Kanban în producție: semnale, circuite și dimensionare

Acasă » Resurse » Kanban în producție: semnale, circuite și dimensionare

Timp estimat de citire: 10 minute

Kanban în producție este o metodă de control de tip pull, în care un semnal autorizează fabricarea sau deplasarea unei cantități definite de piese. Consumul din aval generează necesarul, iar semnalul indică procesului furnizor ce trebuie să refacă. Această instrucțiune poate fi transmisă printr-un card, un container gol sau un mesaj electronic.

Avantajul este o limită clară a reaprovizionării. În loc să fabricați încă un lot doar pentru că un utilaj este liber, refaceți cantitatea preluată efectiv de procesul următor. Astfel, reduceți stocurile inutile și observați mai ușor când reaprovizionarea nu a avut loc.

Un semnal însă nu creează timp disponibil pe utilaje. Dacă piesele fabricate în mod repetitiv folosesc aceeași presă, același centru de prelucrare sau același utilaj de îndoit ca și comenzile clienților, lucrările de reaprovizionare trebuie și ele incluse în program. Folosiți kanban pentru a autoriza cantitatea, iar SkyPlanner APS pentru a programa lucrările acceptate în funcție de capacitatea și materialele disponibile în fabrică. Petreceți mai puțin timp corelând cozi de lucrări separate și identificați conflictele înainte ca acestea să provoace o lipsă de piese la asamblare.

Kanbanul de producție și cel de retragere autorizează acțiuni diferite

În producție, kanbanul înseamnă mai mult decât un card mutat pe un panou între coloanele De făcut, În lucru și Finalizat. El autorizează o acțiune precisă de reaprovizionare. De regulă, două semnale funcționează împreună:

Semnal	Ce autorizează	Ce nu autorizează
Kanban de producție	Procesul furnizor fabrică reperul indicat, în cantitatea specificată, pentru a înlocui piesele retrase din stoc.	Fabricarea unor containere suplimentare de piese doar pentru a ține un utilaj ocupat.
Kanban de retragere, numit și kanban de transport sau de transfer	Un operator de transport intern duce cantitatea specificată de la locul de aprovizionare la locul de consum.	Fabricarea unui nou lot doar pentru că s-a solicitat transportul.

Un supermarket este o zonă de stoc intermediar controlat, între procese. Fiecare reper are un loc desemnat și o cantitate definită pentru reaprovizionare. Procesul din aval preia ce îi trebuie, iar procesul din amonte reface cantitatea retrasă.

Așadar, kanbanul nu presupune stocuri zero. Stocul din supermarket asigură disponibilitatea pieselor pe durata reaprovizionării. Disciplina constă în controlul acestui stoc, nu în creșterea lui continuă.

Urmăriți un container prin circuitul cu două carduri

Să luăm o linie de asamblare care consumă un suport fabricat în mod repetitiv pe un utilaj de îndoit folosit și pentru alte lucrări. Suporturile sosesc în containere de câte 20 de bucăți. Containerele cu piese finite așteaptă într-un supermarket de lângă utilajul de îndoit, iar linia de asamblare are propriul stoc la punctul de consum.

În acest exemplu, semnalul de retragere este lansat când la asamblare se deschide un container nou, nu când este consumat ultimul suport. Astfel, operatorul de transport intern are timp să aducă următorul container cât timp la asamblare se folosesc piesele din cel deschis.

1. La asamblare începe utilizarea unui container. Operatorul desprinde cardul de retragere și îl depune la punctul de colectare. Cardul solicită aducerea din supermarket a încă unui container cu 20 de suporturi.

2. Operatorul de transport intern preia solicitarea. Din supermarket, acesta ia un container plin cu suporturi de tipul solicitat. Cardul de producție al containerului este desprins și depus la punctul de colectare pentru producție. Cardul de retragere este atașat containerului care va fi livrat la asamblare.

3. Postul de îndoire primește semnalul de producție. Cardul de producție returnat autorizează fabricarea a 20 de suporturi pentru a înlocui conținutul unui singur container. Nu autorizează continuarea producției fără o limită de cantitate.

4. Piesele de înlocuire sunt fabricate și verificate. Când cantitatea corectă de suporturi conforme este gata, cardul de producție însoțește containerul înapoi la locul său din supermarket.

5. Circuitul se repetă pe măsură ce la asamblare se consumă piese. Dacă nu mai revin carduri de producție, nu există autorizare pentru a fabrica alte piese în acest circuit.

Pe carduri sunt înscrise codul reperului, cantitatea, locurile de aprovizionare și de consum, precum și un identificator care diferențiază fiecare autorizare. Un semnal electronic trebuie să fie la fel de clar: digitalizarea unei instrucțiuni ambigue nu o transformă într-o regulă de reaprovizionare fiabilă.

Alte variante folosesc golirea unui container ca declanșator. Și această soluție poate funcționa, cu condiția ca stocul rămas să acopere întregul timp de răspuns. Stabiliți ce eveniment lansează semnalul și instruiți pe toată lumea să aplice consecvent aceeași regulă. Dacă amestecați regulile „container deschis” și „container gol”, modificați timpul de răspuns disponibil în circuit.

Alegeți piese care pot fi reaprovizionate în mod fiabil

Un bun punct de plecare este o piesă fabricată repetitiv, cu un consum regulat, specificații stabile și un traseu de reaprovizionare rezonabil de previzibil. Un suport comun mai multor ansambluri poate fi o alegere mai potrivită decât o piesă specifică unui client, comandată o dată pe an.

Înainte de a introduce cardurile, verificați dacă procesul furnizor poate ține pasul cu cererea medie. Dacă la asamblare se consumă în mod constant mai multe piese decât poate fabrica postul de îndoire, cardurile suplimentare doar amână lipsa de stoc. Este nevoie de o decizie privind capacitatea sau cererea, nu de mai multe autorizări.

Contează și timpul de reglaj. Un card poate reprezenta un container fără ca fiecare container să necesite un reglaj separat al utilajului. Dacă grupați mai multe carduri returnate într-un lot de producție, definiți condiția care declanșează fabricarea lotului și includeți timpul de așteptare în lead time-ul de reaprovizionare. Nu completați lotul cu piese nesolicitate, fără ca acest lucru să fie explicit.

Stabiliți de comun acord regulile de funcționare înainte de începerea proiectului-pilot:

• Fabricați sau transportați piese numai pe baza semnalului valid corespunzător și doar în cantitatea indicată.
• Asigurați trasabilitatea autorizării cât timp aceasta așteaptă, este în curs de executare sau însoțește piesele finite.
• Nu trimiteți piese defecte în aval și nu includeți stocul în carantină în cantitatea de piese utilizabile disponibilă pentru reaprovizionare.
• Desemnați un responsabil pentru lipsurile de stoc, cardurile pierdute și excepțiile urgente. Verificați și clarificați situația autorizării inițiale înainte de a emite una de înlocuire, astfel încât un singur necesar să nu genereze două comenzi.
• Modificați numărul de carduri în mod controlat, în loc să adăugați carduri neoficiale ori de câte ori circuitul întâmpină dificultăți.

Aceste reguli dau sens limitei stabilite. Fără ele, kanbanul devine doar încă o listă locală, suprapusă peste planul de producție existent.

Dimensionați circuitul pe baza cererii din intervalul de reaprovizionare

Pentru un circuit de producție cu o cantitate fixă pe container, puteți porni de la următorul calcul practic:

Număr de carduri de producție = rotunjire în sus [(D × L + S) ÷ C]

Unde:

• D este rata medie a cererii la punctul de retragere din circuit, exprimată în piese pe unitatea de timp.
• L este lead time-ul de reaprovizionare, exprimat în aceeași unitate de timp: de la retragerea care lansează semnalul de producție până când piesele de înlocuire conforme sunt disponibile în acel supermarket.
• S este o rezervă suplimentară de siguranță, exprimată în piese, pentru variația pe care doriți să o acoperiți.
• C este numărul de piese conforme reprezentat de un card sau de un container.

Logica este simplă: acoperiți consumul estimat pe durata reaprovizionării, adăugați rezerva aleasă, apoi transformați cantitatea rezultată într-un număr întreg de containere. Rotunjiți în sus, deoarece o fracțiune de card nu autorizează un container întreg.

Exemplu de calcul pentru cardurile de producție

Pentru circuitul de producție al suportului, să presupunem următoarele date de planificare:

Parametru	Valoare ilustrativă
Rata medie de retragere din supermarketul postului de îndoire	40 de suporturi pe oră de funcționare
Lead time de la retragere până la disponibilitatea pieselor de înlocuire conforme	3 ore de funcționare
Rezervă suplimentară de siguranță	30 de suporturi
Cantitate pe container	20 de suporturi

Cererea estimată pe durata reaprovizionării este de 40 × 3 = 120 de suporturi. Adăugați rezerva de 30 de suporturi și obțineți 150. Împărțiți la 20 și rotunjiți 7,5 în sus, la 8 carduri de producție.

Cele opt carduri reprezintă o cantitate totală autorizată de 160 de suporturi în circuitul de producție. Această cantitate este împărțită între stocul de piese finite din supermarket și reaprovizionarea aflată în așteptare sau în curs. Nu înseamnă 160 de suporturi pe raft plus alte 160 în producție. Când un container plin părăsește supermarketul, cardul său de producție revine pentru a autoriza înlocuirea pieselor; nu se creează un card permanent nou.

Acest calcul acoperă doar circuitul de producție de la îndoire. Circuitul de retragere care deservește asamblarea are propriul timp de transport și propriul necesar de stoc la punctul de consum. Nu presupuneți că aceleași opt carduri dimensionează și stocurile din toate punctele din aval sau întreaga producție în curs de execuție a fabricii.

Rezerva de 30 de suporturi este aleasă doar pentru acest exemplu de politică de stoc; nu reprezintă un procent universal și nici nu garantează un nivel de serviciu. Stabiliți rezerva în funcție de variațiile reale ale cererii și reaprovizionării, de consecințele unei lipse de stoc și de nivelul de serviciu necesar. Reevaluați-o pe măsură ce procesul devine mai fiabil.

Măsurați întregul timp de răspuns, nu doar timpul de debitare sau îndoire

Un timp de reaprovizionare estimat la trei ore trebuie să acopere mai mult decât minutele petrecute la utilaj. Includeți colectarea semnalelor, gestionarea comenzilor, așteptarea formării unui lot sau a disponibilității unei resurse, reglajul, prelucrarea, inspecția și revenirea în supermarketul de producție. Includeți și toate activitățile de transport sau recepție care se încadrează în limitele circuitului ales.

Folosiți aceeași bază de timp. Dacă cererea este exprimată pe oră de funcționare, lead time-ul trebuie să țină cont de perioadele de funcționare și de pauzele dintre schimburi care afectează reaprovizionarea. Cele două zile calendaristice ale unui furnizor și consumul orar de la asamblare nu pot fi combinate fără această conversie.

Formula vă oferă o limită inițială. Măsurați retragerile efective, timpii de reaprovizionare și rupturile de stoc pentru a afla dacă această limită funcționează. Un calcul impecabil nu poate compensa un traseu de colectare pe care se omit semnale sau o coadă de așteptare la utilaj care dublează frecvent timpul de răspuns estimat.

Stabiliți un lead time de reaprovizionare realist pentru utilajele folosite în comun

Să revenim la exemplul cu suporturile. Circuitul a fost dimensionat pentru un timp de răspuns de trei ore, dar utilajul de îndoire execută și lucrări pentru comenzile clienților. Dacă aceste lucrări prelungesc reaprovizionarea la cinci ore, calculul inițial nu mai reflectă procesul.

La aceeași cerere și aceeași rezervă de siguranță, cele cinci ore ar duce la un necesar inițial de 12 carduri, nu de opt. Creșterea numărului de carduri poate proteja aprovizionarea, dar înseamnă și mai mult stoc alocat pentru a compensa o problemă care ar putea fi, de fapt, așteptarea excesivă. Stabiliți mai întâi dacă timpul suplimentar este cauzat de limite de capacitate inevitabile, de cozi de așteptare care pot fi evitate sau de o execuție nefiabilă.

Aici își dovedește utilitatea SkyPlanner. Includeți comenzile de reaprovizionare acceptate în același program de producție pe capacitate finită cu celelalte lucrări care au nevoie de acel utilaj. Definiți termenele de finalizare, fluxurile tehnologice, cantitățile și prioritățile acestora. Arcturus, inteligența artificială pentru programarea producției din SkyPlanner, calculează alocarea lucrărilor pe utilaje și momentele de execuție ale operațiilor în funcție de capacitatea, schimburile și dependențele configurate. Diagrama Gantt vă permite să vizualizați această succesiune.

Când este activată programarea care ține cont de materiale, Arcturus ia în calcul și disponibilitatea materialelor și aprovizionările viitoare. O comandă de reaprovizionare cu suporturi nu ar trebui să apară ca fiind gata de lansare dacă tabla necesară nu este disponibilă. SkyPlanner se integrează cu orice ERP sau MES prin interfața sa deschisă REST API, conectând datele existente despre comenzi și producție cu programul de producție, fără să vă oblige să mențineți un sistem de planificare separat.

Dumneavoastră stabiliți prioritățile; Arcturus se ocupă de calculele pentru programarea producției. Când situația se schimbă, recalcularea vă ajută să vedeți cum se pot încadra împreună reaprovizionările și celelalte comenzi. Astfel, reduceți munca de stabilire manuală a succesiunii lucrărilor și puteți rezolva un conflict fără să compromiteți pe neobservate o altă livrare.

Opțiunile de programare ASAP și JIT din SkyPlanner vă ajută să decideți momentul execuției. ASAP caută un interval cât mai devreme, iar JIT programează lucrările mai aproape de termenul lor. Niciuna dintre setări nu reprezintă semnalul de consum. Regulile kanban stabilesc ce este autorizat, iar programarea stabilește când pot fi executate lucrările acceptate.

Ce a schimbat programarea zilnică la KJH-Comp

KJH-Comp, un producător de piese din tablă care lucrează pe bază de contract, folosea anterior C9000 și foi de calcul pentru planificarea orientativă a încărcării săptămânale. Alocarea zilnică a lucrărilor pe utilaje se făcea în continuare manual, iar doi coordonatori își petreceau fiecare cel puțin jumătate din timp cu programarea producției.

Compania și-a păstrat sistemul ERP și a introdus SkyPlanner pentru programarea pe capacitate finită și alocarea automată a lucrărilor pe utilaje. Potrivit relatării companiei, acumularea lucrărilor la utilajul de îndoire de patru metri a devenit mai ușor de observat, iar lucrările executate prea devreme ocupau mai rar locul celor cu livrare mai apropiată. Responsabilitatea programării a trecut de la doi coordonatori la unul singur, celălalt fiind repartizat la alte sarcini.

Această experiență ilustrează problema de programare din spatele unui termen de reaprovizionare asumat: încărcarea totală pe săptămână nu este suficientă pentru a decide ce lucrare trebuie executată în continuare pe un utilaj folosit în comun. SkyPlanner vă ajută să gestionați succesiunea zilnică pe măsură ce lucrările se diversifică.

Începeți cu un singur circuit și verificați timpul de răspuns

Testați circuitul pentru o singură piesă cu producție repetitivă, împreună cu oamenii care o consumă, o transportă și o fabrică. Marcați amplasamentul supermarketului de producție, standardizați cantitatea pe recipient, puneți în circulație cardurile convenite și definiți fără echivoc evenimentul care declanșează semnalul. Verificați stocul inițial și comenzile de reaprovizionare în curs, astfel încât, la pornirea circuitului, cantitățile din evidențe să corespundă situației reale.

Urmăriți timpul efectiv de la emiterea semnalului până la revenirea pieselor, lipsurile, stocul utilizabil, autorizările cu termen depășit și intervențiile de urgență. Când ceva nu funcționează, verificați întregul circuit: a fost colectat semnalul, a fost programată reaprovizionarea, au fost materialele pregătite și au ajuns piesele conforme la locul corect?

Dacă stocul rămâne constant peste necesar, testați o reducere controlată a numărului de carduri și observați rezultatul. Dacă lipsurile reapar, verificați ipotezele privind timpii și capacitatea înainte de a adăuga stoc. Reanalizați circuitul atunci când se schimbă cererea, capacitatea recipientelor, regulile de reglaj sau schimburile de lucru.

Pentru o fabrică în care resursele sunt folosite în comun, alegeți SkyPlanner ca să gestionați reaprovizionările autorizate și comenzile clienților într-un singur program de producție. Pregătiți pentru demonstrație un exemplu de piesă cu producție repetitivă, rata sa de consum, cantitatea pe recipient, fluxul tehnologic și celelalte lucrări care solicită aceleași utilaje. Veți putea astfel analiza întrebarea de care depinde funcționarea circuitului: poate fi finalizată reaprovizionarea înainte de epuizarea stocului care acoperă consumul?

Programați o demonstrație SkyPlanner pentru a analiza acea piesă în contextul producției dumneavoastră sau încercați SkyPlanner cu date demonstrative pentru a vedea cum funcționează programarea producției.