Kanban – Motivations et objectifs

Après la défaite de la guerre du Pacifique, les Japonais ont estimé que le Japon était un pays aux ressources limitées et qu’il devait donc éviter le gaspillage à tout prix. À l’époque, la production n’était pas facilitée par un contrôle informatisé des flux de matières. C’est à ce moment-là que le système KANBAN a été mis au point par Toyota et introduit en 1962 pour assurer l’acheminement des matériaux vers les usines d’assemblage de voitures en utilisant le moins de ressources possible. Depuis lors, le KANBAN s’est avéré être un excellent outil pour réduire le gaspillage des ressources et optimiser le flux des matières.

Il y a plusieurs raisons de s’engager dans le KANBAN. Il existe des critères factuels et émotionnels. Ces critères peuvent être classés lorsque l’on définit les objectifs de son utilisation et que l’on constate qu’un motif ne répond pas à l’objectif. Les raisons de s’engager dans le KANBAN sont les suivantes :

• Obligation de rationaliser
• Contrôle simplifié pour de nombreuses applications
• Les dépendances sont clairement indiquées au fournisseur
• Kanban est moderne
• Kanban réduit les stocks
• Découvrir les faiblesses du flux de matières

Après la décision d’utiliser le KANBAN, les objectifs doivent être définis (au sens propre du terme, c’est-à-dire dérivés des objectifs de l’entreprise). Cette définition est nécessaire, entre autres, pour déterminer si les actions visant à améliorer les opérations sont raisonnables ou non. Les objectifs doivent être quantifiés et mesurables

• Réduction des délais d’exécution (par exemple à x jours)
• Réduction des stocks (par exemple, réduction du capital de x $)
• Réduction des rebuts et des reprises (par exemple de x %)
• Simplification de l’organisation (par exemple, réduction des étapes de fabrication de x %)
• Augmenter la flexibilité (par exemple, production dans un délai de x jours après la commande du client)

Qu’est-ce qui distingue le KANBAN du MRP ?

Le KANBAN se distingue par des éléments importants des mécanismes centraux de planification et de contrôle de la production (MRP) couramment utilisés, qui ont été créés dans les années 1900 dans un environnement orienté vers le taylorisme. Dans cet environnement, toutes les tâches de planification et de contrôle sont prises en charge par des départements centraux.

Figure 1 : Contrôle central de la production avec tampon Kanban

Dans ce cas, la planification de la production est souvent basée sur les prévisions de ventes. Un objectif important est d’atteindre un taux d’utilisation élevé des capacités. Cela se traduit par des lots importants et des temps de traitement longs. En outre, la planification et l’exploitation ne sont pas parfaitement liées, de sorte que les décisions de programmation sont souvent contraires à la réalité opérationnelle ou aux exigences des clients, ce qui se traduit souvent par une mauvaise programmation. Les départements opérationnels (comme l’atelier) ne sont pas autosuffisants, ils ne peuvent pas planifier et contrôler leurs propres activités. Les interactions complexes entre les éléments du contrôle de la production entraînent des dépenses de coordination considérables, qui ne peuvent être prises en charge par des fonctions centralisées.

Figure 2 : Principe de l’apport ou de la poussée

La planification et le contrôle centralisés de la production permettent d’appliquer le principe de la poussée. Cela signifie que le service de planification de la production divise une commande en plusieurs petites commandes afin de les faire passer dans le processus de production. Les activités de production ne sont pas lancées par la reconnaissance de la demande pour le produit, mais par l’établissement d’un plan de production indépendant de l’extérieur, basé sur les ventes prévues.

Caractéristiques des systèmes MRP traditionnels

• Centralisation
• Séparation de la planification et de l’activité
• Orienté vers la capacité
• Orienté vers le retour d’information (MES)
• Orientation sur les fonctions comportant un grand nombre d’interfaces
• Grande complexité
• Effort de contrôle élevé

Impact

• Un énorme travail en cours (WIP)
• Délais de livraison longs et lots de grande taille (lots)
• Faible fiabilité des livraisons
• Gaspillage dans les processus de production et d’ordonnancement
• Manque d’orientation client
• Faible flexibilité

Le principe du système KANBAN est simple : L’opération en aval ne prend que la pièce nécessaire, dans la quantité nécessaire et au moment nécessaire (principe du juste-à-temps) de l’opération précédente. L’objectif est de simplifier la communication grâce à une identification unique qui nous indique ce qui sera nécessaire et en quelle quantité.

Figure 3 : Exemple de carte Kanban (créée par IKS)

Lorsque le matériel est utilisé, et seulement à ce moment-là, le fournisseur reçoit un signal pour livrer du nouveau matériel. Cette demande est signalée par un KANBAN (carte ou prospectus en japonais), qui est généralement transporté avec les pièces. Après avoir retiré la dernière pièce de la boîte (parfois lorsque la première pièce est prise), le Kanban est renvoyé pour obtenir la livraison suivante.

Il existe des règles strictes concernant la production, en particulier la règle selon laquelle les pièces ne doivent être produites que lorsqu’un KANBAN crée un signal de production et que seules les pièces bonnes à 100 % sont autorisées à être livrées. Ainsi, le contrôle orienté vers le calendrier des méthodes conventionnelles est remplacé par le contrôle orienté vers la demande du KANBAN.

Des variations de tous les types sont possibles, car le KANBAN doit être adapté aux processus de l’entreprise. En raison de la nécessité d’adapter la méthode à diverses exigences et d’assurer l’amélioration continue du système, différents types de Kanban ont été créés. Dès 1980, il existait déjà plusieurs types de Kanban au Japon :

• Matériel KANBAN (SHIKAKE KANBAN) pour la fabrication et la fourniture d’équipements qui sont retournés après l’ouverture d’un conteneur.
• Signal KANBAN (SHINGO KANBAN) pour un article KANBAN qui est retourné mais seulement après qu’une certaine quantité de pièces d’un conteneur a été utilisée.
• KANBAN Transport (HIKITORI KANBAN), un signal pour déplacer certains articles d’un lieu de stockage à un autre lieu de stockage défini (dans l’atelier).
• KANBAN restreint (Gentei KANBAN), un KANBAN matériel qui devient invalide après une certaine quantité de production.

Entre-temps, il existe de nombreuses variantes, en fonction de la philosophie de l’utilisateur. Essential parts utilise des panneaux de brassage, appelés tableaux KANBAN, pour soutenir une autre méthode du système de production Toyota : la gestion par la visualisation. Les panneaux Kanban sont disposés sur un tableau afin d’obtenir une vue d’ensemble du flux de matériel et de détecter rapidement les problèmes éventuels. Pour le séquençage dû à des problèmes de temps de préparation, des panneaux similaires sont introduits. Le KANBAN peut également être utilisé sans carte papier, par exemple lorsque le conteneur lui-même peut être utilisé comme KANBAN. Des emplacements de stockage définis pour les conteneurs de transport et d’autres types de gestion par visualisation permettent de voir facilement le flux de matériel.

L’élimination du gaspillage est réalisée indirectement lorsque le système KANBAN limite le stock de matériel et s’adapte à la demande réelle. Nous disposons ainsi d’un instrument permettant d’identifier les possibilités de réduction des stocks et d’améliorer le flux des matières.

Si un problème survient, il faut en rechercher la cause. Vous pouvez alors augmenter temporairement les stocks en augmentant le nombre de KANBAN, puis éliminer la cause du problème et réduire à nouveau les stocks. En conséquence, vous êtes en mesure de créer une amélioration continue du flux de matières.

Il existe de nombreuses causes de problèmes dans la fabrication, telles que

• des temps de préparation longs,
• les problèmes de qualité et les rebuts,
• une vitesse de production déséquilibrée,
• un effort de traitement important,
• faible capacité,
• séquence déroutante,
• etc.

Il est logique d’examiner dans quelle mesure il est économique de résoudre un problème. Il a été démontré que des problèmes souvent identifiés peuvent être éliminés grâce à des mesures étonnamment simples.

Si aucune mesure n’est prise, la production se gère et se contrôle elle-même grâce aux boucles KANBAN. Grâce à ces éléments clés, le KANBAN a fait ses preuves, même à l’époque des systèmes de gestion des ressources de l’entreprise qui sont très coûteux.

Conditions préalables

Les conditions préalables à l’utilisation du KANBAN comportent différents aspects. Ils découlent d’objectifs différents. La plupart des gens s’accordent à dire qu’il convient parfaitement à la production de masse. Mais même pour la production de petits lots, il peut être utilisé efficacement, si l’on est prêt à prendre des mesures pour améliorer le flux des matières.

Les nouveaux processus KANBAN créent automatiquement de nouvelles exigences pour l’environnement. La satisfaction de ces exigences peut devenir une cible de l’utilisation du KANBAN ou un soutien à la réalisation des objectifs.

Bien sûr,

• des équipements de production flexibles,
• les temps d’attente,
• livraison sans faute,
• l’acceptation de la marche au ralenti du personnel et des équipements,
• discipline,
• l’analyse des causes profondes des erreurs et leur élimination rapide
• gestion visuelle
• pragmatisme

soutenir l’utilisation réussie du KANBAN.

En outre, les accords internes sont utiles entre les différentes étapes de production et les fournisseurs externes, même si l’accord peut être réduit à une déclaration selon laquelle, dans un délai donné, le produit doit être placé sur un espace défini avec une quantité de 100 % et une qualité parfaite.

Introduction à Kanban

S’il n’y a pas d’expérience du KANBAN au sein d’une entreprise, il est conseillé de commencer par un projet pilote. Celui-ci doit concerner une zone de production (plus ou moins) indépendante, dont la charge de production est très stable, qui comporte au moins trois étapes de production et un faible nombre de fournisseurs.

Les étapes suivantes sont nécessaires :

1. Vérifier la taille des terrains
2. Vérifier le conteneur et l’équipement de transport
3. Détermination du niveau d’inventaire (WIP) entre les postes de travail
4. Création du modèle

La taille idéale d’un terrain est « un ». En réalité, des lots de taille supérieure sont monnaie courante. La détermination de la taille des lots par la formule d’Andler donne presque toujours une valeur nettement supérieure à la taille économique réelle des lots. Elle ne tient pas compte du fait qu’il existe plusieurs pièces différentes qui déterminent la séquence des processus de mise en place, ce qui nécessite un tampon pour chaque variation de produit. La méthode d’Andler ne permet donc d’obtenir qu’un sous-optimum, mais pas l’optimum pour l’ensemble du cycle de commande. Il existe des méthodes qui prennent en compte la gamme attendue de pièces.

La solution la plus simple pour l’introduction de Kanban est de reprendre les tailles de lots existantes et de les réduire progressivement. Il en va de même pour les conteneurs de transport et les stocks tampons.

Pour estimer le stock de sécurité nécessaire, il faut déterminer le délai d’exécution. Ce délai doit être prolongé par le temps de réaction et le temps de transport éventuel. Ce temps de transport doit tenir compte de la durée réelle du transport et non du temps de transition classique entre les tâches de la liste de travail, qui inclut le stock à l’étage.

Pour garantir une sécurité d’approvisionnement optimale, la deuxième étape consiste à déterminer la demande qui survient pendant le délai de réapprovisionnement. Cette demande correspond à la couverture du stock demandé pendant le délai de réapprovisionnement, plus un stock supplémentaire pour couvrir les événements et les problèmes imprévus. Le stock nécessaire, le nombre de KANBAN, est finalement basé sur la taille du lot et le stock de sécurité.

Il existe d’autres méthodes pour déterminer l’inventaire requis, par exemple

Stock = demande [pcs. / hr] * (intervalle d’achat [hrs. / lot] + temps de transport [hr] + temps de production [hr / lot]) * facteur de sécurité,

alors que le facteur de sécurité pour une bonne configuration tend vers un.

L’objectif est généralement de réduire cet inventaire. Cet objectif peut être atteint en réduisant le nombre de KANBAN lors de l’exploitation du processus. En conséquence, il convient d’estimer la précision de ces paramètres.

Pour déterminer le nombre de Kanban, il existe une formule simple :

Nombre = Inventaire / Quantité par conteneur

Une fois que le système KANBAN a été défini, la mise en œuvre proprement dite suit, et elle est décrite brièvement ici.

La première étape est la formation des employés et la désignation d’une personne responsable du fonctionnement du système (« Navigateur KANBAN »). L’objectif de cette formation n’est pas seulement la maîtrise d’une organisation fonctionnant au KANBAN, mais aussi l’implication active des employés dans la prise de décision et l’amélioration continue.

Ce modèle demande également à la direction de confier davantage de responsabilités à ses employés. Dans ce modèle, le manager idéal a une fonction de conseil et non d’instruction.

Il faut ensuite créer des interfaces avec d’autres domaines ainsi qu’avec les systèmes d’information existants.

L’étape suivante est la conception des aménagements. Cela comprend les allées, les espaces de stationnement et les étagères, l’achat d’équipements tels que les conteneurs, les supports pour attacher la carte KANBAN et la conception des cartes KANBAN.

Lorsque tout est prêt, l’ancien système doit être arrêté et les pièces existantes doivent être remballées. Le contrôle avec le KANBAN peut alors commencer. Il s’agit notamment d’éliminer les faiblesses du flux de matières qui ont été identifiées par le système KANBAN. Il s’agit notamment d’éliminer les faiblesses du flux d’articles qui ont été identifiées par le KANBAN.

Défis

Lorsqu’il est correctement appliqué, le KANBAN entraîne des changements dans le comportement humain et dans les processus.

Le flux d’informations change radicalement par rapport aux processus conventionnels de contrôle de la production. Il n’est plus nécessaire de savoir en détail quand le fournisseur fournira les composants, car un approvisionnement très continu en matériaux est établi. En revanche, il est intéressant de savoir quand le client a besoin des pièces que vous devez livrer. Ainsi, la prise de conscience est que toutes les activités sont centrées sur le client. Sans une collecte de données intégrée, la direction n’a pas d’aperçu de la fiabilité de chaque fournisseur, à moins que le soutien d’une gestion par visualisation sophistiquée ne le montre.

Les bons de travail avec l’affectation des ressources et les dates prévues sont omis ou jouent un rôle mineur. Cette propriété permet de repenser les choses. Les activités ne sont plus axées sur la production du lieu de travail, mais uniquement sur la couverture de la demande. Par conséquent, l’accent n’est plus mis sur le stockage du produit fini mais sur la matière première.

Au début de l’introduction, il est normal de rencontrer certains problèmes liés à des temps de préparation trop longs, à des désordres qui entravent le flux des matériaux ou à d’autres problèmes qui ne sont pas prévus dans cette phase. Cette phase exige des activités accrues et les risques peuvent être réduits grâce à une planification minutieuse. Le danger est que les avantages du Kanban ne sont pas optimaux parce que l’on a atteint un état suffisant et stable.

Pour l’entrée et la sortie des produits, les détails doivent être soigneusement observés. Avec une production interne élevée, un long délai de livraison du KANBAN doit également être planifié avec soin. D’autre part, lors de l’écoulement d’un produit, il y a un risque qu’à tous les stades de la production, il existe un stock résiduel dans la quantité de KANBAN qui n’est plus nécessaire. Dans de telles situations, les actions requises doivent également être définies.

Il est judicieux de mettre en place une fonctionnalité de surveillance et de contrôle qui inclut l’équipe d’employés responsable du système KANBAN. Cette équipe contrôle (entre autres) le respect des règles du KANBAN (par exemple, la production n’est basée que sur un signal KANBAN), le stockage des conteneurs de transport sur des sites définis, etc. Elle a également pour tâche d’identifier les faiblesses et d’en éliminer les causes, de contrôler les stocks, les délais et les pénuries, de les corriger si nécessaire, et de lancer et de soutenir des activités d’amélioration continue.

Pour ces tâches, un système d’information approprié doit être développé. Les systèmes d’information KANBAN modernes (comme l’IKS) ont déjà intégré ces caractéristiques.

La production de petites quantités d’un produit est possible, mais nécessite l’utilisation d’aides organisationnelles distinctes, par exemple le KANBAN limité, qui n’est utilisé que jusqu’à ce qu’une quantité définie soit atteinte.

Les modifications apportées au produit ou aux méthodes de fabrication nécessitent un soutien supplémentaire et une surveillance distincte des boucles KANBAN. Là encore, ce travail peut être simplifié par un système d’information KANBAN.

L’intégration des systèmes d’information existants, tels que la collecte de données en atelier, la gestion des stocks, le contrôle de la qualité, le contrôle technique et d’autres processus similaires basés sur des systèmes d’acquisition de données, peut devenir critique sans les systèmes d’information KANBAN car la collecte de données est réduite.

De même, les indicateurs clés de performance ne sont pas disponibles si vous ne mettez pas en place des systèmes de collecte de données liés au système KANBAN.

Soutien informatique via les systèmes d’information Kanban

Grâce à l’utilisation de boucles de contrôle autonomes, le système KANBAN ne nécessite généralement pas l’utilisation de systèmes informatiques. Un tel système KANBAN est également appelé « KANBAN manuel ». Dans les environnements KANBAN simples, l’effort de maintenance des boucles KANBAN est faible et l’ensemble du système peut être géré facilement. Avec l’augmentation du nombre de boucles et de variations du KANBAN, on atteint parfois un niveau de complexité tel que l’ensemble du système devient ingérable, difficile à maintenir manuellement et manque de transparence.

Dans la pratique, les raisons suivantes suggèrent un soutien informatique :

Gestion du système KANBAN

Une fonction de base du logiciel du système KANBAN est l’accès rapide et facile aux données de base du système KANBAN (par exemple, la liste des pièces, les unités de production, les lieux de stockage, les types de conteneurs, etc. Grâce à ces données, les boucles physiques du KANBAN et le flux de matériel sont représentés dans le système.

L’impression rapide et facile des cartes KANBAN et un rapport clair réduisent considérablement les activités manuelles.

Suivi de la disponibilité actuelle des matériaux et des commandes KANBAN

La maintenance du KANBAN a besoin d’une vue d’ensemble rapide et complète de l’ensemble de la situation réelle du KANBAN (par exemple, l’inventaire des matériaux).

Un système électronique de support KANBAN peut visualiser l’état des conteneurs (par exemple, plein, vide, en cours de transport, etc.) à l’aide de filtres de sélection (ce que l’on appelle la « surveillance KANBAN »). ) à l’aide de filtres de sélection (ce que l’on appelle la « surveillance KANBAN »). Cela garantit une grande transparence du « travail en cours » (WIP). Si cette transparence n’est pas disponible, un stock de sécurité plus important est souvent utilisé.

Amélioration du flux d’informations

Un système KANBAN soutenu par les technologies de l’information contribuera à réduire les délais d’exécution. Les signaux KANBAN sont envoyés directement aux fournisseurs internes et externes (par exemple en envoyant une copie de la carte KANBAN lorsqu’un KANBAN est scanné sur VIDE). L’utilisation des technologies Internet pour fournir des informations KANBAN « en ligne et en temps réel » offre un grand potentiel.

Prise de décision par visualisation des commandes KANBAN

Avec une forte décentralisation, le risque de perdre une vue d’ensemble augmente. Par exemple, un planificateur de production n’obtient qu’un sous-optimum en optimisant l’utilisation de la capacité, car cette approche peut ne pas être dans l’intérêt global des commandes des clients, en particulier sur les machines à goulot d’étranglement.

Dans ce cas, un tableau KANBAN électronique (« tableau e-KANBAN ») qui visualise le carnet d’ordres devient un outil de soutien important.

La visualisation des priorités, par exemple la séquence des ordres KANBAN, aide le personnel de fabrication et permet de décider de l’ordre des travaux. Les tableaux KANBAN électroniques offrent des avantages significatifs par rapport aux tableaux KANBAN manuels, notamment en ce qui concerne la planification dynamique des lignes de production, des machines individuelles, etc.

Suivi du dimensionnement du KANBAN en cas de fluctuations de la demande

En cas de fluctuation de la demande, il est parfois nécessaire d’ajuster le nombre de KANBAN. Dans les systèmes manuels, cela se fait souvent en augmentant le stock de sécurité défini pour les pics de demande. Cela va à l’encontre du principe de prévention du gaspillage. Un
Le système e-KANBAN offre plusieurs moyens de soutenir l’ajustement rapide et facile des niveaux KANBAN. Le système doit également prendre en charge l’introduction et l’extraction des cartes KANBAN dans le processus global afin de réduire autant que possible les activités manuelles qui prennent du temps.

Système d’alerte précoce pour les niveaux de stocks critiques et les retards de livraison

L’objectif de réduction des niveaux de stocks augmente le risque de pénurie de matériel en cas de problème. Pour éviter de telles situations, un système d’alerte précoce est nécessaire pour visualiser immédiatement les situations critiques et mettre en œuvre l’action requise ou modifier les priorités. Les ruptures de stock et les retards de livraison peuvent être détectés d’une manière aussi simple.

Analyse des performances du KANBAN

L’analyse des performances logistiques et des niveaux de stocks est très importante pour identifier les problèmes, les faiblesses, les tendances et surtout les possibilités d’amélioration.

Un système e-KANBAN détecte rapidement les déviations dans le processus (par exemple, le non-respect des délais de livraison, des niveaux de stocks constamment élevés, etc.

Contrôle des accords avec les fournisseurs

Lors du dimensionnement du système KANBAN, le délai d’approvisionnement est très important. Il s’agit d’un paramètre dans le calcul du nombre de cartes KANBAN. Le nombre de cartes KANBAN dépend donc du délai de livraison. Afin de garantir la qualité des accords de livraison, le délai doit être mesuré.

Cela devrait être possible de deux manières : La qualité du délai d’exécution sur une période historique plus longue, ainsi que le délai d’exécution concernant les livraisons actuelles. Cela permettra d’évaluer le fournisseur sous l’angle de ses performances en matière de livraison.

Intégration dans les environnements de systèmes existants

L’intégration dans les systèmes ERP / MRP existants joue un rôle important dans l’utilisation des modules du logiciel KANBAN. Le processus défini doit éviter la redondance des données et prendre en charge les transactions matérielles du système KANBAN électronique vers le système ERP / MRP. Ceci est utile, par exemple, pour comptabiliser les KANBAN reçus dans les contrats-cadres des fournisseurs ou pour actualiser les données d’inventaire dans le système hôte.

Système Kanban Intégré (IKS)

Depuis de nombreuses années, manufactus GmbH, basée à Starnberg (Allemagne), propose un système logiciel qui répond à toutes ces exigences.

Le système Kanban intégré – IKS – met en œuvre ce que l’on appelle les « processus Kanban électroniques » et est un système logiciel spécialement conçu pour soutenir les environnements Kanban. IKS peut être utilisé de manière autonome ou intégré dans une infrastructure informatique existante.

Figure 4 : Processus de base e-Kanban

L’IKS est basé sur le suivi des mouvements du KANBAN par le biais d’un lecteur de code-barres ou d’un système RFID. En fonction du processus de numérisation, les informations importantes du système KANBAN peuvent être visualisées et analysées par différents modules logiciels.

Le client peut utiliser le principe KANBAN dans tous les domaines possibles.

L’IKS prend en charge les processus Kanban vers les fournisseurs externes ( » Kanban fournisseur « ), les autres sites commerciaux ( » Kanban inter-entreprises « ), les installations de production ( » Kanban production « ), les zones d’approvisionnement centrales telles que les entrepôts de matières (premières) ( » Kanban transport « ) ou les entrepôts de produits finis ( » Kanban produits finis « ).

 

Figure 5 : Types de Kanban pris en charge par l’IKS

Grâce à la conception modulaire du système IKS, les clients peuvent concevoir leur système KANBAN de manière très flexible.

Figure 6 : Modules et paquets IKS

L’IKS est utilisée par des entreprises de différents secteurs, mais elles ont toutes un point commun :

 

Ils utilisent tous Kanban pour contrôler leur flux de matériel !

 

Figure 7 : Quelques clients de manufactus

manufactus GmbH en coopération avec M. Helmuth Gienke

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