Nieuwe planningsmodellen leiden tot optimalisatie van voorraadbeheer..


22 september 2015

Bedrijven die veel reserveonderdelen op voorraad moeten hebben, kunnen tien tot dertig procent kosten besparen als zij het voorraadbeheer van hun reserveonderdelen optimaliseren. Door nieuwe planningsmodellen te gebruiken kan dat met behoud of verbetering van de service aan de klanten. Dat
laten professor Geert-Jan van Houtum van de Technische Universiteit Eindhoven en Bram Kranenburg van Consultants in Quantitative Methods zien in hun nieuwe boek `Spare Parts Inventory Control under System Availability Constraints'. Het boek is het resultaat van het NWO TOP project `Service
Logistics for Advanced Capital Goods'.

Het boek is op 21 september aangeboden aan de servicelogistieke sector van Nederland. Harrie de Haas (ASML, Global Logistic Services), Albert Veenstra (Dinalog), Ben Graeve (Service Logistics Forum) hebben het boek in ontvangst genomen. De planningsmodellen in het boek bieden veel
besparingsmogelijkheden voor de industrie en wordt gebruikt voor academisch onderwijs aan master- en PhD-studenten. De basis van het boek is het proefschrift over de optimalisatie van het wereldwijde voorraadnetwerk van reserveonderdelen bij ASML, waarop Kranenburg onder begeleiding van Van
Houtum in 2006 promoveerde en waarvoor hij in 2007 een prestigieuze Europese wetenschappelijke prijs ontving.

Lateral transshipments

Het wereldwijd op peil houden van voorraden reserveonderdelen kost grote multinationals tientallen tot honderden miljoenen euro's of dollars. Het gaat hierbij om bedrijven die complexe machines produceren zoals ASML, IBM, Philips Healthcare en vliegtuigproducenten. Als een kritisch onderdeel
van zo'n machine stuk gaat, staat de hele machine stil. Dit levert klanten, gebruikers van die machines, grote verliezen op. De machine ofwel het systeem moet beschikbaar blijven. Vandaar de woorden `under System Availability Constraints' in de titel van het boek. Het reserveonderdeel moet dus
zo snel mogelijk worden geleverd. Klanten sluiten hiertoe `service level agreements' met machineproducenten af, waarin wordt vastgelegd dat reserveonderdelen binnen bijvoorbeeld gemiddeld twee uur ter plaatse moeten zijn. Omdat gebruikers van deze machines vaak over de hele wereld zitten,
moeten ook de magazijnen van de producenten met de reserveonderdelen dicht in de buurt zitten om aan de service-eisen te kunnen voldoen. Vaak is er sprake van mondiale regio's waarin meerdere magazijnen op verschillende locaties in die regio zijn gevestigd. Als een magazijn een
reserveonderdeel onverhoopt niet op voorraad heeft, wordt het via een ander magazijn in de regio geleverd. Dit onderling leveren gebeurt overal ter wereld en wordt `lateral transshipment' genoemd. Maar bij de voorraadplanning van magazijnen werd met deze onderlinge leveringen tot nu toe geen
rekening gehouden. De modellen in het boek van Van Houtum en Kranenburg doen dit wel. Door lateral transshipments mee te nemen in de voorraadplanning kunnen machineproducenten hun mondiale voorraadbeheersing optimaliseren en kunnen kostenbesparingen van tien tot dertig procent, soms dus
tientallen miljoenen euro's of dollars per jaar, worden bereikt.

Vernieuwend

De gedachte achter optimale spare parts voorraadbeheersing zit in een slimme allocatie van reserveonderdelen aan specifieke magazijnen. Met andere woorden: welke onderdelen leg je in welke aantallen in welke magazijnen op voorraad, zodat je als producent aan een service level-eis van levering
binnen gemiddeld twee uur kunt voldoen? Het is zeer kostbaar om een duur machineonderdeel, dat bovendien zelden stuk gaat, in alle lokale magazijnen op voorraad te hebben. Zo'n duur onderdeel kan ook in slechts een magazijn in de betreffende regio worden neergelegd. Via lateral transshipments
kan het onderdeel toch binnen redelijke tijd ter plaatse worden geleverd. Maar omdat dit langer duurt dan twee uur, moet dit door snellere levering van andere onderdelen worden gecompenseerd om aan de vereiste gemiddelde levertijd te voldoen. Daarom kan worden besloten om bijvoorbeeld goedkope
onderdelen in alle lokale magazijnen in de betreffende regio op voorraad te hebben, die vervolgens veel sneller dan binnen twee uur ter plaatse kunnen zijn. Sommige `midrange' geprijsde onderdelen kunnen in bijvoorbeeld de helft van de lokale magazijnen in de regio in voorraad worden gehouden,
terwijl andere midrange geprijsde onderdelen in de andere helft van de magazijnen liggen. Door rekening te houden met lateral transshipments hoeven veel minder onderdelen overal ter wereld op voorraad te zijn. De auteurs ontwikkelden de vernieuwende algoritmiek om de beste keuzes voor
allocatie te kunnen maken op het tactische niveau van spare parts voorraadbeheersing. Slimmere oplossingen waarmee voorraadhoudende bedrijven tegen lagere kosten aan de service level agreements kunnen voldoen.

Toepassing van de kennis

De methodiek is in het boek in diverse multi-item modellen uitgewerkt. Hierbij worden exacte methodes gepresenteerd om de allerbeste oplossing te vinden en heuristieken om de beste oplossing te benaderen, inclusief `greedy' heuristieken die in omvangrijke praktijksituaties goed werken. Het
boek richt zich enerzijds op specialisten in de logistieke en supply chain industrie, maar het boek is ook vooral voor de academische wereld bedoeld. Diverse hoofdstukken zijn specifiek gericht op het onderwijs aan master- en PhD-studenten. Volgens de auteurs komt de kennis in het boek op deze
manier ook via afgestudeerden bij de industrie terecht.

Meer informatie

`Spare Parts Inventory Control under System Availability Constraints' is schenen in de reeks International Series in Operations Research & Management Science van de wetenschappelijke uitgeverij Springer De auteurs zijn Geert-Jan van Houtum, hoogleraar Maintenance and Reliability bij de TU/e,
en Bram Kranenburg, senior consultant bij CQM.

Project van Geert-Jan van Houtum in de projectendatabase.

Bron: TU Eindhoven