Kanban in productie: signalen, kringen en dimensionering

Home » Bronnen » Kanban in productie: signalen, kringen en dimensionering

Geschatte leestijd: 10 minuten

Kanban in productie is een methode voor pullbesturing waarbij een signaal toestemming geeft om een vastgestelde hoeveelheid onderdelen te produceren of te verplaatsen. Verbruik in het volgende proces creëert de behoefte; het signaal vertelt het toeleverende proces wat er moet worden aangevuld. Die instructie kan worden doorgegeven met een kaart, een lege bak of een elektronisch bericht.

Het voordeel is dat er een duidelijke grens aan de aanvulling zit. In plaats van een nieuwe batch te maken omdat een machine vrij is, vult u aan wat het volgende proces daadwerkelijk heeft afgenomen. Dat vermindert onnodige voorraad en maakt het eenvoudiger om te zien waar aanvulling uitblijft.

Maar een signaal creëert geen machinetijd. Als terugkerende onderdelen op dezelfde pers, hetzelfde bewerkingscentrum of dezelfde buigmachine worden gemaakt als klantorders, moet ook het aanvulwerk een plek in de planning krijgen. Gebruik kanban om de hoeveelheid vrij te geven en SkyPlanner APS om het geaccepteerde werk in te plannen op basis van de beschikbare capaciteit en materialen in de fabriek. U bent minder tijd kwijt aan het afstemmen van afzonderlijke wachtrijen en ziet conflicten voordat ze tot een tekort bij de assemblage leiden.

Productiekanban en transportkanban geven toestemming voor verschillende handelingen

Kanban in productie is meer dan een kaart die op een bord van Te doen via In uitvoering naar Gereed schuift. Het geeft toestemming voor een specifieke aanvulhandeling. Daarbij werken vaak twee signalen samen:

Signaal	Wat het toestaat	Wat het niet toestaat
Productiekanban	Het toeleverende proces maakt het opgegeven onderdeel in de opgegeven hoeveelheid om een afname aan te vullen.	Extra bakken met onderdelen vullen alleen om een machine bezig te houden.
Afnamekanban, ook wel transportkanban genoemd	Een medewerker van de interne logistiek brengt de opgegeven hoeveelheid van de toeleverlocatie naar de verbruikslocatie.	Een nieuwe batch produceren alleen omdat er transport is aangevraagd.

Een supermarkt is een beheerde voorraadlocatie tussen processen. Elk onderdeel heeft een vaste plek en een vastgestelde aanvulhoeveelheid. Het volgende proces neemt af wat het nodig heeft; het voorgaande proces vult die afname aan.

Kanban vereist dus niet dat er helemaal geen voorraad is. De voorraad in de supermarkt zorgt dat onderdelen beschikbaar blijven terwijl de aanvulling plaatsvindt. De discipline zit in het beheersen van die voorraad, in plaats van deze voortdurend te vergroten.

Volg één bak door het tweekaartensysteem

Stel dat een assemblagelijn regelmatig dezelfde beugel gebruikt, die op een gedeelde buigmachine wordt gemaakt. De beugels worden aangeleverd in bakken van 20. Bakken met gereed product staan in een supermarkt bij de buigmachine; de assemblage heeft daarnaast een eigen voorraad op de verbruiksplek.

In dit voorbeeld wordt het afnamesignaal vrijgegeven zodra de assemblage een nieuwe bak opent, niet pas wanneer de laatste beugel is verbruikt. Zo heeft de interne logistiek tijd om de volgende bak te brengen terwijl de assemblage de geopende bak gebruikt.

1. De assemblage neemt een bak in gebruik. De operator verwijdert de afnamekaart en legt deze op de verzamelplek. Met de kaart wordt een nieuwe bak met 20 beugels uit de supermarkt aangevraagd.

2. De logistiek medewerker haalt de aanvraag op. Bij de supermarkt pakt de medewerker een volle bak met de juiste beugel. De productiekaart wordt van de bak verwijderd en op de verzamelplek voor productiekaarten gelegd. De afnamekaart wordt bevestigd aan de bak die naar de assemblage gaat.

3. De buigafdeling ontvangt het productiesignaal. De teruggekomen productiekaart geeft toestemming om één bak met 20 beugels ter aanvulling te maken. Het is geen toestemming om onbeperkt door te produceren.

4. De aanvulling wordt geproduceerd en gecontroleerd. Zodra de juiste hoeveelheid bruikbare beugels gereed is, gaat de bak samen met de productiekaart terug naar zijn plek in de supermarkt.

5. De kringloop herhaalt zich naarmate de assemblage onderdelen verbruikt. Als er geen productiekaarten meer terugkomen, is er geen toestemming om voor deze kring meer te produceren.

Op de kaarten staan het artikelnummer, de hoeveelheid, de toelever- en verbruikslocaties en een identificatie waarmee elke vrijgave van de andere te onderscheiden is. Een elektronisch signaal moet even duidelijk zijn: een dubbelzinnige instructie wordt geen betrouwbare aanvulregel door deze te digitaliseren.

In andere opzetten is een lege bak de aanleiding voor het signaal. Ook dat kan werken, mits de resterende voorraad de volledige reactietijd overbrugt. Bepaal welke gebeurtenis het signaal vrijgeeft en leer iedereen die consequent te gebruiken. Als ‘bak geopend’ en ‘bak leeg’ door elkaar worden gebruikt, verandert de tijd die de kring heeft om te reageren.

Kies onderdelen die betrouwbaar kunnen worden aangevuld

Een terugkerend onderdeel met regelmatig verbruik, een stabiele specificatie en een redelijk voorspelbare aanvulroute is een goed vertrekpunt. Een standaardbeugel die in meerdere samenstellingen wordt gebruikt, kan geschikter zijn dan een klantspecifiek onderdeel dat één keer per jaar wordt besteld.

Stel voordat u kaarten invoert vast of het toeleverende proces de gemiddelde vraag kan bijhouden. Als de assemblage structureel sneller onderdelen verbruikt dan de buigafdeling ze kan maken, stellen extra kaarten het tekort alleen maar uit. Dan moet u een besluit nemen over capaciteit of vraag, in plaats van meer vrijgaven toe te voegen.

Ook de insteltijd speelt een rol. Eén kaart kan voor één bak staan zonder dat de machine voor elke bak opnieuw moet worden ingesteld. Als meerdere teruggekomen kaarten worden samengevoegd tot een productiebatch, leg dan vast wanneer die batch wordt vrijgegeven en neem de wachttijd mee in de aanvuldoorlooptijd. Vul de batch niet ongemerkt aan met voorraad waarvoor geen aanvraag bestaat.

Spreek vóór de start van de proef de werkwijze af:

• Produceer of verplaats alleen op basis van het juiste, geldige signaal en houd de daarop vermelde hoeveelheid aan.
• Zorg dat de vrijgave traceerbaar blijft, of deze nu wacht, wordt verwerkt of met gereed product meegaat.
• Geef geen defecte onderdelen door aan het volgende proces en tel geblokkeerde voorraad niet mee als bruikbare aanvulling.
• Wijs een verantwoordelijke aan voor tekorten, verloren kaarten en spoeduitzonderingen. Controleer de status van de oorspronkelijke vrijgave en handel die af voordat u een vervangende uitgeeft, zodat één behoefte niet tot twee orders leidt.
• Pas het aantal kaarten weloverwogen aan, in plaats van onofficiële kaarten toe te voegen zodra de kring moeizaam loopt.

Door deze regels heeft de begrenzing betekenis. Zonder die regels wordt kanban slechts een extra lokale lijst naast de bestaande productieplanning.

Bepaal de kringgrootte op basis van de vraag tijdens de aanvuldoorlooptijd

Voor een productiekring met een vaste hoeveelheid per bak is dit een praktische eerste berekening:

Aantal productiekaarten = naar boven afronden [(D × L + S) ÷ C]

Hierbij geldt:

• D is de gemiddelde vraag bij het afnamepunt van de kring, uitgedrukt in onderdelen per tijdseenheid.
• L is de aanvuldoorlooptijd in dezelfde tijdseenheid: vanaf de afname die het productiesignaal vrijgeeft tot het moment waarop een bruikbare aanvulling in die supermarkt beschikbaar is.
• S is een extra veiligheidsmarge in aantallen onderdelen voor de variatie die u wilt opvangen.
• C is het aantal bruikbare onderdelen dat één kaart of bak vertegenwoordigt.

De gedachte is eenvoudig: dek het verwachte verbruik tijdens de aanvulling af, tel de gekozen veiligheidsmarge erbij op en reken die hoeveelheid om naar hele bakken. Rond naar boven af, want een deel van een kaart geeft geen toestemming voor een volledige bak.

Een uitgewerkt voorbeeld met productiekaarten

Stel dat voor de productiekring van de beugel de volgende planningsgegevens gelden:

Invoergegeven	Voorbeeldwaarde
Gemiddelde afname uit de supermarkt bij de buigafdeling	40 beugels per bedrijfsuur
Doorlooptijd van afname tot bruikbare aanvulling	3 bedrijfsuren
Extra veiligheidsmarge	30 beugels
Hoeveelheid per bak	20 beugels

De verwachte vraag tijdens de aanvulling is 40 × 3 = 120 beugels. Met de veiligheidsmarge van 30 beugels erbij komt dit op 150. Deel dit door 20 en rond 7,5 naar boven af tot 8 productiekaarten.

Die acht kaarten vertegenwoordigen een vrijgegeven hoeveelheid van 160 beugels in de productiekring. Die hoeveelheid is verdeeld over gereed product in de supermarkt en aanvulling die nog wacht of al in uitvoering is. Het gaat dus niet om 160 beugels op voorraad plus nog eens 160 in productie. Wanneer een volle bak vertrekt, gaat de bijbehorende productiekaart terug om aanvulling vrij te geven; u maakt geen nieuwe permanente kaart aan.

Deze berekening geldt alleen voor de productiekring van de buigafdeling. De afnamekring die de assemblage belevert, heeft een eigen transporttijd en een eigen voorraadbehoefte op de verbruiksplek. Ga er niet van uit dat dezelfde acht kaarten ook de omvang bepalen van elke volgende voorraadlocatie of van al het onderhanden werk in de fabriek.

De marge van 30 beugels is een beleidskeuze voor dit voorbeeld, geen algemeen toepasbaar percentage of gegarandeerd serviceniveau. Bepaal uw veiligheidsmarge op basis van de werkelijke variatie in vraag en aanvulling, de gevolgen van een tekort en het serviceniveau dat u nodig hebt. Beoordeel die marge opnieuw naarmate het proces betrouwbaarder wordt.

Meet de volledige aanvultijd, niet alleen de snij- of buigtijd

Als u uitgaat van drie uur aanvultijd, moet die tijd meer omvatten dan alleen de minuten aan de machine. Reken ook het verzamelen van signalen, de orderverwerking, het wachten op een batch of productiemiddel, het instellen, de bewerking, de controle en de terugvoer naar de supermarkt mee. Neem ook alle transport- en ontvangstactiviteiten binnen de gekozen afbakening mee.

Gebruik een consistente tijdbasis. Als de vraag per bedrijfsuur is uitgedrukt, moet de doorlooptijd rekening houden met de bedrijfsuren en de stilstand tussen ploegen die de aanvulling beïnvloeden. Twee kalenderdagen levertijd van een leverancier kunt u niet zonder omrekening combineren met het verbruik per uur bij de assemblage.

De formule geeft u een eerste bovengrens. Meet de werkelijke onttrekkingen, aanvultijden en voorraadtekorten om vast te stellen of die grens werkt. Ook een sluitende berekening kan niet verhelpen dat een ophaalronde signalen overslaat of dat een wachtrij voor een machine de aangenomen aanvultijd regelmatig verdubbelt.

Zorg voor een haalbare aanvultijd op gedeelde machines

Terug naar het voorbeeld met de beugels. De kanbankring is berekend op een aanvultijd van drie uur, maar de buigmachine verwerkt ook klantorders. Als die orders de aanvultijd tot vijf uur verlengen, komt de oorspronkelijke berekening niet meer overeen met het proces.

Bij dezelfde vraag en veiligheidsvoorraad zou een aanvultijd van vijf uur een eerste behoefte van 12 kaarten opleveren, niet acht. Meer kaarten kunnen de beschikbaarheid beschermen, maar daarmee legt u ook meer voorraad vast voor een probleem dat mogelijk door te lange wachttijden wordt veroorzaakt. Stel eerst vast of de extra tijd voortkomt uit onvermijdelijke capaciteitsbeperkingen, vermijdbare wachtrijen of een onbetrouwbare uitvoering.

Hier biedt SkyPlanner meerwaarde. Neem geaccepteerde aanvulorders op in dezelfde planning met eindige capaciteit als het andere werk dat op die machine moet worden uitgevoerd. Leg de vereiste gereedtijden, bewerkingsroutes, aantallen en prioriteiten vast. Arcturus, de plannings-AI van SkyPlanner, berekent de machinetoewijzing en de tijdstippen van bewerkingen op basis van de ingestelde capaciteit, ploegendiensten en afhankelijkheden. De Gantt-weergave maakt die volgorde zichtbaar.

Als planning op basis van materiaalbeschikbaarheid is ingeschakeld, houdt Arcturus ook rekening met beschikbare materialen en verwachte leveringen. Een aanvulorder voor beugels hoort niet als startklaar te verschijnen als het benodigde plaatmateriaal ontbreekt. SkyPlanner integreert via zijn open REST API met elk ERP- of MES-systeem. Zo worden bestaande order- en productiegegevens gekoppeld aan de planning en hoeft u geen losstaand planningssysteem bij te houden.

U bepaalt de prioriteiten; Arcturus voert de planningsberekening uit. Als de omstandigheden veranderen, laat een herberekening zien hoe aanvulorders en andere orders op elkaar aansluiten. Dat vermindert het handmatig bepalen van de volgorde en helpt u een planningsconflict op te lossen zonder ongemerkt een andere levering in gevaar te brengen.

De planningsrichtingen ASAP en JIT in SkyPlanner ondersteunen die keuze van het uitvoeringsmoment. ASAP zoekt een vroeg tijdslot; JIT plant het werk dichter bij de leverdatum. Geen van beide instellingen vormt het verbruikssignaal. De kanbanafspraken bepalen welk werk is vrijgegeven; de planning bepaalt wanneer dat geaccepteerde werk kan worden uitgevoerd.

Wat er bij KJH-Comp veranderde in de dagelijkse planning

KJH-Comp, een toeleverancier van plaatwerk, gebruikte voorheen C9000 en spreadsheets om de belasting globaal per week te plannen. Het toewijzen van werk aan machines per dag bleef handwerk. Twee leidinggevenden besteedden elk minstens de helft van hun tijd aan de planning.

Het bedrijf behield zijn ERP-systeem en voerde SkyPlanner in voor planning met eindige capaciteit en automatische machinetoewijzing. Volgens het klantverhaal is nu beter zichtbaar wanneer het werk zich opstapelt bij de buigmachine van vier meter. Ook verdringt werk dat pas later nodig is minder vaak de orders die eerder verzonden moeten worden. De verantwoordelijkheid voor de planning ging van twee leidinggevenden naar één; de andere kreeg andere taken.

Die ervaring illustreert het planningsvraagstuk achter een toegezegde aanvultijd: alleen de totale weekbelasting is niet genoeg om te bepalen wat als volgende op een gedeelde machine moet worden uitgevoerd. SkyPlanner houdt de dagelijkse werkvolgorde beheersbaar naarmate het werkpakket gevarieerder wordt.

Begin met één kanbankring en toets de aanvultijd

Start een proef met één terugkerend onderdeel, samen met de mensen die het verbruiken, verplaatsen en maken. Markeer de supermarktlocatie, leg een vaste hoeveelheid per bak vast, geef de afgesproken kaarten uit en bepaal ondubbelzinnig wanneer het signaal wordt vrijgegeven. Controleer de beginvoorraad en de openstaande aanvulorders, zodat de kring met een kloppende telling begint.

Houd de werkelijke tijd van signaal tot teruglevering bij, evenals tekorten, bruikbare voorraad, vrijgegeven aanvullingen die te laat zijn en noodmaatregelen. Loop bij een probleem de hele kring na: is het signaal opgehaald, is de aanvulling ingepland, waren de materialen beschikbaar en zijn goedgekeurde onderdelen op de juiste locatie aangekomen?

Blijft de voorraad structureel hoger dan nodig, test dan een gecontroleerde verlaging van het aantal kaarten en volg het resultaat. Onderzoek bij terugkerende tekorten eerst de aannames over tijd en capaciteit voordat u meer voorraad toevoegt. Beoordeel de kring opnieuw wanneer de vraag, de bakgrootte, het instelbeleid of de ploegendiensten veranderen.

Kies voor SkyPlanner om in een fabriek met gedeelde productiemiddelen vrijgegeven aanvulorders en klantorders in één productieplanning onder te brengen. Neem voor een demo een terugkerend onderdeel als uitgangspunt, met gegevens over het verbruik, de hoeveelheid per bak, de bewerkingsroute en het andere werk op dezelfde machines. Zo kunt u de vraag onderzoeken die bepaalt of de kring zal werken: kan de aanvulling gereed zijn voordat de voorraad die het verbruik opvangt, op is?

Plan een SkyPlanner-demo om dat onderdeel binnen uw eigen productiecontext te bekijken, of probeer SkyPlanner met demogegevens om te zien hoe de planning werkt.