Tras la derrota en la Guerra del Pacífico, los japoneses pensaron que Japón era un país con recursos limitados y que, por tanto, debía evitar el despilfarro a toda costa. En aquella época, la producción no contaba con la ayuda de un control informatizado del flujo de materiales. En ese momento, Toyota desarrolló Kanban, que se introdujo en 1962 para garantizar el flujo de material a sus plantas de montaje de automóviles con un uso mínimo de recursos. Desde entonces, Kanban ha demostrado ser una herramienta excelente para reducir el despilfarro de recursos y optimizar el flujo de materiales.
Hay varias razones para implicarse en Kanban. Existen criterios fácticos y emocionales. Estos criterios se pueden clasificar a la hora de definir los objetivos de su uso y observar que un motivo no cumple el objetivo. Los motivos para implicarse con Kanban incluyen:
- Fuerza para racionalizar
- Control simplificado para muchas aplicaciones
- Las dependencias se muestran claramente al proveedor
- Kanban es moderno
- Kanban reduce el inventario
- Descubrir deficiencias en el flujo de materiales
Una vez tomada la decisión de utilizar Kanban, hay que definir los objetivos (en sentido estricto, derivados de los objetivos de la empresa). Esta definición es necesaria, entre otras cosas, para determinar si las acciones para mejorar las operaciones son razonables o no. Los objetivos deben cuantificarse y hacerse mensurables
- Reducción de los plazos de entrega (por ejemplo, a x días)
- Reducción de existencias (por ejemplo, reducción de capital en x $)
- Reducción de la chatarra y los reprocesamientos (por ejemplo, en un x %)
- Simplificación de la organización (por ejemplo, reducir los pasos de fabricación en un x %).
- Aumentar la flexibilidad (por ejemplo, producción en x días tras el pedido del cliente)
¿Qué distingue a Kanban del MRP?
Kanban se distingue en elementos importantes de los mecanismos centrales de planificación y control de la producción (MRP) utilizados habitualmente, que se crearon en la década de 1900 en un entorno de orientación taylorista. En este entorno, todas las tareas de planificación y control son asumidas por departamentos centrales.
Figura 1: Control centralizado de la producción con pulmón Kanban
En este caso, la planificación de la producción suele basarse en las previsiones de ventas. Un objetivo importante es lograr una alta utilización de la capacidad. Esto da lugar a grandes lotes y largos tiempos de producción. Además, la planificación y el funcionamiento no están perfectamente vinculados, por lo que las decisiones de programación suelen ser contrarias a la realidad operativa o a las exigencias de los clientes, lo que a menudo da lugar a una mala programación. Los departamentos operativos (como el taller) no son autosuficientes, no pueden planificar y controlar sus propias actividades. Las complejas interacciones entre los elementos del control de la producción generan un enorme gasto de coordinación, que no puede ser gestionado por funciones centralizadas.
Figura 2: Principio de traer o principio de empujar
Con la planificación y el control centralizados de la producción, se conecta el principio de empuje. Esto significa que un pedido es dividido por el departamento de planificación de la producción en diferentes pedidos pequeños para empujarlos a través del proceso de producción. Las actividades de producción no se inician reconociendo la demanda del producto, sino estableciendo un plan de producción independiente desde el exterior basado en las ventas previstas.
Características de los sistemas MRP tradicionales
- Centralización
- Separación entre planificación y actividad
- Orientado a la capacidad
- Orientado a la retroalimentación (MES)
- Orientación sobre funciones con gran número de interfaces
- Alta complejidad
- Gran esfuerzo de control
Impacto
- Enorme trabajo en curso (WIP)
- Plazos de entrega largos y lotes de gran tamaño
- Baja fiabilidad de entrega
- Despilfarro en los procesos de producción y programación
- Falta de orientación al cliente
- Poca flexibilidad
El principio del sistema Kanban es sencillo: La operación posterior sólo toma la pieza necesaria en la cantidad necesaria y en el momento necesario (principio just-in-time) de la operación anterior. El objetivo es simplificar la comunicación mediante una identificación única que nos diga qué se va a necesitar y en qué cantidad.
Figura 3: Ejemplo de tarjeta Kanban (creada por IKS)
Cuando se utiliza el material, y sólo entonces, el proveedor recibe una señal para entregar material nuevo. Esta demanda se indica mediante un KANBAN (tarjeta o folleto en japonés), que generalmente se transporta con las piezas. Después de sacar la última pieza de la caja (a veces cuando se saca la primera) se devuelve el KANBAN para recibir la siguiente entrega.
Existen normas estrictas relativas a la producción, especialmente la norma de que las piezas sólo deben producirse cuando un Kanban crea una señal de producción y que sólo se permite la entrega de piezas 100% buenas. De este modo, el control orientado a la demanda de Kanban sustituye al control orientado a la planificación de los métodos convencionales.
Son posibles variaciones de todos los tipos, ya que el Kanban debe adaptarse a los procesos de la empresa. Debido a la necesidad de adaptar el método a una variedad de requisitos y de asegurar la mejora continua del sistema, se han creado diferentes tipos de Kanban. Ya en 1980 existían en Japón varios tipos diferentes de Kanban:
- Material KANBAN (SHIKAKE KANBAN) para la fabricación y suministro de equipos que se devuelven tras abrir un envase
- Señal Kanban (SHINGO Kanban) para un Kanban de material que se devuelve pero sólo después de haber utilizado una determinada cantidad de piezas de un contenedor.
- Kanban de transporte (HIKITORI KANBAN), una señal para trasladar determinado material de un lugar de almacenamiento a otro lugar de almacenamiento definido (en el taller).
- Kanban restringido (Gentei Kanban), un Kanban material que pierde su validez después de un cierto tiempo de producción.
Entretanto, existen muchas variantes, en función de la filosofía del usuario. Essential Parts utiliza paneles de parcheo, los llamados tableros Kanban, para apoyar otro método del Sistema de Producción Toyota: la gestión por visualización. Los Kanban se disponen en un tablero para obtener una visión general del flujo de material y descubrir rápidamente posibles problemas. Para la secuenciación debida a problemas de tiempo de preparación, se introducen paneles similares. Kanban también puede utilizarse sin tarjeta de papel, por ejemplo cuando el propio contenedor puede utilizarse como Kanban. Las ubicaciones de almacenamiento definidas para los contenedores de transporte y otros tipos de gestión mediante visualización permiten ver fácilmente el flujo de material.
La eliminación de residuos se consigue indirectamente cuando Kanban limita las existencias de material y se ajusta a la demanda real. Así pues, disponemos de un instrumento para identificar las posibilidades de reducción del inventario y mejorar el flujo de materiales.
Si se produce un problema, busque la causa. Entonces podrá aumentar temporalmente el inventario incrementando el número de Kanban, eliminar la causa del problema y volver a reducir el inventario. Como consecuencia, podrá crear una mejora continua del flujo de material.
Hay muchas causas de problemas en la fabricación, como:
- largos tiempos de preparación,
- problemas de calidad y desechos,
- velocidad de producción desequilibrada,
- gran esfuerzo de procesamiento,
- baja capacidad,
- secuencia confusa,
- etc.
Tiene sentido considerar lo económico que resulta solucionar un problema. Se ha demostrado que, a menudo, los problemas detectados se eliminan con medidas asombrosamente sencillas.
Si no se toma ninguna medida, la producción se gestiona y controla a sí misma mediante los bucles de Kanban. Gracias a estos elementos clave, Kanban se ha probado con éxito incluso en tiempos de sistemas de gestión de recursos empresariales de alto coste.
Requisitos previos
Los requisitos previos para la utilización de Kanban presentan diferentes aspectos. Se derivan de objetivos diferentes. La mayoría coincide en que es muy adecuado para la producción en serie. Sobre la aplicabilidad para CTO (Configured To Order), ya hay opiniones diversas Pero incluso en producciones de lotes pequeños, también se utiliza de forma eficiente, si se está dispuesto a tomar medidas para mejorar el flujo de materiales.
Los nuevos procesos Kanban crean automáticamente nuevos requisitos para el entorno. El cumplimiento de estos requisitos puede convertirse en una meta de la utilización de Kanban o en un apoyo para la consecución de objetivos.
Por supuesto,
- equipos de producción flexibles,
- tiempos de actividad,
- entregas sin fallos,
- aceptación del ralentí entre el personal y los equipos,
- disciplina,
- análisis de las causas profundas de los errores y eliminación rápida
- gestión visual
- pragmatismo
apoyar el éxito de la utilización de Kanban.
Además, los acuerdos internos son útiles entre las distintas fases de producción y los proveedores externos, incluso si el acuerdo puede reducirse a la afirmación de que, en un plazo determinado, el producto debe colocarse en un espacio definido con una cantidad del 100% y una calidad perfecta.
Introducción de Kanban
Si en una empresa no se dispone de experiencia con Kanban, es aconsejable empezar con un proyecto piloto. Éste debe estar relacionado con un área de producción que sea (más o menos) independiente, tenga una carga de fabricación muy estable y cuente con al menos tres fases de producción y un número reducido de proveedores.
Es necesario seguir los siguientes pasos:
- Compruebe el tamaño de las parcelas
- Comprobar el contenedor y el equipo de transporte
- Determinación del nivel de inventario (WIP) entre estaciones de trabajo
- Creación del modelo
El tamaño ideal del lote es «uno». En realidad, los tamaños de lote superiores son habituales. La determinación del tamaño de lote mediante la fórmula de Andler proporciona casi siempre un valor significativamente superior al tamaño de lote económico real. No tiene en cuenta que hay varias partes diferentes que determinan la secuencia de los procesos de preparación y esto requiere un buffer para cada variación del producto. Por tanto, con el método de Andler sólo se consigue un subóptimo, pero no el óptimo para todo el ciclo de pedido. Existen metodologías que tienen en cuenta la gama prevista de piezas.
La solución más sencilla para la introducción de Kanban es asumir los tamaños de lote existentes y reducirlos paso a paso. Lo mismo se aplica al contenedor de transporte y a las existencias intermedias.
Para calcular las existencias de seguridad necesarias, hay que determinar el plazo de entrega. A este plazo hay que añadir el tiempo de reacción y el posible tiempo de transporte. Este tiempo de transporte debe tener en cuenta la duración real del transporte y no el tiempo de transición clásico entre los trabajos de la lista de trabajo, que incluye las existencias en la planta.
Para garantizar una seguridad de suministro óptima, el segundo paso consiste en determinar la demanda que se produce durante el plazo de reaprovisionamiento. Esta necesidad corresponde a la cobertura del inventario solicitado durante el plazo de reposición, más un inventario adicional para cubrir imprevistos y problemas. El inventario necesario, el número de Kanban, se basa finalmente en el tamaño del lote y las existencias de seguridad.
Existen otros métodos para determinar el inventario necesario, por ejemplo
Inventario = demanda [piezas / hora] * (intervalo de compra [horas / lote] + tiempo de transporte [horas] + tiempo de producción [horas / lote]) * factor de seguridad,
mientras que el factor de seguridad para una buena configuración tiende a uno.
El objetivo suele ser reducir este inventario. Esto puede lograrse reduciendo el número de Kanban durante la explotación del proceso. En consecuencia, debe estimar la precisión de estos parámetros.
Para determinar el número de Kanban existe una fórmula sencilla:
Número = Inventario / Cantidad por contenedor
Una vez definido el sistema Kanban, sigue la aplicación propiamente dicha, que aquí se describe brevemente.
El primer paso es la formación de los empleados y la asignación de un responsable del funcionamiento del sistema («Navegador Kanban»). El objetivo de esta formación no es sólo el dominio de una organización que funciona con Kanban, sino también la participación activa de los empleados en la toma de decisiones y la mejora continua.
También pide a los directivos que den más responsabilidades a sus empleados. El directivo ideal en este modelo tiene funciones de asesoramiento y no de instrucción.
Luego hay que crear las interfaces con otros ámbitos y con los sistemas de información existentes.
El siguiente paso es el diseño de los trazados. Esto incluye los accesos, las plazas de aparcamiento y las estanterías, la adquisición de equipamiento como contenedores, soportes para colocar la tarjeta KANBAN y el diseño de las tarjetas KANBAN.
Cuando todo está preparado, hay que detener el sistema antiguo y volver a embalar las piezas existentes. Entonces puede comenzar el control con Kanban. Esto incluye la eliminación de los puntos débiles en el flujo de materiales que han sido identificados por Kanban. Esto incluye la eliminación de los puntos débiles en el flujo de materiales que han sido identificados por Kanban.
Desafíos
Cuando se aplica correctamente, Kanban provoca cambios en el comportamiento humano y en los procesos.
El flujo de información cambia radicalmente en comparación con los procesos convencionales de control de la producción. Ya no es necesario saber con detalle cuándo va a suministrar los componentes el proveedor, porque se establece un suministro muy continuo de material. Pero sí interesa saber cuándo necesita el cliente las piezas que hay que entregar. Así, la conciencia es que todas las actividades se centran en el cliente. Sin una recopilación de datos integrada, la dirección no tiene una visión general de la fiabilidad con la que trabaja cada proveedor, a menos que el apoyo de una sofisticada Gestión por Visualización lo demuestre.
Las órdenes de trabajo con asignación de recursos y fechas programadas se omiten o tienen un papel menor. Esta propiedad respalda el replanteamiento necesario. El rendimiento del puesto de trabajo ya no es el centro de las actividades, sino únicamente la cobertura de la demanda. Por lo tanto, el centro de atención se desplaza del almacenamiento del producto acabado a la materia prima.
Al principio de la introducción, es normal tener ciertos problemas con tiempos de preparación demasiado largos, con desórdenes que dificultan el flujo de materiales o por otros problemas no previstos en esta fase. Esta fase requiere un aumento de las actividades y los riesgos pueden reducirse mediante una planificación cuidadosa. Arraigado con todo el peligro de que los beneficios de Kanban no son óptimamente porque ha alcanzado un estado suficiente como estable.
Para la entrada y salida de productos, deben observarse cuidadosamente los detalles. En el caso de una producción interna elevada, también debe planificarse cuidadosamente un plazo de entrega largo del Kanban. Por otra parte, en la fase de agotamiento de un producto, existe el riesgo de que en todas las fases de producción exista un inventario restante de los Kanban que ya no se necesitan. También para estas situaciones es necesario definir las acciones necesarias.
Tiene sentido establecer una función de supervisión y control que incluya al equipo de empleados responsable del sistema Kanban. Este equipo controla (entre otras cosas) si se respetan las normas de Kanban (por ejemplo, ya que la producción sólo se basa en una señal de Kanban), el almacenamiento de los contenedores de transporte en los lugares definidos, etc. También tienen la tarea de identificar los puntos débiles y eliminar sus causas, controlar los inventarios, los plazos de entrega y las carencias, corregirlos en caso necesario e iniciar y apoyar actividades de mejora continua.
Para estas tareas, hay que desarrollar un sistema de información adecuado. Los sistemas de información Kanban modernos (como IKS) ya integran estas funciones.
La producción de pequeñas cantidades de un producto es posible, pero requiere el uso de ayudas organizativas independientes, por ejemplo, el Kanban limitado, que sólo se utiliza hasta que se alcanza una cantidad definida.
Los cambios en el producto o en los métodos de fabricación requieren un apoyo adicional y un seguimiento independiente de los bucles Kanban. Una vez más, esta labor puede simplificarse con un sistema de información Kanban.
La integración de los sistemas de información existentes, como la recopilación de datos del taller, la gestión de inventarios, el control de calidad, el control técnico y procesos similares basados en sistemas de adquisición de datos, puede volverse crítica sin los sistemas de información Kanban, ya que se reduce la recopilación de datos.
Del mismo modo, los indicadores clave de rendimiento no estarán disponibles si no se introducen sistemas de recogida de datos vinculados al sistema Kanban.
Apoyo informático mediante sistemas de información Kanban
Mediante el uso de bucles de control autónomos, el sistema Kanban no suele requerir el uso de sistemas informáticos. Un sistema Kanban de este tipo también se denomina «Kanban manual». En entornos Kanban sencillos, el esfuerzo de mantenimiento de los bucles Kanban es reducido y todo el sistema puede gestionarse fácilmente. Con un número creciente de bucles Kanban y variaciones, a veces se alcanza una complejidad en la que todo el sistema se vuelve inmanejable, difícil de mantener manualmente y carente de transparencia.
En la práctica, las siguientes razones sugieren un apoyo informático:
Gestión del sistema Kanban
Una función básica del software del sistema Kanban es el acceso rápido y sencillo a los datos maestros de Kanban (por ejemplo, lista de piezas, unidades de producción, almacenes, tipos de contenedores, etc.), así como el fácil mantenimiento de la información. A partir de estos datos, se representan en el sistema los bucles físicos de Kanban y el flujo de material.
La impresión rápida y sencilla de las tarjetas Kanban y la claridad de los informes reducen drásticamente las actividades manuales.
Seguimiento de la disponibilidad actual de material y de los pedidos Kanban
El mantenimiento de Kanban necesita una visión rápida y completa de toda la situación real de Kanban (por ejemplo, el inventario de material).
Un sistema electrónico de apoyo Kanban puede visualizar el estado de los contenedores (por ejemplo, llenos, vacíos, en transporte, etc.) con filtros de selección (lo que se denomina «seguimiento Kanban»). Esto garantiza una gran transparencia del «trabajo en curso» (WIP). Si no se dispone de esta transparencia, a menudo se utiliza un stock de seguridad más elevado según las necesidades.
Mejora del flujo de información
Un sistema Kanban con soporte informático contribuirá a reducir los plazos de entrega. Las señales de Kanban se envían directamente a los proveedores internos y externos (por ejemplo, enviando una copia de la tarjeta Kanban cuando se escanea un Kanban a VACÍO). El uso de las tecnologías de Internet para proporcionar información Kanban «en línea y en tiempo real» ofrece un gran potencial.
Toma de decisiones mediante visualización de órdenes Kanban
Con una fuerte descentralización aumenta el riesgo de perder la visión de conjunto. Por ejemplo, un planificador de la producción sólo obtiene un resultado subóptimo optimizando la utilización de la capacidad, ya que este enfoque puede no redundar en el interés global de los pedidos de los clientes, especialmente en las máquinas con cuellos de botella.
En este caso, una tabla kanban electrónica («tabla kanban electrónica») que visualiza el libro de órdenes se convierte en una importante herramienta de apoyo.
La visualización de las prioridades, por ejemplo la secuencia de los pedidos Kanban, sirve de apoyo al personal de fabricación y ayuda a decidir el orden de los trabajos. Especialmente con la programación dinámica Kanban de líneas de producción, máquinas individuales, etc., las tarjetas Kanban electrónicas ofrecen ventajas significativas frente a las tarjetas Kanban manuales.
Seguimiento del dimensionamiento de Kanban en caso de fluctuaciones de la demanda
En caso de fluctuación de la demanda, a veces es necesario ajustar el número de Kanban. En los sistemas manuales, esto suele hacerse mediante un stock de seguridad más elevado que se define para los picos de demanda. Esto es contrario al principio de evitar el despilfarro. Un
El sistema e-KANBAN ofrece varias formas de apoyar el ajuste rápido y fácil de los niveles de Kanban. El sistema también debe apoyar la entrada y salida de tarjetas Kanban en el proceso global para reducir en la medida de lo posible las actividades manuales que consumen mucho tiempo.
Sistema de alerta temprana de niveles críticos de existencias y retrasos en las entregas
El objetivo de reducir los niveles de inventario aumenta el riesgo de escasez de material en caso de que surja algún problema. Para prevenir estas situaciones, se necesita un sistema de alerta temprana que permita visualizar inmediatamente las situaciones críticas y aplicar las medidas necesarias o cambiar las prioridades. La escasez de existencias y los retrasos en las entregas pueden detectarse de esta forma tan sencilla.
Análisis de los resultados de Kanban
El análisis del rendimiento logístico y de los niveles de inventario es muy importante para identificar problemas, puntos débiles, tendencias y, sobre todo, posibilidades de mejora.
Un sistema e-KANBAN detecta rápidamente las desviaciones del proceso (p. ej., incumplimiento de los plazos de entrega, niveles de existencias elevados y constantes, etc.) y ayuda a analizar el rendimiento de todo el sistema Kanban.
Control de los acuerdos con los proveedores
A la hora de dimensionar el sistema Kanban, el plazo de entrega es muy importante. Es un parámetro en el cálculo del número de tarjetas Kanban. Así pues, el número de tarjetas Kanban depende del plazo de entrega. Para garantizar la calidad de los acuerdos de entrega, hay que medir el plazo de entrega.
Esto debería ser posible de dos maneras: La calidad del plazo de entrega a lo largo de un periodo histórico más largo, así como el plazo de entrega con respecto a las entregas actuales. Esto permitirá evaluar al proveedor desde el punto de vista de sus resultados de entrega.
Integración en entornos de sistemas existentes
La integración en los sistemas ERP / MRP existentes desempeña un papel importante en el uso de los módulos de software Kanban. El proceso definido debe evitar la redundancia de datos y apoyar las transacciones de material desde el sistema Kanban electrónico al sistema ERP / MRP. Esto es útil, por ejemplo, para registrar los Kanban recibidos en los contratos marco de los proveedores o para actualizar los datos de inventario en el sistema anfitrión.
Sistema Kanban Integrado (IKS)
Desde hace muchos años, manufactus GmbH, con sede en Starnberg (Alemania), ofrece un sistema informático que cumple todos estos requisitos.
El Sistema Kanban Integrado – IKS implementa los denominados «procesos Kanban electrónicos» y es un sistema de software especialmente diseñado para dar soporte a los entornos Kanban. IKS puede utilizarse de forma autónoma o integrado en una infraestructura informática existente.
Figura 4: Proceso básico de e-Kanban
IKS se basa en el seguimiento de los movimientos de Kanban mediante un lector de códigos de barras o RFID. A partir del proceso de escaneado, la información importante del sistema Kanban puede visualizarse y analizarse mediante distintos módulos de software.
El cliente puede utilizar el principio Kanban en todos los ámbitos posibles.
IKS soporta procesos Kanban a proveedores externos («Kanban de proveedores»), otras ubicaciones empresariales («Kanban interempresas»), instalaciones de producción («Kanban de producción»), áreas centrales de suministro como almacenes de materias (primas) («Kanban de transporte «) o almacenes de productos acabados («Kanban de productos acabados»).
Figura 5: Tipos de Kanban compatibles con IKS
Gracias al diseño modular del sistema IKS, los clientes pueden diseñar su sistema Kanban con gran flexibilidad.
Figura 6: Módulos y paquetes IKS
IKS es utilizado por empresas de diversos sectores, pero todas tienen algo en común:
Todos ellos utilizan Kanban para controlar su flujo de material.
Figura 7: Algunos clientes de manufactus
manufactus GmbH en colaboración con el Sr. Helmuth Gienke
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