Value Engineering is zoveel meer dan een paar euro besparen – zegt een hoofd systeemarchitect

Gepubliceerd op: 18 april 2019

Auteur:

René Raaijmakers

Technisch schrijver, auteur, algemeen directeur

Lees meer over René Raaijmakers

Expert:

Goof Pruijsen

Trainer

Lees meer over Goof Pruijsen

Deel

---

Na jarenlange praktijkervaring bij Philips Healthcare geeft Goof Pruijsen nu advies over value engineering en kostenmanagement. Hij verzorgt trainingen over deze onderwerpen voor High Tech Institute.

‘Echt genieten.’ Goof Pruijsen wel, want mensen uit verschillende technische ontwikkelingsdisciplines plukken de vruchten van zijn visie en kennis. ‘Het geeft me een heerlijk gevoel van waardering.’ Zelf is hij enorm nieuwsgierig. Het fascineert hem om in detail te begrijpen wat het is dat mensen overwegen te kopen, hoe en waarom een product technisch werkt en hoe je het kunt verbeteren om een bedrijf te verbeteren.

Onlangs kreeg hij een groot compliment van een lead system architect van ASML die samen met zijn team een workshop van Pruijsen had gevolgd. Ik dacht dat we een paar euro gingen besparen, maar ik leerde dat value engineering veel meer was’, zegt deze systeemarchitect. We behandelden een aantal fantastische onderwerpen en stelden vragen over beslissingen die we op hoog niveau in de systeemarchitectuur hadden genomen. De inzichten die we kregen hadden niet alleen invloed op de kosten, maar ook op de vermindering van complexiteit, risico, time-to-market en de uren die we besteedden aan engineering.’

Goof Pruijsen: “Juist de oplossingsgerichte aanpak, die veel teams hanteren, maakt ze blind voor alternatieven.

Daarom past value engineering perfect bij Pruijsen. Hoewel de definitie een beetje saai is: het gaat om het aanpassen en veranderen van ontwerp en productie op basis van een grondige analyse. Als het goed wordt gedaan, leidt het vaak tot kostenbesparingen. Daarom hebben ontwikkelaars vaak een negatieve associatie met value engineering, het ‘persen’ van een ontwerp om kosten te besparen.

De trainer van High Tech Institute, Goof Pruijsen, ziet echter een veel belangrijkere waarde: value engineering slaat bruggen tussen marketing, ontwikkeling, productie, inkoop en de leveranciers. Juist dit samenspel tussen verschillende disciplines zorgt ervoor dat je met deze aanpak grote winsten kunt behalen.

Kostenreductie richt zich vaak op de componentenlijst van de huidige oplossing. Dit noemt Pruijsen een beginnersfout. ‘Je ziet dat nieuwelingen in het vak een zogenaamde pareto-analyse uitvoeren, waarbij ze in kaart brengen welke 20 procent van de componenten verantwoordelijk is voor 80 procent van de kosten. Van de duurste dingen halen ze dan iets af. Het heet niet voor niets de kaasschaafmethode.’

Deze aanpak is vaak niet erg effectief, zegt Pruijsen. Als dit gebeurt, hebben anderen vaak al eerder ingegrepen. Dan valt er niet veel meer te winnen en is de kans groot dat nieuwe ingrepen de kwaliteit aantasten. Als dat ten koste gaat van je imago, ben je nog slechter af.’

Value engineering begint volgens Pruijsen dan ook met waarde voor de klant. ‘Wat wil de klant bereiken? Welke functies zijn daarvoor nodig? Wat is de waarde van die functie en wat zijn de kosten?’ Een voorbeeld dat hij vaak noemt is het volgende: het gaat niet om de boor, niet om het gat, maar om het ophangen van het schilderij om je huis in te richten. Teruggaan naar het uiteindelijke doel maakt ruimte voor creativiteit en nieuwe oplossingen en concepten.

Tolerantie is de kostenfactor

Het denken in functies is minder ingeburgerd dan de meeste ontwikkelaars denken. Pruijsen ziet dat de oplossingsgerichtheid waarmee veel teams werken, hen blind maakt voor alternatieven. ‘Ze denken niet out-of-the-box.’ Het helpt – en dat vergt oefening – om een bestaande oplossing te analyseren en van daaruit geleidelijk te abstraheren tot de functies volstrekt helder zijn. Zonder de oplossing te beschrijven. Dan kun je de kosten functioneel in kaart brengen en samen onderzoeken waarom deze functies duur zijn. Dat is een goede start voor het optimaliseren van huidige en toekomstige productgeneraties. Ik noem dat cost driver analysis. Als je dit goed doet, begint iedereen het probleem veel beter te begrijpen en ben je al halverwege de oplossing,” zegt Pruijsen.

Tolerantie of nauwkeurigheid is een typisch voorbeeld van een kostenfactor. Smalle toleranties resulteren in meer verwerkingstijd of -stappen. Een gemiddelde voeding is meestal niet zo duur, maar als de spanningsrimpel erg klein is, stijgt de prijs.

Volgens Pruijsen moet je goed naar die toleranties kijken. Zijn ze echt overal nodig, of alleen lokaal? Waarom is deze tolerantie zo gespecificeerd? Dit is vaak iets waar niet over nagedacht lijkt te worden. Toleranties kunnen zijn overgenomen van de vorige tekening, ontwerpers besteden er geen aandacht aan, maar ze staan wel op de factuur. Ontwikkelaars zijn zich meestal niet bewust van de gevolgen van hun risicomijdend kopieergedrag. Als blijkt dat een tolerantie-eis niet zo streng is, wordt de productie ineens veel eenvoudiger, sneller en goedkoper. Problemen met maakbaarheid en productieopbrengst worden vaak spontaan opgelost.

Grote projecten, meerdere teams, uitgebalanceerd ontwerp

Bij grote projecten met meerdere subteams optimaliseert ieder zijn eigen gebied zoveel mogelijk – al is het maar uit ambitie. Pruijsen: “Als de teams niet begrijpen hoe de taak over de modules is verdeeld, is de kans op onbalans in ontwerp en specificatie groot. Je zet geen Formule 1-motor op het chassis van een 2CV. De prestaties van de componenten moeten met elkaar in balans zijn. Het is de taak van de systeemarchitect om die balans te bewaren en over-engineering te voorkomen.

Pruijsen geeft een praktijkcase uit zijn tijd bij Philips Healthcare. Röntgenstraling wordt al jaren gebruikt voor medische diagnostiek en materiaalonderzoek. Om deze röntgenstraling op te wekken, schiet je hoogspanningselektronen op zwaar metaal. Op een gegeven moment vroeg de marketingafdeling om een nieuwe hoogspanningsgenerator. Een met meer vermogen, betere stabiliteit en hogere betrouwbaarheid. En het liefst ook nog goedkoper.

Pruijsen: “Een project als dit begint vaak puur prestatie- en techniekgericht. In dit geval besloten we echter formeel te starten met een value engineering workshop om zowel de winstmarge op het product als de technische richting te verbeteren. De oude generator werd geanalyseerd op kosten en functies. Het bleek dat er relatief veel geld was geïnvesteerd in veel kleinere onderdelen (de zogenaamde ‘long tail van pareto’). Je kunt niet snel de vinger leggen op dat ene dure onderdeel; het syndroom is er een van vele componenten. Een veel-delen-syndroom manifesteert zich meestal in hoge ontwerpkosten, hoge verwerkingskosten en hoge assemblagekosten voor alle betrokken onderdelen. Elke stap in het arbeidsproces brengt ook een foutenrisico met zich mee; en daar komt nog een extra risico op kwaliteitsproblemen en productieverlies bij. De richting voor verbetering is daarom meestal het reduceren van onderdelen door integratie, het zogenaamde DFMA (Design for Manufacturing & Assembly).

Een andere kostenfactor werd in het concept opgenomen. Om de hoogspanning in het oude concept veilig te beschermen, werd deze volledig ondergedompeld in een olietank. Dat bleek later te groot, te zwaar en onnodig duur.

Pruijsen: ‘We hebben elke functie gebrainstormd en een consistent en optimaal scenario gebouwd. Voor de hoogspanningsopwekking konden we meeliften op nieuwe technologie die het mogelijk maakt om met hogere frequenties te transformeren. Op die manier konden we het volume sterk verminderen.

Observeren hoe het werd gebruikt zorgde voor de grootste doorbraak. De oude generator was ontwikkeld door alle individuele prestatievereisten te maximaliseren, zonder te kijken of dit nuttige combinaties waren of niet. Artsen gebruiken echter ofwel een enkele opname met hoog vermogen of meerdere beelden per seconde met zeer laag vermogen (en enkele combinaties daartussenin). Toen de technici dit zagen, waren ze verontwaardigd. Niemand had ze dat ooit verteld! Het resultaat was een grote vermindering van het benodigde vermogen en een hoogspanningstank die uiteindelijk nog maar een tiende van het oorspronkelijke volume was.

Koeling is nog steeds nodig, maar in plaats van grote ventilatoren te gebruiken, plaatsten Pruijsen en zijn team de grootste warmtebron op de bodem van de kast. ‘Dit creëerde een convectiestroom. We gebruikten de warmtebron om de koeling te verbeteren. Dit is een voorbeeld van ‘omgekeerd denken’.

Het eindresultaat was een kleinere en stillere generator, die 35 procent goedkoper was. Bovendien waren er minder componenten nodig en bereikten we een betere betrouwbaarheid. En er was nog een optimalisatie, de totale ruimte die nodig was voor het systeem kon met één kast worden teruggebracht.

Had het nog beter gekund? Ja natuurlijk kon dat, zegt Pruijsen. Eén specificatiepunt hebben we tijdens dit proces niet kunnen doorbreken. De generator was gespecificeerd op 100 kW. Er werd gezegd dat dit zo moest zijn volgens medische voorschriften. Het heeft me maanden gekost om de bron van deze misvatting te achterhalen. Het bleek een medische richtlijn te zijn die adviseert om een generator van minimaal 80 kW te gebruiken om met meer zekerheid een goede diagnose te kunnen stellen. Dat was dus een gegeven advies, geen voorschrift!” zegt Pruijsen.

Dit ‘advies’ dateerde uit 1991. In de tussenliggende twintig jaar zijn beeldverwerkingstechnieken zo snel vooruitgegaan, dat met veel minder vermogen een beter resultaat kan worden bereikt. Uiteindelijk vond Pruijsen een productmanager die toegaf dat het geen wettelijke richtlijn was, maar een zogenaamde aanbestedingsspecificatie. Omdat fabrikanten hun klanten al jaren vertellen dat slechts 100 kW voldoende kwaliteit geeft, is het een ‘geaccepteerde overtuiging van de klant’ geworden.

Als de tolerantie-eisen te hoog blijken maar versoepeld kunnen worden, kan de productie ineens veel gemakkelijker, sneller en goedkoper worden”, zegt Goof Pruijsen. ‘Problemen met maakbaarheid en productierendement worden dan vaak spontaan opgelost.’

Modulaire architectuur beheren

Pruijsen geeft een ander voorbeeld. Een grote module in een productiemachine was ontworpen in een aantal kleine modules. Dit betekende dat een submodule snel vervangen kon worden als er fouten optraden. De aanname was dat dit goedkoper was en minder servicevoorraad opleverde. Door de toename van het aantal kritische interfaces met hoge tolerantie-eisen verdubbelde echter de kostprijs en nam de complexiteit toe, waardoor de verwachte betrouwbaarheid dramatisch lager werd,” zegt Pruijsen. Daar kwamen nog extra ontwikkelingskosten en productietests bij. Een ontwerp uit één stuk bleek de betere oplossing. Componenten met het grootste risico op falen werden daarbij op een goed bereikbare plaats geplaatst. De les was: Modulariteit is niet het opknippen van een module in submodules, maar het juist plaatsen van je modulariteit en interfaces. In dit geval met het oog op de beste service en ook kostenefficiënte service. Je moet blijven nadenken over de gevolgen en de balans.

In zijn value engineering training maakt Pruijsen duidelijk hoe de opzet van een value engineering studie in de praktijk werkt. Eerst concentreert hij zich op analysetools en vervolgens op creatieve technieken voor verbeterde scenario’s. Daarnaast wordt aandacht besteed aan het betrekken van leveranciers bij deze aanpak.

Er wordt veel aandacht besteed aan praktische training. Een derde van de training bestaat uit praktische oefeningen. Zo is er bijvoorbeeld een ‘Lego-auto oefening’ waarin cursisten leren hoe ze kostenreductie en waardevermeerdering kunnen aanpakken. Daarnaast voeren ze ook batenanalyses uit (case: op basis van welke criteria beslissen klanten om een auto te kopen?), processtroomanalyses (case: optimalisatie van een kantine) en functieanalyses (de kern van functioneel denken). Veel technieken worden verduidelijkt aan de hand van voorbeelden.

Pruijsen vraagt cursisten ook om van tevoren een korte presentatie van maximaal tien minuten voor te bereiden over hun bedrijf en product. Hij kan er één uitkiezen om ’ter plekke’ gezamenlijk te analyseren.

Goof’s tips voor value engineering

Last but not least volgen hier enkele tips van Goof Pruijsen met betrekking tot value engineering:

1. Analyseren voordat je oplossingen overweegt

2. Ga terug naar basisbegrip: wat doet het?

3. Wat maakt het duur en waarom?

4. Inventariseer de aannames en probeer ze te vernietigen

5. Wees creatief; beperk je niet tot het bedenken van traditionele oplossingen (risico’s vermijden), maar zoek de grenzen op

6. De oplossingen samenbrengen in een totaaloverzicht en scenario’s bouwen

7. Bagatelliseer de risico’s niet, maar gebruik ze ook niet als excuus om dingen niet te doen. Maak ze expliciet en verzacht ze

8. Houd de zakelijke kant van de zaak in de gaten. Iedereen is graag creatief bezig, maar er moet ook geld verdiend worden. Welk scenario voldoet het beste aan de financiële en organisatorische randvoorwaarden?

9. Ga ervoor!

Dit artikel is geschreven door René Raaijmakers, tech editor van High-Tech Systemen.