Summary
VDL ETG Eindhoven is a ‘tier-1’ supplier for Philips Medical Systems (PMS) and delivers systems that are part of CT scanners. The Fira is a ceiling system that contributes to a hybrid operating theatre and contains two rails and a carriage. The Miura is a combination of a c-arc geometry and corresponding suspension, which contributes to a mobile CT scanner. These systems are assembled at the assembly department that is distanced from the main production facility and head office of VDL ETG Eindhoven. All material is transported from the warehouse to the assembly department.
The considered assembly department experiences disturbances in the material supply due to quality issues. The profit margin within medical products is however small and therefore there is need for an excellent supply of material, for it is expected that this reduce total cost. This research focuses on the quality of supplied material to the final assembly. The main research question is “How to improve the flow of material through the value chain from a quality perspective?”
Answer is found using the DMAIC improvement cycle, which is a framework for improvement projects. The Delft Systems Approach and lean theory is used as theoretical background from which
improvements are suggested. Reducing the amount of process steps results in reduction of
complexity, which results in reduced (quality) costs. Evidence for the bullwhip effect is searched for, because this is theoretical correlated to continuous improvement.
PMS demands a high standard on visual quality in case Miura and the current system is only able to meet this high standard with an internal rejection rate of 10,8% of handgrips at the assembly
department for the Miura c-arc Geometry. The costs are estimated to be at least €10.000,- in the year 2013, from which €7.500 (75%) are related to the process (i.e. extra material handling and
registration). The root cause is found to be a different interpretation of quality standards between quality inspection points (i.e. painter, production, assembly and PMS). By implementing a control loop between PMS and the painter, the interpretation of the quality standard is synchronized. The proposed loop gives direct feedback to the system that can influence paint quality (i.e. painter). Besides, other quality inspections in the value chain are eliminated. In the end it leads to an improvement of the paint process (i.e. less rejections at painter), which lower the overall costs in the value chain. In case Fira the complaints registration program shows that on average 8,8% of the delivered plates are damaged when reaching the assembly department. The costs of this issue is approximately €4.000,- in the year 2013, from which €2.800,- (70%) are related to the process. This research postulates that the root cause is related to material handling. Eliminating material handling processes reduces risks and also makes finding the root cause easier. The amount of process steps in the warehouse is reduced from seven to five, which shows that complexity reduction in the value chain results in added value. The complexity in the value chain could be further reduced by eliminating more process steps. Suggested is to deliver plates directly to the assembly line and introduce a kanban between supplier, painter and assembly. An ‘exchange’ package is used as kanban signal. The
amount of transactions in the warehouse is reduced from seven to zero. Added value can be found in lower total costs, the reduction of damage risks, planning and control.
This research found variation in forecast information for both cases, Miura and Fira. The bullwhip effect theory states that this causes a high WIP and inventory. Especially the Miura assembly process contains WIP of twice the reasonable amount. The order lead-time, which is also related to the bullwhip effect, is found to be approximately nine to ten times the expected value for the Fira system; and three to four times for the Miura.
From the analysis of quality issues is concluded that the current value chain lacks continuous improvement (CI). Lean theory also postulates that high WIP hinders CI, which therefore can be correlated to variation in forecast information. The root cause is found in a missing CI process. This research postulates a new model wherein DSA and the DMAIC improvement cycle are combined in order to introduce continuous improvement from the value chain perspective. The value chain
perspective is postulated as essential for continuous improvement. Better registration of quality issues is however needed as input for CI. Another recommendation is to formalize communication from the assembly floor. This could be enhanced by a continuous improvement message board.
This research postulates that process KPIs are needed in addition to the current results KPIs in order to enhance value chain perspective. Three KPIs are suggested: amount of internal complaints in REM, throughput time of suggested improvements (via CI message board) and the amount of correcting activities.
The quality of material flow through the value chain could be improved by enhancing a value chain perspective. Three main improvements are suggested: direct control loop for paint quality in case Miura, kanban system for plate material between supplier, painter and assembly in case Fira; and a CI process model for both cases. These improvements reduce complexity c.q. the amount of process steps, which lead to lower costs and a higher reliability of the material flow.
Further research can be done in quantifying the effects that an unreliable supply of material has on the assembly process. Also research is recommended on finding other key performance indicators. This research is limited and suggests KPIs that enhance continuous quality improvement. And all research that focuses on complexity reduction is recommended, such as the introduction of more kanban systems in the value chain in order to reduce complexity even further and improve processes.
Summary (in Dutch)
VDL ETG Eindhoven is een ‘tier-1’ toeleverancier voor Philips Medical Systems (PMS) en levert systemen die onderdeel vormen van CT scanners. De Fira is een plafond systeem dat een hybride operatiekamer mogelijk maakt en bestaat uit twee rails en een rolkast (carriage). De Miura is een combinatie van een c-boog en een bijbehorende ophanging (suspension), welke bij een mobiele CT scanner horen. Deze systemen worden geassembleerd in een assemblage locatie op afstand en al het materiaal wordt getransporteerd vanuit het magazijn hiernaartoe.
De assemblage heeft last van verstoringen in de toevoer van materiaal vanwege kwaliteitsproblemen. De winstmarge binnen de medische producten is klein en daarom is een uitstekende toelevering van belang, omdat dit naar verwachting de kosten reduceert. Dit onderzoek legt zich toe op de kwaliteit van de toeleveringen aan assemblage. De onderzoeksvraag is “Hoe kan de materiaalstroom worden verbeterd door de keten vanuit kwaliteitsperspectief?”
Deze vraag is beantwoord aan de hand van de DMAIC verbeter cyclus dat structuur geeft voor continue verbetering. De Delftse systeemkunde en lean theorie zijn gebruikt als theoretische
achtergrond waarmee verbeteringen zijn voorgesteld. De onderliggende theorie voor dit onderzoek is dat de vermindering van complexiteit resulteert in minder proces stappen, wat resulteert in minder (kwaliteits)kosten. En bewijs is gezocht voor het opslingereffect in de keten, omdat dit continue verbetering theoretisch belemmert.
PMS heeft een hoge standaard voor de visuele kwaliteit in de Miura casus en het huidige systeem is niet in staat om deze te halen, zonder een intern afkeurpercentage van 10,8% op handgrepen binnen de assemblage voor de Miura c-boog. De kosten worden geschat op minstens €10.000,- voor 2013, waarvan €7.500,- (75%) gerelateerd is aan het proces (i.e. extra handelingen en registratie). De oorzaak blijkt een verschillende interpretatie van de kwaliteitsnormen tussen kwaliteitsinspecties (i.e. spuiterij, productie, assemblage en PMS). Door het implementeren van een regelkring tussen PMS en de spuiterij kan dit verschil weggenomen worden. De voorgestelde regelkring geeft directe
terugkoppeling aan degene die iets kan veranderen aan de kwaliteit (i.e. de spuiterij). Daarnaast worden andere inspecties op deze manier overbodig. Uiteindelijk moet het leiden tot een verbetering van het spuitproces (i.e. minder afkeur bij de spuiterij), zodat de totale kosten in de keten afnemen. In de Fira casus laat het klachten registratie programma zien dat gemiddeld 8,8% van het
toegeleverde plaatmateriaal is beschadigd bij aankomst bij de assemblage. De kosten hiervan worden geschat op €4.000,- in 2013, waarvan €2.800,- (70%) gerelateerd is aan het proces. Dit onderzoek stelt dat de oorzaak is gerelateerd aan handelingen (m.n. intern transport). Het wegnemen van deze processtappen verlaagt het risico op beschadigingen en maakt het gemakkelijker om oorzaken te vinden. Het aantal processtappen in het magazijn is verminderd van zeven tot vijf. Wat laat zien dat het verminderen van complexiteit in de keten toegevoegde waarde oplevert. De complexiteit kan verder worden verminderd door nog meer processtappen te elimineren. Voorgesteld is om
plaatmateriaal direct te leveren aan de assemblage d.m.v. een kanban tussen toeleverancier, spuiterij en assemblage. Een ‘rouleer verpakking’ werkt in dit geval als een kanban signaal. Het aantal proces stappen in het magazijn wordt gereduceerd van zeven tot nul. De toegevoegde waarde is lagere kosten, minder risico op beschadigingen, minder planning en een lagere beheerslast.
Uit dit onderzoek blijkt dat er een variatie is in de prognose. Dit resulteert in veel onderhanden werk en voorraden (opslingereffect). Vooral het Miura assemblage proces heeft relatief veel onderhanden werk, welk ongeveer tweemaal de redelijke hoeveelheid werk onderhanden heeft. De order
doorlooptijd, welke ook gerelateerd is aan het opslingereffect, blijkt ongeveer negen tot tien keer zo lang te zijn dan verwacht bij het Fira systeem; en drie tot vier keer voor dat van het Miura systeem. Uit de analyse van de kwaliteitsklachten is geconcludeerd dat de huidige keten trage continue verbetering kent. Lean theory stelt ook dat veel onderhanden werk continue verbetering tegenwerkt, waardoor dit gecorreleerd kan worden aan de variatie in de prognose. De oorzaak is dat er een proces voor continue verbetering ontbreekt. Dit onderzoek stelt een nieuw model voor waarin de Delftse systeemkunde en de DMAIC verbeter cyclus gecombineerd zijn om continue verbetering vanuit het ketenperspectief te introduceren. Betere registratie van kwaliteitsklachten is nodig als invoer voor dit proces. Andere aanbeveling is om de communicatie vanuit de werkvloer te formaliseren. Dit kan gedaan worden door een continu verbeter bord.
Dit onderzoek stelt dat proces prestatie indicatoren benodigd zijn als aanvulling op de huidige resultaatgerichte indicatoren, om zodoende het ketenperspectief te ondersteunen. Drie indicatoren (KPI’s) zijn voorgesteld: aantal interne klachten in REM, doorlooptijd van voorgestelde verbeterideeën (via verbeterbord) en het aantal correctieve acties op materiaal.
De kwaliteit van de materiaalstroom door de keten kan verbeterd worden door meer vanuit de keten te kijken. Drie verbeteringen zijn voorgesteld: directe regelkring voor lakkwaliteit in de Miura casus, kanban systeem voor plaatmateriaal tussen toeleverancier, spuiterij en assemblage in de Fira casus; en een ‘continue verbetering proces model’ voor beide. Deze verbeteringen reduceren complexiteit c.q. het aantal proces stappen, wat leidt tot lagere kosten en een hogere betrouwbaarheid van de materiaalstroom.
Verder onderzoek kan gedaan worden in het kwantificeren van de effecten op het assemblage proces dat een onbetrouwbare toelevering heeft. Ook onderzoek wordt aanbevolen om meer KPI’s vast te stellen. Dit onderzoek is beperkt and suggereert KPI’s die zich richten op continue
kwaliteitsverbetering. Daarnaast wordt al het onderzoek dat zich richt op complexiteitsreductie
aanbevolen, zoals de introductie van meer kanban systemen in de keten; zodat complexiteit nog meer verminderd wordt en processen nog meer verbeterd.
