Modellen en mensen

Jacob Wijngaard

www.wyngaard.nl(let op: y in plaats van ij)

Een echte tekenaap

Klein en Groot:

Modellen en Operations Management

Operations Management

• Hoe kun je de productie goed inrichten en coördineren?

• Productie in brede zin: – Inclusief aan en afvoer– Inclusief productontwikkeling en service

Operations Managementcoördinatie/logistiek

• Wie doet wat wanneer?• Afstemmen van inkoop en productie op

verkoop• Afstemmen van de bewerkingen op elkaar• Is er voldoende capaciteit?• Welke informatie is nodig?

Operations managementcoördinatie/logistiek

Modellen

A(Tempo)B(Dribbelen)

Modellen

A(Dribbelen)B(Tempo)

Hoeveel loopt de snelle loper (A) meer dan de langzame (B)?

• Snelheid A: v (tempo), w(dribbel)• Snelheid B: rּv (tempo), rּw (dribbel)• Neem aan:r < 1• A loopt steeds een ronde (=1) plus een beetje:

+ (1 – r2)/((v/w + r)(w/v + r))

Bij v/w = 2 en r = 0.9 is dat 0.046.Bij v/w = 1 en r = 0.9 is dat 0.053.Bij v/w = 4 en r = 0.9 is dat 0.034.

Modellena) Bepaling productieserieb) Bepaling van de veiligheidsvoorraadc) Order acceptatied) Productie afvlakkinge) Cyclische productie: volgorde, lengte cyclusf) Vraagvoorspellingg) Productie allocatieh) Distributiestructuuri) Transportplanningj) Magazijn inrichting

Stochastisch versus deterministisch

• Alles van te voren bekend: deterministische modellen

• Je weet van te voren langs welke patronen het onverwachte zich gedraagt: stochastische modellen (“werken met kansen”)

• Alles is mogelijk, niets is zeker: ???

Stochastische modellen

• Wachttijd modellen:– Onzekerheid in aankomst en bediening

• Voorraadmodellen:– Onzekerheid in vraag

• Onderhoudsmodellen:– Onzekerheid in faalgedrag

• …..

Model en “echt”

Daar sta je dan met je modellen

Dynamische programmering

• Huis verkopen binnen bepaalde tijd• Bij niet verkopen opbrengst 0• Elke tijdseenheid gemiddeld één bod• Waarde hangt af van hoeveel tijd er nog is• Biedingen tussen 1 en 2 ton:

1 2g

Δt V(t) V(t – Δt)

Kans is (2 – g) ּΔt

Verkocht voor (g +2)/2

Accepteren bij bod van minstens g

• V(t) = {(2 – g) ּΔt ּ(g + 2)/2 + + (1 – (2 – g) ּΔt) ּV(t – Δt)}

• V(t) = maxg{(2 – g) ּΔt ּ(g + 2)/2 +

+ (1 – (2 – g) ּΔt) ּV(t – Δt)}

• (V(t) – V(t – Δt))/Δt = maxg{(2 – g)((g + 2)/2 – V(t))}

• g = V(t)

• V ’(t) = (1/2)(2 – V(t))2, V(0) = 0

• Stel f (t) = 2 – V (t).

• f ’ (t) = - (1/2)(f (t))2 , f (0) = 2

• f (t) = 2/(t + 1)

• V(t ) = 2t/(t + 1)

Waarde (t)

0 1.2 2.4 3.6 4.8 6 7.19999999999999 8.4 9.60

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8

2

Series1

Willekeurige verdeling van de boden

• Definieer G(x) = 1 – F(x) en E(g) = [xg xdF(x)]/G(g)

• V(t) = maxg{G(g)ּΔtּE(g) + (1 – G(g)ּΔt)ּV(t – Δt)}

• (V(t) – V(t – Δt))/Δt = maxg{G(g)(E(g) – V(t))}

• g = V(t)

• V’(t) = G(V(t)) (E(V(t)) – V(t)),

• V(0) = 0

Rol van modellen/modelleren

• Helpt leren denken in praktijk situaties• Geeft inzicht in praktijk• Is toepasbaar bij beslissingsondersteuning

Helpt leren denken?

Grappen

• Lopen in de regen: hoe snel lopen bij buien?• Captain Hornblower: links of rechts zoeken?• Rij dominostenen bouwen: waar gaten laten?• Aftelrijmpje: wie blijft over? • Mastermind spelen: optimale eerste vraag?• …..

Captain Hornblower

Domino day

Iene miene mutten,tien pond grutten,tien pond graan,iene miene mutten, jij kunt gaan

Geeft inzicht in de praktijk?Voorraadmodellen met beperkte

capaciteit

h, b

D(t)L, K, C

???

De deterministische OR oplossing:

Gewoon optimaliseren. Bij onzekerheid vaak herplannen.

Machine met omsteltijden

Acceptatie

Combineren

Bij stochastiek:

Simuleer het maar:

General models &insights

Situation specificdesign

Planning

Operating planning/ controlsystem

Operationalcontrol

Planning and control system design

Ontwerpen

Ontwerpen

ProductiebeheersingAfstemming op Verkoop

Keten coördinatie

Productie eenheden

KOOP

ProductiebeheersingAfstemming op Verkoop(wiel)

Keten coördinatie(frame)

Productie eenheden(bakjes)

KOOP

ℓ1 ℓ2 ℓ3

Material Requirements Planning: vaste doorlooptijden

weinig aandacht voor capaciteitsbeperkingenweinig aandacht voor onzekerheid

Alle kruiwagens hebben dezelfde structuur, maar …..

Rol van modellen/modelleren

• Helpt leren denken in praktijk situaties• Geeft inzicht in praktijk• Bruikbaar bij het ontwikkelen van eenvoudige

en breed toepasbare besturingselementen• Is toepasbaar bij beslissingsondersteuning

Hiërarchische besturing

Aggregaat plan: eerst totale productie en totale voorraad bepalen

Toewijzing

Samen met:

• Roland Bemelmans• Karel van Donselaar• Rene de Koster• Paul Giesberts• Hans ten Kate• Taco van der Vaart• Nicky van Foreest• …..

Planningstructuur ontwerpen:

Planningstructuur ontwerpen:mensenwerk structureren

Planningstructuur: mensenrollen

• De mogelijkheden om te structureren zijn erg situatie specifiek:– De mensen ter plekke kunnen daar rekening mee

houden• Het ontwerp is nooit volledig– De mensen die er mee werken vullen nader in en

moeten ook weer kunnen afwijken

Empirisch onderzoek dus. Maar hoe ???

Empirisch onderzoek dus:

• Wat zijn de spelregels? Welke rollen?• Wanneer wijken spelers af van spelregels?• Zijn de spelregels duidelijk? • In hoeverre is er bij de spelers begrip van het

organisatiebelang ?• Hoe gaan spelers om met interferentie tussen eigenbelang

en organisatiebelang? • Hoe gaan de spelers om met onderlinge

belangentegenstellingen? • Wordt de speelruimte die er is consistent ingevuld? • De invloed van persoonskenmerken op het spel?

Samen met:

• Paul Konijnendijk (relatie Verkoop – Productie)• Jan de Vries (planningstructuur – organisatiestructuur)• Taco van der Vaart (inkooprelaties)• Aukje Nauta (Verkoop Binnendienst - Logistiek –

Productie in de procesindustrie)• Gera Welker (order acceptatie in MtO bedrijven)• Arnout Pool/Durk-Jouke van der Zee (lean planning bij

DE-Joure)• …..

Het schiet niet op

• Vraagt veel diepgaand case onderzoek• Planningstructuren vaak vaag/action research• Het leidt niet tot veel publicaties• Nauwelijks geschikt voor AIO’s • Geen main stream onderzoek

Geen main stream onderzoek

• Externe factoren (bedrijfsleven)– ERP (software wereld)– “lean” (consultancy)– Het gaat om innovatie

• Interne factoren (wetenschap)– Moeilijk, je laat je afleiden– Twee “ontwerp” benaderingen in Groningen– Survey onderzoek (wetenschap)

Survey onderzoek: Integratie helpt?

• Zijn jullie lekker samen bezig?

• Schiet het op?

Het schiet niet op

• Vraagt veel diepgaand case onderzoek• Planningstructuren vaak vaag/action research• Het leidt niet tot veel publicaties• Nauwelijks geschikt voor AIO’s • Geen main stream onderzoek

Geen main stream onderzoek

• Externe factoren (bedrijfsleven)– ERP (software wereld)– “lean” (consultancy)– Het gaat om innovatie

• Interne factoren (wetenschap)– Moeilijk, je laat je afleiden– Twee “ontwerp” benaderingen in Groningen– Survey onderzoek (wetenschap)

Survey onderzoek: Integratie helpt?

• Zijn jullie lekker samen bezig?

• Schiet het op?

Arcs of Integration(Fröhlich/Westbrook)

• Gebaseerd op IMSS II (International Manufacturing Strategy Survey, 1996)(703 bedrijven, 23 landen)

• Integratie - > Prestatie• Resultaat: bedrijven die het breedst integreren,

zowel de leveranciers als de klanten, presteren (veel) beter dan gemiddeld

• “Integratie” wordt bevraagd via concreet benoemde praktijken

• Prestatie wordt bevraagd via een “mental index”

Het zij zo

• OK, het probleem blijft nog wel even bestaan• Theorie bouwen kost nu eenmaal tijd• Het onderzoek vraagt een goede relatie met de

praktijk• Geschikt voor SOM:

– OPERA (Operations management & Operations Research)– HRM&OB (HRM & Organisational Behaviour)– B&IS (Business & Information Systems)

• Sluit aan bij RHO (Health Care)• Past in het onderwijs

Operations Management (coördinatie): Onderwijs

• Master of Business Administration/Operations and Supply Chains (RuG): academicus die kan ontwikkelen tot logistiek veranderaar

• TBK (RuG): academicus die kan ontwikkelen tot logistiek ontwerper

• EMLog (vLm): praktijk professional die leert de problematiek in een breder perspectief te zien, aandacht voor proces verbetering

• Master Zorglogistiek (vLm/NVZ): accent op procesverbetering, aandacht voor coördinatie

Een goed onderwerp dus.Maar ik ga er niet meer over

“Getting things done with people ???”

Bedrijfskunde:

“Getting things done with people !!!”