'Ontwikkelaars zijn zich meestal niet bewust van de gevolgen van hun risicomijdende kopieergedrag'

Na jaren praktijkervaring bij Philips Healthcare geeft Goof Pruijsen nu advies in value engineering en cost management. Voor High Tech Institute verzorgt hij trainingen over deze onderwerpen.

'Echt genieten'. Dat doet Goof Pruijsen als mensen van verschillende technische ontwikkeldisciplines de vruchten plukken van zijn zienswijzen en kennis. 'Het levert bij mij een geweldig gevoel van waardering op.' Zelf is hij mateloos nieuwsgierig. Het boeit hem om in detail te begrijpen wat mensen overweegt iets te kopen, hoe en waarom een product technisch werkt en hoe je dat kunt verbeteren met het doel een business in betere conditie te brengen.

Recentelijk kreeg hij nog een groot compliment van een lead systeemarchitect die met zijn team een workshop van Pruijsen volgde. 'Ik dacht dat we een paar euro's gingen besparen, maar ik leerde dat value engineering veel meer was', zegt deze systeemarchitect. 'We behandelden een paar fantastische onderwerpen en stelden vragen bij beslissingen die we op hoog niveau in de systeemachitectuur hadden genomen. De inzichten die we daar aan overhielden hadden niet alleen impact op de kosten, maar ook op complexiteit, risico, time to market en de uren die we aan engineering spendeerden.'

System - 20181002-goof_404-pruijsen_01
Goof Pruijsen: ‘Juist de oplossingsgerichtheid waarmee veel teams te werk gaan, maakt hen blind voor alternatieven.’

Value engineering is Pruijsen dus op het lijf geschreven. Al is de definitie een beetje saai: het gaat om het aanpassen en veranderen van ontwerp en fabricage op basis van een grondige analyse. Als dat goed gebeurt, dan leidt het echter vaak tot kostenreducties. Daar associëren ontwikkelaars value engineering dan ook vaak mee: het 'uitknijpen' van een ontwerp om kosten te besparen.

High Tech Institute-docent Goof Pruijsen ziet echter een veel belangrijkere waarde: value engineering slaat bruggen tussen marketing, ontwikkeling, fabricage, inkoop en leveranciers. Juist het samenspel tussen verschillende disciplines zorgt ervoor dat je grote winsten kunt behalen met zijn aanpak.
Kostenreductie focust vaak op de componentenlijst van de huidige oplossing. Pruijsen noemt dat een beginnersfout. 'Je ziet dat nieuwelingen in het vak een zogenaamde pareto-analyse maken, waarbij ze de 20 procent van de componenten in beeld brengen die verantwoordelijjk zijn voor 80 procent van de kosten. Daar gaan ze dan van de duurste dingen iets afhalen. Dat heet niet voor niets de kaasschaafmethode.'

Die aanpak is vaak niet heel effectief, zegt Pruijsen. 'Op dat moment hebben anderen vaak al eerder ingegrepen. Dan is er niet veel meer te halen en is de kans groot dat nieuwe ingrepen de kwaliteit gaan raken. Als dat ten koste gaat van je imago ben je verder van huis.'

Value engineering start volgens Pruijsen daarom bij de waarde voor de klant. 'Wat wil hij bereiken? Welke functies zijn daarvoor nodig? Wat is de waarde van die functie en wat zijn de kosten?' Een voorbeeld dat hij vaak aanhaalt: het gaat niet om de boormachine, niet om het gat, maar om het schilderij ophangen om je huis te decoreren. Teruggaan naar het uiteindelijke doel maakt ruimte voor creativiteit en nieuwe oplossingen en concepten. 

High Tech Institute organiseert Goof's tweedaagse
cursus 1 à 2 keer per jaar. 
De volgende editie is op 31 oktober & 1 november 2019.


Cursusomschrijving

Tolerantie is cost driver

Het functie-denken is minder goed ingeburgerd dan de meeste ontwikkelaars denken. Pruijsen ziet dat juist de oplossingsgerichtheid waarmee veel teams te werk gaan, hen blind maakt voor alternatieven. 'Ze komen niet out-of-the-box.' Het helpt – en daar is oefening voor nodig – om een bestaande oplossing te analyseren en van daaruit steeds verder te abstraheren totdat de functies duidelijk zijn. Zonder de oplossing te beschrijven. Dan kun je de kosten functioneel in kaart brengen en samen onderzoeken waarom die functies duur zijn. Dat is een goede start voor het optimaliseren van huidige en toekomstige productgeneraties. Cost driver-analyse noem ik dat. Als je dit goed doet, begint iedereen het probleem veel beter te begrijpen en ben je al halverwege de oplossing', aldus Pruijsen.


Tolerantie of nauwkeurigheid is een typisch voorbeeld van een cost driver. Nauwe toleranties zorgen voor meer tijd of bewerkingsstappen. Een gemiddelde voeding is meestal niet zo duur, maar als de rimpelspanning heel klein is gespecificeerd, dan schiet de prijs omhoog.

Die toleranties dien je goed onder de loep te nemen, volgens Pruijsen. 'Zijn ze echt overal nodig, of alleen lokaal? Waarom is die tolerantie zo gespecificeerd? Vaak blijkt daar niet over nagedacht. Toleranties worden gekopieerd van de vorige tekening, ontwerpers besteden er geen aandacht aan, maar ze verschijnen wel op de rekening. Ontwikkelaars zijn zich meestal niet bewust van de gevolgen van hun risicomijdende kopieergedrag. Als blijkt dat een tolerantie-eis niet zo strikt is, dan wordt de fabricage opeens veel makkelijker, sneller en goedkoper. Vaak lossen problemen met maakbaarheid en productieopbrengst zich spontaan op.'

Grote projecten, meerdere teams, gebalanceerd ontwerp

In grote projecten met meerdere subteams optimaliseert ieder zijn eigen gebied zo veel mogelijk - al is het maar uit eerzucht. Pruijsen: 'Als de teams niet goed begrijpen hoe de functie zijn verdeeld over de modules, dan is de kans op onbalans in design en specificatie groot. Een formule 1-motor zet je niet op het chassis van een 2CV. De performance van de componenten moet met elkaar in balans zijn. De systeemarchitect heeft als taak om die balans te houden en over-engineering tegen te gaan.’


Pruijsen dient een praktijkcase op uit zijn tijd bij Philips Healthcare. In medische diagnostiek en materiaalonderzoek wordt al jaren röntgenstraling gebruikt. Om die op te wekken schiet je elektronen met hoogspanning op een zwaar metaal. Op een gegeven moment vroeg de marketingafdeling een nieuwe hoogspanningsgenerator. Eentje met meer vermogen, betere stabiliteit en hogere betrouwbaarheid. En liefst ook goedkoper.

'Zo’n project begint vaak puur performance- en technologiegedreven', zegt Pruijsen uit ervaring. 'In dit geval besloten we echter formeel met een value engineering-workshop te starten om naast de technische richting ook de winstmarge op het product te verbeteren. De oude generator werd geanalyseerd in kosten en functies. Het bleek dat relatief veel geld in veel kleinere onderdelen zat (de zogenaamde ‘staart van pareto’). Je kunt niet snel je vinger leggen op dat ene dure onderdeel; het syndroom is er een van veel onderdelen. Een veel-onderdelen-syndroom uit zich typisch in hoge designkosten, hoge maakkosten, hoge assemblagekosten voor al die onderdelen. Elke stap in het arbeidsproces is bovendien een foutkans met bijkomend risico op kwaliteitsproblemen en productieverlies. De verbeterrichting is dus meestal onderdelen reduceren door integratie, het zogenaamde DFMA (Design for Manufacturing & Assembly).’

Een andere cost driver lag besloten in het concept. Om bij het oude concept de hoogspanning op een veilige manier af te schermen werd hij helemaal ondergedompeld in een olietank. Dat bleek later te groot, te zwaar en onnodig duur.

Pruijsen: 'Per functie hebben we een brainstorm gedaan en daaruit een consistent en optimaal scenario gebouwd. Voor de hoogspanningsopwekking konden we meeliften op nieuwe technologie die het mogelijk maakt om bij hogere frequenties te transformeren. Zo konden we het volume sterk verkleinen.'

Naar het gebruik kijken was de grootste doorbraak. De oude generator was ontwikkeld door alle afzonderlijke prestatie-eisen maximaal in te vullen, zonder te kijken of dat zinvolle combinaties waren. Artsen gebruiken echter óf een enkel shot met hoog vermogen óf meerdere beelden per seconde met heel laag vermogen (en wat combinaties daartussen in). 'Toen de engineers dit zagen, gooiden ze verontwaardigd met hun pennen. Niemand had ze dat ooit verteld! Het gevolg was een sterke reductie in benodigd vermogen en een hoogspanningstank die uiteindelijk slechts een tiende van het oorspronkelijk volume nodig had.

Koeling blijft nodig, maar in plaats van grote ventilaren plaatste Pruijsen en zijn team de grootste warmtebron onder in het kabinet. 'Zo ontstond een convectiestroom. We gebruikten de warmtebron om beter te kunnen koelen.'

'Het eindresultaat was een kleinere, 35 procent goedkopere en stillere generator. Bovendien waren minder componenten nodig en haalden we daarmee een betere betrouwbaarheid. Samen met een andere optimalisatie kon de totaal benodigde ruimte voor het systeem met één kabinet worden teruggebracht.'

Had het nog beter gekund? Jazeker, zegt Pruijsen. 'Eén specificatiepunt hebben we tijdens dit traject namelijk niet kunnen doorbreken. De generator was gespecificeerd op 100 kW. Men zei, dat dit moest volgens de medische regelgeving. 'Het heeft me maanden gekost om de bron van deze misvatting te vinden. Het bleek een medische richtlijn die het gebruik van een generator van minimaal 80 kW adviseert om met grotere zekerheid een goede diagnose te kunnen stellen. Dat was dus een advies, geen wet!', aldus Pruijsen.

De regel dateerde van 1991. In de tussenliggende twintig jaar hebben beeldbewerkingstechnieken zo’n vlucht genomen dat met veel minder vermogen een beter resultaat is te verkrijgen. Uiteindelijk vond Pruijsen een productmanager die toegaf dat het niet om een wettelijk richtlijn ging, maar om een zogenaamde tender-spec. 'Omdat fabrikanten jarenlang aan de klanten vertelden dat alleen 100 kW voldoende kwaliteit gaf, is het een accepted customer belief geworden.'

System - 20181002-goof_406-pruijsen_01
Als de tolerantie-eisen te hoog blijken, kan de fabricage opeens veel makkelijker, sneller en goedkoper, zegt Goof Pruijsen. ‘Vaak lossen problemen met maakbaarheid en productieopbrengst zich spontaan op.' 

Aansturen op modulaire architectuur

Pruijsen geeft nog een voorbeeld. Een grote module in een productiemachine werd in een aantal kleine modules ontworpen. Daarmee was een deelmodule snel te vervangen bij fouten. De aanname was dat dit goedkoper was en voor minder servicevoorraad zorgde. 'De toename in het aantal kritieke interfaces met hoge tolerantie-eisen maakte echter dat de kostprijs verdubbelde en de complexiteit zodanig opliep dat de verwachte betrouwbaarheid dramatisch lager werd', zegt Pruijsen. 'Daar kwamen ook nog eens extra ontwikkelkosten en productietests bij. Een ontwerp uit één stuk bleek de betere oplossing. Componenten met de meeste uitvalkans werden daarbij op een gemakkelijk bereikbare plaats gezet. De les was: Modulariteit is niet een module ophakken in submodules, maar je modulariteit en interfaces op de goede plaats kiezen. In dit geval om de servicebaarheid maximaal en ook kostefficiënt tegemoet te komen. Je moet blijven nadenken over de gevolgen en de balans.'


In zijn value engineering training maakt Pruijsen duidelijk hoe de opzet is van een value engineering studie in de praktijk. Eerst besteedt hij aandacht aan analyse tools en vervolgens aan de creatieve technieken voor verbeterde scenario’s. Daarnaast is er aandacht voor het betrekken van leveranciers in deze aanpak.

Er is veel aandacht voor de praktijk. Eenderde van de training bestaat uit oefeningen. Zo is er een 'Lego-auto oefening' waarbij cursisten zelf leren hoe ze kostreductie en waardevermeerdering aan moeten pakken. Daarnaast doen ze onder meer benefit analyses (case: op basis van welke criteria besluiten klanten een auto te kopen?), procesflow analyse (case: optimalisatie van een kantine) en functie analyse (de kern van het functionele 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 business en product. Daarvan kiest hij er eventueel een om gezamenlijk 'on the spot' te analyseren.

System - 20181002-goof_397-pruijsen_01

Aanbeveling door oud-cursisten

Aan het einde van de training vullen cursisten een evaluatieformulier in. Op de vraag: 'In welke mate wil je deze training aanbevelen aan anderen?' kwam een gemiddeld cijfer van 8.3 op een schaal van 1 - 10.

Goof's tips voor value engeering

Last but not least, hieronder nog enkele tips van Goof Pruijsens voor value engineering: 

High Tech Institute organiseert Goof's tweedaagse 
cursus 1 à 2 keer per jaar. 
De volgende editie is op 31 oktober & 1 november 2019.


Cursusomschrijving