SAMENVATTING ORGANISATIE VAN HET PRODUCTIEPROCES (2019-2020)
Inhoudsopgave
CURSUSINFO & EXAMEN ......................................................................................................................... 4
DEEL 1: FACILITIES DESIGN ...................................................................................................................... 4
INLEIDING ............................................................................................................................................ 4
FUNCTIONELE LAYOUT PLANNING (FLP) ........................................................................................... 17
FLP: FLOW DATA ............................................................................................................................ 17
KWANTITATIEVE FLOW DATA.................................................................................................... 17
KWALITATIEVE FLOW DATA ...................................................................................................... 21
FLP: METHODEN ............................................................................................................................ 24
KWANTITATIEVE METHODEN .................................................................................................... 24
LINEAIR TOEWIJZINGSPROBLEEM ......................................................................................... 26
HONGAARSE METHODE .................................................................................................... 28
VOORBEELDOEFENINGEN ......................................................................................................... 30
KWADRATISCH TOEWIJZINGSPROBLEEM.............................................................................. 37
B&B-METHODE .......................................................................................................................... 40
VOORBEELD: B&B GEïLLUSTREERD ....................................................................................... 43
CRAFT-METHODE............................................................................................................... 52
KWALITATIEVE METHODEN ....................................................................................................... 66
GRAFENTHEORETISCHE METHODEN ..................................................................................... 66
GROUP TECHNOLOGY BASED LAYOUT .............................................................................................. 77
CLUSTERING ALGORITMES ............................................................................................................ 77
R&CM ALGORITME .................................................................................................................... 80
ROC ALGORITME ....................................................................................................................... 83
SC ALGORITME .......................................................................................................................... 88
MP APPROACH .......................................................................................................................... 93
ASSEMBLY LINE BALANCING (ALB) .................................................................................................... 97
SINGLE-MODEL DETERMINISTIC LINE BALANCING........................................................................ 99
B&B-ALGORITME ..................................................................................................................... 102
RPW HEURISTIEK ..................................................................................................................... 105
HOFFMANN HEURISTIEK ......................................................................................................... 107
BALANCEREN VAN SINGLE MODEL U-VORMIGE LIJNEN ............................................................. 109
MIXED MODEL LINE BALANCING ................................................................................................. 111
DEEL 2: WAREHOUSING ...................................................................................................................... 120
FUNCTIES EN FLOWS VAN EEN WAREHOUSE ................................................................................. 120
ORDER PICKING SYSTEMEN ............................................................................................................. 123
1
,SAMENVATTING ORGANISATIE VAN HET PRODUCTIEPROCES (2019-2020)
DESIGN VAN ORDER PICKING SYSTEMEN ........................................................................................ 128
PICKING TECHNOLOGY ................................................................................................................ 129
LAYOUT DESIGN........................................................................................................................... 131
STORAGE ASSIGNEMENT ............................................................................................................. 132
BATCHING .................................................................................................................................... 135
ZONING ........................................................................................................................................ 137
ROUTING...................................................................................................................................... 138
DEEL 3: DYNAMIC BEHAVIOR .............................................................................................................. 141
INTRODUCTIE................................................................................................................................... 141
BASIC FACTORY DYNAMICS: BENCHMARK MODELS ....................................................................... 149
BEST CASE PERFORMANCE .......................................................................................................... 151
WORST CASE BEHAVIOR .............................................................................................................. 153
PRACTICAL WORST CASE BEHAVIOR ........................................................................................... 155
VARIABILITY BASICS ......................................................................................................................... 160
Procestijdvariabiliteit................................................................................................................... 161
Preemptive outages ................................................................................................................ 162
Non-preemptive outages ........................................................................................................ 163
Quality Problems ..................................................................................................................... 164
Flowvariabiliteit ........................................................................................................................... 166
Enkele basisoefeningen: equipment selection ............................................................................ 168
VARIABILITY INTERACTIONS: QUEUEING MODELS.......................................................................... 171
M/M/1-model.............................................................................................................................. 173
M/M/m-model ............................................................................................................................ 174
G/G/1-model ............................................................................................................................... 174
G/G/m-model .............................................................................................................................. 175
Batching & buffer sizing .................................................................................................................. 180
Batching ....................................................................................................................................... 180
Parallel process batching ......................................................................................................... 181
Serial process batching ............................................................................................................ 184
Transfer batching..................................................................................................................... 188
Buffer sizing ................................................................................................................................. 190
DEEL 4: MATERIAL FLOW CONTROL .................................................................................................... 192
Pull control systems ........................................................................................................................ 192
KANBAN (JIT) ............................................................................................................................... 193
CONWIP ....................................................................................................................................... 197
Vergelijken van KANBAN en CONWIP ......................................................................................... 197
2
,SAMENVATTING ORGANISATIE VAN HET PRODUCTIEPROCES (2019-2020)
3
,SAMENVATTING ORGANISATIE VAN HET PRODUCTIEPROCES (2019-2020)
CURSUSINFO & EXAMEN
• Deel 1: Facilities Design: optimalisatie van kosten
o Inzicht in financiële performantie van productiesystemen/-processen
o Optimaliseren van layouts van productiesystemen
• Deel 2: Warehousing: distributiecentra en magazijnen spelen een belangrijke rol in onze
regio
• Deel 3: Dynamisch gedrag van productiesystemen/-processen
o Inzicht in operationele performantie van productiesystemen/-processen
▪ WIP = work-in-process
▪ TH = throughput
▪ CT = cycle time
• Deel 4: Material Flow control
o KANBAN
o CONWIP
• Examen: schriftelijk, gesloten boek (kwantitatieve en technische cursus)
o 2 Rekenoefeningen (8-10 ptn)
o Aantal multiple choice vragen (10-12 ptn): theorie, inzichten of kleine rekenvragen
o Voor Deel 2 van de cursus krijg je een formularium op het examen!
DEEL 1: FACILITIES DESIGN
INLEIDING
facilities location structural design
facilities planning
facilities design layout design
handling system
design
• Facilities zijn fabrieken, productiesystemen of dienstensystemen (vb: banken)
• Op operationeel vlak zijn er niet veel verschillen tussen productiesystemen enerzijds, en
dienstensystemen anderzijds.
Facilities location: waar moeten m’n warehouses staan? Waar moet ik de fabrieken gaan plaatsen?
(zie cursus SCM)
Facilities design: bestaat uit 3 onderdelen:
• Structural design: ontwerp van gebouwenstructuur + bijhorende voorzieningen (water,
verwarming, koeling, elektriciteit,…)
• Layout design: layout van de productieruimten, ondersteunende ruimten en
personeelsruimten.
4
, SAMENVATTING ORGANISATIE VAN HET PRODUCTIEPROCES (2019-2020)
o Hier ligt de focus van de cursus!
• Handling system design: handlingsysteem voor intern transport (uitrusting, personeel,…)
o Niet in deze cursus omdat er momenteel nog geen modellen bestaan die optimaal
ontwerp van het handlingsysteem en layout combineren.
5 LAYOUTTYPES:
- Doksysteem (“vaste plaats layout”)
- Jobshop (“functionele layout, process layout”)
- Celproductie (“group technology based layout”)
- Lijnproductie (“flowproductie, product layout”)
- Continue flow (“continue productie”)
In eenzelfde bedrijf of fabriek kunnen meerdere layouttypes voorkomen: ‘Hybride layouts’
o Voorbeeld: auto-assemblagebedrijf:
▪ Cellen voor belangrijke high-volume onderdelen of subassemblages
▪ Jobshop voor minder belangrijke low-volume onderdelen of subassemblages
▪ Lijnproductie voor eindassemblage (meestal gebonden lijn)
Voor zover die onderdelen of subassemblages zelf geproduceerd worden en dus niet
worden outgesourced!
- Link tussen layouttype en de levenscyclus van het product:
o Layout van het productieproces past zich aan doorheen de tijd in de levenscyclus van het
product
▪ Start up: laag volume (jobshop)
▪ Naarmate productievolume groeit: process verschuift naar linksonder op de
diagonaal.
- Gelijkaardige type processen vertonenen gelijkaardige beheersproblemen:
o alle doksystemen hebben gelijkaardige beheersproblemen
o alle lijnsystemen hebben gelijkaardige beheersproblemen (namelijk lijnbalancering)
o alle jobshopsystemen hebben gelijkaardige beheersproblemen (namelijk lange wachttijden,
hoge WIP, moeilijk beheersbaar,…)
o …
5
, SAMENVATTING ORGANISATIE VAN HET PRODUCTIEPROCES (2019-2020)
LAYOUT DESIGN:
“welk type layout past het best bij het ‘type’ product onafhankelijk van wat het product eigenlijk is?”
Ideale layout van producttype bepalen op basis van 2 dimensies:
- Procesflexibiliteit: hoge of lage flexibiliteit? (y-as)
- Productvariëteit: hoge of lage productvariëteit (x-as)
o Hangt ook samen met productvolume (lage variëteit hoog volume)
Hoe meer variëteit je wil aanbieden met uw productiesysteem, hoe groter de flexibiliteit zou moeten zijn
(maar hoe meer flexibiliteit, hoe minder efficiënt want dan is cost per unit hoger)
5 Layouttypes: welk layouttype past het beste bij een bepaald producttype?
Mismatch costs: als je van de diagonaal afwijkt, zit je niet meer op de ideale lijn en dan loop je onnodige
kosten op of kom je misschien in een gebied dat niet meer feasible is.
Hoe minder flexibiliteit in de productieprocessen:
- Hoe hoger lotgroote (#units per batch)
- Hoe hoger beheersbaarheid van het systeem
- Hoe lager complexiteit van plannen en opvolgen
- Hoe lager productkost
6
Inhoudsopgave
CURSUSINFO & EXAMEN ......................................................................................................................... 4
DEEL 1: FACILITIES DESIGN ...................................................................................................................... 4
INLEIDING ............................................................................................................................................ 4
FUNCTIONELE LAYOUT PLANNING (FLP) ........................................................................................... 17
FLP: FLOW DATA ............................................................................................................................ 17
KWANTITATIEVE FLOW DATA.................................................................................................... 17
KWALITATIEVE FLOW DATA ...................................................................................................... 21
FLP: METHODEN ............................................................................................................................ 24
KWANTITATIEVE METHODEN .................................................................................................... 24
LINEAIR TOEWIJZINGSPROBLEEM ......................................................................................... 26
HONGAARSE METHODE .................................................................................................... 28
VOORBEELDOEFENINGEN ......................................................................................................... 30
KWADRATISCH TOEWIJZINGSPROBLEEM.............................................................................. 37
B&B-METHODE .......................................................................................................................... 40
VOORBEELD: B&B GEïLLUSTREERD ....................................................................................... 43
CRAFT-METHODE............................................................................................................... 52
KWALITATIEVE METHODEN ....................................................................................................... 66
GRAFENTHEORETISCHE METHODEN ..................................................................................... 66
GROUP TECHNOLOGY BASED LAYOUT .............................................................................................. 77
CLUSTERING ALGORITMES ............................................................................................................ 77
R&CM ALGORITME .................................................................................................................... 80
ROC ALGORITME ....................................................................................................................... 83
SC ALGORITME .......................................................................................................................... 88
MP APPROACH .......................................................................................................................... 93
ASSEMBLY LINE BALANCING (ALB) .................................................................................................... 97
SINGLE-MODEL DETERMINISTIC LINE BALANCING........................................................................ 99
B&B-ALGORITME ..................................................................................................................... 102
RPW HEURISTIEK ..................................................................................................................... 105
HOFFMANN HEURISTIEK ......................................................................................................... 107
BALANCEREN VAN SINGLE MODEL U-VORMIGE LIJNEN ............................................................. 109
MIXED MODEL LINE BALANCING ................................................................................................. 111
DEEL 2: WAREHOUSING ...................................................................................................................... 120
FUNCTIES EN FLOWS VAN EEN WAREHOUSE ................................................................................. 120
ORDER PICKING SYSTEMEN ............................................................................................................. 123
1
,SAMENVATTING ORGANISATIE VAN HET PRODUCTIEPROCES (2019-2020)
DESIGN VAN ORDER PICKING SYSTEMEN ........................................................................................ 128
PICKING TECHNOLOGY ................................................................................................................ 129
LAYOUT DESIGN........................................................................................................................... 131
STORAGE ASSIGNEMENT ............................................................................................................. 132
BATCHING .................................................................................................................................... 135
ZONING ........................................................................................................................................ 137
ROUTING...................................................................................................................................... 138
DEEL 3: DYNAMIC BEHAVIOR .............................................................................................................. 141
INTRODUCTIE................................................................................................................................... 141
BASIC FACTORY DYNAMICS: BENCHMARK MODELS ....................................................................... 149
BEST CASE PERFORMANCE .......................................................................................................... 151
WORST CASE BEHAVIOR .............................................................................................................. 153
PRACTICAL WORST CASE BEHAVIOR ........................................................................................... 155
VARIABILITY BASICS ......................................................................................................................... 160
Procestijdvariabiliteit................................................................................................................... 161
Preemptive outages ................................................................................................................ 162
Non-preemptive outages ........................................................................................................ 163
Quality Problems ..................................................................................................................... 164
Flowvariabiliteit ........................................................................................................................... 166
Enkele basisoefeningen: equipment selection ............................................................................ 168
VARIABILITY INTERACTIONS: QUEUEING MODELS.......................................................................... 171
M/M/1-model.............................................................................................................................. 173
M/M/m-model ............................................................................................................................ 174
G/G/1-model ............................................................................................................................... 174
G/G/m-model .............................................................................................................................. 175
Batching & buffer sizing .................................................................................................................. 180
Batching ....................................................................................................................................... 180
Parallel process batching ......................................................................................................... 181
Serial process batching ............................................................................................................ 184
Transfer batching..................................................................................................................... 188
Buffer sizing ................................................................................................................................. 190
DEEL 4: MATERIAL FLOW CONTROL .................................................................................................... 192
Pull control systems ........................................................................................................................ 192
KANBAN (JIT) ............................................................................................................................... 193
CONWIP ....................................................................................................................................... 197
Vergelijken van KANBAN en CONWIP ......................................................................................... 197
2
,SAMENVATTING ORGANISATIE VAN HET PRODUCTIEPROCES (2019-2020)
3
,SAMENVATTING ORGANISATIE VAN HET PRODUCTIEPROCES (2019-2020)
CURSUSINFO & EXAMEN
• Deel 1: Facilities Design: optimalisatie van kosten
o Inzicht in financiële performantie van productiesystemen/-processen
o Optimaliseren van layouts van productiesystemen
• Deel 2: Warehousing: distributiecentra en magazijnen spelen een belangrijke rol in onze
regio
• Deel 3: Dynamisch gedrag van productiesystemen/-processen
o Inzicht in operationele performantie van productiesystemen/-processen
▪ WIP = work-in-process
▪ TH = throughput
▪ CT = cycle time
• Deel 4: Material Flow control
o KANBAN
o CONWIP
• Examen: schriftelijk, gesloten boek (kwantitatieve en technische cursus)
o 2 Rekenoefeningen (8-10 ptn)
o Aantal multiple choice vragen (10-12 ptn): theorie, inzichten of kleine rekenvragen
o Voor Deel 2 van de cursus krijg je een formularium op het examen!
DEEL 1: FACILITIES DESIGN
INLEIDING
facilities location structural design
facilities planning
facilities design layout design
handling system
design
• Facilities zijn fabrieken, productiesystemen of dienstensystemen (vb: banken)
• Op operationeel vlak zijn er niet veel verschillen tussen productiesystemen enerzijds, en
dienstensystemen anderzijds.
Facilities location: waar moeten m’n warehouses staan? Waar moet ik de fabrieken gaan plaatsen?
(zie cursus SCM)
Facilities design: bestaat uit 3 onderdelen:
• Structural design: ontwerp van gebouwenstructuur + bijhorende voorzieningen (water,
verwarming, koeling, elektriciteit,…)
• Layout design: layout van de productieruimten, ondersteunende ruimten en
personeelsruimten.
4
, SAMENVATTING ORGANISATIE VAN HET PRODUCTIEPROCES (2019-2020)
o Hier ligt de focus van de cursus!
• Handling system design: handlingsysteem voor intern transport (uitrusting, personeel,…)
o Niet in deze cursus omdat er momenteel nog geen modellen bestaan die optimaal
ontwerp van het handlingsysteem en layout combineren.
5 LAYOUTTYPES:
- Doksysteem (“vaste plaats layout”)
- Jobshop (“functionele layout, process layout”)
- Celproductie (“group technology based layout”)
- Lijnproductie (“flowproductie, product layout”)
- Continue flow (“continue productie”)
In eenzelfde bedrijf of fabriek kunnen meerdere layouttypes voorkomen: ‘Hybride layouts’
o Voorbeeld: auto-assemblagebedrijf:
▪ Cellen voor belangrijke high-volume onderdelen of subassemblages
▪ Jobshop voor minder belangrijke low-volume onderdelen of subassemblages
▪ Lijnproductie voor eindassemblage (meestal gebonden lijn)
Voor zover die onderdelen of subassemblages zelf geproduceerd worden en dus niet
worden outgesourced!
- Link tussen layouttype en de levenscyclus van het product:
o Layout van het productieproces past zich aan doorheen de tijd in de levenscyclus van het
product
▪ Start up: laag volume (jobshop)
▪ Naarmate productievolume groeit: process verschuift naar linksonder op de
diagonaal.
- Gelijkaardige type processen vertonenen gelijkaardige beheersproblemen:
o alle doksystemen hebben gelijkaardige beheersproblemen
o alle lijnsystemen hebben gelijkaardige beheersproblemen (namelijk lijnbalancering)
o alle jobshopsystemen hebben gelijkaardige beheersproblemen (namelijk lange wachttijden,
hoge WIP, moeilijk beheersbaar,…)
o …
5
, SAMENVATTING ORGANISATIE VAN HET PRODUCTIEPROCES (2019-2020)
LAYOUT DESIGN:
“welk type layout past het best bij het ‘type’ product onafhankelijk van wat het product eigenlijk is?”
Ideale layout van producttype bepalen op basis van 2 dimensies:
- Procesflexibiliteit: hoge of lage flexibiliteit? (y-as)
- Productvariëteit: hoge of lage productvariëteit (x-as)
o Hangt ook samen met productvolume (lage variëteit hoog volume)
Hoe meer variëteit je wil aanbieden met uw productiesysteem, hoe groter de flexibiliteit zou moeten zijn
(maar hoe meer flexibiliteit, hoe minder efficiënt want dan is cost per unit hoger)
5 Layouttypes: welk layouttype past het beste bij een bepaald producttype?
Mismatch costs: als je van de diagonaal afwijkt, zit je niet meer op de ideale lijn en dan loop je onnodige
kosten op of kom je misschien in een gebied dat niet meer feasible is.
Hoe minder flexibiliteit in de productieprocessen:
- Hoe hoger lotgroote (#units per batch)
- Hoe hoger beheersbaarheid van het systeem
- Hoe lager complexiteit van plannen en opvolgen
- Hoe lager productkost
6
