Kanban v proizvodnji: signali, zanke in dimenzioniranje

Domov » Viri » Kanban v proizvodnji: signali, zanke in dimenzioniranje

Predviden čas branja: 10 minut

Kanban v proizvodnji je metoda vlečnega vodenja, pri kateri signal dovoljuje izdelavo ali premik določene količine delov. Potreba nastane s porabo v naslednjem procesu, signal pa dobavnemu procesu sporoči, kaj mora nadomestiti. To navodilo lahko posreduje kartica, prazna posoda ali elektronsko sporočilo.

Prednost je jasno omejevanje dopolnjevanja zalog. Namesto da izdelate novo serijo zgolj zato, ker je stroj prost, nadomestite tisto, kar je naslednji proces dejansko prevzel. S tem zmanjšate nepotrebne zaloge in lažje opazite, kadar dopolnitev manjka.

Vendar signal ne ustvari dodatnega strojnega časa. Če si deli, ki jih redno izdelujete, delijo stiskalnico, obdelovalni center ali upogibni stroj z naročili kupcev, mora tudi delo za dopolnjevanje zalog dobiti svoje mesto v razporedu. S kanbanom določite dovoljeno količino, s sistemom SkyPlanner APS pa sprejeto delo razporedite glede na razpoložljive proizvodne zmogljivosti in materiale. Tako porabite manj časa za usklajevanje ločenih čakalnih vrst in opazite konflikte, preden v montaži zmanjka delov.

Proizvodni in odvzemni kanban dovoljujeta različna dejanja

Kanban v proizvodnji ni le kartica, ki se po tabli premika med stolpci »Za izvedbo«, »V delu« in »Končano«. Dovoljuje konkretno dejanje pri dopolnjevanju zalog. Običajno se dopolnjujeta dva signala:

Signal	Kaj dovoljuje	Česa ne dovoljuje
Proizvodni kanban	Dobavni proces izdela določeno vrsto in količino delov, da nadomesti odvzeto količino.	Izdelave delov za dodatne posode zgolj zato, da bi bil stroj zaseden.
Odvzemni kanban, imenovan tudi transportni ali premikalni kanban	Delavec za oskrbo z materialom prenese določeno količino z dobavnega mesta na mesto porabe.	Izdelave nove serije zgolj zato, ker je bil zahtevan prevoz.

Supermarket je mesto z nadzorovano vmesno zalogo med procesi. Vsak del ima določeno mesto in opredeljeno količino za dopolnjevanje. Naslednji proces vzame, kar potrebuje, predhodni proces pa odvzeto količino nadomesti.

Kanban torej ne zahteva proizvodnje brez zalog. Zaloga v supermarketu zagotavlja razpoložljivost delov, medtem ko poteka dopolnjevanje. Bistveno je, da to zalogo nadzorujete, namesto da jo nenehno povečujete.

Spremljajte eno posodo skozi krogotok z dvema karticama

Predstavljajte si montažno linijo, ki redno porablja nosilec, izdelan na upogibnem stroju, ki služi tudi drugim naročilom. Nosilci prihajajo v posodah po 20 kosov. Posode z izdelanimi nosilci čakajo v supermarketu v bližini upogibnega stroja, montaža pa ima svojo zalogo na mestu porabe.

V tem primeru se odvzemni signal sproži, ko v montaži odprejo novo posodo, in ne šele, ko porabijo zadnji nosilec. Tako ima oskrba z materialom čas, da pripelje naslednjo posodo, medtem ko montaža porablja nosilce iz odprte.

1. V montaži začnejo porabljati nosilce iz posode. Delavec odstrani odvzemno kartico in jo odloži na zbirno mesto. Kartica pomeni zahtevo za novo posodo z 20 nosilci iz supermarketa.

2. Delavec za oskrbo z materialom prevzame zahtevo. V supermarketu vzame polno posodo ustreznih nosilcev. Z nje odstrani proizvodno kartico in jo odloži na zbirno mesto za proizvodne kartice. Na posodo, ki jo odpelje v montažo, pritrdi odvzemno kartico.

3. Na upogibanju prejmejo proizvodni signal. Vrnjena proizvodna kartica dovoljuje izdelavo 20 nosilcev za eno nadomestno posodo. Ne dovoljuje neomejene proizvodnje.

4. Nadomestne nosilce izdelajo in pregledajo. Ko je pripravljena ustrezna količina uporabnih nosilcev, se posoda skupaj s proizvodno kartico vrne na svoje mesto v supermarketu.

5. Krogotok se ponavlja s porabo delov v montaži. Če se ne vrne nobena dodatna proizvodna kartica, za to zanko ni dovoljeno izdelati več delov.

Na karticah so navedeni šifra dela, količina, dobavno mesto in mesto porabe ter identifikator, ki posamezno dovoljenje ločuje od drugih. Enako jasen mora biti tudi elektronski signal: dvoumno navodilo z digitalizacijo ne postane zanesljivo pravilo za dopolnjevanje zalog.

Pri drugih izvedbah je sprožilec prazna posoda. Tudi to lahko deluje, če preostala zaloga zadošča za celoten odzivni čas. Določite, kateri dogodek sproži signal, in vse sodelujoče usposobite za dosledno uporabo tega pravila. Če izmenično uporabljate sprožilca »odprta posoda« in »prazna posoda«, se spreminja čas, ki ga ima zanka na voljo za odziv.

Izberite dele, katerih zalogo lahko zanesljivo dopolnjujete

Dobro izhodišče je del, ki ga redno izdelujete in porabljate, ima stabilno specifikacijo ter razmeroma predvidljiv postopek dopolnjevanja zaloge. Standardni nosilec, ki se uporablja v več sklopih, je lahko primernejši kandidat kot del po meri kupca, naročen enkrat na leto.

Pred uvedbo kartic preverite, ali dobavni proces lahko zadosti povprečnemu povpraševanju. Če montaža stalno porablja dele hitreje, kot jih lahko na upogibanju izdelajo, več kartic pomanjkanje le odloži. Potrebujete odločitev o zmogljivostih ali povpraševanju, ne večjega kupa dovoljenj za izdelavo.

Pomemben je tudi pripravljalni čas. Ena kartica lahko predstavlja eno posodo, ne da bi morali stroj za vsako posodo posebej nastavljati. Če več vrnjenih kartic združujete v proizvodno serijo, določite, kaj sproži njeno izdelavo, in čakanje vključite v pretočni čas dopolnjevanja zaloge. Serije ne dopolnjujte potihem z deli, za katere ni bilo zahteve.

Pred začetkom pilotnega preizkusa se dogovorite o pravilih dela:

• Izdelujte ali premikajte le na podlagi ustreznega veljavnega signala in samo v količini, ki jo določa.
• Zagotovite sledljivost dovoljenja, ko čaka na izvedbo, ko je v obdelavi in ko spremlja izdelane dele.
• V naslednji proces ne pošiljajte delov z napako in zaloge v karanteni ne štejte za uporabno dopolnitev.
• Določite odgovorno osebo za pomanjkanje delov, izgubljene kartice in nujne izjeme. Pred izdajo nadomestnega dovoljenja preverite in uskladite stanje prvotnega, da iz ene potrebe ne nastaneta dve naročili.
• Število kartic spreminjajte premišljeno, namesto da ob vsaki težavi v zanki dodajate neuradne kartice.

Ta pravila dajejo omejitvi pravi pomen. Brez njih kanban postane le še en lokalni seznam poleg obstoječega proizvodnega načrta.

Zanko dimenzionirajte glede na povpraševanje v času dopolnjevanja

Za proizvodno zanko s stalno količino delov na posodo je uporaben naslednji začetni izračun:

Število proizvodnih kartic = zaokrožitev navzgor [(D × L + S) ÷ C]

Pri tem je:

• D povprečna stopnja povpraševanja na odvzemni točki zanke, izražena v kosih na časovno enoto.
• L pretočni čas dopolnjevanja zaloge, izražen v isti časovni enoti: od odvzema, ki sproži proizvodni signal, do trenutka, ko je uporabna nadomestna količina na voljo v tem supermarketu.
• S dodatna varnostna zaloga v kosih za nihanja, ki jih želite pokriti.
• C število uporabnih delov, ki jih predstavlja ena kartica ali posoda.

Logika je preprosta: pokrijte pričakovano porabo med dopolnjevanjem, prištejte izbrano varnostno zalogo in nato količino pretvorite v cele posode. Zaokrožite navzgor, saj del kartice ne dovoljuje izdelave cele posode.

Primer izračuna števila proizvodnih kartic

Za proizvodno zanko nosilcev predpostavimo naslednje vhodne podatke za planiranje:

Vhodni podatek	Vrednost v primeru
Povprečna stopnja odvzema iz supermarketa ob upogibnem stroju	40 nosilcev na obratovalno uro
Pretočni čas od odvzema do razpoložljivosti uporabne nadomestne količine	3 obratovalne ure
Dodatna varnostna zaloga	30 nosilcev
Količina v posodi	20 nosilcev

Pričakovano povpraševanje med dopolnjevanjem znaša 40 × 3 = 120 nosilcev. Prištejemo varnostno zalogo 30 nosilcev in dobimo 150. Delimo z 20 ter 7,5 zaokrožimo navzgor na 8 proizvodnih kartic.

Teh osem kartic predstavlja skupno dovoljeno količino 160 nosilcev v proizvodni zanki. Razporejene so med zalogo izdelanih nosilcev v supermarketu in dopolnitvami, ki čakajo na izdelavo ali so že v delu. Ne pomenijo 160 nosilcev na polici in še dodatnih 160 v proizvodnji. Ko polna posoda zapusti supermarket, se njena proizvodna kartica vrne in dovoli izdelavo nadomestne količine; ne ustvarite nove stalne kartice.

Ta izračun velja samo za proizvodno zanko upogibanja. Odvzemni krogotok za oskrbo montaže ima svoj transportni čas in svoje potrebe po zalogi na mestu porabe. Ne predpostavljajte, da teh istih osem kartic določa tudi velikost zaloge na vseh nadaljnjih mestih ali obseg nedokončane proizvodnje v celotnem obratu.

Varnostna zaloga 30 nosilcev je izbrana le za ponazoritev, ne predstavlja pa univerzalnega odstotka ali zagotovljene ravni oskrbe. Varnostno zalogo določite glede na dejanska nihanja povpraševanja in dopolnjevanja, posledice pomanjkanja ter zahtevano raven oskrbe. Ko proces postaja zanesljivejši, jo ponovno preverite.

Merite celoten odzivni čas, ne le časa rezanja ali upogibanja

Predpostavljeni triurni čas dopolnjevanja mora zajemati več kot le čas obdelave na stroju. Vključite zbiranje signalov, obdelavo nalogov, čakanje na serijo ali vir, pripravo, obdelavo, kontrolo in vrnitev v vmesno zalogo tipa supermarket. Upoštevajte tudi vse prevozne in prevzemne dejavnosti znotraj meja, ki ste jih določili.

Časovne osnove morajo biti usklajene. Če je poraba izražena na obratovalno uro, mora pretočni čas upoštevati obdobja obratovanja in premore med izmenami, ki vplivajo na dopolnjevanje. Dobaviteljevih dveh koledarskih dni ne morete povezati z urno porabo v montaži brez ustreznega preračuna.

Formula določi začetno omejitev. Merite dejanske odvzeme, čase dopolnjevanja in primere pomanjkanja zaloge, da preverite, ali ta omejitev deluje. Še tako natančen izračun ne more odpraviti posledic spregledanih signalov pri zbiranju ali čakalne vrste pred strojem, ki redno podvoji predpostavljeni odzivni čas.

Zagotovite realen pretočni čas dopolnjevanja na strojih, na katerih se izvajajo tudi drugi nalogi

Vrnimo se k primeru nosilcev. Zanka je bila dimenzionirana za triurni odziv, vendar se na upogibnem stroju izvajajo tudi nalogi za naročila kupcev. Če ti nalogi podaljšajo dopolnjevanje na pet ur, prvotni izračun ne opisuje več dejanskega procesa.

Pri enaki porabi in varnostni zalogi bi pet ur pomenilo začetno potrebo po 12 karticah, ne osmih. Več kartic lahko zaščiti oskrbo, vendar pomeni tudi več zaloge za reševanje težave, katere vzrok je morda predolgo čakanje. Najprej ugotovite, ali dodatni čas povzročajo neizogibne omejitve zmogljivosti, čakanje, ki bi se mu lahko izognili, ali nezanesljiva izvedba.

Tu pride do izraza vrednost rešitve SkyPlanner. Potrjene naloge za dopolnjevanje vključite v isti terminski plan z omejenimi kapacitetami kot druge naloge, ki potrebujejo ta stroj. Določite njihove zahtevane roke dokončanja, proizvodne postopke, količine in prioritete. Arcturus, umetna inteligenca za terminiranje v rešitvi SkyPlanner, izračuna razporeditev na stroje in termine operacij glede na nastavljene zmogljivosti, izmene in odvisnosti. Zaporedje je pregledno prikazano v diagramu Gantt.

Ko je omogočeno terminiranje z upoštevanjem materiala, Arcturus upošteva tudi razpoložljivost materiala in pričakovane dobave. Nalog za dopolnitev nosilcev ne bi smel biti prikazan kot pripravljen za začetek, če potrebna pločevina ni na voljo. SkyPlanner se prek odprtega vmesnika REST API povezuje s katerim koli sistemom ERP ali MES. Tako obstoječe podatke o naročilih in proizvodnji poveže s terminskim planom, namesto da bi morali vzdrževati ločeno plansko okolje.

Prioritete določate vi, Arcturus pa opravi izračun terminov. Ko se razmere spremenijo, s ponovnim izračunom lažje vidite, kako uskladiti dopolnjevanje in druge naloge. Tako je manj ročnega določanja zaporedja, navzkrižne zahteve pa lahko razrešite, ne da bi pri tem neopazno ogrozili drugo dobavo.

Pri določanju terminov sta v rešitvi SkyPlanner na voljo načina ASAP in JIT. ASAP išče zgodnji prosti termin, JIT pa delo razporedi bližje roku dokončanja. Nobena od teh nastavitev ni signal porabe. Pravila kanbana določajo, kaj je odobreno, terminiranje pa določa, kdaj je mogoče te potrjene naloge izvesti.

Kaj je dnevno terminiranje spremenilo v podjetju KJH-Comp

KJH-Comp, pogodbeni proizvajalec pločevinastih izdelkov, je prej za grobo tedensko planiranje obremenitev uporabljal C9000 in preglednice. Dnevno razporejanje nalogov na stroje je ostalo ročno, pri čemer sta dva vodji vsak vsaj polovico svojega delovnega časa porabila za terminiranje.

Podjetje je obdržalo svoj ERP in uvedlo SkyPlanner za terminiranje z omejenimi kapacitetami ter samodejno razporejanje nalogov na stroje. Po njihovih navedbah je zdaj jasneje vidno, kdaj se na štirimetrskem upogibnem stroju kopiči obremenitev, manj pa je tudi primerov, ko prezgodaj začeti nalogi izpodrivajo tiste z bližjim rokom odpreme. Za terminiranje je namesto dveh vodij postal odgovoren eden, drugi pa je prevzel druge naloge.

Ta izkušnja ponazarja, kakšen izziv pri terminiranju pomeni obljuba dopolnjevanja: skupna tedenska obremenitev ne zadostuje za odločitev, kateri nalog naj bo naslednji na stroju, na katerem se izvaja več različnih nalogov. SkyPlanner omogoča obvladovanje dnevnega zaporedja tudi ob vse bolj raznolikem delu.

Začnite z eno zanko in preverite odzivni čas

Za pilotni preizkus izberite en del, ki se ponavljajoče izdeluje, in vključite ljudi, ki ga porabljajo, prevažajo in izdelujejo. Označite lokacijo vmesne zaloge tipa supermarket, standardizirajte količino v zabojniku, izdajte dogovorjene kartice in nedvoumno določite dogodek, ki sproži signal. Preverite začetno zalogo in odprte naloge za dopolnjevanje, da bo zanka začela delovati z usklajenim stanjem.

Spremljajte dejanski čas od signala do vrnitve, pomanjkanja, uporabno zalogo, odobrene dopolnitve, ki zamujajo, in nujne posege. Ob težavi preverite celotno zanko: ali je bil signal prevzet, ali je bilo dopolnjevanje vključeno v terminski plan, ali je bil material pripravljen in ali so ustrezni kosi prispeli na pravo lokacijo?

Če je zaloga stalno višja od potrebne, nadzorovano zmanjšajte število kartic in spremljajte rezultat. Če se pomanjkanje ponavlja, pred povečanjem zaloge preverite predpostavke o časih in zmogljivostih. Zanko znova preglejte, ko se spremenijo poraba, velikost zabojnika, pravila priprave strojev ali izmene.

Če si v vašem obratu več nalogov deli iste vire, izberite SkyPlanner, da bodo odobreni nalogi za dopolnjevanje in naročila kupcev vključeni v enoten terminski plan proizvodnje. Za predstavitev pripravite primer dela, ki ga redno izdelujete, ter podatke o njegovi hitrosti porabe, količini v zabojniku, proizvodnem postopku in drugih nalogih, ki potrebujejo iste stroje. Tako lahko poiščete odgovor na vprašanje, od katerega je odvisno delovanje zanke: ali je mogoče dopolnjevanje končati, preden zmanjka zaloge, ki pokriva porabo?

Rezervirajte predstavitev rešitve SkyPlanner in preučite primer tega dela v svoji proizvodnji ali preizkusite SkyPlanner z vzorčnimi podatki, da spoznate, kako deluje terminiranje.