Kanban i produktion: Signaler, kredsløb og dimensionering

Hjem » Ressourcer » Kanban i produktion: Signaler, kredsløb og dimensionering

Anslået læsetid: 10 Minutter

Kanban i produktion er en metode til trækstyring, hvor et signal giver tilladelse til at producere eller flytte en bestemt mængde emner. Forbruget i den efterfølgende proces skaber behovet, og signalet fortæller den forsynende proces, hvad der skal genopfyldes. Instruktionen kan gives med et kort, en tom beholder eller en elektronisk meddelelse.

Fordelen er en klar grænse for genopfyldningen. I stedet for at producere endnu en serie, fordi en maskine er ledig, erstatter I det, den næste proces faktisk har taget. Det reducerer unødvendige lagre og gør det lettere at opdage manglende genopfyldning.

Men et signal skaber ikke maskintid. Hvis jeres standardkomponenter deler presse, bearbejdningscenter eller bukkemaskine med kundeordrer, skal genopfyldningen stadig have plads i produktionsplanen. Brug kanban til at frigive mængden og SkyPlanner APS til at indpasse det frigivne arbejde efter fabrikkens tilgængelige kapacitet og materialer. Så bruger I mindre tid på at afstemme separate køer og opdager konflikter, før de fører til mangel i montagen.

Produktionskanban og transportkanban giver tilladelse til forskellige handlinger

Kanban i produktionen er mere end et kort, der flyttes mellem felterne Skal udføres, I gang og Færdig på en tavle. Det giver tilladelse til en bestemt handling i genopfyldningen. Ofte bruges to signaler sammen:

Signal	Det giver tilladelse til	Det giver ikke tilladelse til
Produktionskanban	Den forsynende proces fremstiller det angivne emne i den angivne mængde for at erstatte det, der er udtaget.	At producere emner til ekstra beholdere alene for at holde en maskine beskæftiget.
Transportkanban, også kaldet udtagskanban eller flyttekanban	En medarbejder i den interne transport flytter den angivne mængde fra forsyningsstedet til forbrugsstedet.	At fremstille endnu en serie, blot fordi der er anmodet om transport.

Et supermarked er et styret mellemlager mellem processer. Hvert emne har en fast plads og en defineret genopfyldningsmængde. Den efterfølgende proces tager det, den har brug for, og den forudgående proces erstatter det udtagne.

Kanban kræver altså ikke, at lageret er nul. Beholdningen i supermarkedet sikrer, at emner er tilgængelige, mens genopfyldningen foregår. Disciplinen består i at styre lageret frem for hele tiden at fylde mere på.

Følg en beholder gennem kredsløbet med to kort

Forestil jer en montagelinje, der bruger et standardbeslag fra en bukkemaskine, som også løser andre opgaver. Beslagene leveres i beholdere med 20 stk. Beholdere med færdige beslag står i et supermarked ved bukkemaskinen, og montagen har sit eget lager ved forbrugsstedet.

I dette eksempel sendes transportsignalet, når montagen åbner en ny beholder, ikke når det sidste beslag er brugt. Det giver den interne transport tid til at hente den næste beholder, mens montagen bruger af den åbne.

1. Montagen tager hul på en beholder. Operatøren fjerner transportkortet og lægger det på opsamlingsstedet. Kortet anmoder om endnu en beholder med 20 beslag fra supermarkedet.

2. Medarbejderen i den interne transport henter anmodningen. I supermarkedet tager medarbejderen en fuld beholder med det rigtige beslag. Produktionskortet fjernes og lægges på opsamlingsstedet for produktionskort. Transportkortet sættes på den beholder, der leveres til montagen.

3. Bukningen modtager produktionssignalet. Det returnerede produktionskort giver tilladelse til at fremstille 20 beslag til én beholder som erstatning for de udtagne. Det giver ikke tilladelse til at fortsætte produktionen uden en fast mængdegrænse.

4. Erstatningen fremstilles og kontrolleres. Når den korrekte mængde brugbare beslag er klar, følger produktionskortet beholderen tilbage til dens plads i supermarkedet.

5. Kredsløbet gentages, efterhånden som montagen forbruger emner. Hvis der ikke kommer flere produktionskort retur, er der ikke tilladelse til at producere mere til dette kredsløb.

Kortene angiver varenummer, mængde, forsynings- og forbrugssted samt en identifikation, der adskiller den enkelte tilladelse fra de øvrige. Et elektronisk signal skal være lige så tydeligt. En tvetydig instruktion bliver ikke til en pålidelig regel for genopfyldning, blot fordi den digitaliseres.

Andre løsninger bruger en tom beholder som udløser. Det kan også fungere, hvis den resterende beholdning dækker hele reaktionstiden. Beslut, hvilken hændelse der skal udløse signalet, og oplær alle i at bruge den konsekvent. Hvis I blander »beholder åbnet« og »beholder tom«, ændrer det den tid, kredsløbet har til at reagere.

Vælg emner, der kan genopfyldes pålideligt

Et godt udgangspunkt er en komponent, der bruges regelmæssigt, har en stabil specifikation og følger et rimeligt forudsigeligt genopfyldningsforløb. Et standardbeslag, der bruges i flere montager, kan være mere egnet end en kundespecifik del, der bestilles én gang om året.

Inden I indfører kort, skal I sikre jer, at den forsynende proces kan følge med den gennemsnitlige efterspørgsel. Hvis montagen konsekvent bruger emner hurtigere, end bukningen kan fremstille dem, vil flere kort kun udskyde manglen. Så skal I tage stilling til kapacitet eller efterspørgsel, ikke udstede endnu flere tilladelser.

Omstillingstiden har også betydning. Ét kort kan repræsentere én beholder, uden at maskinen skal omstilles særskilt for hver beholder. Hvis flere returnerede kort samles til en produktionsserie, skal I fastlægge, hvad der udløser serien, og medregne ventetiden i gennemløbstiden for genopfyldning. Fyld ikke ubemærket serien op med varer, der ikke er efterspurgt.

Aftal driftsreglerne, før pilotforløbet begynder:

• Producér eller flyt kun på grundlag af det rette, gyldige signal og i den angivne mængde.
• Sørg for, at tilladelsen kan spores, mens den venter, bliver behandlet eller følger de færdige emner.
• Send ikke defekte emner videre til næste proces, og medregn ikke varer i karantæne som brugbar genopfyldning.
• Udpeg en ansvarlig for mangler, mistede kort og hastende undtagelser. Afklar status for den oprindelige tilladelse, før der udstedes en erstatning, så ét behov ikke bliver til to ordrer.
• Ændr antallet af kort efter en bevidst beslutning frem for at tilføje uofficielle kort, hver gang kredsløbet har problemer.

Det er disse regler, der gør grænsen reel. Uden dem bliver kanban blot endnu en lokal liste oven på den eksisterende produktionsplan.

Dimensionér kredsløbet efter efterspørgslen i genopfyldningstiden

For et produktionskredsløb med en fast mængde pr. beholder er denne beregning et praktisk udgangspunkt:

Antal produktionskort = afrund opad [(D × L + S) ÷ C]

Her er:

• D den gennemsnitlige efterspørgsel ved kredsløbets udtagspunkt, målt i emner pr. tidsenhed.
• L gennemløbstiden for genopfyldning i samme tidsenhed: fra det udtag, der udløser produktionssignalet, til en brugbar erstatning er tilgængelig i det pågældende supermarked.
• S et ekstra sikkerhedstillæg i antal emner til at dække den variation, I ønsker at tage højde for.
• C antallet af brugbare emner, som ét kort eller én beholder repræsenterer.

Logikken er enkel: Dæk det forventede forbrug, mens genopfyldningen er i gang, læg det valgte sikkerhedstillæg til, og omregn derefter mængden til hele beholdere. Afrund opad, fordi en brøkdel af et kort ikke giver tilladelse til en hel beholder.

Et regneeksempel med produktionskort

Lad os bruge disse planlægningsforudsætninger for beslagenes produktionskredsløb:

Forudsætning	Værdi i eksemplet
Gennemsnitligt udtag fra supermarkedet ved bukningen	40 beslag pr. driftstime
Gennemløbstid fra udtag til brugbar erstatning	3 driftstimer
Ekstra sikkerhedstillæg	30 beslag
Mængde pr. beholder	20 beslag

Den forventede efterspørgsel under genopfyldningen er 40 × 3 = 120 beslag. Med sikkerhedstillægget på 30 beslag bliver det 150. Dividér med 20, og afrund 7,5 op til 8 produktionskort.

De otte kort giver tilladelse til i alt 160 beslag i produktionskredsløbet. Mængden er fordelt mellem færdige emner i supermarkedet og genopfyldning, der venter eller er i gang. Det betyder ikke 160 beslag på hylden plus yderligere 160 i produktionen. Når en fuld beholder forlader supermarkedet, returneres dens produktionskort og giver tilladelse til genopfyldning. Der oprettes ikke et nyt permanent kort.

Beregningen dækker kun produktionskredsløbet ved bukningen. Transportkredsløbet, der forsyner montagen, har sin egen transporttid og sit eget behov for lager ved forbrugsstedet. De samme otte kort dimensionerer altså ikke også alle efterfølgende lagersteder eller hele fabrikkens varer under fremstilling.

Tillægget på 30 beslag er valgt som eksempel på en lagerpolitik. Det er hverken en universel procentsats eller et garanteret serviceniveau. Fastlæg sikkerhedstillægget ud fra den faktiske variation i efterspørgsel og genopfyldning, konsekvenserne af en mangel og det serviceniveau, I har brug for. Revurdér det, efterhånden som processen bliver mere pålidelig.

Mål hele reaktionstiden, ikke kun skære- eller bukketiden

En forudsat genopfyldningstid på tre timer skal dække mere end minutterne ved maskinen. Medregn indsamling af signaler, ordrebehandling, ventetid på en serie eller en ressource, omstilling, bearbejdning, kontrol og returnering til supermarkedet. Medregn også al transport og varemodtagelse inden for den afgrænsning, I har valgt.

Brug samme tidsgrundlag i hele beregningen. Hvis behovet er angivet pr. driftstime, skal gennemløbstiden tage højde for de driftsperioder og pauser mellem skift, der påvirker genopfyldningen. En leverandørs to kalenderdage kan ikke kombineres med montagens timeforbrug uden denne omregning.

Formlen giver en grænse at starte med. Mål de faktiske udtag, genopfyldningstider og situationer med tomt lager for at se, om grænsen fungerer. En nok så flot beregning kan ikke opveje en opsamlingsrute, der overser signaler, eller en maskinkø, der jævnligt fordobler den forudsatte responstid.

Sørg for realistiske genopfyldningstider på fælles maskiner

Lad os vende tilbage til eksemplet med beslagene. Kredsløbet blev dimensioneret ud fra en responstid på tre timer, men bukkemaskinen skal også håndtere kundeordrer. Hvis de opgaver forlænger genopfyldningstiden til fem timer, beskriver den oprindelige beregning ikke længere processen.

Med samme behov og sikkerhedstillæg ville fem timer give et indledende behov på 12 kort, ikke otte. Flere kort kan sikre forsyningen, men øger også lagerbindingen for at håndtere et problem, som måske skyldes for lang ventetid. Undersøg først, om den ekstra tid skyldes uundgåelige kapacitetsbegrænsninger, køtid, der kan undgås, eller upålidelig udførelse.

Her skaber SkyPlanner værdi. Læg godkendte genopfyldningsordrer ind i samme kapacitetsbegrænsede produktionsplan som de øvrige opgaver, der konkurrerer om maskinen. Angiv, hvornår ordrerne skal være færdige, samt deres produktionsruter, mængder og prioriteter. Arcturus, den kunstige intelligens bag finplanlægningen i SkyPlanner, beregner maskintildeling og tidspunkter for operationerne ud fra den konfigurerede kapacitet, skift og afhængigheder. Gantt-visningen gør rækkefølgen synlig.

Når planlægning med hensyn til materialer er aktiveret, tager Arcturus også højde for materialetilgængelighed og indgående leverancer. En genopfyldningsordre på beslag bør ikke fremstå som klar til opstart, hvis det nødvendige plademateriale ikke er tilgængeligt. SkyPlanner kan integreres med ethvert ERP- eller MES-system via sit åbne REST API. Dermed forbindes eksisterende ordre- og produktionsdata med produktionsplanen, uden at du skal vedligeholde en separat planlægningsløsning.

Du styrer prioriteterne; Arcturus står for planlægningsberegningen. Når forholdene ændrer sig, hjælper en genberegning dig med at se, hvordan genopfyldning og øvrige ordrer passer sammen. Det reducerer arbejdet med at fastlægge rækkefølgen manuelt og gør det muligt at håndtere en konflikt uden ubemærket at sætte en anden levering over styr.

Planlægningsretningerne ASAP og JIT i SkyPlanner understøtter valget af tidspunkt. ASAP søger en tidlig plads i planen, mens JIT lægger arbejdet tættere på leveringsfristen. Ingen af indstillingerne er et forbrugssignal. Kanban-reglerne afgør, hvad der må sættes i gang, og finplanlægningen afgør, hvornår det godkendte arbejde kan udføres.

Hvad den daglige finplanlægning ændrede hos KJH-Comp

KJH-Comp, der er underleverandør inden for pladebearbejdning, brugte tidligere C9000 og regneark til grovplanlægning af den ugentlige belastning. Den daglige fordeling af opgaver på maskiner foregik stadig manuelt, og to arbejdsledere brugte hver mindst halvdelen af deres tid på planlægning.

Virksomheden beholdt sit ERP-system og indførte SkyPlanner til kapacitetsbegrænset finplanlægning og automatisk maskintildeling. Virksomheden fortæller, at det nu er lettere at se, når belastningen hober sig op på den fire meter lange bukkemaskine, og at opgaver med senere levering i mindre grad fortrænger dem, der skal afsendes først. Ansvaret for planlægningen gik fra to arbejdsledere til én, mens den anden fik andre opgaver.

Erfaringen illustrerer den planlægningsudfordring, der ligger bag et løfte om genopfyldning: Den samlede ugentlige belastning er ikke nok til at afgøre, hvilken opgave der skal køre som den næste på en fælles maskine. SkyPlanner gør det muligt at håndtere den daglige rækkefølge, efterhånden som variationen i opgaverne vokser.

Start med ét kredsløb, og efterprøv responstiden

Afprøv løsningen på én tilbagevendende komponent sammen med dem, der forbruger, flytter og fremstiller den. Markér placeringen af det styrede mellemlager, fastlæg en standardmængde pr. beholder, udsted de aftalte kort, og gør det entydigt, hvilken hændelse der udløser signalet. Kontrollér startbeholdningen og de åbne genopfyldningsordrer, så kredsløbet starter med en afstemt opgørelse.

Følg den faktiske tid fra signal til returlevering, mangelsituationer, brugbar lagerbeholdning, forsinkede godkendte opgaver og akutte indgreb. Når noget svigter, skal du følge kredsløbet: Blev signalet opsamlet, blev genopfyldningen planlagt, var materialerne klar, og nåede de godkendte emner frem til det rigtige sted?

Hvis lagerbeholdningen vedvarende ligger over behovet, så afprøv en kontrolleret reduktion af antallet af kort, og følg resultatet. Hvis der gentagne gange opstår mangler, skal du undersøge forudsætningerne om tider og kapacitet, før du øger lageret. Gennemgå kredsløbet igen, når behovet, beholderstørrelsen, reglerne for omstilling eller skiftene ændrer sig.

Har fabrikken fælles ressourcer, så vælg SkyPlanner til at samle godkendt genopfyldning og kundeordrer i én produktionsplan. Tag en tilbagevendende komponent med til en demo sammen med oplysninger om forbrugshastighed, mængde pr. beholder, produktionsrute og de øvrige opgaver på de samme maskiner. Så kan I undersøge det spørgsmål, der afgør, om kredsløbet vil fungere: Kan genopfyldningen blive færdig, før den beholdning, der dækker forbruget i mellemtiden, slipper op?

Book en demo af SkyPlanner for at gennemgå komponenten med udgangspunkt i din produktion, eller prøv SkyPlanner med demodata for at se, hvordan finplanlægningen fungerer.