Veiligheidsvoorraad in de productie: bereken de benodigde buffer

Home » Bronnen » Veiligheidsvoorraad in de productie: bereken de benodigde buffer

Geschatte leestijd: 11 minuten

Een tekort aan onderdelen kan een assemblagelijn stilleggen, ook als het ontbrekende onderdeel nauwelijks iets kost. Meer van dat onderdeel op voorraad houden lijkt dan verstandig. Maar van elk onderdeel meer aanhouden legt al snel geld vast in voorraad die misschien niet nodig is.

Veiligheidsvoorraad geeft die keuze een gerichter doel: extra voorraad aanhouden om onzekerheid op te vangen, niet alleen omdat de aanvulling lastig te coördineren is. Bereken de buffer op basis van de vraag en de aanvultijd die u daadwerkelijk verwacht. Controleer vervolgens of de volgende batch beschikbaar kan zijn op het moment dat de planning die nodig heeft.

Als u de voorraad aanvult met eigen productie, helpt SkyPlanner bij die tweede controle. Arcturus plant de batch in naast de overige productiewerkzaamheden. In de Gantt-weergave ziet u wanneer de batch volgens de planning gereed is. Zo besteedt u minder tijd aan het afstemmen van de werkvolgorde op machines en kunt u eerder reageren op een dreigend tekort.

Wat is veiligheidsvoorraad in de productie?

Veiligheidsvoorraad is extra voorraad die het risico op tekorten door onverwachte vraag of vertraging bij de aanvulling verkleint. Afhankelijk van waar beschikbaarheid belangrijk is, kunnen fabrikanten deze voorraad aanhouden als ingekochte materialen, onderdelen die in meerdere producten worden gebruikt of eindproducten.

Deze voorraad komt boven op de hoeveelheid die nodig is voor de verwachte vraag tijdens de aanvultijd. Verwacht u 320 beugels te verbruiken voordat de volgende batch beschikbaar is, dan dekken die 320 beugels de normale vraag. De extra hoeveelheid voor vraag die hoger uitvalt dan verwacht, is de veiligheidsvoorraad.

Een bekende seizoensgebonden stijging hoort thuis in de vraagplanning. Een structureel langere doorlooptijd bij de leverancier moet worden meegenomen in de aannames voor de aanvulling. Geen van beide hoort verstopt te zitten in een buffer waarvan de onderbouwing ontbreekt.

Veiligheidsvoorraad is ook bedoeld om te gebruiken. Het is niet per definitie een apart opgeslagen reserve waar niemand aan mag komen. Een deel ervan verbruiken betekent op zichzelf niet dat de planning heeft gefaald. Raakt de veiligheidsvoorraad herhaaldelijk op, dan is dat wel reden voor onderzoek.

Bepaal wat de buffer moet beschermen

Begin met een artikel waarvan een tekort merkbare gevolgen heeft. Een goedkoop bevestigingsmiddel dat in veel samenstellingen wordt gebruikt, verdient mogelijk meer aandacht dan een duur onderdeel dat eenvoudig te vervangen is.

Ga na wat er gebeurt als het artikel ontbreekt: komt een knelpunt stil te staan, moet een levering aan een klant wachten of kan de productie overschakelen op een andere taak? Weeg die gevolgen af tegen de kosten van het extra kapitaalbeslag, de opslag, het kwaliteitsverlies en de veroudering van de extra voorraad.

Kies vervolgens op welk punt in het productieproces u voorraad aanhoudt. Een gemeenschappelijk onderdeel kan voor meerdere eindproducten worden gebruikt, terwijl voorraad van eindproducten de directe verzending van één specifiek product mogelijk maakt. Voeg niet automatisch op elk stuklijstniveau een aparte buffer toe voor dezelfde verstoring. Leg vast welk risico elke buffer afdekt.

Ga bij onderdelen uit van de vraag op het punt waar u de voorraad aanhoudt. Leveringen aan klanten zijn niet altijd een goede maatstaf voor de onderdelenbehoefte: productiebatches kunnen een ander afnamepatroon veroorzaken. Bekende behoeften moeten de basis vormen voor de materiaalplanning. De buffer vangt de resterende onzekerheid op.

Zo berekent u de veiligheidsvoorraad

Voor een artikel met een wisselende vraag en een betrouwbare, vaste aanvultijd wordt vaak de volgende berekening gebruikt:

Veiligheidsvoorraad = z × σd × √L

Hierbij geldt:

• z is de factor voor het gekozen cyclusserviceniveau.
• σd is de standaardafwijking van de dagelijkse vraag. Deze geeft aan hoe sterk de dagelijkse hoeveelheden rond het gemiddelde variëren.
• L is de doorlooptijd voor aanvulling, uitgedrukt in hetzelfde type dagen.

Dit model gaat ervan uit dat de vraag per dag onafhankelijk is van die op andere dagen en redelijk stabiel blijft. Ook moet de vraag over de aanvulperiode geschikt zijn voor benadering met een normale verdeling. Het is een bruikbaar uitgangspunt bij regelmatig verbruik, geen universele formule voor elk productieartikel.

Een uitgewerkt voorbeeld uit de productie

Stel u een fabriek voor die een veelgebruikte montagebeugel maakt voor haar assemblagelijnen. Afgeronde batches gaan naar een onderdelenmagazijn. De volgende cijfers dienen als voorbeeld:

Invoergegeven	Waarde
Gemiddelde vraag per werkdag	80 beugels
Standaardafwijking van de dagelijkse vraag	20 beugels
Vaste aanvultijd tot de voorraad bruikbaar is	4 werkdagen
Beoogd cyclusserviceniveau	95%
Bijbehorende z-factor, afgerond	1,65

De fabriek bewaakt de aanvulling continu. Er is dus geen extra wachttijd door een wekelijkse beoordeling. Elke aanvulbatch komt na vier werkdagen in zijn geheel beschikbaar.

De berekening is:

Veiligheidsvoorraad = 1,65 × 20 × √4 = 66 beugels

De 66 beugels vormen de buffer voor onzekerheid. De verwachte vraag tijdens de aanvultijd staat daar los van:

80 × 4 = 320 beugels

Samen komen de verwachte vraag en de veiligheidsvoorraad uit op 386 beugels. In dit voorbeeld wordt dat de grens waarbij aanvulling wordt gestart, niet de grootte van de volgende batch.

Gebruik de juiste gegevens voor de berekening

Bereken de variatie in de dagelijkse vraag op basis van een representatieve reeks daghoeveelheden. Neem ook werkdagen mee waarop er werkelijk geen vraag was. Gebruik de standaardafwijking van die dagelijkse waarnemingen, niet een maandelijkse standaardafwijking gedeeld door het aantal dagen. Controleer op ontbrekende transacties en onvervulde vraag: de geregistreerde afname kan kunstmatig laag lijken wanneer een tekort verhindert dat de productie het onderdeel verbruikt.

Verwerk voorspelbare veranderingen in de vraagplanning. Als het verbruik groeit of seizoensgebonden is, kan de variatie in onbewerkte historische gegevens een bekend patroon ten onrechte als onzekerheid weergeven. Gebruik een methode die uitgaat van de resterende voorspellingsfout, in plaats van elke afwijking van een oud gemiddelde als willekeurig te behandelen.

Meet de aanvultijd tot het artikel bruikbaar is. Bij ingekocht materiaal kunnen ontvangst en keuring daar deel van uitmaken. Voor de zelf geproduceerde beugel omvat deze tijd het wachten, alle bewerkingen in het bewerkingsplan en de overbrenging naar het onderdelenmagazijn. Alleen de machinedraaitijd is dus niet de aanvultijd.

Ook de gebruikte kalender moet overeenkomen. Meet u de dagelijkse variatie over werkdagen, dan moet u ook de doorlooptijd in diezelfde werkdagen uitdrukken. Meng niet zonder meer kalenderdagen en productiedagen.

Wat als ook de doorlooptijd varieert?

Het model met vier dagen is niet geschikt voor een aanvulproces dat soms vier en soms acht dagen duurt. Het gemiddelde daarvan invullen voor L houdt geen rekening met de extra onzekerheid.

Gebruik een model dat variatie in de doorlooptijd meeneemt, of analyseer de vraag tijdens werkelijke aanvulperioden om de benodigde bescherming te schatten. Controleer of drukke perioden zowel het verbruik als de wachtrijen in de productie vergroten. Die effecten kunnen samenhangen, waardoor een formule die uitgaat van onafhankelijkheid tussen vraag en doorlooptijd het risico verkeerd kan weergeven.

Bij onregelmatige vraag, zeer grote afzonderlijke afnames of weinig bruikbare historische gegevens moet u een andere methode toetsen aan het werkelijke vraagpatroon van het artikel. Een tijdelijke buffer op basis van vergelijkbare artikelen en praktijkervaring kan werkbaar zijn, mits u de onderbouwing vastlegt en de buffer opnieuw beoordeelt zodra meer gegevens beschikbaar zijn.

Kies het serviceniveau, niet alleen de vermenigvuldigingsfactor

In deze berekening betekent een cyclusserviceniveau van 95% dat er, onder de aannames van het model, ongeveer 95% kans is om een aanvulcyclus zonder voorraadtekort te doorlopen. Het betekent niet dat 95% van de gevraagde eenheden direct wordt geleverd, of dat 95% van de klantorders op tijd aankomt.

Het aandeel van de gevraagde eenheden dat direct uit voorraad wordt geleverd, heet de vulgraad. Een klein en een groot tekort kunnen elk tellen als één cyclus met een voorraadtekort, terwijl ze heel verschillende gevolgen hebben voor de vulgraad en de productie.

Kies het beoogde niveau op basis van de gevolgen van een tekort en de kosten van het aanhouden van de buffer. Geef niet elk goedkoop artikel een laag streefniveau alleen omdat de voorraadwaarde gering is.

Als het beoogde cyclusserviceniveau voor dezelfde beugel wordt verhoogd naar 99%, hoort daarbij een afgeronde z-factor van 2,33:

2,33 × 20 × √4 = 93,2 beugels, naar boven afgerond op 94

U kiest dus tussen 66 en 94 extra beugels voor verschillende niveaus van bescherming. Dat is geen aanbeveling om voor elk artikel een serviceniveau van 99% te hanteren. Beoordeel of de extra bescherming het aanhouden van meer voorraad waard is.

Veiligheidsvoorraad, bestelpunt en seriegrootte zijn afzonderlijke keuzes

Deze hoeveelheden beantwoorden verschillende vragen:

Keuze	Wat u ermee bepaalt	Voorbeeld met beugels
Veiligheidsvoorraad	Extra hoeveelheid om onzekerheid op te vangen	66 beugels
Bestelpunt	Wanneer u de aanvulling start	Voorraadpositie van 386 beugels
Seriegrootte	Hoeveel u aanvult	Een voorbeeldserie van 400 beugels

Voor het hier gebruikte voorraadbeleid met continue bewaking geldt:

Bestelpunt = verwachte vraag tijdens de aanvuldoorlooptijd + veiligheidsvoorraad

Bestelpunt = 320 + 66 = 386 beugels

Gebruik de voorraadpositie om te bepalen wanneer u moet aanvullen: de bruikbare, aanwezige voorraad plus openstaande aanvullingen, min de hoeveelheden die volgens uw voorraadadministratie nog geleverd moeten worden of al gereserveerd zijn. Voorkom dat u dezelfde verplichting dubbel meetelt. Als u alleen naar de fysiek aanwezige voorraad kijkt, kunt u onnodig een nieuwe serie starten terwijl er al voldoende in bestelling staat.

Een openstaande aanvulling is pas na ontvangst beschikbaar voor de assemblage. De bestelde hoeveelheid kan een dubbele bestelling voorkomen, terwijl de geplande ontvangst toch te laat komt om een tekort te vermijden. Controleer daarom zowel de hoeveelheid als het moment waarop die beschikbaar komt.

De keuze voor een serie van 400 beugels is een afzonderlijke productiebeslissing, die afhangt van omstellingen, handling en capaciteit. Een minimale productiehoeveelheid is een ondergrens voor de seriegrootte, niet de streefwaarde voor de veiligheidsvoorraad. Een grotere serie kan de gemiddelde voorraad verhogen zonder de buffer voor onzekerheid te corrigeren.

Als u alleen op vaste momenten beoordeelt of aanvulling nodig is, moet de voorraad ook de wachttijd tot de volgende beoordeling overbruggen. Neem de berekening voor vier dagen bij continue bewaking dus niet ongewijzigd over voor een wekelijkse beoordeling. Ook grote onttrekkingen waardoor de voorraadpositie in één keer onder het bestelpunt zakt, vragen om aandacht: u kunt dan niet aannemen dat de aanvulling bij precies 386 start.

Bepaal waarom de buffer opraakte voordat u hem vergroot

Stel dat de serie beugels volgens de planning al twee werkdagen later gereedkomt dan het aanvulbeleid veronderstelt. Bij gemiddeld verbruik zijn voor die twee dagen nog eens 80 × 2 = 160 beugels nodig. De buffer van 66 beugels voor vraagonzekerheid is niet berekend op deze bekende vertraging.

Bij een acuut voorraadtekort kan een spoedaanvulling of tijdelijke buffer nog steeds nodig zijn. Maar door alleen de structurele veiligheidsvoorraad te verhogen, neemt u de oorzaak in de planning niet weg.

Wat u constateert	Wat u controleert of aanpast
Onverwachte vraag overschrijdt herhaaldelijk de geplande bandbreedte	Beoordeel de variatie, de aannames over de vraag en het beoogde serviceniveau opnieuw.
Een normale aanvulling duurt nu langer	Werk de verwachte vraag tijdens de doorlooptijd bij en bereken de buffer opnieuw voor de aangepaste periode die u moet overbruggen.
Uit de wachtrij voor de machine blijkt dat een bestaande serie vertraging oploopt	Los het conflict rond capaciteit, materiaal of prioriteit op en beoordeel de gevolgen voor het overige werk.
Geregistreerde voorraad is niet te vinden of niet bruikbaar	Corrigeer voorraadsaldi, reserveringen of de kwaliteitsstatus voordat u de streefwaarde aanpast.
Door opbrengstverliezen wordt meer materiaal verbruikt dan gepland	Corrigeer de geplande toeslag voor materiaalverbruik en onderzoek het proces. Maak onderscheid tussen verwacht verlies en onzekerheid.

Verschillende oorzaken kunnen tegelijk spelen. Een betere planning neemt echte onzekerheid bij leveranciers niet weg, en een grotere buffer creëert geen ontbrekende productiecapaciteit. De relevante vraag is welke maatregel het tekort aanpakt waarmee u daadwerkelijk te maken hebt.

Maak de geplande aanvuldatum haalbaar met SkyPlanner

Zodra u de aanvulhoeveelheid hebt bepaald, helpt SkyPlanner APS u om het bijbehorende productiewerk naast de klantorders in te plannen. In plaats van een aparte wachtrij voor voorraadaanvulling bij te houden en die handmatig af te stemmen, plant u de serie in dezelfde planning als het andere werk op uw machines.

Arcturus berekent de planning op basis van de ingestelde werkstations, diensten, bewerkingsduren, afhankelijkheden en prioriteiten. De Gantt-weergave toont de bewerkingsroute en het geplande gereedmoment van de serie. Zo ziet u of de aanvulling van de beugels gereed is voordat de assemblage ze nodig heeft, in plaats van een openstaande productieorder als beschikbare voorraad te beschouwen.

Als een spoedorder van een klant de serie naar achteren schuift, bepaalt u de prioriteiten. Arcturus berekent de volgorde opnieuw, waarna u de planning van de betrokken taken beoordeelt. Als de planning zo is ingesteld dat deze rekening houdt met materiaalbeschikbaarheid, bepaalt ook die beschikbaarheid wanneer het werk kan beginnen. Autopilot kan de planning bijwerken bij ingestelde gebeurtenissen of op vaste tijdstippen, terwijl uw regels en vergrendelingen van kracht blijven.

Dat is een praktische reden om voor SkyPlanner te kiezen: minder handmatig afstemmen van wachtrijen die om dezelfde capaciteit vragen, en eerder zicht op een vertraagde aanvulling, wanneer er nog tijd is om de planning aan te passen.

Houd het bufferbeleid en het inplannen van werk gescheiden. Een melding van SkyPlanner over een lage voorraad kan voor u aanleiding zijn om een aanvulorder aan te maken; het voorraadniveau leidt niet automatisch tot het aanmaken van een order. Met de berekening hierboven bepaalt u de voorraadbuffer. Arcturus plant het werk in dat u aanmaakt of via een integratie binnenhaalt.

Wat betere afstemming bij Piristeel veranderde

Piristeel, fabrikant van dakveiligheidsproducten en regenwatersystemen, werkte voorheen met grote productieseries en buffervoorraden, terwijl afdelingen weinig zicht hadden op elkaars werk. In zijn klantverhaal over SkyPlanner beschrijft het bedrijf hoe een gedeelde Gantt-weergave voor de hele productie hielp om kleinere series beter af te stemmen. Grote buffers waren niet langer een voorwaarde om de productie soepel te laten verlopen.

Die ervaring laat de waarde zien van een inzichtelijke, goed afgestemde planning. Het gaat er niet om elke buffer te verkleinen, maar om te voorkomen dat u extra voorraad aanhoudt omdat de productieplanning moeilijk te beheersen is.

Beoordeel de buffer en het aanvulplan in samenhang

Leg voor uw eerste artikel vast op welke vraaggegevens u zich baseert, hoe lang het duurt tot een aanvulling bruikbaar is, welk serviceniveau u nastreeft, hoe groot de berekende buffer is en welke bestelregels en seriegrootte u hanteert. Toets dit beleid aan latere tekorten en het werkelijke verloop van de aanvullingen. Beoordeel het opnieuw wanneer de vraag, de leverbetrouwbaarheid, de doorlooptijd of de gevolgen van een tekort veranderen. Eén rustige cyclus is onvoldoende bewijs dat de buffer te groot is.

Houd een onderbouwde buffer aan voor werkelijke onzekerheid. Gebruik SkyPlanner om de geplande aanvuldatum zichtbaar te maken en productiewerk dat om dezelfde capaciteit vraagt op elkaar af te stemmen. SkyPlanner kan via zijn open REST API met elk ERP- of MES-systeem worden geïntegreerd. Zo kunt u beter plannen naast uw bestaande systeem.

Plan een SkyPlanner-demo en neem één artikel dat u op voorraad aanvult als voorbeeld, samen met een spoedorder die de bijbehorende serie onlangs naar achteren schoof. Bekijk hoe de gezamenlijke planning de gereeddatum verandert en welke keuzes uw planner daardoor heeft. Wilt u liever eerst zelf verkennen wat er mogelijk is? Probeer SkyPlanner met demogegevens.