Wat is er anders aan voorraadplanning voor onderhoud, reparatie en bewerkingen (MRO) vergeleken met voorraadplanning in productie- en distributieomgevingen? Kortom, het is de aard van de vraagpatronen in combinatie met het gebrek aan bruikbare bedrijfskennis.

Vraagpatronen

Fabrikanten en distributeurs hebben de neiging zich te concentreren op de topverkopers die het grootste deel van hun omzet genereren. Er is doorgaans een grote vraag naar deze artikelen, die relatief eenvoudig te voorspellen zijn met traditionele tijdreeksmodellen die inspelen op voorspelbare trends en/of seizoensinvloeden. Daarentegen hebben MRO-planners bijna altijd te maken met een intermitterende vraag, die schaarser, willekeuriger en moeilijker te voorspellen is. Bovendien zijn de fundamentele hoeveelheden van belang verschillend. MRO-planners geven uiteindelijk het meeste om de ‘wanneer’-vraag: wanneer gaat er iets kapot? Terwijl de anderen zich concentreren op de “hoeveel” vraag van verkochte eenheden.

Zakelijke kennis

Productie- en distributieplanners kunnen vaak rekenen op het verzamelen van klant- en verkoopfeedback, die kan worden gecombineerd met statistische methoden om de nauwkeurigheid van de prognoses te verbeteren. Aan de andere kant zijn lagers, tandwielen, verbruiksartikelen en repareerbare onderdelen zelden bereid hun mening te delen. Met MRO is bedrijfskennis over welke onderdelen nodig zijn en wanneer niet betrouwbaar (behalve gepland onderhoud wanneer verbruiksartikelen in grotere volumes worden vervangen). Het succes van de MRO-voorraadplanning gaat dus slechts zo ver als het vermogen van hun waarschijnlijkheidsmodellen om toekomstig gebruik te voorspellen. En omdat de vraag zo wisselend is, kunnen ze met traditionele benaderingen niet voorbij Go komen.

Methoden voor MRO

In de praktijk is het gebruikelijk dat MRO- en activa-intensieve bedrijven hun voorraden beheren door hun toevlucht te nemen tot statische Min/Max-niveaus op basis van subjectieve veelvouden van gemiddeld gebruik, aangevuld met incidentele handmatige aanpassingen op basis van onderbuikgevoelens. Het proces wordt een slechte mix van statisch en reactief, met als resultaat dat er veel tijd en geld wordt verspild aan het versnellen.

Er zijn alternatieve planningsmethoden die meer op wiskunde en data zijn gebaseerd, hoewel deze stijl van plannen bij MRO minder gebruikelijk is dan in de andere domeinen. Er zijn twee toonaangevende benaderingen voor het modelleren van defecten aan onderdelen en machines: modellen gebaseerd op de betrouwbaarheidstheorie en modellen voor ‘conditiegebaseerd onderhoud’ gebaseerd op realtime monitoring.

Betrouwbaarheidsmodellen

Betrouwbaarheidsmodellen zijn de eenvoudigste van de twee en vereisen minder gegevens. Ze gaan ervan uit dat alle artikelen van hetzelfde type, bijvoorbeeld een bepaald reserveonderdeel, statistisch gelijkwaardig zijn. Hun belangrijkste onderdeel is een ‘gevarenfunctie’, die het risico op falen in het volgende korte tijdsinterval beschrijft. De gevarenfunctie kan worden vertaald in iets dat beter geschikt is voor besluitvorming: de ‘overlevingsfunctie’, wat de waarschijnlijkheid is dat het item nog steeds werkt na X gebruiksduur (waarbij X kan worden uitgedrukt in dagen, maanden, kilometers, gebruik, enz.). Figuur 1 toont een constante gevaarfunctie en de bijbehorende overlevingsfunctie.

Figuur 1: Constante gevarenfunctie en zijn overlevingsfunctie

Een gevarenfunctie die niet verandert, houdt in dat alleen willekeurige ongelukken een storing veroorzaken. Een gevaarfunctie die in de loop van de tijd toeneemt, impliceert daarentegen dat het artikel versleten is. En een afnemende gevaarfunctie impliceert dat een item zich vestigt. Figuur 2 toont een toenemende gevaarfunctie en de bijbehorende overlevingsfunctie.

Figuur 2: Toenemende gevarenfunctie en zijn overlevingsfunctie

Betrouwbaarheidsmodellen worden vaak gebruikt voor goedkope onderdelen, zoals mechanische bevestigingsmiddelen, waarvan de vervanging misschien niet moeilijk of duur is (maar toch essentieel kan zijn).

Conditiegebaseerd onderhoud

Modellen gebaseerd op real-time monitoring worden gebruikt ter ondersteuning van condition-based onderhoud (CBM) voor dure zaken als straalmotoren. Deze modellen gebruiken gegevens van sensoren die in de items zelf zijn ingebed. Dergelijke gegevens zijn doorgaans complex en bedrijfseigen, evenals de waarschijnlijkheidsmodellen die door de gegevens worden ondersteund. Het voordeel van real-time monitoring is dat je problemen kunt zien aankomen, dat wil zeggen dat de verslechtering zichtbaar wordt gemaakt en dat voorspellingen kunnen voorspellen wanneer het item de rode lijn zal bereiken en daarom uit het speelveld moet worden gehaald. Dit maakt geïndividualiseerd, proactief onderhoud of vervanging van het artikel mogelijk.

Figuur 3 illustreert het soort gegevens dat in CBM wordt gebruikt. Elke keer dat het systeem wordt gebruikt, is er een bijdrage aan de cumulatieve slijtage ervan. (Houd er echter rekening mee dat gebruik soms de staat van het apparaat kan verbeteren, bijvoorbeeld wanneer regen een machine koel houdt). U kunt de algemene trend naar boven zien richting een rode lijn, waarna het apparaat onderhoud nodig heeft. U kunt de cumulatieve slijtage extrapoleren om in te schatten wanneer deze de rode lijn zal bereiken en dienovereenkomstig plannen.

Figuur 3: Ter illustratie van real-time monitoring voor conditiegebaseerd onderhoud

Voor zover ik weet, maakt niemand zulke modellen van klanten met eindproducten om te voorspellen wanneer en hoeveel ze de volgende keer zullen bestellen, misschien omdat de klanten er bezwaar tegen zouden hebben om voortdurend hersenmonitors te dragen. Maar CBM, met zijn complexe monitoring en modellering, wint aan populariteit voor systemen die niet kunnen falen, zoals straalmotoren. Ondertussen hebben klassieke betrouwbaarheidsmodellen nog steeds veel waarde voor het beheer van grote vloten met goedkopere maar nog steeds essentiële artikelen.

Smart's aanpak
De bovengenoemde op condities gebaseerde onderhouds- en betrouwbaarheidsbenaderingen vereisen een buitensporige last voor het verzamelen en opschonen van gegevens die veel MRO-bedrijven niet aankunnen. Voor die bedrijven biedt Smart een aanpak waarbij geen betrouwbaarheidsmodellen hoeven te worden ontwikkeld. In plaats daarvan exploiteert het gebruiksgegevens op een andere manier. Het maakt gebruik van op waarschijnlijkheid gebaseerde modellen van zowel gebruik als doorlooptijden van leveranciers om duizenden mogelijke scenario's voor doorlooptijden van bevoorrading en vraag te simuleren. Het resultaat is een nauwkeurige verdeling van de vraag en de doorlooptijden voor elk verbruiksonderdeel, die kan worden benut om de optimale voorraadparameters te bepalen. Figuur 4 toont een simulatie die begint met een scenario voor de vraag naar reserveonderdelen (bovenste grafiek) en vervolgens een scenario oplevert van voorhanden aanbod voor bepaalde keuzes van Min/Max-waarden (onderste lijn). Key Performance Indicators (KPI's) kunnen worden geschat door de resultaten van veel van dergelijke simulaties te middelen.

Figuur 4: Een voorbeeld van een simulatie van de vraag naar reserveonderdelen en de voorhanden voorraad

U kunt hier lezen over de aanpak van Smart bij het voorspellen van reserveonderdelen: https://smartcorp.com/wp-content/uploads/2019/10/Probabilistic-Forecasting-for-Intermittent-Demand.pdf

Wordt veiligheidsvoorraad beschouwd als noodreserve of als dagelijkse buffer tegen pieken in de vraag? Het verschil kennen en uw ERP correct configureren, zal een groot verschil maken voor uw bedrijfsresultaten.

De Safety Stock veld in je ERP systeem kan heel verschillende dingen betekenen, afhankelijk van de configuratie. Het niet begrijpen van deze verschillen en hoe ze uw winst beïnvloeden, is een veelvoorkomend probleem dat we hebben gezien bij implementaties van onze software.

Het implementeren van software voor voorraadoptimalisatie begint met nieuwe klanten die de technische implementatie voltooien om de gegevensstroom op gang te brengen. Vervolgens krijgen ze gebruikerstraining en besteden ze weken aan het zorgvuldig configureren van hun initiële veiligheidsvoorraden, bestelniveaus en consensusvraagprognoses met Smart IP&O. Het team raakt vertrouwd met Smart's Key Performance Forecasts (KPP's) voor serviceniveaus, bestelkosten en beschikbare voorraad, die allemaal worden voorspeld met behulp van het nieuwe voorraadbeleid.

Maar wanneer ze het beleid en de prognoses opslaan in hun ERP-testsysteem, zijn de voorgestelde bestellingen soms veel groter en komen ze vaker voor dan ze hadden verwacht, wat de verwachte voorraadkosten opdrijft.

Wanneer dit gebeurt, is de primaire boosdoener de manier waarop het ERP is geconfigureerd om veiligheidsvoorraad te behandelen. Door op de hoogte te zijn van deze configuratie-instellingen kunnen planningsteams de verwachtingen beter stellen en de verwachte resultaten bereiken met minder inspanning (en reden tot ongerustheid!).

Dit zijn de drie veelvoorkomende voorbeelden van configuraties van ERP-veiligheidsvoorraden:

Configuratie 1. Veiligheidsvoorraad wordt behandeld als noodvoorraad dat kan niet geconsumeerd worden. Als een inbreuk op de veiligheidsvoorraad wordt voorspeld, dwingt het ERP-systeem een spoedprocedure af, ongeacht de kosten, zodat de aanwezige voorraad nooit onder de veiligheidsvoorraad komt, zelfs als een geplande ontvangst al in bestelling is en binnenkort zal aankomen.

Configuratie 2. Veiligheidsvoorraad wordt behandeld als Buffervoorraad die is ontworpen om te worden geconsumeerd. Het ERP-systeem zal een bestelling plaatsen wanneer een inbreuk op de veiligheidsvoorraad wordt voorspeld, maar de voorhanden voorraad mag onder de veiligheidsvoorraad dalen. De buffervoorraad beschermt tegen stockout tijdens de bevoorradingsperiode (dwz de doorlooptijd).

Configuratie 3. Veiligheidsvoorraad wordt door het systeem genegeerd en behandeld als een visuele weergave planningshulp of vuistregel. Het wordt genegeerd door de berekeningen van de leveringsplanning, maar wordt door de planner gebruikt om handmatige beoordelingen te maken van wanneer er besteld moet worden.

Opmerking: we raden nooit aan om het veiligheidsvoorraadveld te gebruiken zoals beschreven in Configuratie 3. In de meeste gevallen waren deze configuraties niet bedoeld, maar het resultaat van jarenlange improvisatie die ertoe hebben geleid dat het ERP op een niet-standaard manier werd gebruikt. Over het algemeen zijn deze velden ontworpen om de aanvullingsberekeningen programmatisch te beïnvloeden. De focus van ons gesprek zal dus liggen op configuraties 1 en 2. 

Systemen voor prognoses en inventarisoptimalisatie zijn ontworpen om prognoses te berekenen die anticiperen op voorraadafname en vervolgens veiligheidsvoorraden te berekenen die voldoende zijn om bescherming te bieden tegen variabiliteit in vraag en aanbod. Dit betekent dat de veiligheidsvoorraad bedoeld is om te worden gebruikt als een beschermende buffer (configuratie 2) en niet als noodsituatie schaars (configuratie 3). Het is ook belangrijk om te begrijpen dat, door het ontwerp, de veiligheidsvoorraad zal worden geconsumeerd ongeveer 50% van die tijd.

Waarom 50%? Omdat werkelijke bestellingen de helft van de tijd een onbevooroordeelde prognose zullen overschrijden. Zie onderstaande afbeelding om dit te illustreren. Een "goede" prognose zou de waarde moeten opleveren die het dichtst bij de werkelijke vraag komt, zodat de werkelijke vraag hoger of lager zal zijn zonder vooringenomenheid in beide richtingen.

Als u uw ERP-systeem zo heeft geconfigureerd dat het verbruik van veiligheidsvoorraad correct is toegestaan, dan kan de voorhanden voorraad er uitzien zoals in de onderstaande grafiek. Houd er rekening mee dat een deel van de veiligheidsvoorraad is verbruikt, maar een stockout is vermeden. Het serviceniveau dat u nastreeft bij het berekenen van de veiligheidsvoorraad, bepaalt hoe vaak u uw voorraad moet aanvullen voordat de aanvullingsorder arriveert. De gemiddelde voorraad is in dit scenario ongeveer 60 eenheden over de tijdshorizon.

Als uw ERP-systeem is geconfigureerd om niet het verbruik van de veiligheidsvoorraad toestaat en de ingevoerde hoeveelheid in het veld voor de veiligheidsvoorraad meer behandelt als noodreserves, dan heb je een enorme overvoorraad! Uw beschikbare voorraad ziet er uit als in de onderstaande grafiek, waarbij bestellingen worden versneld zodra een inbreuk op de veiligheidsvoorraad wordt verwacht. De gemiddelde voorraad is ongeveer 90 eenheden, een toename van 50% in vergelijking met toen u toestond dat veiligheidsvoorraad werd verbruikt.

Er wordt ons vaak gevraagd: "Waarom drijft de software de voorraad op?" Het antwoord is dat Smart het in geen van beide richtingen stuurt - de inputs sturen het aan en die inputs worden beheerd door de gebruikers (of beheerders). Hier zijn vier dingen die u kunt doen om de resultaten te krijgen die u verwacht.

1. Bevestig dat uw serviceniveaudoelen in overeenstemming zijn met wat u wilt voor dat artikel of die groep artikelen. Het instellen van zeer hoge doelen (95% of meer) zal waarschijnlijk de inventaris verhogen als je op een lager niveau hebt rondgereden en het goed vindt om daar te zijn. Het is mogelijk dat u het nieuwe, hogere serviceniveau nog nooit heeft bereikt, maar klanten hebben niet geklaagd. Zoek uit welk serviceniveau heeft gewerkt door historische prestatierapporten te evalueren en stel uw doelen dienovereenkomstig vast. Houd er echter rekening mee dat concurrenten u kunnen verslaan op het gebied van artikelbeschikbaarheid als u de serviceniveaudoelstellingen van uw vader blijft gebruiken.

2. Zorg ervoor dat uw begrip van "serviceniveau" overeenkomt met de definitie van het softwaresysteem. Mogelijk meet u de prestaties op basis van hoe vaak u verzendt binnen een week na ontvangst van de bestelling van de klant, terwijl de software zich richt op bestelpunten op basis van uw vermogen om meteen te verzenden, niet binnen een week. Het is duidelijk dat de laatste meer inventaris nodig heeft om hetzelfde "serviceniveau" te bereiken. Een 75%-serviceniveau voor dezelfde dag kan bijvoorbeeld overeenkomen met een 90%-serviceniveau voor dezelfde week. In dit geval ben je echt appels met peren aan het vergelijken. Als dit de reden is voor de overtollige voorraad, bepaal dan welk serviceniveau "dezelfde dag" nodig is om u op het door u gewenste serviceniveau "dezelfde week" te krijgen en voer dat in de software in. Het gebruik van het minder strikte doel voor dezelfde dag zal de inventaris doen dalen, soms zeer aanzienlijk.

3. Evalueer de invoer van de doorlooptijd. We hebben gevallen gezien waarin doorlooptijden waren opgeblazen om oude software te misleiden om de gewenste resultaten te produceren. Moderne software houdt de prestaties van leveranciers bij door hun werkelijke doorlooptijden over meerdere bestellingen vast te leggen, en houdt vervolgens rekening met de doorlooptijdvariabiliteit in simulaties van dagelijkse activiteiten. Pas op als uw doorlooptijden zijn vastgesteld op een waarde die in het verre verleden is bepaald en niet actueel is.

4. Controleer uw vraagsignaal. U heeft veel historische transacties in uw ERP-systeem die op veel manieren kunnen worden gebruikt om de vraaghistorie te bepalen. Als u signalen gebruikt zoals overboekingen, of als u retouren niet uitsluit, overdrijft u mogelijk de vraag. Besteed wat tijd aan het definiëren van "vraag" op de manier die het meest logisch is voor uw situatie.

De beste voorraadplanningsprocessen zijn gebaseerd op statistische analyse om relevante feiten over de gegevens te ontdekken. Bijvoorbeeld:

1. Het bereik van te verwachten vraagwaarden en doorlooptijden van leveranciers.
2. De meest waarschijnlijke waarden van de vraag naar artikelen en de doorlooptijd van de leverancier.
3. De volledige kansverdelingen van de artikelvraag en de doorlooptijd van de leverancier.

Als u het derde niveau bereikt, beschikt u over de feiten die nodig zijn om belangrijke operationele vragen te beantwoorden, aanvullende vragen zoals:

1. Hoeveel extra voorraad is er precies nodig om het serviceniveau met 5% te verbeteren?
2. Wat gebeurt er met tijdige levering als de voorraad wordt verminderd met 5%?
3. Zal een van de bovenstaande wijzigingen een positief financieel rendement opleveren?
4. Meer in het algemeen, welk serviceniveaudoel en bijbehorend voorraadniveau is het meest winstgevend?

Wanneer u over de feiten beschikt en uw zakelijke kennis toevoegt, kunt u beter geïnformeerde beslissingen nemen over opslag die een aanzienlijk rendement opleveren. Je schept ook de juiste verwachtingen bij interne en externe belanghebbenden, zodat er minder ongewenste verrassingen zijn.