First-In-First-Out (FIFO)

Bij het ontwerpen en/of verbeteren van Value Streams wordt er vanuit de Lean filosofie focus gelegd op het laten vloeien van producten en services, het principe van Flow. Flow betekent het zo veel mogelijk in beweging houden van producten en wachttijden te vermijden.
Wachttijden omvatten traditioneel gezien 95-99% van de productiedoorlooptijd en ontstaan in voorraden. Voorraden van ingangsmaterialen, Finished Goods Inventory en tussenvoorraden. Het principe van First-in-First-out (FIFO) is na het principe van One-Piece-Flow het meest gewenste type voorraadmanagement om tussenvoorraden en daarmee wachttijden zo kort mogelijk te maken.
In dit artikel wordt beschreven wanneer FIFO gebruikt kan worden, hoe het aantal posities van de FIFO berekent wordt, en vier voorbeelden van het implementeren van het FIFO principe.

Een FIFO STRAAT is een gecontroleerde voorraad tussen twee processtappen (Rother & Shook, 1999), wat zich kenmerkt door het hebben van een maximum aantal producten (1) en een vaste volgorde waarin de producten verderop in het proces worden verwerkt (2).
Het vooraf vastgestelde maximum betekent dat het upstream werkstation niet verder mag produceren wanneer dit maximum bereikt is. Hiermee wordt overproductie (één van de 8 verspillingen) van deelproducten voorkomen.
De vaste volgorde voorkomt dat orders in het proces elkaar kunnen inhalen, waardoor variatie (Mura) van doorlooptijden worden voorkomen. De volgorde wordt, zoals de naam zegt, vastgelegd door de volgorde waarmee de deelproducten in de tussenvoorraad zijn opgenomen. Het product dat als eerste in de tussenvoorraad terechtkomt, wordt ook als eerste bewerkt in de volgende processtap.

 

Er zijn verschillende situaties WANNEER een FIFO buffer helpt om de Flow van producten te verbeteren. Hier volgen een paar situaties waarin werkstation A en werkstation B met elkaar verbonden zijn met een FIFO straat.

  • Wanneer B (langere) omsteltijden heeft als A. De FIFO voorkomt dat A moet wachten wanneer B omstelt.
  • B is een bottleneck proces/machine. De FIFO voorkomt dat B moet wachten op input wanneer A omstellingen of stilstand heeft.
  • De fysieke afstand tussen A en B relatief groot is en man het transport tussen de processen in batches doet.
  • In mixed-model omgevingen waar Cyclustijden variëren op B. De FIFO voorkomt stilstand bij A wanneer B aan producten met langere cyclustijd werkt en voorkomt wachttijden bij B wanneer B aan producten met kortere cyclustijden werkt.

DE GROOTTE VAN DE FIFO wordt gedefinieerd door de tijdsspanne die overbrugt moet worden welke door een van bovenstaande situaties gegenereerd wordt.

  • Voor lange omsteltijden bij B:
    Aantal posities = ((Totale omsteltijd machine B)  / Takttijd)
  • Voor de eerste situatie waar B een bottleneckmachine wordt de Mean Time To Repair (MTTR), de gemiddelde tijd die nodig is om stilstand bij machine A op te lossen meegenomen:
    Aantal posities = ((Totale omsteltijd machine A)  / Takttijd)   +   (MTTRA / takt)
  • Voor de Fysieke Afstand geld:
    Aantal Posities = (interval waarop de FIFO aangevuld wordt) / Takttijd
  • Voor Mixed-model omgevingen, tot slot, wordt de totale tijd berekend waarbij producten op machine B boven takttijd liggen:
    Aantal posities = (opgetelde Cyclustijden van alle producten die langer zijn dan Takttijd) / Takttijd

 

Hoe kan het FIFO principe worden geïmplementeerd in een proces? De rest van het artikel beschrijft drie voorbeelden zien: de FIFO straat als lopende band (1), de FIFO straat als eenrichtingsverkeerstraat in een fabriek (2) en de FIFO straat met behulp van pionnen of tijdsregistratie (3).


Illustratie 1: FIFO als lopende band met één Product (links) of meerdere producten (rechts)

FIFO ALS LOPENDE BAND (illustratie 1) of een schuin aflopend rek waarbij kratten met producten automatisch vooruit schuiven is de eenvoudigste vorm van een FIFO straat. De lengte van de band of stellage bepaald het maximum van de voorraad en de volgorde wordt automatisch aangehouden om dat de band ronddraait waardoor het eerst volgende product automatisch bij het werkstation aankomt wanneer het vorige product van de band genomen is.


Illustratie 2: FIFO als eenrichtingsverkeer straat met één product (links) en meerdere producten (rechts)

FIFO ALS EENRICHTINGSVERKEERSTRAAT (illustratie 2) is een optie voor producten die niet op een lopende band- of in kratten op een stellage passen. Door metalen rails op de productievloer te monteren kunnen karren met producten achter elkaar in de FIFO Straat gezet worden, zonder dat ze elkaar inhalen. Het is zelfs mogelijk om de rails dusdanig te positioneren dat karren er slechts vanuit 1 kant ingereden kunnen worden en ook niet meer teruggenomen kunnen worden.

Er zijn verschillende redenen waarom de eerste twee opties niet in de praktijk kunnen worden omgezet. Bijvoorbeeld orders die niet op 1 kar of pallet passen, pallets of rekken niet gemakkelijk doorgeschoven kunnen worden naar een volgende positie in de FIFO straat, of producten die vanwege fragiliteit niet tegen elkaar aan kunnen staan.
 


Illustratie 3: FIFO met behulp van Pionnen

In zulke situaties kan het FIFO principe door middel van PIONNEN (illustratie 3) OF TIJDSREGISTRATIE worden aangehouden. Bij deze vorm van implementatie wordt echter wel veel discipline bij medewerkers gevraagd om dat het systeem gemakkelijk te omzeilen is.
Het pionnen principe werkt als volgt. De verschillende orders worden van links naar rechts in de verschillende posities van FIFO straat gezet. De pion geeft aan wat het ‘oudste’ product is in de FIFO straat en kenmerkt daarmee het product wat als eerste door het volgende werkstation verwerkt moet worden. Wanneer een medewerker dit oudste product in de FIFO uit de FIFO straat neemt verplaatst hij de pion naar de positie rechts van de huidige positie. Het upstream werkstation kan vervolgens de lege plek in de FIFO weer opvullen met een nieuwe order.
Een andere mogelijkheid is tijdsregistratie van de order, door middel van een visuele weergave van de wachttijd of het eenvoudig opschrijven van tijdsstip waarop het product in de FIFO straat is neergezet. Het meest zichtbaar is de tijdsweergave waarbij een klok de tijd optelt dat een order al wacht. De medewerker kiest dan het product met de langste wachttijd als eerste. Een tweede mogelijkheid is het gebruiken van pen en papier (of whiteboard stikkers en whiteboard stiften) en de datum en tijdsstip waarop het product in de FIFO straat is neergezet.
 

Het implementeren van een FIFO straat is niet altijd eenvoudig en vereist, in het geval van de pionnen en tijdsregistratie, discipline van medewerkers om het FIFO principe aan te houden. Het gebruik maken van het FIFO principe waar mogelijk, voert er echter toe dat variatie tussen orderdoorlooptijden minimaal blijven en dat het aantal mogelijk met fouten besmette producten zo klein mogelijk blijft. Alleen wanneer het principe van de vaste volgorde niet kan worden aangehouden, kan man uitwijken naar het gebruik van een supermarkt, wel of niet met signalering van Kanban.

Lean Tools interessant?
Ga verder naar:

Lean Toolbox - De Supermarkt

BRONNEN:

Rother, M., Shook, J., 1999, Learning To See - Value Stream Mapping to Create Value and Eliminate Muda, Brookline, Massachusetts: Lean Enterprise Institute (samenvatting)

Go to top