Op de korte termijn – tien tot twintig jaar – is levenscyclusbeheer de aangewezen weg voor milieuverbetering. Computer aided Acquisition and Life cycle Support (Cals) kan een belangrijke bijdrage leveren door te zorgen voor overdracht van informatie en kennis door de hele levenscyclus heen. Daarbij vindt integratie plaats van het logistieke management met het technische en het management-informatiesysteem. ‘Business proces redesign’ en simulatiegereedschappen zijn belangrijke hulpmiddelen voor verbetering van de levenscyclus.
Een levenscyclus bestaat uit processen voor produktontwikkeling, fabricagevoorbereiding, fabricage en distributie, verbruik en regeneratie. Door elk proces worden grondstoffen, materialen en energie gegenereerd of verbruikt. Niet de afzonderlijke processen, maar de gehele keten levert een behoeftebevrediging, een opbrengst. Tussen de verbruiken bestaat een balans die moet worden verlegd: hij moet milieuvriendelijk worden. Het verleggen van die balans is het doel van levenscyclusbeheer. Dat is mogelijk door eliminering van overbodige stappen in de cyclus en door vervanging van materiaal en energie door kennis.
Levenscycli zijn complex en dynamisch. Complex vanwege de soms lange trajecten, dynamisch omdat de trajecten steeds veranderen en de elementen tot meerdere levenscyclus-trajecten kunnen behoren.
Dat maakt de ontwikkeling en het beheer van zo’n traject moeilijk. Met onze huidige manier van werken komen we er niet; we moeten dan ook anders gaan denken.
Thomas H. Davenport formuleerde vorig jaar op het door Computable Informatica Seminars en Kenniscentrum Cibit georganiseerde congres over kennistechnologie duidelijk hoe dat moet. "We hebben onze processen gekanteld. Van aanbod-georiënteerd zijn ze vraag-georiënteerd geworden. Kennisomgevingen veranderen mee. Op dit moment is kennis nog technologie- en architectuurgericht, maar uiteindelijk moet zij ecologie-gericht worden".
De goederenstroom heeft zijn ontwikkelingsrichting de afgelopen decennia gevonden. We hebben geleerd om processen te manipuleren. Nu staat de effectieve produktontwikkeling centraal. De basis hiervoor is marktresearch en concurrentie-analyse. R&D en produktontwikkeling krijgen een steeds belangrijkere plaats. Daarna komen fabricagevoorbereiding, fabricage en service. Effectieve R&D betekent vooral het wiel niet zelf uitvinden, maar zeer gericht zoeken naar kennis.
Daarbij staan we voor een groot dilemma, stelt Davenport. "Kennen we onze processen? Passen we ze geïntegreerd toe? Onze processen zijn te langzaam, te duur, te weinig doelgericht. We ontwikkelen ze niet gedisciplineerd genoeg en we hebben geen duidelijk begrip van de marktbehoefte. Gevolg is dat er nauwelijks gebruik wordt gemaakt van de mogelijkheden van de moderne technologie en van informatie, organisatie en menselijk vermogen. We hebben behoefte aan veranderingsprogramma’s naar effectieve procesinformatie, procesgeoriënteerde mensen, procesgedreven managementsystemen en op processen gebaseerde organisatiestructuren. Korte-termijn doelen zijn het ontwerpen van nieuwe processen en organisatiestructuren. Op de middellange termijn vragen nieuwe ervaringen en nieuwe managementsystemen de aandacht. De meeste tijd vergen de verandering van de informatiesystemen en de organisatieculturen. Dat zijn de strategische aspecten van het veranderingsproces.
De processen moeten radicaal veranderen. Het veranderingsproces zelf kan beter in stappen dan in één keer radicaal worden uitgevoerd. Het is te complex om alles ineens te doen. Daarom moet allereerst de actuele situatie geanalyseerd worden en daarin aan te brengen verbeteringen worden geformuleerd. In het te veranderen proces moeten visie en de daarop gebaseerde ondernemingsdoelen doorklinken. De randvoorwaarden hierbij zijn de kwaliteiten van de aanwezige mensen en de mogelijkheden van beschikbare technologieën enerzijds en de potentie tot veranderen door het management anderzijds. De eisen worden gesteld in de vorm van tijd (jaren, en geen maanden) en financiële middelen voor ontwerp en invoering van de nieuwe processen.
Ondersteund door Cals
Het concept voor levenscyclusbeheer heet Cals. Cals stond aanvankelijk voor Computer Aided Logistic Support. Nu staat het voor Computer aided Acquisition and Life cycle Support: levenscyclusbeheer. Hierin wordt onderkend dat we naast de consumentenmarkt een nieuwe markt hebben: die van het milieu. De milieumarkt eist produkten die een minimaal beroep doen op het verbruik van grondstoffen en energie en die minimaal vervuilen. Ze moeten voldoen aan de volgende eisen: licht in gewicht en vervaardigd van milieuvriendelijke materialen; duurzaam; de produktie, consumptie en het verbruik mag weinig energie kosten. Deze criteria moeten worden omgezet in eisen, die overigens niet constant zijn.
Neem bijvoorbeeld een auto met een levensduur van vijftien tot twintig jaar en met een verbruik van drie liter per honderd km. Nu is zo’n auto milieuvriendelijk, maar over twintig jaar niet meer. Daarom moet de auto modulair worden gebouwd en wel zó, dat de kritische componenten tijdig te vernieuwen zijn. Maar of dat werkt is nog de vraag. De auto die door intensief gebruik via de ‘pool’ in tien jaar verslijt is milieuvriendelijker dan drie tot vijf particuliere auto’s die twintig jaar meegaan.
Cals is een concept dat we zelf moeten invullen. Hiertoe zijn normen nodig. De drie-liter auto zou zo’n norm kunnen zijn. Het terugbrengen van de CO2-uitstoot in het jaar X tot het niveau van het eerdere jaar Y is geen norm; niemand kan daar iets mee. Normen moeten worden vooraf gegaan door visies, die worden omgezet in missies. Hieruit volgen randvoorwaarden en toekomstige balansen tussen wat financieel is op te brengen, optimaal bijdraagt aan het milieu en procesmatig en organisatorisch te realiseren is.
Visies zijn er de afgelopen jaren voldoende ontwikkeld. Eind januari 1993 hebben zes Japanse managers ons een blik gegund in de voortbrengingsprocessen van het jaar 2000. Deze zijn autonoom, met machines en installaties die zichzelf sturen. Ze worden aangestuurd door een systeem voor logistiek management vanuit een schil die de voorwaarden schept om zelfstandig te kunnen werken. Ze regelen hun eigen orderprioriteiten, materiaal- en gereedschapaanvoer en produktafvoer. Ze zorgen zelf voor het wisselen van het gereedschap en voor hun eigen onderhoud.
Dit alles lijkt nog ver weg. Wie echter naar de ontwikkeling van CNC-werktuigen kijkt, moet erkennen dat deze mechatronische systemen over de mogelijkheden beschikken om te werken in het milieuvriendelijke proces. De machines zelf zijn lichter en hun mechanische rendement is hoog vanwege de directe elektrische aandrijving. Ze werken zeer nauwkeurig, waardoor er minder overmaat bij het verspanen nodig is en er minder uitval ontstaat. Er zijn geraffineerdere produkten mee te maken, die minder materiaal vergen en een langere levensduur hebben.
Het (vracht)vervoer over de weg kan worden geautomatiseerd. De concepten en pilots zijn in de tweede helft van de jaren tachtig ontwikkeld en getoetst voor de spoorwegen en het wegvervoer. Voor het wegvervoer kan dat resulteren in een speciale weg, waarop vrachtwagens zonder chauffeur rijden, met 20 procent meer laadvermogen, een zuinige, continue snelheid van 80 km/uur en een inzetbaarheid van 7 maal 24 uur per week. Daarbij is een hoge vrachtwagendichtheid op die speciale snelweg mogelijk. De geautomatiseerde fabriek wacht op de technologie, de geautomatiseerde weg op zowel de technologie als de politieke besluitvorming. De eerste is veel sneller te realiseren dan de tweede, en komt steeds dichter bij.
Het virtuele concept
De eerste stap naar Cals is ketenlogistiek. Die begint bij het produktconcept en eindigt bij het geregenereerde produkt. De invulling en de lengte van de steeds langer wordende ketens verschilt per organisatie. De keten omvat eerst op zichzelf staande bedrijfsprocessen, die vervolgens aan elkaar geschakelde worden. Aanvankelijk legde Cals sterk de nadruk op de ontwikkeling van Step, Standard for the Exchange of Product model data. Step is nodig voor informatie-overdracht door gecompliceerde ketens, en komt in de chemische, wapen-, en auto-industrie van de grond.
De ketens zelf krijgen nu de aandacht. Om meer duidelijkheid te scheppen wordt het bedrijfsproces momenteel in twee delen gesplitst: een generiek deel en een leveringsdeel (de supply chain). Het generieke deel omvat de keten voor de produktontwikkeling. Het is opgebouwd uit de processen marketing, R&D/produktontwikkeling en fabricagevoorbereiding. De leveringsketen bestaat uit de orderbehandeling, fabricage, distributie en service. De planning coördineert het geheel.
De scheiding tussen een generiek proces en een leverend proces is tijdelijk. Het beeld is nodig om het generieke proces in het voetlicht te brengen. In dat traject ondergaat de produktontwikkeling een sterke verandering. De geavanceerde onderneming ontwikkelt geen produkten meer, maar een master model. Dit betreft een virtueel produkt en proces, een schim. Via rapid prototyping kan er een kunststof model van worden gemaakt. Indien nodig, kan het model voor beproeving werkelijk worden gebouwd. Of het in de praktijk komt, is dan nog maar de vraag.
Het ‘master model’ is een concept, waarvan allerlei produkten en processen kunnen worden afgeleid. Het is volledig uitgewerkt voor de levenscyclus. Het model is ontworpen, gedetailleerd, geparametriseerd en voorzien van alle benodigde informatie om er produkten uit te kunnen genereren en om die produkten te kunnen fabriceren, verkopen, leveren, gebruiken en te regenereren. Uit ‘master modellen’ worden op basis van specificaties klantenprodukten ‘geassembleerd’. Assembleren betekent hier het op maat maken van informatie. Deze moet consistent zijn met de basisinformatie van het ‘master model’ en voldoen aan de specifieke eisen van het produkt (of de dienst). De eis wordt gerealiseerd met behulp van zogenaamde ‘associatieve functies’. Deze zorgen ervoor dat het ‘master model’, de procescondities voor het mastermodel, de fabricage, distributie, (her)gebruiks- en verschrottingsspecificaties worden vertaald in een produktmodel en in procescondities voor dat produktmodel. Cad/cam-leveranciers hebben de eerste reeksen associatieve functies ontwikkeld. Voor de gehele produktlevenscyclus zijn zij er nog niet.
Kennis als knelpunt
Iedere onderneming bepaalt zijn eigen keten en de eigen plaats in de macro-keten. Voor Heineken en Unilever kunnen de ketens vanaf het bouwland tot aan de deur van de kroeg of winkel lopen. De spuitgietfabrikant daarentegen koopt granulaten en levert PC-omkastingen en dergelijke af. De keten is een fysieke-, informatie- en kennisketen, en vraagt om structuren voor overdracht van goederen en energie, informatie en kennis. IT levert de netwerken en applicaties. De ontwikkelingen in de netwerken worden gekenmerkt door versnelling van de informatieoverdracht, regeling, beheer en betaling van de informatiestroom. Voor de communicatie ontwikkelt Step zich als standaard en bieden leveranciers in toenemende mate platformen voor informatie-uitwisseling tussen diverse applicaties. Boven de logistieke stroom ontwikkelen zich de case-tools voor het genereren van klantspecifieke systemen voor logistiek management. Belangrijk, en nog veel te weinig toegepast, zijn de applicaties voor het simuleren van goederenstromen. Hiermee zijn logistieke ketens te evalueren.
De technische informatiesystemen hebben de afgelopen jaren een drastische ontwikkeling ondergaan. Die begon met het 3D-volumetrisch ontwerpen van produkten. Met het produkt Data Management en de huidige associatieve functies is de basis gelegd voor het vergaand ontwikkelen van het ‘master model’, het virtuele produkt. Nog bescheiden is de toepassing van applicaties voor het simuleren van het milieugedrag van produkten en processen. Deze laatste applicaties zijn goedkoop en de databases met milieugegevens zijn goed uitgebouwd. Helaas is een dergelijke applicatie slechts terug te vinden op een dikke duizend van de meer dan 500.000 PC’s in Nederland.
De stand van de informatietechnologie is geen belemmering voor de ontwikkeling van het levenscyclusbeheer, kennis daarentegen wel. De verkoper achter de telefoon en in de leasewagen wordt de verkoper op het net, de constructeur wordt de ontwerper van het ‘master’-produkt en de machinebediener wordt de bewaker van het mechatronische besturingssysteem. We hebben mensen nodig die kennis kunnen manipuleren, die weten hoe ze grondstoffen en arbeid door kennis kunnen vervangen. Aan de oplossing van dat probleem wordt gewerkt. De brede doorbraak in het denken moet nog komen.
Sociale gevolgen
In het conventionele spel tussen vraag en aanbod manipuleerde het management met voorraden, capaciteiten en geld. In de huidige markt speelt het management met produkt- en procesflexibiliteit, betrouwbaarheid en snelheid. Het op goede wijze inspelen op milieu-eisen komt daar bij. De inzet hierbij is kennis. De nieuwe vraag voor het management is waar kennis kan worden gekocht en voor welke prijs, hoe effectief deze is, en hoe die snel te gelde kan worden gemaakt. Verder moet het conventionele denken over de geldstroom dynamisch worden, direct gerelateerd aan de goederenstroom en in de nabije toekomst ook aan de kennisstroom. Het management van deze dynamiek staat nog in de kinderschoenen.
Het grootste probleem vormt de politiek. Er is sturing nodig in het dynamische veranderingsproces; verstikkende dwangbuizen zijn uit den boze. Milieumaatregelen die verkapte belastingverhogingen zijn, zijn ongeloofwaardig. Sturing vraagt om normen; in een ontwikkelingstraject zijn die dynamisch. De oplossing moet gezocht worden in politieke visie, daaruit voortvloeiend missies, randvoorwaarden, normen en convenanten voor balansen tussen milieu-eisen, financiële mogelijkheden en realiseerbare veranderingen.
Het Cals-tijdperk is schoorvoetend begonnen; over tien jaar is het begrip weer vergeten. De aanpak van de milieuproblematiek duurt langer. De tijd wordt nu rijp om te doorzien hoe we het milieu als klant moeten behandelen. Die klant vraagt vooral meer kennis. De sociale gevolgen van die vraag zijn groot. Aan de voorkant van de logistieke keten neemt de kennisvraag en dus de behoefte aan de kenniswerker toe. Aan de achterkant van de keten blijft de ‘doe-werkgelegenheid’ afnemen. Om de sociale gevolgen van die verandering te beperken is veel aandacht nodig voor de omscholing van ‘doe-werkers’ tot ‘kenniswerkers’.
Cals creëert bedreigingen en kansen; het is een stap naar het milieuvriendelijke produkt. De bijdrage is incrementeel. Er zijn meer schokkende ontwikkelingen nodig om ons milieu weer in het gareel te krijgen, om weer een harmonieuze band te scheppen tussen mens en aarde. Substitutie van grondstoffen en energie door kennis dragen bij aan de milieu-effectiviteit van processen en produkten. Rondrijden op een aardolie- en kolenloze wereld vraagt andere oplossingen.
Cees van Heijkoop,
Freelance medewerker Computable
