Kanban i produksjon: Signaler, sløyfer og dimensjonering

Hjem » Ressurser » Kanban i produksjon: Signaler, sløyfer og dimensjonering

Estimert lesetid: 10 minutter

Kanban i produksjon er en metode for trekkstyring der et signal gir klarsignal til å produsere eller flytte en bestemt mengde deler. Forbruket i neste prosesstrinn skaper behovet, og signalet forteller den forsynende prosessen hva som skal etterfylles. Denne beskjeden kan formidles med et kort, en tom beholder eller en elektronisk melding.

Fordelen er en tydelig grense for påfyllingen. I stedet for å produsere enda et parti fordi en maskin er ledig, erstatter du det neste prosesstrinnet faktisk har tatt ut. Det reduserer unødvendig lager og gjør det lettere å oppdage uteblitt påfylling.

Men et signal skaper ikke maskintid. Hvis komponenter som produseres jevnlig, deler presse, maskineringssenter eller bøyemaskin med kundeordrer, må påfyllingsarbeidet fortsatt få plass i produksjonsplanen. Bruk kanban til å gi klarsignal for mengden, og SkyPlanner APS til å planlegge det godkjente arbeidet ut fra fabrikkens tilgjengelige kapasitet og materialer. Du bruker mindre tid på å samordne separate køer og ser konflikter før de fører til delemangel i monteringen.

Produksjonskanban og uttakskanban gir klarsignal til ulike handlinger

Kanban i produksjon er mer enn et kort som flyttes mellom «Skal gjøres», «Pågår» og «Ferdig» på en tavle. Det gir tillatelse til en bestemt handling i påfyllingen. To signaler brukes ofte sammen:

Signal	Dette gir signalet tillatelse til	Dette gir signalet ikke tillatelse til
Produksjonskanban	Den forsynende prosessen produserer angitt del i angitt mengde for å erstatte et uttak.	Å produsere deler til ekstra beholdere bare for å holde en maskin i gang.
Uttakskanban, også kalt transportkanban	En materialhåndterer flytter angitt mengde fra forsyningsstedet til forbruksstedet.	Å produsere enda et parti bare fordi transport er bestilt.

Et supermarked er et styrt mellomlager mellom prosesser. Hver del har en fast plass og en definert påfyllingsmengde. Prosessen nedstrøms tar det den trenger, og prosessen oppstrøms erstatter uttaket.

Kanban krever altså ikke null lager. Beholdningen i supermarkedet sikrer at deler er tilgjengelige mens påfyllingen pågår. Disiplinen ligger i å styre denne beholdningen i stedet for stadig å øke den.

Følg en beholder gjennom kretsløpet med to kort

Tenk deg en monteringslinje som bruker en brakett som produseres jevnlig på en bøyemaskin som også brukes til andre oppdrag. Brakettene leveres i beholdere med 20 i hver. Beholdere med ferdige deler venter i et supermarked nær bøyemaskinen, og monteringen har et eget lager ved forbruksstedet.

I dette eksemplet sendes uttakssignalet når monteringen åpner en ny beholder, ikke når den siste braketten er brukt. Det gir materialhåndteringen tid til å hente neste beholder mens monteringen bruker av den som er åpnet.

1. Monteringen begynner å bruke av en beholder. Operatøren tar av uttakskortet og legger det på innsamlingsstedet. Kortet ber om en ny beholder med 20 braketter fra supermarkedet.

2. Materialhåndtereren henter forespørselen. I supermarkedet henter materialhåndtereren en full beholder med riktig brakett. Produksjonskortet tas av og legges på innsamlingsstedet for produksjonskort. Uttakskortet festes til beholderen som leveres til monteringen.

3. Bøyingen mottar produksjonssignalet. Det returnerte produksjonskortet gir klarsignal til å produsere 20 braketter for å fylle én beholder som erstatning for den som ble tatt ut. Det gir ikke tillatelse til å fortsette produksjonen uten en fast mengdegrense.

4. Erstatningsdelene produseres og kontrolleres. Når riktig antall brukbare braketter er klart, følger produksjonskortet beholderen tilbake til den faste plassen i supermarkedet.

5. Kretsløpet gjentas etter hvert som monteringen forbruker deler. Hvis ingen flere produksjonskort kommer tilbake, er det heller ikke gitt tillatelse til å produsere mer for denne sløyfen.

Kortene inneholder delenummer, mengde, forsynings- og forbrukssted samt en identifikator som skiller én tillatelse fra en annen. Et elektronisk signal må være like tydelig: En uklar instruks blir ikke en pålitelig påfyllingsregel bare fordi den digitaliseres.

Andre oppsett bruker en tom beholder som utløser. Det kan også fungere, så lenge den gjenværende beholdningen dekker hele responstiden. Bestem hvilken hendelse som skal utløse signalet, og lær opp alle til å følge samme praksis. Hvis «beholder åpnet» og «beholder tom» brukes om hverandre, endres tiden sløyfen har til å reagere.

Velg deler som kan etterfylles pålitelig

En komponent som produseres jevnlig, har regelmessig forbruk, stabile spesifikasjoner og en rimelig forutsigbar vei gjennom påfyllingsprosessen, er et godt utgangspunkt. En felles brakett som brukes i flere sammenstillinger, kan egne seg bedre enn en kundespesifikk del som bestilles én gang i året.

Før dere innfører kort, må dere avklare om den forsynende prosessen kan dekke den gjennomsnittlige etterspørselen. Hvis monteringen vedvarende bruker deler raskere enn bøyingen kan produsere dem, vil flere kort bare utsette mangelen. Da må dere ta en beslutning om kapasitet eller etterspørsel, ikke øke bunken med produksjonstillatelser.

Omstillingstiden spiller også inn. Ett kort kan representere én beholder uten at maskinen må stilles om for hver beholder. Hvis flere returnerte kort samles til ett produksjonsparti, må dere definere hva som utløser partiet og regne ventetiden inn i ledetiden for påfylling. Ikke fyll opp partiet med lager som ingen har bedt om.

Bli enige om driftsreglene før piloten starter:

• Produser eller flytt bare på grunnlag av riktig, gyldig signal, og bare i angitt mengde.
• Sørg for at tillatelsen er sporbar mens den venter, behandles eller følger ferdige deler.
• Ikke send defekte deler videre til neste prosesstrinn, og ikke regn lager i karantene som brukbar påfylling.
• Utpek en ansvarlig for mangler, tapte kort og hasteavvik. Avklar statusen til den opprinnelige tillatelsen før en erstatning utstedes, slik at ett behov ikke blir til to ordrer.
• Endre antall kort gjennom bevisste beslutninger, i stedet for å legge til uoffisielle kort hver gang sløyfen får problemer.

Det er disse reglene som gjør grensen reell. Uten dem blir kanban bare enda en lokal liste ved siden av den eksisterende produksjonsplanen.

Dimensjoner sløyfen etter etterspørselen i påfyllingstiden

For en produksjonssløyfe med fast beholderstørrelse er dette en praktisk beregning å starte med:

Antall produksjonskort = avrund oppover [(D × L + S) ÷ C]

Her er:

• D gjennomsnittlig etterspørsel ved sløyfens uttakspunkt, målt i deler per tidsenhet.
• L ledetiden for påfylling, målt i samme tidsenhet: fra uttaket som utløser produksjonssignalet, til brukbare erstatningsdeler er tilgjengelige i det aktuelle supermarkedet.
• S en ekstra sikkerhetsbuffer i antall deler for variasjonen dere vil dekke.
• C antall brukbare deler som ett kort eller én beholder representerer.

Logikken er enkel: Dekk forventet forbruk mens erstatningsdelene er underveis, legg til den valgte bufferen, og regn deretter mengden om til hele beholdere. Avrund oppover, siden en brøkdel av et kort ikke gir tillatelse til en hel beholder.

Et regneeksempel med produksjonskort

La oss bruke disse planleggingsverdiene for brakettens produksjonssløyfe:

Inndata	Eksempelverdi
Gjennomsnittlig uttak fra supermarkedet ved bøyingen	40 braketter per driftstime
Ledetid fra uttak til brukbare erstatningsdeler er tilgjengelige	3 driftstimer
Ekstra sikkerhetsbuffer	30 braketter
Antall per beholder	20 braketter

Forventet etterspørsel i påfyllingstiden er 40 × 3 = 120 braketter. Legg til bufferen på 30 braketter, så blir summen 150. Del på 20 og avrund 7,5 opp til 8 produksjonskort.

Disse åtte kortene gir tillatelse til totalt 160 braketter i produksjonssløyfen. Mengden er fordelt mellom ferdige deler i supermarkedet og påfylling som venter eller pågår. Kortene betyr ikke 160 braketter på hyllen pluss ytterligere 160 i produksjon. Når en full beholder tas ut, returneres produksjonskortet for å gi klarsignal til påfylling. Det opprettes ikke et nytt, permanent kort.

Denne beregningen gjelder bare produksjonssløyfen for bøying. Uttakssløyfen som forsyner monteringen, har sin egen transporttid og sitt eget behov for lager ved forbruksstedet. Ikke anta at de samme åtte kortene også dimensjonerer alle lagersteder nedstrøms eller hele fabrikkens beholdning av varer i arbeid.

Bufferen på 30 braketter er valgt for dette eksemplet, og er verken en universell prosentsats eller en garanti for et bestemt servicenivå. Fastsett bufferen ut fra faktisk variasjon i etterspørsel og påfylling, konsekvensene av en mangel og servicenivået dere trenger. Vurder den på nytt etter hvert som prosessen blir mer pålitelig.

Mål hele responstiden, ikke bare skjære- eller bøyetiden

En antatt etterfyllingstid på tre timer må dekke mer enn minuttene ved maskinen. Ta med innsamling av signaler, ordrebehandling, venting på en batch eller ressurs, omstilling, bearbeiding, kontroll og retur til mellomlageret. Ta også med transport og varemottak som ligger innenfor avgrensningen du har valgt.

Bruk samme tidsgrunnlag gjennom hele beregningen. Hvis etterspørselen oppgis per driftstime, må ledetiden ta hensyn til driftsperiodene og oppholdene mellom skift som påvirker etterfyllingen. Leverandørens to kalenderdager og monteringens timeforbruk kan ikke kombineres uten denne omregningen.

Formelen gir deg en grense å starte med. Mål faktiske uttak, etterfyllingstider og tilfeller der lageret går tomt, for å finne ut om grensen fungerer. Et pent regnestykke kan ikke veie opp for en innsamlingsrute der signaler blir oversett, eller en kø ved maskinen som jevnlig dobler den antatte responstiden.

Sørg for realistisk ledetid for etterfylling på delte maskiner

La oss gå tilbake til eksemplet med brakettene. Sløyfen ble dimensjonert for en responstid på tre timer, men bøyemaskinen brukes også til kundeordrer. Hvis disse jobbene forlenger etterfyllingstiden til fem timer, beskriver ikke den opprinnelige beregningen lenger prosessen.

Med samme etterspørsel og sikkerhetstillegg ville fem timer gi et beregnet startbehov på 12 kort, ikke åtte. Flere kort kan sikre forsyningen, men binder også mer lager for å håndtere et problem som kanskje skyldes for lang ventetid. Avklar først om den ekstra tiden skyldes uunngåelige kapasitetsbegrensninger, kø som kan unngås, eller upålitelig gjennomføring.

Det er her SkyPlanner kommer til nytte. Legg godkjente etterfyllingsordrer inn i samme kapasitetsbegrensede produksjonsplan som de andre jobbene som konkurrerer om maskinen. Angi når ordrene må være ferdige, og definer produksjonsruter, mengder og prioriteringer. Arcturus, den kunstige intelligensen som driver finplanleggingen i SkyPlanner, beregner hvilke maskiner som skal brukes, og når operasjonene skal utføres, ut fra konfigurert kapasitet, skift og avhengigheter. Gantt-visningen viser denne rekkefølgen.

Når finplanlegging med hensyn til materialtilgang er aktivert, tar Arcturus også hensyn til tilgjengelige materialer og innkommende leveranser. En etterfyllingsordre for braketter bør ikke se startklar ut hvis platematerialet som trengs, ikke er tilgjengelig. SkyPlanner kan integreres med alle ERP- og MES-systemer gjennom sitt åpne REST API. Dermed kobles eksisterende ordre- og produksjonsdata til planen, uten at du må vedlikeholde en egen, isolert planleggingsløsning.

Du styrer prioriteringene; Arcturus tar seg av beregningene i finplanleggingen. Når forholdene endrer seg, hjelper en ny beregning deg med å se hvordan etterfylling og andre ordrer passer sammen. Det reduserer behovet for å fastsette rekkefølgen manuelt og lar deg løse en konflikt uten at det går ubemerket ut over en annen levering.

Planleggingsretningene ASAP og JIT i SkyPlanner støtter valget av tidspunkt. ASAP søker etter en tidlig ledig plass, mens JIT legger arbeidet nærmere leveringsfristen. Ingen av innstillingene er et forbrukssignal. Kanban-reglene avgjør hva det er gitt klarsignal til, mens finplanleggingen avgjør når det godkjente arbeidet kan utføres.

Dette endret seg med daglig finplanlegging hos KJH-Comp

KJH-Comp, en underleverandør innen platebearbeiding, brukte tidligere C9000 og regneark til grov belastningsplanlegging på ukesnivå. Fordelingen av jobber på maskiner fra dag til dag var fortsatt manuell. To arbeidsledere brukte hver minst halvparten av tiden sin på finplanlegging.

Bedriften beholdt ERP-systemet og tok i bruk SkyPlanner til kapasitetsbegrenset finplanlegging og automatisk fordeling av jobber på maskiner. De forteller at det har blitt lettere å se når belastningen bygger seg opp på den fire meter lange bøyemaskinen, og at jobber med senere leveringsfrist i mindre grad fortrenger dem som skal leveres først. Ansvaret for finplanleggingen gikk fra to arbeidsledere til én, mens den andre fikk andre oppgaver.

Erfaringen illustrerer planleggingsutfordringen bak et løfte om etterfylling: Samlet ukebelastning er ikke nok til å avgjøre hvilken jobb som skal kjøres som den neste på en delt maskin. SkyPlanner gjør det mulig å håndtere den daglige rekkefølgen når variasjonen i jobbene øker.

Start med én sløyfe og bekreft responstiden i praksis

Prøv ut løsningen på én del som produseres jevnlig, sammen med dem som bruker, flytter og produserer den. Merk plasseringen i mellomlageret, standardiser antallet per beholder, sett de avtalte kortene i omløp og gjør det entydig hvilken hendelse som utløser signalet. Kontroller startbeholdningen og utestående etterfyllingsarbeid, slik at antallet i sløyfen er avstemt fra starten.

Følg med på faktisk tid fra signal til retur, mangler, brukbar lagerbeholdning, forsinkede oppdrag det er gitt klarsignal til, og hastetiltak. Når noe svikter, gå gjennom sløyfen: Ble signalet samlet inn, ble etterfyllingen lagt inn i planen, var materialene klare, og kom godkjente deler frem til riktig sted?

Hvis lagerbeholdningen over tid ligger høyere enn nødvendig, prøv en kontrollert reduksjon i antall kort og følg med på resultatet. Hvis mangler oppstår gjentatte ganger, undersøk forutsetningene om tidsbruk og kapasitet før du øker lageret. Vurder sløyfen på nytt når etterspørsel, beholderstørrelse, omstillingspraksis eller skift endres.

Har fabrikken delte ressurser, velg SkyPlanner for å samle godkjent etterfylling og kundeordrer i én produksjonsplan. Ta med en del som produseres jevnlig, og opplysninger om forbrukstakt, antall per beholder, produksjonsrute og andre jobber som konkurrerer om maskinene, til en demonstrasjon. Da kan dere undersøke spørsmålet som avgjør om sløyfen vil fungere: Kan etterfyllingen bli ferdig før lageret som skal dekke forbruket, går tomt?

Bestill en demonstrasjon av SkyPlanner for å se nærmere på denne delen i din produksjon, eller prøv SkyPlanner med demodata for å se hvordan finplanleggingen fungerer.