Achtergrond
Value-engineering, een gestructureerd creatief proces
16 mei 2011
Value-engineering is een belangrijk proces in de levenscyclus van een product. In veel stadia kan hiermee de business worden verbeterd. De kern van deze aanpak is het creatieve ontwerpproces waarbij de inbreng van de ontwerper bepalend is. Hittech Multin heeft een aanpak ontwikkeld om het proces te stroomlijnen. Vier voorbeelden demonstreren het succes van de 3C-methode.
Bij Hittech Multin heeft een team van ervaren ontwerpers in samenwerking met collega’s van inkoop en assemblage in de loop der jaren een value-engineeringaanpak ontwikkeld. Deze 3C-methode structureert het ontwerpproces van nieuwe producten en is tevens een waardevol hulpmiddel gebleken bij de analyse van bestaande ontwerpen.
De 3C-methode is gebaseerd op de basisgedachte dat de kosten van een product grotendeels worden bepaald door het ontwerp en daarmee de ontwerper. De essentie van succesvolle value-engineering ligt namelijk in het creatieve ontwerpproces. Het is de ontwerper die het verschil kan maken door zijn creativiteit en zijn inzicht in de eisen voor serieproductie. Zijn keuzes bepalen de kosten voor inkoop, productie, assemblage en service. Belangrijk is eveneens dat dit ontwerpproces gedurende de gehele levenscyclus een aantal malen kan worden herhaald. Dit geldt met name voor de kleinere series hoogwaardige en complexe producten die zo typisch zijn voor de Nederlandse hightechindustrie.
Aan een product worden eisen gesteld op het gebied van functionaliteit, prestaties en vormgeving. Die requirements beïnvloeden in sterke mate het ontwerp van een product. Toch besluit uiteindelijk de ontwerper met zijn keuzes tegen welke kosten ontwerpen worden gerealiseerd.
De ontwerper is daarnaast de vertaler van de aspecten voor serieproductie zoals inkoop, productie, assemblage en service naar een kostengunstig design. Door tijdens het ontwerpproces al deze aspecten goed tegen elkaar af te wegen, kan hij grote kostenbesparingen realiseren. Hij dient zelf kennis en ervaring te hebben van deze productieaspecten, maar zal ook nauw moeten samenwerken met de experts van inkoop, productie, assemblage en service. Hoewel de ontwerper de centrale figuur is in dit proces, is teamwork vereist om een optimaal resultaat te bereiken.
De 3C-methode deelt het ontwerp op in drie niveaus: concept, constructie en component. De eerste laag geeft antwoord op de vraag hoe de functie van een product of machine wordt vervuld. In de tweede stap wordt de basis van het concept opgebouwd en bepaald welke modules of subsystemen er moeten komen. Op het derde niveau vallen de beslissingen over welke onderdelen er worden gebruikt en of die moeten worden gemaakt of kunnen worden ingekocht. Deze drie niveaus zijn de leidraad tijdens het ontwerpen.
De ontwerper kan op de verschillende niveaus afwegen welke keuzes hij maakt. De voorbeelden bij dit artikel illustreren dat. Hij kan er bijvoorbeeld voor kiezen om een component uit te voeren als nauwkeurig complex freesstuk of als samenstelling van kleine onderdelen. Een herontwerp van een component kan een-op-een uitwisselbaar blijven met zijn voorloper, of juist niet. De keuzes die de ontwerper maakt, hebben grote invloed op inkoop, productie, assemblage en service.
Met het oog op value-engineering kan er een groot verschil zijn tussen een ontwerp dat in Nederland of in een lagelonenland gaat worden geassembleerd. De ontwerper moet immers rekening houden met de verkrijgbaarheid van componenten en materialen, maar hij moet zich ook bewust zijn van de extra kosten bij assemblage en de verschillende lokale productiewijzes.
Kapstok
Bij value-engineering is de timing van de ontwerpkeuzes van belang. Vooral producten in kleinere series worden door tijdsdruk of beperkt budget vaak ontwikkeld op functionaliteit en met minder aandacht voor productiekosten. Zo heeft een start-up vaak een beperkt budget of kent de halfgeleiderindustrie een korte time-to-market. Voor de verschillende C’s van onze methode geldt in de regel dat hun toepasbaarheid varieert in de tijd.
Het concept wordt doorgaans in het begin van het ontwerp bepaald. Dit is de kapstok van het product. Het is moeilijk om halverwege de levenscyclus een verandering van het concept door te voeren. Door het concept te wijzigen ontstaat er een nieuwe generatie van het product en start de levenscyclus opnieuw. Je kunt natuurlijk wel het concept uitbreiden door opties toe te voegen.
De constructie is de wijze waarop de machine is opgebouwd. Het is een samenspel van oplossingen voor deelproblemen die zijn voortgekomen uit de conceptkeuze. Vaak zijn verbeteringen op dit niveau mogelijk tot ver in de levenscyclus.
De componenten ten slotte vormen de afzonderlijke onderdelen waaruit de machine is opgebouwd. Het vervangen van onderdelen door goedkopere alternatieven levert een kostenbesparing op. Dit hoeft niet altijd zo’n grote impact te hebben en de inkoper kan het vaak zelfstandig uitvoeren, eventueel met ondersteuning van de ontwerper. Ook vanuit productietechnologische kennis en ervaring kunnen voorstellen en ideeën ontstaan (zie voorbeeld 4).
Gezonde case
Alle genoemde facetten die bij value-engineering een rol spelen, moeten uiteindelijk tegen elkaar worden afgewogen. Hoeveel levert de kostenreductie op? Welke investering en welke risico’s staan hier tegenover? Seriegrootte en levensfase zijn hierbij van groot belang. Er zal meer energie worden gestoken in een efficiëntere assemblage van een product waarvan er grotere aantallen per jaar van de band rollen dan bij een eerste prototype dat een snelle marktintroductie vereist. Het zal bij het prototype praktischer zijn om een relatief dure standaardoplossing te kopen, in plaats van twee maanden ontwikkeltijd te besteden aan een kleine kostenreductie, zeker als een snelle time-to-market vereist is. Dit komt in feite neer op het vooruitschuiven van de value-engineering.
Het is evenzeer nuttig om risico’s bij implementatie mee te wegen, ook al zijn deze niet altijd van financiële aard. In sommige gevallen kan een ontwerpvoorstel ook een functioneel voordeel met zich meebrengen (denk aan grotere capaciteit of bedieningsgemak). Vaak worden verschillende ideeën tot één totaalpakket gecombineerd om een gezonde businesscase te krijgen.
Bij de uiteindelijke keuze voor een value-engineeringtraject speelt de klant natuurlijk de eerste viool. Hij overziet de financiële en businessconsequenties van een ontwerpinvestering het beste. De klant heeft ook het beste inzicht in de (ontwikkeling van) eisen van de markt en de invloed daarvan op zijn product.
De veranderende industriële structuur laat een steeds prominentere rol van de systeemleverancier zien. De ervaring bij de Hittech Group is dat een systeemleverancier die de volledige keten in huis heeft ook een voorsprong heeft op het gebied van value-engineering. De beschikbaarheid van expertise en een netwerk van een volwaardige inkoop- en serviceorganisatie en assemblage- en productiefaciliteiten in zowel Nederland als een lagelonenland geeft veel voordelen voor de ontwerper. Met een hechte samenwerking binnen het ontwerpteam kan er kruisbestuiving plaatsvinden waarbij ideeën uit de ene markt toepasbaar kunnen worden gemaakt voor een andere.
Ard Geelkerken is projectleider en systeemontwerper bij Hittech Multin uit Delft, een onderdeel van de Hittech Group. Hij is een van de leiders in de zoektocht naar value-engineeringmethodieken. Pieter Kappelhof is hoofd van de ontwikkelafdeling bij Hittech Multin.
