek mee in de planning. Zo krijgt een goed ingericht productiegebied werk toegewezen dat het ook daadwerkelijk tot aan de levering kan afhandelen.

Test uw cel samen met het gedeelde knelpunt

Kies voor productie in cellen wanneer de bewerkingsroute, de werkinhoud en de vraag naar producten binnen een productfamilie het samenbrengen van de bewerkingen rechtvaardigen. Beoordeel het resultaat tot en met de laatste vereiste bewerking en neem daarbij ook de productiemiddelen mee die de familie met ander werk deelt.

Kies voor SkyPlanner wanneer het actueel houden van die samenhangende planning ten koste gaat van de tijd die u nodig hebt voor productiebeslissingen. U krijgt één gezamenlijke planning voor de cel en de rest van de fabriek, in plaats van nog een lokale lijst die u met de andere planningen moet afstemmen.

Boek een demo van SkyPlanner en neem een voorgestelde bewerkingsroute voor een cel mee, samen met de bijbehorende personeelsbezetting en het productiemiddel buiten de cel dat het meest waarschijnlijk vertraging zal veroorzaken. Vraag om een recente wijziging in prioriteit of capaciteit te bekijken, inclusief het effect op de andere orders. Wilt u liever eerst de planningsweergave verkennen? Probeer SkyPlanner dan met demogegevens.