Promotie Maarten Driessen: “Integrated capacity planning and inventory control for repairable spare parts”

In het kader van ‘successen zijn er om gevierd te worden’ hebben wij het genoegen u hiermee te informeren over de promotie van Maarten Driessen, onderzoeker binnen het TKI Dinalog project Planning Services. De promotie vond plaats op dinsdag 11 september 2018 aan de Technische Universiteit Eindhoven.

Abstract:
Veel organisaties zijn voor het verlenen van hun diensten afhankelijk van de beschikbaarheid van hun vloot met hoogwaardige kapitaalgoederen. Voorbeelden komt u, bewust of onbewust, veelvuldig tegen in uw dagelijkse leven. Denk bijvoorbeeld eens aan vliegtuigen die u vervoeren van en naar uw vakantiebestemming, treinen die u van A naar B brengen, kadekranen die uw goederen uit het verre oosten overslaan van een vrachtschip naar land en gevechtshelikopters en fregatten die eraan bijdragen dat u in vrede en veiligheid kunt leven.

Vroeg of laat krijgen deze kapitaalgoederen, net als uw eigen auto, te maken met gepland (preventief) en ongepland (storingen en defecte onderdelen) onderhoud. Dit zorgt ervoor dat een deel van vloot (tijdelijk) niet inzetbaar is en u merkt daarvan de gevolgen: uitval of vertraging van vluchten en treinritten, goederen die te laat worden geleverd of onveilige situaties in de wereld. Voor de organisaties zelf leidt het tot gederfde inkomsten, ontevreden klanten en claims als gevolg van de vertraagde reis. De kosten van zulke vertragingen kunnen oplopen tot enkele tienduizenden euro’s per uur.

Om een lange duur van het onderhoud bij storingen en defecten te voorkomen of te verkorten, is het van cruciaal belang dat het juiste aantal reserveonderdelen op voorraad ligt. Daarmee zijn de defecte onderdelen direct te vervangen en de kapitaalgoederen weer snel inzetbaar. De defecte onderdelen worden verschroot of ter reparatie opgestuurd naar een aparte reparatiewerkplaats. De gerepareerde onderdelen worden weer opgeslagen als reserveonderdeel voor eventueel toekomstig gebruik.

Heel veel reserveonderdelen op voorraad houden is vaak financieel gezien geen optie. We hebben het namelijk al snel over enkele tientallen tot honderdduizenden verschillende reserveonderdelen, met een waarde van in totaal tientallen tot honderden miljoenen euro’s. In dit proefschrift richten we ons op het plannen en besturen van de voorraad reserveonderdelen, dat als doel heeft de ideale balans te vinden in kosten en beschikbaarheid ervan. In het verleden is hiernaar al veel onderzoek gedaan, wat heeft geresulteerd in een groot aantal wetenschappelijke publicaties. Desalniettemin zien we dat de besluitvorming in de praktijk soms afwijkt en de “waarom”-vraag was het startpunt van ons onderzoek.

De eerste bijdrage van het proefschrift is een theoretisch raamwerk waarin alle beslissingen omtrent de bevoorrading van reserveonderdelen zijn samengevat en in hun onderlinge samenhang zijn beschreven. Dit raamwerk gebruikten we als “spiegel” in case studies bij zes organisaties. Het bleek een goed middel voor bedrijven om te toetsen en discussiëren waar en waarom hun planningsmethodiek (bewust of onbewust) afwijkt van de theorie. Dit leverde waardevolle inzichten op voor zowel praktijk als wetenschap.

Het belangrijkste inzicht voor de wetenschap was dat de theoretische besturingsconcept voor de voorraad reserveonderdelen en de verantwoordelijke reparatiewerkplaats in de praktijk kan leiden tot situaties waarin besluitvorming en verantwoordelijkheid niet hand in hand gaan. In het restant van het proefschrift richten we ons daarom op de vraag hoe zo’n besturingsconcept wel praktisch toepasbaar is en toch effectief en efficiënt is in te richten.

We voerden aanvullende case studies uit om de belangrijkste aspecten te identificeren voor het ontwerpen van dergelijke besturingsconcepten. We constateren dat er verschillende typen werkplaatsen zijn met ieder hun eigen dynamiek en concluderen dat er voor ieder type een ander ontwerp voor het besturingsconcept nodig is. We presenteren deze verschillende besturingsconcepten en toetsen deze in klankbordgroepen en middels een wiskundig model. Hieruit concluderen we dat de genoemde besturingsconcepten haalbaar zijn en vermoedelijk leiden tot een hogere beschikbaarheid en lagere kosten van repareerbare reserveonderdelen, maar dat aanvullende onderzoek nodig is om de winst te kwantificeren.

Bekijk hier het proefschrift.

Conclusies
Het onderzoek heeft de volgende bijdragen:
– Een theoretisch raamwerk van de belangrijkste beslissingen omtrent de bevoorrading van reserveonderdelen, inclusief hun onderlinge samenhang
– Identificatie van de belangrijkste aspecten voor het ontwerpen van praktisch toepasbare modellen voor de geïntegreerde aansturing van de voorraad reserveonderdelen en reparatiewerkplaatsen.
– Een typologie van verschillende reparatiewerkplaatsen
– Vier ontwerpen voor een geïntegreerd besturingsconcept voor de voorraad reserveonderdelen en reparatiewerkplaatsen, één voor ieder type werkplaats uit de typologie.
– Een eerste kwantitatieve toets op één van de ontworpen besturingsconcepten.

Supervisors
First promotor: prof.dr.ir. Geert-Jan van Houtum
Second promotor: prof.dr. Henk Zijm
Co-promotor: dr.ir. Jan Willem Rustenburg