SPECIAL
●
KETENLOGISTIEK
VAN KLANT TOT ZAND RETOURLOGISTIEK REALISEERT INTEGRALE SUPPLY CHAIN Dr. ir. H.R. Krikke, Prof.dr. A. van Harten en Dr. P.C. Schuur*
Inleiding Door de sterke economische groei in Europa na de oorlog hebben wij niet alleen een grote welvaart, maar ook een sterke consumptiemaatschappij gecreëerd. Alleen al in Nederland wordt jaarlijks 55 miljoen ton afval geproduceerd. Tot het midden van de jaren tachtig werd dit afval grotendeels gestort of verbrand. Recycling gebeurde alleen op privaat initiatief, hetgeen inhield dat alleen rendabele vormen van recycling plaatsvonden. Echter, de capaciteit en milieubelasting van verbrandingsovens en stortplaatsen begonnen een steeds nijpender probleem te worden. Vanaf het begin van de jaren negentig beginnen de Europese overheden daarom steeds meer aandacht
te geven aan het afvalprobleem, waarbij hun aanpak is gebaseerd op Integraal Ketenbeheer: het sluiten van materiaalstromen teneinde emissies en restafval te minimaliseren. Met name de invoering van de zogenoemde (verlengde) ‘producentenverantwoordelijkheid’ brengt de zaak in een stroomversnelling. Door deze maatregel worden producenten formeel verantwoordelijk voor terugname en herwinning van hun ‘eigen’ producten (en verpakkingen) wanneer deze in de afvalfase zijn terechtgekomen. In aanvulling daarop kunnen stortverboden, voorschriften voor gevaarlijke stoffen verwerking en beperkingen op afvaltransport worden uitgevaardigd. Zo moeten bijvoorbeeld bepaalde retourstromen die door de EU als afval worden gezien, worden gemeld bij een Internationaal Meldpunt
Bedrijfskunde,
jaargang
71,
1999
nr.
3
S A M E N V A T T I N G
Ontwikkelingen in de markt en milieuwetgeving leiden tot grote volumes afgedankte producten en verpakkingen, waarvan de verwerking formeel de verantwoordelijkheid van de fabrikant is of wordt (producentenverantwoordelijkheid). Verwerking houdt in dat een aanzienlijk deel moet worden herwonnen voor hergebruik op product-, component- of materiaalniveau. Het management van dit retourproces wordt benoemd met de term ‘reverse logistics’ of ‘retourstroomlogistiek’. Door middel van reverse logistics worden productketens gesloten, reden waarom retourlogistiek een integraal onderdeel is van ‘supply chain management’ (SCM). Derhalve omvat reverse logistics vele managementdisciplines, zoals ‘design for
recycling’, afvalpreventie, marketing, kwaliteit, informatiesystemen en uiteraard ‘operations management en logistiek’. Kenmerkende eigenschappen van retourketens zijn een hoge mate van onzekerheid en complexiteit, pushpull-effecten, interferentie tussen voorwaartse en retourstromen en integratie van logistieke en milieuperformance. Dit maakt de problematiek van retourstromen uniek. Twee specifieke problemen op het gebied van operations management en logistiek betreffen demontage-optimalisatie en logistiek-netwerkontwerp. Hieromtrent worden twee optimalisatiemodellen besproken en eveneens twee praktijkcases, waarin deze modellen zijn toegepast.
* Dr. ir. H.R. Krikke is momenteel werkzaam als contractonderzoeker voor het Erasmus Business Support Centre en als universitair docent aan de Faculteit Bedrijfskunde van de Erasmus Universiteit Rotterdam. Hij houdt zich bezig met advisering en onderzoek met betrekking tot (retour)logistieke ketens. Prof.dr. A. van Harten is hoogleraar Operationele Methoden in de Logistiek aan de Faculteit Technologie en Management van de Universiteit Twente en wetenschappelijk directeur van het Centrum voor Productie, Logistiek en Operationeel Management en lid van het managementteam van de onderzoeksschool Business Engineering and Technology Applications.
88
Dr. P.C. Schuur is universitair hoofddocent bij de Faculteit Technologie en Management van de Universiteit Twente.
Integraal Ketenbeheer heeft vanuit milieuoptiek als uiteindelijk doel emissies en restafval te minimaliseren. Het is aan de industrie om dit op een efficiënte wijze de realiseren en daar-
Figuur 1. Verlengen van de productlevenscyclus via vormen van hergebruik en recycling
(her)assemblage
componentenfabricage
grondstofwinning
voorwaartse logistiek
lus 2 lus 3
consument lus 1
materiaalrecycling
componentrecuperatie
afvalverwerking
demontage
3 nr.
Daarnaast bestaat natuurlijk de traditionele afvalverwerking. In de eerste twee opties wordt het oorspronkelijk product, eventueel na upgrade, in een B-markt (ook wel secundaire markt) geplaatst. In optie 3 wordt een geheel nieuw product uit zowel oude als nieuwe onderdelen samengesteld voor de A-markt. In optie 4 worden alleen bruikbare onderdelen uit het product gedemonteerd en opnieuw ingezet en de rest van het product wordt gerecycleerd in materialen en in optie 5 wordt het product volledig tot secundaire materialen gerecycleerd (voor verpakkingen kan hier de optie (6) cleaning aan worden toegevoegd, omdat zij meestal geen uitgebreide reparaties nodig hebben om te worden heringezet). De verschillende recovery-opties verschillen in essentie in twee dingen: ten eerste de demontagegraad en ten tweede de kwaliteit en het soort resulterende output (dat wil zeggen herwonnen product, componenten of materialen).
1999
Het uiteindelijke doel is Integraal Ketenbeheer te realiseren: het sluiten van materiaalstromen door het product c.q. de componenten of materialen uit het product terug te brengen in een eerdere fase van de product-levenscyclus dan wel op verantwoorde wijze te verbranden/storten. Dit kan op verschillende manieren gebeuren, zoals is aangegeven in figuur 1.
Zoals te zien in de figuur kan Integraal Ketenbeheer op de volgende manieren worden gerealiseerd. Op het hoogste niveau vinden we producthergebruik (lus 1), vervolgens kunnen de verschillende componenten – onderdelen en modules – worden hergebruikt (lus 2) en ten slotte kunnen de materialen worden herwonnen (lus 3). In het laatste geval verdwijnt de ‘identiteit’ van de retouren, dat wil zeggen dat van de oorspronkelijke producten of componenten niets meer terug te vinden is. In Thierry, Salomon, Van Nunen en Van Wassenhove (1995) wordt een vijftal recovery-opties genoemd volgens welke afgedankte producten kunnen worden verwerkt: 1. repair; 2. refurbishing; 3. remanufacturing; 4. kannibalisatie; 5. recycling.
71,
In dit artikel wordt gefocusseerd op de terugname van duurzame consumentenproducten in de Europese situatie, waar producenten onder druk van consumer demand for recycling of door vrijwillige dan wel dwingende (van overheidswege opgelegde) taakstellingen verantwoordelijkheid nemen voor terugname en herwinning, van hun eigen producten nadat deze door de consument zijn afgedankt. Overigens beperkt producentenverantwoordelijkheid zich niet per definitie tot producenten. Bijvoorbeeld in het recent van kracht geworden Besluit Verwijdering Wit- en Bruingoed hebben ook de leveranciers (= detailhandel), de gemeenten (= reinigingsdiensten), externe reparatiebedrijven en zelfs de consument formele verplichtingen. Men kan daarom wellicht beter spreken van ketenaansprakelijkheid. Dit neemt niet weg dat producenten, volgens het principe ‘de vervuiler betaalt én regelt’, een centrale rol spelen in het gehele terugnameproces.
SPECIAL
productrecuperatie
jaargang
Afvalstoffen. Daarnaast verlangt de consument steeds meer van de fabrikanten dat zij op milieuvriendelijke wijze werken. In de Verenigde Staten zien we een ontwikkeling dat steeds meer jonge (3-12 weken oude) producten worden geretourneerd naar de fabrikant. Dit komt doordat, vooral in branches als huishoudelijke elektronica, economische levenscycli steeds korter worden. Hierdoor worden grote aantallen onverkochte, verouderde maar technisch uitstekende producten geretourneerd. Deze producten probeert men zo snel mogelijk via zogenoemde B-markten alsnog te verkopen. Het milieuaspect telt hierbij minder.
●
Bedrijfskunde,
KETENLOGISTIEK
retourlogistiek
89
SPECIAL
●
KETENLOGISTIEK
inkoop
productie
distributie primaire markt collectie
selectie
recuperatie
herdistributie
leverancier
secundaire markten
afvalverwerking Figuur 2. Voorwaartse en retourketen in integrale supply chain
bij het customer service level op peil te houden. Ook kunnen economische motieven meespelen, omdat herwinnen van afvalstromen de steeds hoger wordende kosten voor afvalverwerking kan verminderen en in bepaalde gevallen zelfs geld kan opleveren. Voor een zowel economisch als ecologisch optimaal resultaat dienen processen in de voorwaartse en in de retourlogistieke keten optimaal te worden afgestemd. Bijvoorbeeld, om recycling van producten te vereenvoudigen moet bij de inkoop al rekening worden gehouden met materiaaleigenschappen. Deze aspecten haken in op de algemene tendens tot ketenintegratie, in dit geval integratie, die verder gaat dan bij klassieke productie en distributie gebruikelijk is. Integratie betreffende zulke verlengde ketens wordt ook wel aangeduid met extended supply chain management.
Bedrijfskunde,
jaargang
71,
1999
nr.
3
De titel van dit artikel, Van klant tot zand, is daarom eigenlijk misleidend, het nagestreefde ideaal wordt beter weergegeven door de term ‘van zand tot zand’. Figuur 2 geeft het nagestreefde ideaal van een ‘integrale supply chain’ weer. In dit artikel wordt een overzicht gegeven van het vakgebied ‘Retourlogistiek’ en wordt beschreven welke issues hier een rol spelen. Daarbij wordt niet alleen gekeken naar zuiver logistieke aspecten, maar ook naar de gevolgen voor andere bedrijfsfuncties, zoals marketing, kwaliteit, productontwerp enzovoort. De rest van het artikel is als volgt opgebouwd. In de volgende paragraaf zullen in eerste instantie veranderingen in verschillende bedrijfsfuncties, die als gevolg van retourlogistiek optreden, worden beschreven. De veranderingen in de logistieke functie vormen hier een onderdeel van. Belangrijk is te onderscheiden welke aspecten daadwerkelijk nieuw en specifiek voor retouren zijn. Vervolgens zal, aan de hand van bedrijfscases bij Roteb en Océ, een tweetal logistieke optimalisatieproblemen worden uitgewerkt, te weten het bepalen van een recoverystrategie en het optimaliseren van een retourlogistiek netwerkontwerp.
Retourlogistiek: oude wijn in nieuwe zakken? Retourlogistiek is nog niet wijd geaccepteerd als een volwassen vakgebied. Een goeroe als Ronald H. Ballou beweert
90
zelfs dat retourlogistiek het equivalent is van traditionele productie-distributielogistiek, ‘maar dan met de pijlen andersom’ (Ballou, 1998). Ook wordt vaak gewezen op de eeuwenoude traditie van recycling, met andere woorden: er zou niets nieuws onder de zon zijn. Wij zijn echter van mening dat er wel degelijk nieuwe aspecten zijn aan retourlogistiek ‘nieuwe stijl’ die voor verschillende bedrijfsfuncties om een structureel andere aanpak vragen. Dit zal in de volgende paragrafen worden uiteengezet. Retourlogistiek in relatie tot bedrijfsfuncties Het startpunt van onze beschouwingen omtrent terugnameverplichtingen en de verwerking van de retourstromen is dat een fabrikant (Original Equipment Manufacturer) zijn eerste gereserveerde schrikreactie gaat nuanceren. Juist het denken in een integraal ketenperspectief, zowel voorwaarts als terugwaarts, legt business opportunities bloot. Echter, integraal ketenbeheer vereist een vergaande herziening van het traditionele productieparadigma (Van der Merwe & Oliff, 1991). Als gevolg hiervan is een nieuw management-aandachtsgebied PRM (Product Recovery Management) aan het ontstaan. PRM betreft het terugnamebeleid en het management van de retourstromen op bedrijfsniveau, ofwel “Reverse Logistics encompasses the management of all used and discarded products to which a manufacturing company is legally, contractually, or otherwise (held) responsible” (Thierry, Salomon, Van Nunen & Van Wassenhove, 1995). Doelstelling daarbij is te komen tot een mate van hergebruik die bedrijfseconomisch haalbaar of, liever nog, aantrekkelijk is, terwijl aan ecologische en wettelijke eisen wordt voldaan (Van der Laan, 1997). Laten we nu eerst enkele relaties identificeren en analyseren tussen PRM en een aantal verschillende bedrijfsfuncties. Research en development Hier ligt de nadruk op de ontwikkeling en inzet van nieuwe technologieën gericht op de aanpassing van het product- en procesontwerp. Herwinningstechnologie is een relatief onontgonnen gebied met een grote relevantie voor de bovengenoemde haalbaarheid in economische zin en de ecologische effectiviteit van retourlogistiek. Voor de hand liggende invalshoeken daarbij zijn de volgende.
Informatiemanagement Een heldere informatiearchitectuur en adequate informatiesystemen zijn essentieel bij het operationeel management van de activiteiten in de retourketen. We beperken ons hier tot een tweetal facetten. – Forecasting. Het is essentieel een betrouwbare voorspelling te genereren voor de grootte, de tijdfasering en de verdeling in geografische zin, qua producttype en ten aanzien van kwaliteitsparameters van de retourstroom. Deels kan hierbij een link worden gelegd met historische verkoopcijfers en levenscyclusgegevens. – Product Information Management. Bij binnenkomst van een product, of liever nog voorafgaande daaraan, is het belangrijk informatie te kunnen achterhalen omtrent het type product en de toestand van het product. Dit in
nr. 1999
Ongelukkigerwijs is er in de praktijk vaak een onbalans tussen vraag en aanbod in de retourketen. Een sterke nadruk op inzameling en te weinig aandacht voor de ontwikkeling van uit de retourstroom voortgebrachte producten kan tot zo’n situatie leiden. Dit feit haalde destijds bijna het Duitse ‘duaal systeem’ onderuit (Grijpink, 1993). Het is van groot belang simultaan inzicht te hebben in de retourstroom en de daaraan gerelateerde hergebruikmarkt om discrepanties in beeld te krijgen. We beperken ons hier tot in- en verkoopaspecten van de retourketen. Echter, indien een bedrijf besluit hergebruik en recycling tot core business te maken, dan dient door middel van green marketing het imago van het bedrijf te veranderen en dienen producten op een andere manier te worden verkocht.
3
stelligen. De opzet van het inzamelsysteem is hierbij cruciaal (Scharf & Vogel, 1994). Schaalgrootte-effecten in verwerkingspunten in de retourketen worden expliciet meegenomen in een model voor retourketenoptimalisatie in Krikke (1998). – Secondary Markets. Dit betreft de markten die voor de uit de retourstroom voortgebrachte producten, componenten en materialen bestaan of kunnen worden gecreëerd, bijvoorbeeld door externe verkoop, intern hergebruik of buy-backovereenkomsten met leveranciers. Het creëren van markten voor tweedehands componenten is berucht moeilijk, waarbij het inferieure kwaliteitsimago een hoofdrol speelt (Weka, 1991; Grijpink, 1993). Wetgeving is soms ook een beperkende factor, onder andere in het geval van hergebruik van voedselverpakking, zij het dat hier sinds enige tijd verruiming optreedt. Met behulp van inzet van verbeterde technologie kan de kwaliteit van voortgebrachte producten worden verbeterd en daarmee hun marktpotentieel. Met DFR kan component- en/of materiaalhergebruik in vernieuwde ontwerpen worden bevorderd.
71,
Marketing Wat betreft aanvoer en (her)verkoop krijgt men in het terugwaartse circuit te maken met geheel andere condities dan in het voorwaartse circuit. Terugname van retourproducten krijgt een sterke focus op aanlevering in gewenste kwaliteit op de gewenste tijd. De herkomst ligt voor een fabrikant min of meer vast. Na verwerking van de retourstroom ligt er een serieus afzetprobleem. Kort zullen we enkele facetten nader belichten. – Return Flow Control. Het sturen van retourstromen is een lastig probleem, maar door enkele maatregelen te treffen is hierin wel enige verbetering te brengen. Bijvoorbeeld gekoppeld aan de verkoop van nieuwe modellen kunnen verouderde retourproducten worden ingezameld op een daarvoor geëigend voorspelbaar tijdstip. Dit kan zowel via een buy-back- of leaseconstructie, als via promotionele acties (Te Raa, 1993). Verder is voor retourstromen een voldoende omvang nodig om schaalgrootte-effecten in de retourketen te bewerk-
SPECIAL
jaargang
– Design for Recycling (DFR). Dit betreft de technische mogelijkheden voor disassemblage en hergebruik van componenten en materialen. Het productontwerp faciliteert dan een goedkopere manier en/of betere kwaliteit van demontage en herwinning, alsmede het gebruik van milieuvriendelijkere componenten en/of materialen (Boks en Stevels, 1997; Jovane e.a., 1993). Dergelijke ontwerpkwesties kunnen weer gerelateerd worden aan een productlevenscyclusanalyse (LCA). Een interessant aspect van DFR is in hoeverre daarmee commerciële productinnovatie wordt beïnvloed en of er sprake is van positieve of negatieve invloed. Mess (1997) toont aan dat er ambiguïteit bestaat in dit opzicht: enerzijds blijkt er geen bewijs te zijn dat PRM de aanleiding is tot fundamentele productvernieuwing, anderzijds zijn er verscheidene voorbeelden van incrementele vernieuwing van DFR-typen door ontwerprevisie of incorporatie van aangepaste onderdelen. Er ligt duidelijk een kip-ei-probleem bij het bepalen van wat nu oorzaak of gevolg is in de relatie tussen productinnovatie en DFR. – Improved Recovery Technology. In combinatie met een goed productontwerp kan men met hergebruiktechnologie kansen scheppen voor economisch en ecologisch verantwoorde retourstroomverwerking. Voorbeelden zijn nieuwe materiaalscheidingstechnieken of energieherwinningstechnieken, waarmee aan voorheen onbruikbaar afval toegevoegde waarde kan worden ontleend. – Process Reengineering. Evenals bij producten bestaat er bij processen een mogelijkheid tot verbeterd ontwerp vanuit een afweging van bedrijfseconomische en milieucriteria. Voorbeelden zijn energiezuinige productie en intern hergebruik van afgekeurde (deel)producten.
●
Bedrijfskunde,
KETENLOGISTIEK
91
SPECIAL
verband met milieuschadelijke materialen of componenten en ook vanwege de waarde van aanwezige componenten. Disassemblagebeslissingen zullen hiervan afhankelijk zijn. Dit illustreert het nut van aanwezigheid van informatie omtrent productontwerp, -service, -historie en -materiaalsamenstelling. Identificatiechips (green ports) kunnen hierbij in de toekomst een grote rol gaan spelen. Op dit moment zal men echter met deels incomplete informatie (en dus onzekerheid) aangaande een retourproduct moeten leven en daarmee beheersmatig zo goed mogelijk moeten omgaan. Dit is één van de uitgangspunten in Krikke (1998).
Bedrijfskunde,
jaargang
71,
1999
nr.
3
Verder moet worden opgemerkt dat ook een integratieslag tussen informatiesystemen voor voorwaartse en terugwaartse logistiek aan de orde is (Flapper, 1994; Thierry, 1997).
92
Strategisch netwerkmanagement Retourlogistiek impliceert het opereren in een keten waarin ook andere spelers actief zijn. Vanuit een organisatieperspectief staat dus de toewijzing van taken en de wijze van samenwerken van de verschillende spelers ter discussie. Hieromtrent valt het volgende op te merken: – Actors. In Pohlen en Farris (1992) en Krikke (1998) wordt een aantal typen ketenspelers onderscheiden. Deze typen zijn op natuurlijke wijze gerelateerd aan operationele taken in de retourketen. Het gaat om: • overheidsdiensten, vaak belast met inzameling; • de fabrikant, vaak de centraal verantwoordelijke in de keten als het om retourstromen gaat; • de consument die dient als ‘toeleverancier’ en daarom een belangrijke rol vervult in de inzamelingsfase, bijvoorbeeld door te scheiden aan de bron; • toeleveranciers die diensten kunnen verlenen, bijvoorbeeld bij de reparatie van onderdelen, maar ook betrokken kunnen worden in milieuvriendelijk ontwerp; • detailhandelaren die vaak een deel van de inzameling voor hun rekening nemen; • recycling- of reparatiedienstverleners, waar disassemblage, repair en/of upgrading van componenten plaatsvindt of waar componenten in verkoopbare materialen worden gerecycleerd; • distributiedienstverleners die traditioneel in de ‘voorwaartse’ distributie actief zijn, maar nu hun services uitbreiden; • makelaars die bemiddelen tussen aanbieders en afnemers; • eindgebruikers die een markt vormen voor secundaire materialen of componenten (inclusief de markt voor energieherwinning); • regelgevende en regulerende instanties, zoals centrale overheid en de provincie;
●
KETENLOGISTIEK
• brancheorganisaties en overkoepelende organen, zoals Auto Recycling Nederland; • afvalverwerkers die niet-recyclebare eindfracties dumpen of verbranden. Ieder ketenlid neemt een aantal activiteiten voor zijn rekening, zoals sorteren, transport, opslag, shredding of ‘compactificatie’ van materialen, testen, inspectie, reparatie, schoonmaken van componenten enzovoort. Wie doet wat, blijft daarbij een hoofdvraag. Dit moet zich voor retourstromen nog in belangrijke mate uitkristalliseren. Make-or-buy-beslissingen spelen hier een rol. Nieuwe marktkansen zijn er voor dienstverleners. Dijkstra, Everhartz, Kasteleijn en Tragter (1996) vinden in hun studie, dat de criteria voor make-or-buy niet essentieel anders liggen dan voor activiteiten in voorwaartse ketens. De mate waarin voor een fabrikant sprake is van een kernactiviteit, is daarbij een belangrijke indicator. – Business Strategy. Door business joint ventures van spelers onderling in een retourketen of in samenwerking met spelers in de voorwaartse keten kan een spectrum aan complexere coalities in de keten ontstaan. Als voorbeeld van een joint venture kan men denken aan een combinatie van een verwerkingseenheid die energierijk materiaal produceert en een energie- (zeg elektriciteits)producent. De wederzijdse voordelen zijn duidelijk (Vierdag, 1994). Thierry, Salomon, Van Nunen en Van Wassenhove (1995) wijzen op de mogelijkheid voor fabrikanten in dezelfde markt om gezamenlijk retournetwerken op te zetten. De wijze waarop partijen in de retourlogistieke keten samenwerken, is van verregaande invloed op het financieel management (waar komen welke revenuen/kosten terecht?) en het operationeel management (productiemanagement, voorraadmanagement en logistiek). Financieel management Hier springen zaken in het oog als financiering van de benodigde resources in de keten. – Chain Funding. Vooropgesteld dient te worden, dat op de lange duur integraal ketenbeheer alleen succesvol geïmplementeerd kan worden als het in economische zin levensvatbaar is. De Boer en Zelle (1992) geven hiervoor een drietal condities: de inzameling moet lonend zijn voor de afdankende partij, de verwerking van afgedankte producten moet lonend zijn voor elke verwerkende partij in de keten en secundaire producten gegenereerd uit de retourstroom moeten concurrerend zijn. Dit geeft weer dat de situatie economisch interessant moet zijn voor elke partij in de keten. Een tarievenpolitiek kan daarbij effectief zijn om milieuvriendelijkere
Recoverystrategie en netwerkontwerp voor retourlogistiek Conceptueel is het idee van hergebruik van een product zelf of van componenten daarvan weergegeven in de inleiding en verscheidene herwinningsopties zijn daar benoemd. Verschillende herwinningsopties zijn de al eerdergenoemde repair, refurbishing, remanufacturing, kannibalisatie en recycling. Daarnaast moet rekening gehouden worden met verwerking van afvalstromen in vuilstort of verbranding. Dit zijn echter conceptuele opties, in de praktijk kan men vele hybride varianten aantreffen. In essentie moet hierbij beslist worden over twee zaken: de demontagegraad van het geretourneerde pro-
3 nr.
Karakteristieken van retourketens Uit de voorgaande beschrijvingen kunnen we destilleren in welk opzicht retourketens ten opzichte van voorwaartse ketens anders zijn. In brede zin hebben we gewezen op de impact die retourstromen hebben op R&D, marketing, informatiemanagement, strategisch netwerkmanagement en financieel management. Ook de gevolgen voor operationeel management en logistiek zijn besproken. Belangrijke logistieke eigenschappen van retournetwerken zijn een hoge mate van onzekerheid in de aanvoer, een complexere besturing door toename van het aantal stromen (gesloten circuit), het bewerkstelligen van synergie tussen retour- en voorwaartse stromen, het afstemmen van supply en demand (push-pull-karakter) en het integreren van milieuperformance als onderdeel van de totale logistieke performance. Met andere woorden, retourlogistiek is geen oude wijn in nieuwe zakken, er is wel degelijk iets nieuws onder de zon! Hiermee is de relatie van PRM met andere bedrijfsfuncties in vogelvlucht in kaart gebracht. Hierna zullen we een tweetal essentiële onderwerpen, waarover bij producthergebruik door het management op tactisch niveau moet worden beslist, onder de loep nemen.
1999
Operationeel management en logistiek Het gaat hierbij in eerste instantie om de retourlogistiek in enge zin: “de beweging van de goederen vanaf de consument (die ze afdankt), door een distributieketen terug naar de oorspronkelijke producent” (Pohlen & Farris, 1992). Men kan een retourketen hierbij volledig los zien van de voorwaartse stroom. Echter, de interactie van deze terugwaartse stromen met de voorwaartse goederendistributie is in de praktijk vaak zo belangrijk dat volledige ontkoppeling van beide tot synergieverlies kan leiden. Een voorbeeld van deze interactie is het feit dat dezelfde consumenten in beide ketens optreden. Als een klant voor aflevering of service wordt bezocht is koppeling met een terughaalactie mogelijk. Verder kan synergie ontstaan door gezamenlijk gebruik van transport- en opslagcapaciteit, gezamenlijk ruimtegebruik door verwerking op dezelfde locatie enzovoort. In beheersmatig opzicht is er evenwel bij sterke interactie een grote toename van de complexiteit (Fleischmann e.a., 1997). Daarom wordt in Krikke (1998) de aansturing van beide typen stromen zo veel mogelijk ontkoppeld. Desalniettemin zullen aanpassingen op wat in de voorwaartse keten gebruikelijk is moeten plaatsvinden. Enkele kerngebieden waar aanpassingen nodig zijn in geval van hergebruik van componenten in een remanufacturing situatie zijn de volgende. – Inventory Control. In een gesloten kring, zoals bij remanufacturing ontstaat, zal de bestelpolitiek rekening moeten houden met de veelal onzekere stroom van retourcomponenten (Van der Laan, 1997). Probleem hierbij is dat deze stroom niet alleen onzeker is, maar ook een push-karakter heeft, terwijl bestelling traditioneel een pull-karakter heeft. Juist deze combinatie maakt het voorraadbeheer tricky. Ook bij voorwaartse distributie komt om verschillende redenen een zekere mate van push-forward van de goederenstroom voor, bijvoorbeeld bij proceschemie (raffinaderijen) of grootserieproductie (chips) met hoge stilstandkosten of bij dwang vanwege houdbaarheid (vleesverwerking). Maar de
parallellen zijn toch niet zo direct te leggen, juist vanwege de manier waarop onzekerheid in retourvolumes en -kwaliteit zich voordoen. – Material Requirements Planning for Recovery (MPR). Om een aantal redenen zijn de in de klassieke productie veelgebruikte MPR-systemen niet onmiddellijk geschikt voor retourlogistiek. Problematisch is de mismatch tussen vraag en aanbod, die ontstaat omdat bij disassemblage gelijktijdig volgens de planning gewenste componenten, maar ook ongewenste componenten vrijkomen. Verder speelt hier ook de intrinsieke onzekerheid over de geschiktheid (kwaliteit) van vrijkomende componenten – en inherent daaraan – de keuze of en in hoeverre men toch een beroep moet doen op externe aanlevering, een complicerende rol (Flapper, 1994; Thierry, 1997).
71,
Andere aspecten van financieel management betreffen kostprijsberekeningen en voorraadwaarderingskwesties. Green accounting is een vakgebied dat ook volop in ontwikkeling is en behoorlijk kan afwijken van de voorwaartse keten.
SPECIAL
jaargang
verwerkingsopties te stimuleren. Klarenbeek (1993) suggereert een omslagmechanisme, waarbij minder profijtelijke activiteiten in de keten gesponsord worden door andere met betere resultaten, maar in termen van machtsverdeling tussen partijen in de keten lijkt dit lang niet altijd realistisch. Als de retourketen overall verliesgevend is kan een verplichte recyclingheffing bij verkoop van het nieuwe product uitkomst bieden, mits er een door de betrokken partijen geaccepteerde instantie voor de opbrengstverdeling wordt gecreëerd.
●
Bedrijfskunde,
KETENLOGISTIEK
93
SPECIAL
duct (geen demontage is hierbij ook mogelijk) en in de toepassing (hergebruik, recycling of afvalverwerking) van het product dan wel de vrijvallende componenten. De vraag hoe men het beste in bedrijfseconomische zin én rekening houdend met milieuvoorschriften kan omgaan met retourproducten van verschillende kwaliteit is daar echter niet beantwoord. Bij het formuleren van een recoverystrategie is dit voor een fabrikant echter wel een eerste vereiste, omdat de ingangskwaliteit de uitgangskwaliteit mede bepaalt. Hier schetsen we een mogelijke benaderingswijze om tot een dergelijke strategie te komen, ontwikkeld in Krikke (1998). Daar wordt beargumenteerd dat een recoverystrategie gebaseerd moet zijn op een disassemblageschema, waarbij stapsgewijs, na testen of inspecteren, afhankelijk van de geconstateerde kwaliteit van een component, wordt besloten om subcomponenten op diepere disassemblageniveaus te demonteren. Hierbij spelen de te verwachten netto-opbrengsten, dat wil zeggen het verschil tussen winst op hergebruik van te demonteren subcomponenten en kosten van demontage en afvalverwerking, een centrale rol en vormen milieuvoorschriften een kritische randvoorwaarde. Sommige componenten moeten sowieso verwijderd worden vanwege milieuvoorschriften. Schematisch kan een recoverystrategie worden weergegeven als in figuur 3. In deze benaderingswijze moeten de volgende vragen worden beantwoord.
Bedrijfskunde,
jaargang
71,
1999
nr.
3
Figuur 3. Structuur van een recoverystrategie
94
●
KETENLOGISTIEK
– Hoe kan de productstructuur adequaat worden weergegeven? – Welke kwaliteitsparameters spelen een rol? – Welke herwinningsopties zijn relevant? – Hoe kunnen de te verwachten opbrengsten en kosten worden ingeschat? Voor elk van deze punten worden in Krikke (1998) instrumenten aangedragen. Wat betreft de productstructuur wordt een directe relatie gelegd met de mogelijkheden voor disassemblage middels een zogenoemde ‘demontageboom’. Hierin zijn componenten op verschillende disassemblageniveaus zichtbaar gemaakt. Voor een voorbeeld verwijzen we naar de Rotebcase. Wat betreft de andere genoemde punten is er sprake van een lijst van aandachtspunten. Kwaliteitsparameters worden componentsgewijs rechtstreeks gerelateerd aan de technische disassemblagemogelijkheden/-moeilijkheden en de te verwachten netto-opbrengsten. Componentsgewijs moeten geschikte opties worden geselecteerd met aandacht voor technische, commerciële en ecologische criteria. Bij te verwachten opbrengsten speelt de inschatting van een kansenstructuur om bepaalde subcomponenten in een bepaalde kwaliteitsklasse aan te treffen en daaraan gerelateerde kosten en opbrengsten een essentiële rol in de uiteindelijk demontage- en verwerkingsbeslissingen. Zoals te zien is in figuur 3 worden demontage- en verwerkingsbeslissingen kwaliteitsafhankelijk. Voor meer details verwijzen we naar voorgenoemde literatuur (Krikke 1998), waar dit probleem met wiskundige optimalisatietechnieken wordt opgelost. Hier volstaan we met een kort voorbeeld (zie kader). Praktijkcase Roteb: recoverystrategie voor pc-monitoren In het kader van het nationaal project ‘Wit- en Bruingoed’ heeft stadsreiniger Roteb van de gemeente Rotterdam een subsidie ontvangen om uitgebreid te experimenteren met de demontage en verwerking van wit- en bruingoed. Hierbij wordt de inzameling en demontage zelf ter hand genomen en de verdere verwerking van deelstromen wordt door gespecialiseerde bedrijven uitgevoerd. In figuur 4 geven we de retourketen voor bruingoed bij Roteb weer. Het afgedankte bruingoed wordt ingezameld via diverse systemen: via de detailhandel, direct van de burgers of via brengsystemen en direct van bedrijven. Aanvankelijk werd bij de experimenten alle ingezamelde bruingoed volledig gedemonteerd en werden de vrijvallende componenten per materiaalfractie (plastics, ferro, non-ferro enzovoort) gesorteerd en per fractie in bakken opgeslagen. Wanneer er voldoende volume is, worden zij afgevoerd naar gespecialiseerde verwerkers die voor recycling zorgdragen. Het is echter ook mogelijk minder ver te demonteren en gemengde fracties integraal te verwerken. Hierbij kan men gebruikmaken van de benaderingswijze van Krikke (1998) om een kostenoptimale demontagestrategie te vinden
KETENLOGISTIEK
●
SPECIAL
Figuur 4. Retourketen Roteb voor bruingoed
Figuur 5. Een monitor-demontageboom
3 nr. 1999 71,
Nu alle data vergaard zijn kan het model worden toegepast. We vinden zo een kostenoptimale demontagestrategie. Deze vergelijken we met de oorspronkelijke strategie bij Roteb: volledige demontage. Daarbij blijkt dat aanzienlijke kostenbesparingen kunnen worden bereikt in de verwerking van monitoren door minder ver te demonteren en daarbij 9 procent van de retourstroom, namelijk de metaalfracties, laagwaardiger te recyclen. Gevaarlijke stoffen worden wel netjes gescheiden en ook de andere materiaalfracties worden hoogwaardig verwerkt. Dit reduceert de overall kostprijs van f 1,01 per kg tot f 0,75 per kg. Dit verschil wordt veroorzaakt door een betere capaciteitsbenutting: bij volledige demontage is gemiddeld 5:24 minuten per monitor nodig, bij kostenoptimale demontage slechts 3:54 minuten. We merken nog op dat naast boven-
jaargang
De echte componenten worden geclassificeerd naar: modulair of niet; indien modulair dan naar verwachte disassemblagetijd analoog aan bovenstaande. Ten slotte moeten nog harde data worden verkregen. Allereerst werden de directe kosten van demontageactiviteiten bepaald. Verwerkingstarieven
en ook de afzetmogelijkheden op secundaire markten werden in overleg met experts geschat. Om inzicht te verkrijgen in productsamenstelling, disassemblagetijden en kwaliteitsklassen werden in een disassemblage-experiment 119 monitoren volledig gedisassembleerd. Met behulp van de verkregen data worden de volgende (voor het model essentiële) parameters bepaald voor elk pseudo-type. 1. Directe netto-opbrengst per component per klasse bij recycling. 2. Disassemblagekosten per component per klasse. 3. Overgangswaarschijnlijkheden met betrekking tot het classificatieschema.
Bedrijfskunde,
Om inzicht te verkrijgen in de kostenbesparingen die met de laatstgenoemde demontagestrategie realiseerbaar zijn is door Krikke een studie verricht naar de verwerking van pcmonitoren. Hiertoe werden de ingezamelde monitoren in zes groepen ingedeeld (de zogenoemde pseudo-types) op grond van twee kenmerken, namelijk het intelligentieniveau (laag, gemiddeld of hoog) en schermtype (monochrome of kleur). Deze indeling biedt enig houvast in de jungle van aangeboden monitoren. Als output levert Krikkes model voor ieder pseudo-type een optimale demontage- en verwerkingsstrategie. Hiervoor dient echter aan de inputkant nog wel het een en ander gedaan te worden. Allereerst dient per pseudo-type een disassemblageboom te worden bepaald (zie figuur 5). Vervolgens worden voor de componenten die in deze boom voorkomen kwaliteitsklassen gedefinieerd. Hierbij wordt het product zelf geclassificeerd naar verwachte disassemblagetijd: – klasse A: 1-3 minuten; – klasse B: 4-6 minuten; – klasse C: 7-9 minuten; – klasse D: meer dan 10 minuten.
95
SPECIAL
●
KETENLOGISTIEK
Figuur 6. Het ontwerpprobleem van een retourlogistiek netwerk
Bedrijfskunde,
jaargang
71,
1999
nr.
3
staande besparing van 26 cent per kg nog besparingen mogelijk bleken in de overhead, met name in locatiekosten. Hiermee kon nog eens zo’n 15 cent per kg bespaard worden. Hierbij moet worden aangetekend dat de bruingoedrecycling bij Roteb zich ten tijde van de experimenten nog in een aanloopfase bevond.
96
Zodra een recoverystrategie voor een bepaald type product bepaald is zijn daarmee de uit te voeren activiteiten in de retourlogistieke keten bekend. De geschatte omvang van de activiteiten in termen van te verwerken volume is dan af te leiden uit de geschatte omvang van de binnenkomende retourstroom en de recoverystrategie. Onmiddellijk ligt er dan de vraag van het ontwerp van het retourlogistieke netwerk. Dit betreft de beslissing hoeveel verwerkingscapaciteit van welk type men op welke locatie wil installeren. Hierbij spelen transportkosten naar, tussen en vanaf verwerkingslocaties en ook de vaste en operationele kosten per verwerkingslocatie een rol. Wat betreft dit laatste kan er sprake zijn van significante schaalgrootte-effecten op de verwerkingskosten per eenheid. Dergelijke problemen staan in het algemeen bekend als locatie-allocatieproblemen (Domschke & Krispin, 1997). Juist de trade-off mogelijkheden tussen verschillende kostenposten maakt ontwerpoptimalisatie bij dergelijke problemen complex, nog los gezien van de strategische keuze van partijen welke partijen welke activiteiten voor hun rekening gaan nemen. Conceptueel is dit weergegeven in figuur 6. Voor de aanpak van dit netwerkontwerpprobleem is een eerste vereiste om de input helder op een rij te krijgen. Het gaat hierbij om: – de range aan retourproducten en per product de recoverystrategie en gerelateerde activiteiten (demontage, repair, shredding enzovoort);
– potentieel beschikbare locaties voor faciliteiten, kostenfuncties en maximaal realiseerbare capaciteiten; – de verwachte hoeveelheden aan te leveren retourproducten van elk type; – per geplande activiteit in de recoverystrategieën de mogelijke locaties en de daar beschikbare maximale capaciteiten; – de locatie van de secundaire markten en hun vraaghoeveelheden; – afstanden tussen verschillende locaties en bijbehorende transportkosten. Vervolgens dient het management een opinie te ontwikkelen over (1) per activiteit: welke mogelijke locatie wordt geopend en welke capaciteit wordt geïnstalleerd, (2) per activiteit per locatie: welke retourstroom met welke herkomst wordt daar al dan niet productspecifiek afgehandeld, (3) welke vraag wordt vanuit waar beleverd? Doelstelling kan hierbij overall kostenoptimalisatie zijn als partijen hierover overeenstemming hebben. Optimalisatievraagstukken van dit type zijn in de operations research voor verschillende beperkte situaties bekeken (Pugh, 1993; Spengler e.a., 1997). Bij een dergelijk complex ontwerpvraagstuk met veel beslissingsvariabelen is het wat betreft optimalisatie nodig beslissingsondersteuning van een DSS te krijgen. Voor problemen van beperkte omvang kan hierbij gebruik worden gemaakt van Mixed Integer Linear Programming (MILP)technieken. Voor grotere problemen moet men een beroep doen op heuristieken om een benaderend optimum te vinden. In Krikke (1998) gebeurt dit op een heel flexibele manier, gebruikmakend van een echelonsgewijze aanpak van de constructie van het netwerk. Hiermee kan men zeer algemene problemen aanpakken. De gedachtegang achter deze aanpak is getest in een case bij Océ in Venlo. De vraagstelling, karakteristieken en resultaten van deze case worden hieronder kort bediscussieerd.
KETENLOGISTIEK
●
SPECIAL
Figuur 7. HV02 remanufacturingketen
In Europa was er tot voor kort maar één recoverylocatie, namelijk Venlo. Om strategische redenen heeft men besloten te onderzoeken of het economisch haalbaar is om sommige recoveryprocessen te verplaatsen naar Praag. Hiertoe is in een studie van Krikke (1998) gekeken naar een type machine, de HV02. Deze ontstaat door de FPNM-strategie toe te passen op de HV01-machine. In de retourketen van de HV02-machine vinden ruwweg de volgende processen plaats. – Inname van HV01-machines, inspectie/classificatie en opslag. – Ontmanteling: na demontage blijven de procesmodule en de papiermodule over.
Conclusies Door het verplichte karakter van terugname en herwinning, alsmede de strenge milieuvoorwaarden moeten nu vrijwel alle afvalstromen worden gerecycleerd of hergebruikt. Wij hebben in dit artikel aangegeven welke bedrijfsfuncties worden beïnvloed door retourlogistiek, een vakgebied dat kan worden benoemd als product recovery management. Hieruit blijkt dat retourlogistiek een breed vakgebied is dat vele bedrijfskundige aspecten kent. Ook de zuiver logistieke consequenties zijn beschreven. Retourketens kunnen niet afzonderlijk worden geoptimaliseerd, maar moeten onderdeel uitmaken van een integraal SCM. Hierdoor sluit retourlogistiek uitstekend aan bij de algemene tendens tot integratie van logistieke ketens. Alleen bij een integrale visie kunnen logistieke ketens worden ont-
nr. 1999 71,
Deze drie situaties werden vergeleken op basis van overall kosten in MILP-modellering, waarbij de goederenstromen werden geoptimaliseerd bij de gegeven vaste locaties. Het bleek dat de verschillen binnen een marge van 7 procent bleven. Het is daarom moeilijk een situatie te selecteren op basis van economische overwegingen. Strategische voordelen zullen moeten worden afgewogen tegen logistieke performance.
3
Het onderzoek concentreerde zich op het zoeken van geschikte locaties voor voorbereiding en herassemblage. Het management van Océ was geïnteresseerd in de volgende drie situaties. 1. Beide processen vinden plaats in Venlo. 2. Voorbereiding in Venlo, herassemblage in Praag. 3. Beide processen vinden plaats in Praag.
jaargang
Océ ontwikkelt, produceert en verkoopt kopieer-, printen plotsystemen van hoge kwaliteit. Océ heeft eigen verkoopmaatschappijen, operating companies (OpCo’s) genoemd, in een dertigtal landen. Het hoofdkantoor staat in Venlo. In Venlo wordt het meeste onderzoek verricht en daar vindt grotendeels de productie plaats. Hoogwaardige recovery van producten en componenten vormt een belangrijk onderdeel van de bedrijfsstrategie. Laten we in het kort de retourketen voor kopieermachines beschrijven. In de eerste fase retourneren klanten een machine (meestal door het aflopen van een leasecontract) naar de dichtstbijzijnde OpCo. Deze heeft toestemming om de machine zelf op te knappen en weer op de markt te brengen. Is de OpCo daarin niet geïnteresseerd, dan wordt de machine tegen een vergoeding doorgestuurd naar een recoverylocatie. In de tweede fase gebruikt men in hoofdzaak twee recoveryprocessen. Ten eerste het demonteren van machines tot een standaardniveau voor nieuwbouw (Factory Produced New Model (FPNM) genoemd) en ten tweede het demonteren van apparaten voor hergebruik van onderdelen. Recoverylocaties bevinden zich in de VS en in Europa. De retourketen is schematisch weergegeven in figuur 7.
– Voorbereiding: slechte onderdelen in de procesmodule en de papiermodule worden vervangen. – Herassemblage: een HV02-machine wordt geassembleerd uit de procesmodule, de papiermodule, een nieuwe finishing module en onderdelen.
Bedrijfskunde,
Praktijkcase Océ: netwerkontwerp voor kopieerapparaten
97
SPECIAL
wikkeld die qua logistieke performance, bedrijfseconomische kosten en milieukosten optimaal presteren.
Literatuur Ballou, R.H., persoonlijke communicatie, CLM educators conference, Anaheim, USA, 11 oktober 1998. Boer, J. de & R. Zelle, ‘Marktwerking, internationale aspecten en overheidsbeleid’, Gemeentereiniging en afvalmanagement, 83(10), p. 393-403, 1992. Boks, C.B. & A.L.N. Stevels, Priority setting in end-of-life design rules, Proceedings of the R’97 conference, Geneva, Switzerland, februari 1997. Dijkstra, D., G. Everhartz, M. Kasteleijn & E. Tragter, Make-or-buy beslissingen in de recycling logistiek, BKDP-opdracht, Universiteit Twente, TM-OMST, 1996. Editorial, Recycling van bedrijfsafvalstoffen, Weka, Amsterdam 1991. Flapper, S.D.P., Matching material requirements and availabilities: an MRP-I based heuristic, working artikel TUE/BDK/LBS/94-05, TU Eindhoven, 1994. Fleischmann, M., J.M. Bloemhof-Ruwaard, R. Dekker, E. van der Laan, J.A.E.E. van Nunen & L.N. van Wassenhove, ‘Quantitative models for reverse logistics: a review’, European Journal of Operational Research, 103(1), p. 1-17, 1997. Grijpink, J.H.A.M. (ed.), ‘Afvalmanagement en afvalpolitiek’, SMO-informatief, 93-2, Den Haag 1993. Jovane, F., L. Alting, A. Armilotta, W. Eversheim, K. Feldmann, G. Seliger & N. Roth, ‘A key issue in product life cycle: disassembly’, Annals of CIRP, 42(2), p. 651-658, 1993. Klarenbeek, T.F.J., ‘Bedrijfseconomische optiek geeft preventie en hergebruik meer kans’, Gemeentereiniging en afvalmanagement, 84(2), p. 69-70, 1993. Krikke, H.R., Recovery strategies and reverse logistic network design, proefschrift, Universiteit Twente, 1998. Laan, E. van der, The effects of remanufacturing on inventory control, proefschrift,
Mess, J., Van stof tot stof, een onderzoek naar de relatie tussen product innovatie en product recovery management, technische opdracht, TM-OMST, Universiteit Twente, 1997. Pohlen, T.L. & M.T. Farris II, ‘Reverse logistics in plastics recycling’, International
Raa, B. te, ‘Tweedehands wordt eerste keus’, Milieumarkt, 7(11), p. 48-51, 1993.
Waste Management and Research, 12(5), p. 387-404, 1994.
Bedrijfskunde,
71,
Journal of Physical Distribution and Logistics Management, 22(7), p. 35-47, 1992.
jaargang
1999
nr.
3
Erasmus Universiteit Rotterdam, 1997.
98
Scharf, C. & G. Vogel, ‘A comparison of collection systems in European cities’,
Thierry, M., M. Salomon, J. van Nunen & L. van Wassenhove, ‘Strategic issues in product recovery management’, California Management Review, 37(2), p. 114-135, 1995. Thierry, M., An analysis of the impact of product recovery management on manufacturing companies, Ph.D. thesis, Erasmus Universiteit Rotterdam, 1997. VanderMerwe, S, & M. Oliff, ‘Corporate challenges for an age of reconsumption’, The Columbia Journal of World Business, 26(3), p. 6-25, 1991. Vierdag, W, ‘Verwerkers leveren slag om afval’, Missets Milieumagazine, 6(5), p. 1213, 1994.
●
KETENLOGISTIEK
