Wat is Quick Response Manufacturing of QRM?

Quick Response Manufacturing (QRM) is een managementstrategie waarmee bedrijfsresultanten worden geoptimaliseerd door de reactiesnelheid en flexibiliteit te verhogen. QRM is voornamelijk gericht op tijd. Het is de bedoeling dat zo snel mogelijk producten worden geleverd tegen een zo hoog mogelijke leverbetrouwbaarheid. Door snel te leveren en de leverbetrouwbaarheid te vergroten worden de kosten gereduceerd en gaat het rendement van het bedrijf omhoog. Veel bedrijven in de metaaltechniek, industrie en assemblage werken met QRM. Deze managementstrategie wordt vooral ingezet als verbeterstrategie. Dat betekent dat bestaande bedrijven op een gegeven moment gaan invoeren als ze tegen problemen aanlopen op het gebied van het naleven levertijden.

Waarom Quick Response Manufacturing?
Wanneer een bedrijf merkt dat ze moeite heeft om aan de levertijden te voldoen zullen er oplossingen bedacht moeten worden. In de meeste bedrijven is er sprake van een bepaalde productieketen. Deze productieketen bestaat uit verschillende stappen. In deze productieketen moet de doorlooptijd worden verkort om tot effectieve resultaten te komen. Bedrijven die doen aan Lean Manufacturing en grote series van ongeveer dezelfde standaard producten maken kunnen veel winst behalen doormiddel van QRM. Vooral bij een eenvoudige productie en assemblage kan QRM meestal snel en effectief worden ingevoerd en meteen resultaat opleveren.

Productiecellen
Tijden de ontwikkeling van QRM wordt het productieproces in verschillende cellen ingedeeld. Dit worden ook wel de productiecellen genoemd. Tijdens de indeling van deze productiecellen worden werkzaamheden die aan elkaar gerelateerd zijn samengevoegd. De capaciteit van de productiecellen wordt beoordeeld en er wordt gekeken naar de optimale aansluiting tussen de verschillende productiecellen. Het gevaar bij lean manufacturing, lean manufacturing en Quick Response Manufacturing is dat het systeem statisch wordt. Er moet ook ruimte zijn voor de productie van afwijkende producten. Deze moeten een eigen route kunnen volgen langs de verschillende productiecellen. Dat maakt het QRM complex.

Elke productiecel bestaat uit een productieteam met een verantwoordelijkheid om halffabricaten op de juiste manier te produceren en te assembleren. De teams hebben zelf de opdracht om de juiste keuzes te maken om het productieproces zo goed mogelijk te laten verlopen. Dat zorgt er voor dat de teams verantwoordelijkheid krijgen en een bepaalde trotst krijgen als ze de doelstellingen behalen. Het streven is dat productiecellen zichzelf corrigeren en optimaliseren zodat de levertijdens nog beter worden behaald en processen nog effectiever verlopen.

POLCA

De kortst mogelijk doorlooptijd wordt doormiddel van het mechanisme Paired-cell Overlapping Loops of Cards with Authorization gerealiseerd. Dit systeem wordt ook wel POLCA genoemd.

Wat is een 3D-printer?

Een 3D-printer is een printapparaat waarmee men driedimensionale producten en objecten kan produceren op basis van tekeningen uit computerbestanden (CAD Computer Aided Design). Een 3D-printer bouwt als het ware een product laag voor laag op. Het 3D-printen behoort tot de rapid prototyping-industrie omdat je met deze printers zeer snel prototypes kunt maken. Daarom worden 3D-printers ook wel ingezet op een research and development r&d afdeling van een bedrijf. In de praktijk worden 3D-printers gebruikt door engineers, constructeurs, technisch tekenaars, ontwerpers en andere werknemers die producten, werktuigen en constructies ontwikkelen en produceren.

Ontwikkeling van 3D printers
3D printers bestaan al tientallen jaren. Net als andere technische producten en werktuigen is ook de 3D printen steeds verder verbeterd. Oorspronkelijk zou de Amerikaan Chuck Hull de ‘vader’ zijn van de 3D printer. Het driedimensionaal printen is als proces ontstaan uit een aantal projecten van het MIT. Deze projecten werden uitgevoerd het jaar 2000. Het 3D-printen werd een uitbreiding van rapid prototyping. Dit houdt in dat deze printers vooral werden gebruikt om in korte tijd een prototypemodel te produceren. Deze producten werden geproduceerd met een metaal als productiestof.

Door de technologische ontwikkelingen op het gebied van 3D printen kunnen niet alleen nauwkeuriger producten worden gemaakt men kan ook van verschillende materialen 3D objecten en producten produceren met een 3D printer. Zo kan men vormen maken die gemaakt zijn van metaal, plastic, gips, plantaardige stoffen en verschillende kunststoffen.

Oorspronkelijk werden 3D-printers vooral gebruikt door industrieel ontwerpers die nieuwe prototypes ontwikkelden en visualiseerden met behulp van deze vorm van rapid prototyping. Tegenwoordig zijn deze printers veel toegankelijker voor een breder publiek. Er zijn ook 3D printers die door mensen thuis gebruikt kunnen worden. Deze printers zijn veel kleiner en betaalbaarder. Zo kan men bijvoorbeeld met een desktop 3D printer producten maken van kunststof. Men kan daarvoor ABS kunststof gebruiken, dit is een harde kunststof. Daarnaast kan men ook kunststoffen gebruiken die afbreekbaar zijn zoals PLA.

Verschillende soorten 3D-printers
Door de jaren heen zijn er verschillende soorten 3D printers ontwikkeld. De meest verkochte 3D printer ter wereld is de Makerbot Replicator 2. Naast deze printer zijn er nog verschillende andere soorten en merken 3D printers. Hieronder volgen een aantal voorbeelden:

  • Cube is een 3D printer van het bedrijf 3D-systems.
  • De Ultimaker is een zelfbouw-kit, die eerst in elkaar moet worden gebouwd voordat deze gebruikt kan worden.
  • Builder 3D-printer is een printer die niet in elkaar gezet hoeft te worden. Deze printer bevat een stevige metalen behuizing. De Builder 3D-printer kan worden gebruikt voor de productie hoogwaardige kwalitatief deugdelijke producten.
  • Creatr is een 3D printer van het Nederlandse bedrijf Leapfrog, deze printer kan in twee kleuren tegelijk printen.
  • Form 1 is een 3D printer van een Amerikaans bedrijf met een unieke techniek.

Toepassing van 3D printers
Er zijn door de jaren heen veel verschillende 3D printers bedacht en geproduceerd. Hierboven staan slechts een aantal voorbeelden. Deze tekst is echter begin 2017 geschreven en de daarop volgende jaren zal bovenstaande lijst aanzienlijk worden verlengd. Deze printers worden gebruikt voor uiteenlopende processen. Het maken van prototypes doormiddel van rapid prototyping is daar een bekend voorbeeld van. Tegenwoordig worden 3D printers heel breed toegepast. Deze printers worden zelfs gebruikt als productiemiddel. Ook kan men bijvoorbeeld digitaal een bepaald ontwerp kopen om deze vervolgens thuis uit printen op deze printers. Zo kunnen bepaalde producten en prototypes in plaats van fysiek ook digitaal worden vervoerd.

Zelfs voor de bouw gebruikt men 3D printers. Men is er in geslaagd om een complete woning te bouwen met behulp van een 3D printer. Zo kunnen zeer snel woningen worden gebouwd van verschillende materialen.

Hobbyisten zoals modelbouwers en architecten kunnen zelfs schaalmodellen van woningen en voertuigen vervaardigen met 3D printtechniek. Ook onderdelen en behuizingen kunnen worden gemaakt met deze printers. Daardoor kunnen dus ook halffabricaten worden gemaakt in zeer korte tijd. De toepassingen voor 3D printers zullen in de toekomst alleen maar omvangrijker worden.

Wat zijn halffabricaten of halffabrikaten?

Halffabricaten zijn producten die worden gemaakt door de basisindustrie. Het woord ‘halfabricaten’ wordt soms ook geschreven als ‘halffabrikaten’, hiermee worden producten bedoelt die nog verwerkt moeten worden tot een eindproduct. De halffabricaten die worden geproduceerd in de basisindustrie staan aan de basis van verschillende productieprocessen. Een halffabricaat is dus een soort tussenvorm tussen een materiaal en een eindproduct. Een halffabricaat is een grondstof die al is bewerkt maar het product is nog niet gereed voor de eindgebruiker.

Voorbeelden van halffabricaten
Halffabricaten zijn er in verschillende soorten. Deze worden gemaakt in basisindustrieën zoals de olieraffinaderijen en de hoogovens. Uit ijzererts wordt bijvoorbeeld ijzer gewonnen. Dit ijzer wordt in hoogovens verwerkt tot staal. Dit staal kan vervolgens worden verwerkt tot stalen platen en profielen. Deze platen en profielen kunnen worden beschouwd als halffabricaten. Ook de aluminium profielen en aluminium platen zijn voorbeelden van halffabricaten.

Sommige bedrijven maken van deze halffabricaten nog kleine samengestelde halfabricaten die weer worden verwerkt door andere bedrijven tot eindproducten. In verschillende productieprocessen worden producten in een aantal stappen vervaardigd. De producten die dan tijdens deze verschillende stappen ontstaan zijn in feite ook halffabricaten totdat het eindproduct tot stand is gekomen.

Wat is procestechniek en op welke wijze is deze techniek verbonden met de procesindustrie?

Procestechniek is onlosmakelijk verbonden met de procesindustrie. Deze industriële sector is heel breed. De procesindustrie is gericht op het produceren van producten. Deze productie gebeurd in fabrieken. Bij het vervaardigen van producten kunnen verschillende processen worden gebruikt. Zo kunnen bijvoorbeeld chemische of biochemische processen worden gehanteerd voor het vervaardigen van producten. Daarnaast kunnen producten ook doormiddel van fysische processen of mechanische processen worden geproduceerd.

Producten die in de procesindustrie worden geproduceerd
Door de verscheidenheid aan processen die toegepast zijn in de procesindustrie kunnen verschillende producten worden vervaardigd. Hierbij kan onder andere onderscheid worden gemaakt tussen eindproducten en halffabricaten. Een eindproduct is in principe meteen gebruiksklaar terwijl halffabricaten nog één of enkele bewerkingen moeten ondergaan om tot een eindproduct te kunnen komen. De eindproducten kunnen zowel verpakt voedsel als voorwerpen, gereedschappen, verzorgingsproducten, speelgoed en andere producten zijn. Bijna alle producten en voedingsmiddelen die men in het dagelijks leven gebruikt en nuttigt zijn in een fabriek geproduceerd of verpakt. De procesindustrie is daardoor één van de belangrijkste industrieën van de Westerse Wereld.

Wat is procestechniek?
Hierboven heb je gelezen dat er veel verschillende producten worden geproduceerd in de procesindustrie. De materialen waaruit de producten zijn vervaardigd verschillen enorm. Zo kunnen voedingsmiddelen uit melk maar ook uit granen en andere grondstoffen worden vervaardigd. Gebruiksvoorwerpen kunnen uit diverse kunststoffen vervaardigd worden maar ook uit hout en metaal. De manieren waarop deze grondstoffen verwerkt en bewerkt worden verschilt daarnaast ook. De procestechniek houdt zich bezig met het ontwerpen van de juiste machines om een bepaald product te vervaardigden. Daarbij wordt ook gekeken naar de volgorde waarin machines een bepaalde grondstof moeten bewerken tot eindproduct.

In de procesindustrie worden machines gebruikt die in de procestechniek zijn bedacht en gebouwd. De procestechniek richt zich daardoor niet alleen op het ontwerp. De bouw van machines in de procestechniek vormt een belangrijk onderdeel. Omdat machines in feite werktuigen zijn om een bepaalde bewerking uit te voeren wordt procestechniek ook wel onder de werktuigbouwkunde geplaatst. Procestechniek heeft naast een werktuigbouwkundige kant ook raakvlakken met de chemie, elektrotechniek en regeltechniek.

Automatisering in procestechniek
De machines zijn ontworpen en gebouwd om een bepaalde bewerking te doen. Doormiddel van de bewerking wordt een grondstof of halffabricaat in de gewenste vorm gebracht. Deze processen worden in de procestechniek zoveel mogelijk geautomatiseerd. De automatisering van machines is niet eenvoudig. Machines moeten voor een belangrijk deel zelf bewerkingen uitvoeren op het juiste moment. Daarvoor worden machines geprogrammeerd. Er worden in de praktijk verschillende programmeersystemen gebruikt. Een bekend systeem waarmee een machine kan worden geprogrammeerd is een PLC. Deze afkorting wordt voluit als volgt geschreven: Programmable logic controller. PLC systemen zorgen er voor dat bepaalde delen van een machine wel elektrische stroom krijgen en andere delen niet. Dit gebeurd onder ander door het inschakelen en uitschakelen van relais.

Naast een PLC systeem kan ook gebruik worden gemaakt van een Supervisory Control And Data Acquisition oftewel een SCADA. Dit is ook een industrial control system (ICS). Verder wordt in de praktijk ook wel een Distributed Control System (DCS) en een Process control system (PCS) gebruikt. Het programmeren, updaten en aanpassen van deze systemen is het werk van softwarespecialisten. Software engineers zijn voortdurend bezig met het ontwikkelen van nieuwe softwaresystemen voor de procesindustrie. Daarnaast worden software engineers ingezet om oude softwaresystemen te optimaliseren.

Procesoperators in de procestechniek
Procesoperators moeten er voor zorgen dat de processen in fabrieken goed verlopen. Dit gebeurd onder andere op grote beeldschermen en andere systemen waarmee de ontwikkelingen en processen in de fabriek worden gevisualiseerd. Hierbij wordt aandacht besteed aan de manier waarop de machines op elkaar zijn afgestemd en de output van de machines. Daarnaast wordt door de procesoperators gekeken naar de eventuele problemen die kunnen ontstaan bij bepaalde machinelijnen en wat daar de oorzaken van zijn. Hiervoor heeft een procesoperator veel contact met operators in de fabriek.

Operators in de procestechniek
De operators zijn verantwoordelijk voor één of enkele machines in het proces. Er wordt in de praktijk ook wel onderscheid gemaakt tussen machineoperators die verantwoordelijk zijn voor één machine en lijnoperators die verantwoordelijk zijn voor een complete machinelijn. Operators kunnen productiekrachten aansturen en zijn daarnaast verantwoordelijk voor voldoende toevoer van grondstoffen en halffabricaten voor de machine(s). Tijdens het proces kunnen machines echter ook te maken krijgen met een storing, slijtage of een andere vorm van beschadiging waardoor de machine niet goed meer functioneert. Eenvoudige technische problemen worden meestal door de operators zelf opgelost. Complexe problemen vereisen vakkundigheid. Daarvoor worden onderhoudsmonteurs ingezet.

Onderhoudsmonteurs in de procestechniek
Wanneer machines stil staan in een fabriek telt elke seconde. De machine moet zo snel mogelijk weer werkzaam zijn. Onderhoudsmonteurs zorgen er in de procesindustrie voor dat een storing in een machine zo snel mogelijk gelokaliseerd wordt en wordt opgelost. In sommige fabrieken wordt gebruik gemaakt van allround onderhoudsmonteurs. Andere fabrieken maken onderscheid tussen mechanische onderhoudsmonteurs, elektrotechnische onderhoudsmonteurs en storingsmonteurs met ervaring op software gebied (zoals PLC). Deze monteurs moeten goed onder tijdsdruk kunnen werken.