Professor René de Koster: mens en machine versterken elkaar in het magazijn

In de gang op de negende etage van het ge­­bouw Mandeville van de Erasmus Universiteit Rotterdam laat een kast met dissertaties de veelheid van studies in operations management zien: van beter openbaar vervoer tot beter werken in magazijnen. Onderzoeken die zijn uitgevoerd om de samenleving te dienen en werk en bedrijven te verbeteren.

Hoelang universiteiten dat nog kunnen doen is ongewis. De budgettaire kaalslag in het wetenschappelijk onderwijs door het demissionaire kabinet maakt van het laatste jaar van professor René de Koster niet het jaar waarop hij had gehoopt. Eind oktober gaat hij met emeritaat. Beetje bij beetje is hij aan het opruimen. Promovendi in zijn vakgebied material handling zijn schaars geworden, zegt hij. “Er was hier altijd een internationaal gezelschap van onderzoekers, maar het kabinet wilde het aantal buitenlandse studenten en onderzoekers verminderen en heeft ook voor ons het budget verlaagd.” 

De Koster vervolgt: “Voor Chinezen is er al helemaal geen plaats meer. Dat is spijtig. Ik kom net terug van een bezoek aan China en zie daar een enorme waardering voor wetenschap. Ook voor bestudering van material handling. Nederland moet op eigen benen kunnen staan, zo heet het, maar wetenschappelijk onderzoek staat hier niet hoog meer op de agenda”, constateert De Koster. “Europa is op veel gebieden afhankelijk geworden van kennis in China en de VS. Dat kunnen we niet veranderen als we niet meer in wetenschappelijk onderzoek investeren.”

Internationale erkenning

Na zijn promotie in Eindhoven was De Koster enkele jaren werkzaam bij Groenewout Consultants. Vervolgens maakt hij in 1995 de overstap naar de Rotterdam School of Management, de businessschool van de Erasmus Universiteit Rotterdam. Een van zijn eerste daden daar: een cursus warehouse management ontwikkelen voor toekomstige leiders van ondernemingen.

Uit de waardering vanuit het buitenland blijkt dat De koster onderzoek naar de verbetering van het werk in magazijnen mondiaal naar een hoog niveau heeft getild. Dat is een prestatie in een land waar industriepolitiek niet hoog op de agenda van kabinetten heeft gestaan en waar het functioneren van distributiecentra traditioneel minder aandacht krijgt dan onderwerpen als vastgoed, transport en productie. 

Was hij niet liever bij het Duitse Fraunhofer gaan werken? De Koster hoeft niet na te denken over een antwoord. “Dat is een toonaangevend wetenschappelijk instituut, met het IML als topinstituut voor magazijntechniek. Maar zij zijn gericht op het maken en ik vind ‘dingen’ ontwikkelen voor distributiecentra niet zo boeiend. Ik wil weten hoe die dingen werken en vooral hoe ze beter kunnen functioneren. En hoe de interactie met mensen is.”

In zijn loopbaan passeerden vele onderzoeken. Meestal ging het over het gebruik van machines, een enkele keer over het gebruik van vastgoed. De Koster herinnert zich een project waarbij een grote supermarktketen zocht naar een manier om dockdeuren efficiënter te gebruiken. “Door uitbreiding van het aantal winkels nam bij hun distributiecentra de vraag toe naar capaciteit voor het laden van vrachtwagens. De vraag luidde: moest dat door uitbreiding van gebouwen en het aantal deuren? Of waren de deuren ‘drukker’ te bezetten? Dan moet je niet alleen kijken naar de bezetting van de docks, maar ook naar het gebruik van het gebied achter de deuren. 

Na veel studie hebben we een methode ontwikkeld waarbij ze de rotatie van inkomende en uitgaande stromen achter de deuren konden opschroeven. Uitbreiding was daardoor niet direct aan de orde. En bij latere nieuwbouw waren de resultaten van het onderzoek ook van nut.”

Betere strategie robots

Van recenter datum zijn de voorbeelden van onderzoek naar mogelijkheden om populaire toepassingen van robots te verbeteren. Zo kwam een jaar of tien geleden het systeem voor orderverzamelen met mobiele robots op de markt. Hierbij is een mobiele robot of pod (stellingkast) de drager van een legbordstelling die uit een buffer naar een orderverzamelstation rijdt. De bedenker daarvan werd door Amazon ingelijfd en dit bedrijf heeft veel geld gestoken in onderzoek naar verbetering.

De Koster: “Dat systeem was echt revolutionair. De lay-out is in principe flexibel, zelfs zonder vaste paden. Een tweede vernieuwing was de spreiding van producten over pods. Toen ik dat voor het eerst zag, wilde ik weten hoe het systeem uitpakt. Twee jaar geleden hebben we de resultaten van ons onderzoek naar optimalisatiestrategieën voor dergelijke systemen gepubliceerd. We hebben daarvoor twee orderverzamelsystemen in de praktijk kunnen bestuderen, één in China en één in Nederland. We hebben zowel de orderbatches en podallocatie als de aansturing van de robots bestudeerd en aangepast. Ook keken we naar de ruimte en de strategie voor orderverzamelen en replenishment [voorraadaanvulling, red.]. Onze onderzoeksgroep kwam tot de conclusie dat magazijnen met ongeveer een derde minder aan dat soort mobiele robots uit zouden kunnen. Anders gezegd: bedrijven kunnen door een slimmere batching, aansturing en orderverzamelstrategie meer presteren.”

Beter gebruik van de aanwezige capaciteit bleek ook mogelijk bij het orderverzamelen met behulp van AutoStore, een ­systeem met robots die bakken met voorraad in verticale kanalen opslaan. “Ook voor dat systeem hebben we een betere strategie ontworpen. De robotbesturing van dat systeem is echt een black box, waarin we diep moesten graven. Er zijn grofweg twee systemen mogelijk. Bij het ene vul je elk verticaal kanaal met één product. Dan heb je geen tijdverlies door reshuffling. Vul je een kanaal met een mix van producten, dan krijg je een betere vulling maar ook meer reshuffling. In mijn afscheidsrede zal ik daar meer over vertellen.”

Werkomstandigheden

Vanaf het begin van zijn loopbaan in material handling heeft De Koster aandacht gehad voor de werkomstandigheden in magazijnen. “Mijn eerste project op dat terrein was bij een leverancier van medische isotopen. De medewerkers daar mogen maar een beperkte tijd met die producten werken. Ik moest een orderverzamel- en inpaksysteem zien te ontwerpen, waarbij de productie efficiënt was, maar de straling per persoon onder de toen geldende maxima voor een radioactieve dosis bleef.”

Een later voorbeeld van een onderzoek is dat naar het plaatsen van producten in magazijnen. “De plaatsing heeft invloed op zowel de cyclustijd als het niveau van ‘discomfort’ van de verzamelaars. Wij onderzochten het effect van het zo plaatsen dat medewerkers minder hoeven te tillen, bukken of rekken. Het plaatsen van snellopers en zware producten niet te ver weg en in de ergonomische golden zone verhoogt meestal zowel de productiviteit als de tevredenheid van medewerkers”, zegt De Koster.

De productiviteit van mensen en de interactie tussen mensen en machines hebben zijn belangstelling gehouden. “Ik heb heel wat onderzoeken onder ogen gehad en kan je verzekeren dat het succes van een distributiecentrum ligt in de samenwerking tussen mens en machine. Lukt het je mens en robot te combineren, dan bereik je een hogere efficiëntie dan bij volledige automatisering alleen. Ik geef 

een voorbeeld rond orderverzamelen. Als de mens een robot moet volgen, ligt de productiviteit lager dan wanneer de orderverzamelaar de leiding heeft en de robot hem volgt. Door medewerkers de mogelijkheid te geven om te kiezen welke taken ze uitvoeren, zie je een significante toename van tevredenheid, en soms ook van productiviteit. Dat hebben we met onze onderzoeken aangetoond.”

Automatisering kostbaar

De Koster weet dat er ondernemers zijn die met automatisering hun droom van een onbemand magazijn willen realiseren. “Dan moet je veel geld hebben, want automatisering is kostbaar en de terugverdientijd is lang. Reken op tien jaar of meer voor volledige automatisering. Dat kan verantwoord zijn voor supermarkten die over tien jaar ook nog ongeveer gelijke doosjes, potjes en flesjes verkopen. Maar als je alles automatiseert en naderhand te maken krijgt met andere producten of een ander orderprofiel, heb je een probleem. Er zijn bedrijven op stukgelopen.”

De Koster legt uit: “Automatiseren moet je niet doen om mensen overbodig te maken. Maar ik snap dat bedrijven naar automati­sering zoeken, omdat goede medewerkers vinden een onmogelijke opgave begint te worden. Dan heb je wel een andere doelstelling, dan gaat het om het voortbestaan van een onderneming en is een langere terugverdientijd acceptabel. Daar moet je bij de financiering dan wel rekening mee houden.”

De Koster ziet ook het gevaar van optimisme. Hij vertelt over zijn ervaring toen hij als promovendus de eerste Logistica-beurs bezocht. “Daar was een gigantisch geautomatiseerd productiesysteem nagebouwd. Dat moest tonen wat automatisering kon betekenen. Dat systeem werkend krijgen viel zwaar tegen.”

De hoogleraar zag naderhand vaker dat het werkend krijgen van geautomatiseerde magazijnen veel langer duurde dan verwacht. “Mijn advies: houd een bestaand dc nog maar even open als je een sterk geautomatiseerd distributiecentrum gaat openen. Het kost veel tijd om alle automatisering op volle capaciteit te kunnen laten draaien. Leer van Plus. Ga er niet van uit dat de bouw door een ervaren system integrator de garantie biedt dat het systeem vanaf dag één draait. Plus had ervaring met magazijnautomatisering en de uitvoering was in handen van een specialist, maar het geautomatiseerde magazijn draaide niet gelijk naar verwachting.”

Doorgaan na afscheid

De Koster wil na zijn afscheid nog wel een paar jaar doorgaan. “Het is een machtig mooi vak en er is nog genoeg te doen in het vakgebied”, merkt hij op voordat hij aan een volgend gesprek begint via een videoverbinding met een vakgenoot ver weg. “Mijn drijfveer is altijd geweest om het vakgebied verder te ontwikkelen. Ik heb veel doelen bereikt, maar ik vind het té leuk om te doen. Als ik van de universiteit nog wat ondersteuning kan krijgen van collega’s, valt er nog genoeg te onderzoeken. Bijvoorbeeld hoe we robots en mensen in harmonie kunnen laten samenwerken.”