Doctoraat Adriaan Van Horenbeek

ENGINEERINGNET.BE
IN THE FIELD
Doctoraat Adriaan Van Horenbeek
DE Link tussen
predictief onderhoud en
voorraadbeheer
Bij het op stock houden van
wisselstukken, is het van groot belang
om de juiste balans tussen de preventieve
en correctieve onderhoudskosten en de
voorraadkosten zoals magazijnkosten,
bestelkosten, opportuniteitskosten, etc.
te vinden. «Beschouw deze zeker niet
- zoals al te vaak gebeurd - als twee
losstaande activiteiten», is het advies
van Adriaan Van Horenbeek, die in dit
vakgebied recent een doctoraatstitel
behaalde aan de KU Leuven.
Figuur 1 - Bij predictief onderhoud wordt niet alleen de huidige staat, maar ook een
voorspelling van de restlevensduur gebruikt wordt om onderhoudsacties te plannen.
D
e hoofdreden om wisselstukken in
stock te houden is om onderhoud te
kunnen uitvoeren opdat de functie van
een systeem of component gegarandeerd of
hersteld kan worden. Het aantal wisselstukken dat op stock moet liggen, wordt bepaald
door de vraag naar en de criticaliteit van deze
stukken. De vraag van zijn kant wordt bepaald
door zowel correctieve en/of preventieve
onderhoudsactiviteiten, terwijl de criticaliteit
14
maintenance MAGAZINE - juni 2014
bepaald wordt door de combinatie van
probabiliteit en gevolgen van faling.
Onderhoud valt als het ware terug op
de beschikbaarheid van wisselstukken
om stilstanden te beperken en kosten
te verlagen.
Het is overduidelijk dat onderhoud en voorraadbeheer zeer sterk
met elkaar geconnecteerd zijn en
bijgevolg moeten deze simultaan
bekeken worden wanneer bedrijfsoperaties geoptimaliseerd worden.
Het volgende voorbeeld, waarin de
interactie tussen voorraadbeheer en
preventieve onderhoudsfrequentie
beschouwd wordt, kan dit nog eens
verduidelijken.
Als we de frequentie van preventief
onderhoud verhogen, zal dit leiden tot
hogere preventieve onderhoudskosten
en een hoger verbruik van wisselstukken, maar terzelfdertijd leidt dit tot
minder correctieve onderhoudskosten
en een beter voorspelbare vraag naar
wisselstukken en dus ook tot een
lagere veiligheidsstock aan wisselstukken en minder stock outs.
Het omgekeerde is waar wanneer
we de frequentie van preventief
onderhoud verlagen, waardoor de
kans op correctieve activiteiten,
dewelke de vraag minder voorspelbaar maken, groter wordt. Het is dus
van groot belang om de juiste balans
tussen onderhoudskosten (preventieve
en correctieve) en voorraadkosten
ENGINEERINGnet.BE
IN THE FIELD
Figuur 3 - Er wordt in de
methodiek bekeken of
het groeperen van onderhoudsactiviteiten (rechts)
kan leiden tot kostenreducties in vergelijking
met het individuele optimale onderhoudsplan
(links). Zo wordt er een antwoord gegeven op de vraag of er activiteiten gegroepeerd
moeten worden, wanneer deze gegroepeerde activiteiten moeten uitgevoerd worden
en wat de bijhorende reductie in kosten is.
(magazijnkosten, bestelkosten, opportuniteitskosten etc.) te vinden en deze zeker
niet als twee losstaande activiteiten te
beschouwen zoals vaak gebeurd.
De afgelopen jaren kent het gebruik
van condition monitoring en predictieve technieken voor het voorspellen
van restlevensduur van componenten
en systemen een sterke opgang binnen
onderhoudsmanagement. Dit omdat deze
technieken, wanneer goed toegepast, in
staat zijn om er voor te zorgen dat zowel
ongewenste storingen als overbodig
preventief onderhoud worden vermeden.
Het plannen van onderhoudsactiviteiten, gebaseerd op deze restlevensduur
voorspellingen, is een veel besproken
onderwerp, zowel binnen de industriële
als de academische wereld. Het gebruik
van dezelfde informatie om het voorraad-
beheer te optimaliseren is daarentegen
een vaak vergeten of niet behandeld
onderwerp.
Het is echter te verwachten dat door de
betere voorspelbaarheid van faling en dus
ook de vraag voor wisselstukken door
het gebruik van predictieve informatie
omtrent de staat van een component,
voorraadkosten kunnen verlaagd worden
door het 'just-in-time' bestellen van wisselstukken.
Bovendien wordt predictief onderhoud
vaak aanzien als een levensduurverlengende onderhoudsstrategie, wat er ook
simpelweg voor zorgt dat de consumptie
van wisselstukken lager zal liggen.
Doctoraat in de materie
Het is in dit vakgebied dat Adriaan
Van Horenbeek recent een doctoraats-
titel behaald heeft aan de KU Leuven.
Zijn onderzoek spitste zich toe op het
ontwikkelen en optimaliseren van predictieve onderhoudsmodellen en het
kwantificeren van de toegevoegde waarde
van predictieve informatie omtrent componentdegradatie (i.e. restlevensduur
voorspelling) voor onderhoudsmanagement en voorraadbeheer.
Zo ontwikkelde hij een methodiek om
op een dynamische manier predictief
onderhoud en voorraadbeheer integraal
te optimaliseren. De aanpak is 'integraal'
aangezien de beslissingen met betrekking tot onderhoud (i.e. frequentie preventief onderhoud) en voorraadbeheer
(i.e. hoeveel wisselstukken in stock en
wanneer bestellen) gezamenlijk worden
geoptimaliseerd.
Figuur 2 - Een individueel onderhoudsplan wordt opgesteld,
gebaseerd op de voorspelling van restlevensduur en kostenfuncties voor elke component en/of systeem.
maintenance MAGAZINE - juni 2014 15
ENGINEERINGnet.BE
IN THE FIELD
Figuur 4 - Voorraadbeslissingen zijn gebaseerd op het predictieve onderhoudsplan wat mogelijks leidt tot reductie in voorraadkosten.
5 stappen-methodiek
De methodiek die Van Horenbeek ontwikkelde, is nuttig voor zowel lange- als
kortetermijnbeslissingen en bestaat uit de
volgende 5 stappen:
gerende functies bepalen de verwachte
bijkomende kosten die gemaakt worden
door de onderhoudstijd te verschuiven
ten opzichte van de optimale onderhoudstijd van een component. Deze corrigerende functies worden dan gebruikt
om onderhoudsactiviteiten te groeperen
en zo kosten als gevolg van afhankelijkheden te reduceren (zie figuur 3).
Voorspelling van de restlevensduur:
de kans op falen in functie van de operationele tijd wordt voor iedere component
bepaald aan de hand van historische condition monitoring (CM)-data, degradatieinformatie, operationele data en ontwikkelde predictieve modellen (zie figuur 1).
Individuele
onderhoudsoptimalisatie: onderhoudsaanpak door de ontleding
van de componenten in een complex
systeem. Een optimale onderhoudsplanning, gebaseerd op de voorspelling van
restlevensduur en kostenfuncties, wordt
opgesteld voor elke individuele component (zie figuur 2). Afhankelijkheden en
interacties tussen componenten worden
in dit stadium voorlopig verwaarloosd.
Corrigerende
functies en groeperen
van onderhoudsactiviteiten: de corri-
Integrale
optimalisatie onderhoud
en voorraadbeheer: gebaseerd op het
optimale (gegroepeerde) onderhoudsplan worden de voorraadbeslissingen
geoptimaliseerd. Zo wordt het aantal
wisselstukken op stock en het tijdstip
om een bestelling te plaatsen bepaald
(zie figuur 4). Op deze wijze zijn de
voorraadbeslissingen ook gebaseerd op
de predictieve informatie en worden
wisselstukken 'just-in-time' besteld en
geleverd. Waarbij 'just-in-time' levering gedefinieerd is als het moment
waarop de wisselstukken nodig zijn om
een onderhoudsactiviteit uit te voeren.
Dynamische
omgeving: de planning
van het predictieve onderhoud en het
voorraadbeheer wordt dynamisch aangepast volgens nieuw verworven informatie
(bijv. condition monitoring data, predictie restlevensduur etc.).
Aan de hand van de ontwikkelde
modellen is het mogelijk om de toegevoegde waarde van predictieve informatie (i.e. restlevensduur) in onderhoudsmanagement (e.g. levensduurverlengend,
vermijden van storingen) en voorraadbeheer (e.g. 'just-in-time'-bestelling,
lager verbruik van wisselstukken) te
bepalen op zowel lange als korte termijn.
Voor langetermijnbeslissingen kan de
methodiek gebruikt worden om een
business case rond de performantie van
predictief onderhoud en voorraadbeheer
op te bouwen. Verder kan de methodiek
voor kortetermijnbeslissingen en dagdagelijkse onderhouds- en voorraadplanning gebruikt worden aangezien de
beslissingen voor inspecties, reparaties,
onderhoudsplanning, bestelling van
wisselstukken etc. dynamisch worden
aangepast gebaseerd op nieuw verworven
informatie. Het grootste voordeel van de
methodiek ligt echter in de direct koppeling tussen predictieve onderhouds- en
voorraadbeslissingen om zo tot een
integraal optimum te komen waar in
beide domeinen toegevoegde waarde kan
gecreëerd worden. << (foto's: AVH, G4S)
maintenance MAGAZINE - juni 2014 17

Download Report