Kanban a gyártásban: jelzések, körök és méretezés

Kezdőlap » Erőforrások » Kanban a gyártásban: jelzések, körök és méretezés

Becsült olvasási idő: 10 perc

A kanban a gyártásban olyan húzó elvű irányítási módszer, amelyben egy jelzés meghatározott mennyiségű alkatrész gyártását vagy mozgatását engedélyezi. Az igényt a következő folyamat felhasználása teremti meg; a jelzés pedig megadja az ellátó folyamatnak, hogy mit kell pótolnia. Ezt az utasítást kártya, üres tároló vagy elektronikus üzenet is közvetítheti.

Előnye, hogy egyértelmű korlátot szab az utánpótlásnak. Nem azért készül újabb sorozat, mert éppen szabad egy gép, hanem azt pótoljuk, amit a következő folyamat ténylegesen elvitt. Így csökken a felesleges készlet, és könnyebb észrevenni az elmaradt utánpótlást.

A jelzés azonban nem teremt gépidőt. Ha a rendszeresen gyártott alkatrészek ugyanazon a présen, megmunkálóközponton vagy hajlítógépen készülnek, mint a vevői megrendelések, az utánpótlásnak is helyet kell találni az ütemtervben. A kanbannal engedélyezze a meghatározott mennyiség gyártását, a SkyPlanner APS segítségével pedig ütemezze az elfogadott munkákat az üzem rendelkezésre álló kapacitásához és anyagaihoz igazodva. Így kevesebb időt kell a különálló várólisták összehangolására fordítania, és még azelőtt láthatja az ütközéseket, hogy azok alkatrészhiányt okoznának az összeszerelésnél.

A gyártási és az anyagmozgatási kanban eltérő műveleteket engedélyez

A gyártásban használt kanban több annál, mint hogy egy kártyát átmozgatunk az Elvégzendő, Folyamatban és Kész oszlopok között. Egy konkrét utánpótlási műveletre ad engedélyt. Általában két jelzés működik együtt:

Jelzés	Mit engedélyez?	Mit nem engedélyez?
Gyártási kanban	Az ellátó folyamat a kivett készlet pótlására legyártja a megadott alkatrészt az előírt mennyiségben.	További tárolónyi alkatrész gyártását pusztán azért, hogy a gép ne álljon.
Anyagmozgatási kanban, más néven vételezési vagy szállítási kanban	Az anyagmozgató a megadott mennyiséget az ellátási helyről a felhasználási helyre viszi.	Újabb sorozat gyártását pusztán azért, mert szállítási igény érkezett.

A szupermarket a folyamatok közötti, szabályozott köztes készlet tárolóhelye. Minden alkatrésznek kijelölt helye és meghatározott utánpótlási mennyisége van. A következő folyamat elveszi, amire szüksége van, az előző folyamat pedig pótolja a kivett mennyiséget.

A kanban tehát nem követel meg nulla készletet. A szupermarket készlete biztosítja az alkatrészek rendelkezésre állását, amíg az utánpótlás zajlik. A lényeg az, hogy ezt a készletet szabályozzuk, ne pedig folyamatosan növeljük.

Kövessük végig egy tároló útját a kétkártyás rendszerben

Képzeljünk el egy szerelősort, amely rendszeresen felhasznál egy tartóelemet. Ezt egy más munkákra is használt hajlítógép gyártja. A tartóelemek 20 darabos tárolókban érkeznek. A kész alkatrészekkel teli tárolók a hajlítás közelében kialakított szupermarketben várakoznak, az összeszerelésnek pedig saját készlete van a felhasználás helyén.

Ebben a példában az anyagmozgatási jelzést akkor adják ki, amikor az összeszerelésnél új tárolót bontanak meg, nem pedig akkor, amikor az utolsó tartóelem is elfogyott. Így az anyagmozgatónak van ideje odavinni a következő tárolót, amíg az összeszerelés a már megkezdett tárolóból dolgozik.

1. Az összeszerelésnél megkezdik egy tároló felhasználását. A dolgozó leveszi róla az anyagmozgatási kártyát, és a gyűjtőhelyre teszi. A kártya egy újabb, 20 tartóelemet tartalmazó tárolót igényel a szupermarketből.

2. Az anyagmozgató átveszi az igényt. A szupermarketből elvesz egy, a megfelelő tartóelemekkel teli tárolót. Leveszi róla a gyártási kártyát, és a gyártási kártyák gyűjtőhelyére teszi. Az anyagmozgatási kártyát az összeszereléshez szállítandó tárolóra helyezi.

3. A hajlítóhoz megérkezik a gyártási jelzés. A visszaérkezett gyártási kártya egy tárolónyi, azaz 20 tartóelem pótlását engedélyezi. Nem ad engedélyt korlátlan mennyiség gyártására.

4. Legyártják és ellenőrzik a pótlást. Amint elkészül az előírt mennyiségű, felhasználható tartóelem, a tároló a gyártási kártyával együtt visszakerül a szupermarketben kijelölt helyére.

5. A kör az összeszerelés alkatrész-felhasználásával ismétlődik. Ha nem érkezik vissza további gyártási kártya, nincs engedély újabb mennyiség gyártására ebben a körben.

A kártyákon szerepel a cikkszám, a mennyiség, az ellátási és a felhasználási hely, valamint egy azonosító, amely megkülönbözteti az egyes engedélyeket. Az elektronikus jelzésnek is ugyanilyen egyértelműnek kell lennie: egy kétértelmű utasítás attól még nem válik megbízható utánpótlási szabállyá, hogy digitalizáljuk.

Más rendszerekben a tároló kiürülése indítja el a jelzést. Ez is működhet, ha a megmaradó készlet a teljes válaszidőre elegendő. Határozza meg, melyik esemény váltja ki a jelzést, és tanítson be mindenkit annak következetes alkalmazására. A „tároló megbontva” és a „tároló üres” jelzések keverése megváltoztatja, mennyi idő áll a kör rendelkezésére az utánpótláshoz.

Válasszon megbízhatóan pótolható alkatrészeket

Jó kiindulópont egy rendszeresen felhasznált, visszatérően gyártott alkatrész, amelynek specifikációja állandó, utánpótlási útja pedig viszonylag jól kiszámítható. Egy többféle összeállításban használt közös tartóelem jobb választás lehet, mint egy évente egyszer rendelt, vevőspecifikus alkatrész.

A kártyák bevezetése előtt ellenőrizze, hogy az ellátó folyamat képes-e lépést tartani az átlagos igénnyel. Ha az összeszerelés tartósan gyorsabban használja fel az alkatrészeket, mint ahogy a hajlító gyártani tudja őket, a több kártya csak késlelteti a hiányt. Ilyenkor a kapacitásról vagy az igényről kell dönteni, nem az engedélyek számát növelni.

Az átállási idő is számít. Egy kártya jelenthet egy tárolót anélkül, hogy minden tárolóhoz külön gépátállásra lenne szükség. Ha több visszaérkezett kártyát egy gyártási sorozatba vonnak össze, határozza meg a sorozat indításának feltételét, és számítsa bele a várakozást az utánpótlás átfutási idejébe. Ne egészítse ki észrevétlenül a sorozatot olyan készlettel, amelyre nem érkezett igény.

A próbaüzem megkezdése előtt állapodjanak meg a működési szabályokban:

• Csak a megfelelő, érvényes jelzés alapján gyártsanak vagy mozgassanak alkatrészt, az azon megadott mennyiségben.
• Az engedély maradjon nyomon követhető várakozás és feldolgozás közben, valamint akkor is, amikor a kész alkatrészeket kíséri.
• Ne adjanak tovább hibás alkatrészt a következő folyamatnak, és a zárolt készletet ne számítsák felhasználható utánpótlásnak.
• Jelöljenek ki felelőst a hiányok, az elveszett kártyák és a sürgős kivételek kezelésére. Pótlás kiadása előtt tisztázzák az eredeti engedély státuszát, hogy egyetlen igényből ne legyen két rendelés.
• A kártyák számát tudatos döntéssel módosítsák, ne adjanak hozzá nem hivatalos kártyákat minden alkalommal, amikor a kör működése akadozik.

Ezek a szabályok teszik valódi korláttá a kártyák számát. Nélkülük a kanban csupán újabb helyi lista lesz a meglévő termelési terv mellett.

Méretezze a kört az utánpótlási idő alatt jelentkező igény alapján

Rögzített tárolómérettel működő gyártási körnél a következő számítás használható kiindulópontként:

Gyártási kártyák száma = [(D × L + S) ÷ C] felfelé kerekítve

Ahol:

• D a kör vételezési pontján jelentkező átlagos igény, időegységenkénti darabszámban.
• L az utánpótlás átfutási ideje, ugyanabban az időegységben megadva: a gyártási jelzést kiváltó vételezéstől addig, amíg a felhasználható pótlás rendelkezésre áll az adott szupermarketben.
• S a kivédeni kívánt ingadozásokra képzett kiegészítő biztonsági tartalék, darabszámban.
• C az egy kártyához vagy tárolóhoz tartozó, felhasználható alkatrészek száma.

Az elv egyszerű: fedezzük az utánpótlás ideje alatt várható felhasználást, hozzáadjuk a választott biztonsági tartalékot, majd a mennyiséget egész tárolókra számítjuk át. Felfelé kerekítünk, mert egy tört kártya nem engedélyez egy teljes tárolót.

Számítási példa a gyártási kártyák számára

A tartóelem gyártási körénél számoljunk a következő tervezési adatokkal:

Bemeneti adat	A példában használt érték
Átlagos vételezési ütem a hajlító szupermarketjéből	40 tartóelem üzemóránként
Átfutási idő a vételezéstől a felhasználható pótlásig	3 üzemóra
Kiegészítő biztonsági tartalék	30 tartóelem
Tárolónkénti mennyiség	20 tartóelem

Az utánpótlás ideje alatt várható igény 40 × 3 = 120 tartóelem. A 30 darabos tartalékkal együtt ez 150. Ezt 20-szal osztva 7,5-et kapunk, amit felfelé kerekítünk: 8 gyártási kártyára van szükség.

Ez a nyolc kártya összesen 160 tartóelemet engedélyez a gyártási körben. Ez a mennyiség a szupermarket késztermékkészlete, valamint a várakozó vagy folyamatban lévő utánpótlás között oszlik meg. Nem azt jelenti, hogy 160 tartóelem van a polcon, és további 160 gyártás alatt. Amikor egy teli tárolót elvisznek, a gyártási kártyája visszatér, és engedélyezi a pótlást; nem hozunk létre újabb állandó kártyát.

Ez a számítás kizárólag a hajlító gyártási körére vonatkozik. Az összeszerelést kiszolgáló anyagmozgatási körnek saját szállítási ideje és a felhasználás helyén tartandó készletigénye van. Ne feltételezze, hogy ugyanez a nyolc kártya a folyamat további készletpontjait vagy az egész üzem befejezetlen termelését is méretezi.

A 30 tartóelemes tartalék a példa kedvéért választott érték, nem általánosan alkalmazandó százalék vagy garantált kiszolgálási szint. A biztonsági tartalékot a tényleges igény- és utánpótlási ingadozások, a hiány következményei és az elvárt kiszolgálás alapján határozza meg. Ahogy a folyamat megbízhatóbbá válik, vizsgálja felül az értékét.

A teljes válaszidőt mérje, ne csak a vágás vagy a hajlítás idejét

A feltételezett háromórás utánpótlási átfutási időnek nem csupán a gépen töltött perceket kell lefednie. Számítsa bele a jelzések begyűjtését, a rendelések kezelését, a gyártási tételre vagy erőforrásra várakozást, az átállást, a megmunkálást, az ellenőrzést és a visszaszállítást a szupermarketként működő köztes tárolóba. A vizsgált folyamathatáron belüli összes szállítási és átvételi tevékenységet is vegye figyelembe.

Következetesen ugyanazzal az időalappal számoljon. Ha az igényt üzemóránként adja meg, az átfutási időben figyelembe kell venni az utánpótlást befolyásoló üzemidőket és a műszakok közötti szüneteket. A beszállító két naptári napos átfutási idejével és az összeszerelés óránkénti felhasználásával csak az időegységek megfelelő átszámítása után lehet együtt számolni.

A képlet kiinduló korlátot ad. Mérje a tényleges vételezéseket, az utánpótlási időket és a készlethiányokat, hogy kiderüljön, működik-e ez a korlát. A pontos számítás sem ellensúlyozza, ha a begyűjtési körjárat egyes jelzéseket kihagy, vagy a gép előtti várakozás rendszeresen a feltételezett válaszidő kétszeresére nyújtja a folyamatot.

Reális utánpótlási átfutási idő a többféle munkát végző gépeken

Térjünk vissza a konzol példájához. A kanbankört háromórás utánpótlási időre méreteztük, de a hajlítógépen vevői rendelésekhez tartozó munkák is futnak. Ha ezek miatt az utánpótlás öt órára nyúlik, az eredeti számítás már nem írja le a folyamatot.

Változatlan igény és biztonsági készlet mellett az ötórás átfutás kiindulásként 12 kártyát igényelne, nem nyolcat. A kártyaszám növelése védheti az ellátást, de több készletet is leköt egy olyan probléma kezelésére, amelyet akár a túlzott várakozás okozhat. Először tisztázza, hogy a többletidő elkerülhetetlen kapacitáskorlátból, elkerülhető sorban állásból vagy megbízhatatlan végrehajtásból ered-e.

Ebben nyújt segítséget a SkyPlanner. Az elfogadott utánpótlási rendeléseket illessze ugyanabba a véges kapacitású ütemtervbe, mint az adott gépért versengő többi munkát. Adja meg az elvárt befejezési időket, a gyártási útvonalakat, a mennyiségeket és a prioritásokat. A SkyPlanner mesterséges intelligencián alapuló ütemezője, az Arcturus a beállított kapacitás, a műszakok és a függőségek alapján számítja ki, melyik munka melyik gépre kerüljön, és mikorra legyenek ütemezve a műveletek. A Gantt nézetben ez a sorrend áttekinthetővé válik.

Az anyagellátást figyelembe vevő ütemezés bekapcsolásakor az Arcturus az anyagok rendelkezésre állásával és a várható beérkezésekkel is számol. A konzolok utánpótlási munkája nem jelenhet meg indíthatóként, ha a szükséges lemezanyag nem áll rendelkezésre. A SkyPlanner nyílt REST API felületén keresztül bármely ERP vagy MES rendszerrel integrálható. Így a meglévő rendelési és termelési adatok kapcsolódnak az ütemtervhez, nem kell különálló tervezési rendszert fenntartania.

Ön határozza meg a prioritásokat, az Arcturus pedig elvégzi az ütemezési számításokat. Ha változnak a körülmények, az újraszámítás segít átlátni, hogyan illeszthetők össze az utánpótlási és az egyéb rendelések. Ez csökkenti a kézi sorrendtervezést, és lehetővé teszi az ütközések kezelését anélkül, hogy észrevétlenül egy másik szállítás rovására mennének.

A SkyPlanner ASAP és JIT ütemezési módja ezt az időzítési döntést támogatja. Az ASAP korai szabad időpontot keres, a JIT pedig a határidőhöz közelebb ütemezi a munkát. Egyik beállítás sem a felhasználást jelző utánpótlási jelzés. A kanbanszabályok határozzák meg, mi kap engedélyt, az ütemezés pedig azt, hogy az elfogadott munka mikor végezhető el.

Mit változtatott a napi ütemezés a KJH-Comp működésén?

A lemezalkatrészek bérgyártásával foglalkozó KJH-Comp korábban a C9000 rendszert és táblázatokat használta a heti terhelés hozzávetőleges tervezésére. A munkák napi szintű géphez rendelése továbbra is kézzel történt: két művezető külön-külön legalább a munkaideje felét ütemezéssel töltötte.

A vállalat megtartotta ERP rendszerét, a véges kapacitású ütemezéshez és a munkák automatikus géphez rendeléséhez pedig bevezette a SkyPlanner rendszert. Beszámolójuk szerint így jobban látható, amikor feltorlódik a terhelés a négyméteres hajlítógépen, és ritkábban szorítják háttérbe a későbbre esedékes munkák a hamarabb szállítandókat. Az ütemezés a korábbi két művezető helyett egyetlen művezető feladata lett, a másik pedig más feladatkörbe került.

Ez a tapasztalat jól mutatja az utánpótlásra vállalt határidő mögötti ütemezési problémát: a heti összterhelés önmagában nem elég annak eldöntéséhez, hogy mi következzen egy többféle munkát végző gépen. A SkyPlanner a munkák körének bővülése mellett is kezelhetővé teszi a napi sorrendet.

Kezdje egy kanbankörrel, és igazolja méréssel az utánpótlási időt

Válasszon ki próbaként egy rendszeresen gyártott alkatrészt, és vonja be azokat, akik felhasználják, szállítják és gyártják. Jelölje ki a szupermarketként szolgáló köztes tároló helyét, egységesítse a tárolónkénti mennyiséget, adja ki a megállapodás szerinti kártyákat, és tegye egyértelművé, mely esemény váltja ki a jelzés kiadását. Egyeztesse az induló készletet és a nyitott utánpótlási munkákat, hogy a kör ellenőrzött mennyiségekkel induljon.

Kövesse a jelzéstől a visszaérkezésig ténylegesen eltelt időt, a hiányokat, a felhasználható készletet, az engedélyezett, de határidőre el nem végzett utánpótlásokat és a rendkívüli beavatkozásokat. Ha valami nem működik, járja végig a kört: begyűjtötték a jelzést, beütemezték az utánpótlást, rendelkezésre álltak az anyagok, és a megfelelő minőségű alkatrészek a megfelelő helyre kerültek?

Ha a készlet tartósan meghaladja a szükséges szintet, próbálja meg ellenőrzött módon csökkenteni a kártyák számát, és figyelje az eredményt. Ha ismétlődnek a hiányok, a készlet növelése előtt vizsgálja felül az időzítésre és a kapacitásra vonatkozó feltételezéseket. Tekintse át újra a kanbankört, ha változik az igény, a tárolóméret, az átállási szabály vagy a műszakrend.

Ha az üzemben többféle munka osztozik ugyanazokon az erőforrásokon, válassza a SkyPlanner rendszert, hogy az engedélyezett utánpótlást és a vevői rendeléseket egyetlen gyártási ütemtervben kezelhesse. A bemutatóra hozzon példaként egy rendszeresen gyártott alkatrészt, annak felhasználási ütemét, tárolónkénti mennyiségét, gyártási útvonalát és az ugyanazokat a gépeket igénylő többi munkát. Így megvizsgálhatja a kanbankör működőképességét eldöntő kérdést: elkészülhet-e az utánpótlás, mielőtt elfogy a felhasználást fedező készlet?

Foglaljon SkyPlanner-bemutatót, hogy saját gyártási környezetében vizsgálhassa meg a kiválasztott alkatrész utánpótlását, vagy próbálja ki a SkyPlanner rendszert mintaadatokkal, és ismerje meg az ütemezés működését.