Praktyczne aspekty wdrażania Kanban + MRP II

21 Listopad 2007 (http://erp.info.pl/kanbanmrpii/)

Kanban, to opracowana przez Toyotę w latach pięćdziesiątych w Japonii metoda sterowania produkcją będąca częścią zespołu metod i technik zarządzania przedsiębiorstwem rozpowszechnionych w Stanach Zjednoczonych i Europie pod nazwą Lean Manufacturing (szczupłe wytwarzanie). Kanban jest obecnie najpopularniejszą metodą realizacji koncepcji Just-In-Time (dokładnie na czas).

Podejście klasyczne

Klasyczny Kanban opiera się na zasadzie cyrkulacji niewielkich kart. Pojęcie „Kanban” w języku japońskim znaczy po prostu kartka papieru. Są one wykorzystywane naprzemiennie jako:

  • zlecenia produkcyjne
  • dokumenty opisujące zawartość pojemników

Na każdej karcie Kanban jest wydrukowany co najmniej identyfikator pozycji kartotekowej (indeksu), której ona dotyczy. Zwykle podaje się także ilość (pojemność pojemnika), ale nie jest to konieczne, gdyż w klasycznym rozwiązaniu jest to wielkość stała, indywidualnie określona dla każdego indeksu i nie może ulec zmianie. Możliwe jest także umieszczenie informacji dodatkowych, takich jak nazwa i opis indeksu, wydział lub stanowisko produkcyjne czy unikalny symbol karty.

W sytuacji, w której karta wisi na pełnym pojemniku, opisuje ona zawartość pojemnika. W momencie pobierania do wysyłki pojemnika z wyrobami gotowymi pracownik przygotowujący wysyłkę ściąga kartę z pojemnika i przekazuje ją na stanowisko produkcyjne realizujące ostatnią operację lub wiesza na tablicy kart Kanban (w zależności od przyjętego w firmie sposobu przekazywania kart). Pusta karta Kanban, tzn. nie przywieszona do pojemnika jest poleceniem dla pracownika na rozpoczęcie produkcji danego indeksu. (Czasem aby rozpocząć produkcję potrzebnych jest kilka kart.) Pracownik wiesza kartę na pustym pojemniku i rozpoczyna produkcję zapełniając pojemnik w ilości określonej dla tego indeksu. Po zapełnieniu pojemnika zostanie on (wraz z wiszącą na nim kartą Kanban) przekazany na magazyn wyrobów gotowych lub odstawiony na produkcyjne pole odkładcze.

Pracownik realizujący ostatnią operację do wytworzenia wyrobów gotowych potrzebuje półproduktów, które są pobierane bezpośrednio z poprzedniego stanowiska lub magazynu półproduktów. Czynność tę wykonuje pracownik samemu lub realizuje ją magazynier. W momencie pobierania pojemnika z półproduktami zostaje z niego ściągnięta karta Kanban, która z kolei staje się sygnałem dla pracownika wykonującego półprodukty na rozpoczęcie produkcji.

(W praktyce wytyczna mówiąca o ściągnięciu karty w momencie pobrania pojemnika i przekazaniu jej na tablicę zostaje zmodyfikowana. Zamiast tego karta pozostaje wisząc na pojemniku aż do momentu jego całkowitego opróżnienia. W ten sposób wprawdzie sygnał do uruchomienia produkcji uzupełniającej jest opóźniony, ale przemawiają za tym względy praktyczne: dopóki w pojemniku są jeszcze półprodukty, to powinna być także jakaś etykieta, która będzie je opisywać. W końcu przecież ilość półproduktów w pojemniku może wystarczać na kilka pojemników wyrobów gotowych, co oznacza, że pracownikowi realizującemu ostatnią operację, po jej zakończeniu zostanie jeszcze pojemnik z dużą ilością składników, które będą zużywane dopiero na kolejnej zmianie.)

Pracownik wykonujący półprodukty analogicznie postępując wiesza kartę na pustym pojemniku i realizuje produkcję zapełniając pojemnik do określonej ilości przy jednoczesnym zużyciu odpowiednich materiałów pobieranych z magazynu.

Tak wiec każda karta Kanban krąży pomiędzy magazynem (lub produkcyjnym polem odkładczym) a stanowiskiem produkcyjnym stając się wielokrotnie poleceniem uruchomienia produkcji i etykietą na pojemniku. Produkcja przemiesza się w sposób płynny w sposób, który wyklucza konieczność centralnego sterowania poprzez każdorazową generację zleceń dla pracowników przy jednoczesnym unikaniu nadmiernych zapasów. Można więc powiedzieć, że w pewnym zakresie Kanban jest systemem samosterującym, w którym produkcja jest uruchamiana automatycznie w momencie zaistnienia potrzeby. Sterowanie takim systemem odbywa się poprzez wysyłkę (lub bezpośrednią sprzedaż) oraz regulowaniem ilości kart Kanban dla poszczególnych indeksów znajdujących się na produkcji.

Rys. 1. Sposób funkcjonowania klasycznego systemu kart Kanban

Zdarza się, że zamiast cyrkulacyjnych kart Kanban wykorzystywane są karty jednorazowe, tzn. każda karta może mieć tylko jeden przebieg i może składać się z kilku części. Poszczególne fragmenty są odrywane od karty i przekazywane do kierownictwa produkcji w momencie rozpoczęcia i zakończenia produkcji oraz opróżnienia pojemnika. Dzięki temu kierownictwo ma na bieżąco informację o stanie zaawansowania produkcji w toku, ale musi stale generować karty uzupełniające w miejsce dotychczasowych.

W praktyce czasami odchodzi się od tradycyjnej formy papierowej w kierunku innych wariantów Kanbanu: prostszych i bardziej wizualizacyjnych. Tak więc Kanbanem może być po prostu narysowane miejsce na podłodze hali produkcyjnej na kilka pojemników. Pojawienie się wolnego miejsca staje się sygnałem do rozpoczęcia produkcji. Innym sposobem może być wykorzystanie kolorowych piłeczek, krążków, lampek, itp. Pracownik w momencie pobierania wyrobu lub półproduktu wkłada w odpowiednie miejsce piłeczkę, krążek, włącza światło, co automatycznie uruchamia produkcję na poprzedniej operacji.

Kanban jest przede wszystkim techniką sterowania własną produkcją, jednakże może on objąć także poddostawców. W praktyce rzadko do tego dochodzi, gdyż ze względu na opłacalność zwykle transportuje się duże partie materiałów, których czas realizacji jest na tyle długi, że uniemożliwia to szybkie uzupełnienie zapasu. Natomiast zawsze najważniejszą zasadą jest to, by materiałów nigdy nie zabrakło, gdyż tylko w ten sposób można zapewnić ciągłość produkcji. Ostatnio coraz częściej postuluje się obniżanie partii transportowych przy jednoczesnym zwiększeniu częstotliwości dostaw i wykorzystaniu wspólnych przewozów różnych materiałów (od wielu dostawców) w tym samym transporcie. W ten sposób możliwa jest implementacja metody Kanban w zaopatrzeniu bez istotnego zwiększania kosztów transportu, a za to dająca wymierne efekty w postaci obniżenia zapasów i skrócenia całego cyklu produkcyjnego.

Poprawnie wdrożona klasyczna koncepcja Kanban umożliwia osiągnięcie rewelacyjnych rezultatów w postaci wzrostu produkcji i obniżenia zapasów. Dzięki jednoczesnemu zastosowaniu innych metod, jak np. Kaizen możliwa jest znacząca redukcja braków i zmniejszenie zajmowanej przestrzeni produkcyjnej przy mniejszej ilości operatorów. Wszystko to można osiągnąć nie wykorzystując technik komputerowych.

Podejście nowoczesne

Wykorzystanie klasycznej metody kart Kanban posiada jednak pewne wady i ograniczenia wynikające z braku wykorzystania technik informatycznych. Jednym z podstawowych mankamentów jest ograniczenie lub brak możliwości rejestracji zdarzeń zachodzących na produkcji. Całość procesu odbywa się wprawdzie w sposób samosterujący, ale w niektórych przedsiębiorstwach, zwłaszcza w branży farmaceutycznej i spożywczej, system musi także przechowywać historię wytworzenia każdej partii wyrobu gotowego. Oznacza to konieczność umiejętności odtworzenia przebiegu procesu, tzn. szczegółowej identyfikacji poszczególnych partii materiałowych zużytych do partii wyrobu gotowego oraz umiejętność określenia kiedy, kto i na jakich maszynach wykonywał poszczególne operacje. Tylko dzięki skrupulatnej rejestracji wszystkich zdarzeń na produkcji (rozpoczęcie i zakończenie produkcji, opróżnienie pojemnika, zużycie materiałów lub półproduktów i innych) możliwe jest wprowadzenie dobrej praktyki produkcyjnej (GMP).

Rejestracji zdarzeń zachodzących na produkcji może się odbywać w sposób automatyczny dzięki uzupełnieniu każdej karty Kanban o kod kreskowy, w którym zaszyty byłby jej symbol. Ponieważ karty Kanban są w takim rozwiązaniu drukowane wprost z sytemu komputerowego program przechowuje powiązane z danym symbolem informacje o indeksie i ilości. Pracownik rozpoczynając produkcję po prostu sczytuje kod kreskowy z karty Kanban. Może to wykonać np. przy użyciu komputera wyposażonego w czytnik znajdującego się na hali produkcyjnej i ustawionego koło tablicy kart Kanban lub przy pomocy posiadanego terminala radiowego. Analogicznie pracownik odczytuje kod w momencie zakańczania produkcji i innych zdarzeń. Są to proste czynności, które nie zajmują dużo czasu, a bardzo wiele znaczą z punktu widzenia potrzeby gromadzenia odpowiednich informacji.

Rys. 2. Przykład zarejestrowanych zdarzeń na karcie Kanban w aplikacji TETA 2000

System informatyczny może także w tle automatycznie generować całość dokumentacji obrotowej koniecznej z punktu widzenia wymogów formalno ? prawnych. Chodzi tu zwłaszcza o dokumentowanie pobrań materiałowych (RW) i przekazania wyrobów na magazyn (PW), jak również związanych z przesuwaniem detali między magazynami (MM), wydawaniem indeksów do obróbki w kooperacji (WZ) i ich zwrotnym przyjmowaniem (PZ) oraz wiele innych.

Kierownictwo może przy użyciu systemu na bieżąco kontrolować przebieg produkcji i odpowiednio szybko reagować na wszystkie odchylenia i nieprawidłowości.

Rys. 3. Przykład raportu pokazującego stan zaawansowania produkcji w toku w programie TETA 2000

Dzięki informatyzacji możliwa jest także lepsza wymiana informacji między pracownikami. Na przykład w momencie rozpoczynania produkcji (o czym wie system na podstawie odczytanego przez pracownika kodu kreskowego z karty) magazynier może automatycznie otrzymać w przenośnym terminalu informację o tym, jakich materiałów i półproduktów brakuje. W jego szczegółowej specyfikacji zostaje mu wyszczególnione z jakich magazynów i lokalizacji powinny być pobrane poszczególne pojemniki (m.in. aby zachowana była zasada FIFO) oraz na jakie wydziały lub linie produkcyjne należy je dostarczyć.

W klasycznym podejściu wymaga się produkcji bezbrakowej. W praktyce założenie to często nie jest możliwe do realizacji. Natomiast najważniejszą rzeczą jest, aby w sytuacji wystąpienia braku nastąpiła jego szczegółowa identyfikacja i rejestracja w systemie w celu przyszłej analizy przyczyn i statystyk. Pojawiające się w procesie produkcyjnym braki mogą dotyczyć bądź samego wyrobu lub półproduktu bądź pobieranych materiałów, co zwykle wynika z winy dostawcy. Powinna być możliwa szeroka klasyfikacja braków w przekroju ich rodzajów i odmian.

Jeśli wykrycie wybrakowanego wyrobu miało miejsce jeszcze w trakcie produkcji system może nakazać produkcję uzupełniającą, aby pojemnik po zakończeniu operacji był pełny. W tym celu może być konieczne pobranie dodatkowych składników (materiałów lub półproduktów) przy użyciu standardowych procedur (np. z wykorzystaniem terminala radiowego magazyniera). Jeśli jednak z różnych przyczyn nie jest możliwe uruchomienie produkcji uzupełniającej, to należy przyjąć na magazyn pojemnik niepełny. Ew. różnicę można dorobić przy realizacji kolejnej karty Kanban. De facto oznacza to, że w danym pojemniku ilość sztuk będzie inna od standardowej, a to oznacza odstępstwo od klasycznej zasady pojemników równej wielkości. Jednakże nie jest to problemem dla systemu komputerowego, który rejestruje niezależnie wszystkie informacje o każdym pojemniku, a przy ustalaniu zapotrzebowania na składniki dla kolejnego etapu produkcji jest w stanie uwzględnić, nie tyle ilość pojemników, co przede wszystkim faktyczną ilość detali zawartych w pojemnikach.

Integracja z MRP II

W systemie komputerowym oprócz mechanizmów umożliwiających rejestrację zdarzeń z kart Kanban i integrację z terminalami radiowymi może jednocześnie istnieć zaawansowane planowanie produkcji z wykorzystaniem harmonogramu głównego i MRP II. Jednoczesne współistnienie szczegółowego planu produkcji będącego wynikiem rozwinięcia MRP II jest bardzo pomoce w zarządzaniu ilością kart Kanban na produkcji. W takim układzie kierownictwo tworzy tyle kart Kanban ile wynika z zapotrzebowania na dany okres (np. dzień, zmianę).

Wykorzystanie algorytmu MRP II umożliwia odpowiednio wczesne wyrycie przeciążeń. W krótkim okresie przy użyciu systemu można zidentyfikować potrzebę dodatkowej pracy w godzinach nadliczbowych lub dniach wolnych w celu realizacji bieżących zamówień. W dłuższym okresie system pomaga określić potrzeby inwestycyjne w nowe maszyny i urządzenia.

Wykorzystanie długookresowego planowania MRP II umożliwia także przygotowanie długoterminowych planów zaopatrzenia wymaganych w sieciach dostaw przez poddostawców części i materiałów. Takie długookresowe plany zaopatrzenia tworzy się na podstawie prognoz popytu lub długookresowych planów sprzedaży ustalonych z odbiorcą wyrobów.

Konstrukcja algorytmu MRP II może uwzględniać wiele aspektów związanych np. z koniecznością utrzymania dodatkowych zapasów bezpieczeństwa, z kolejkowaniem zadań w sytuacji wystąpienia przeciążeń czy uwzględnieniem przestojów wynikających z przeglądów i remontów maszyn. Toteż wykorzystanie informacji ze szczegółowego planu produkcji do wyznaczenia ilości kart Kanban zapewnia praktyczne zastosowanie tych aspektów.

System powinien umożliwić ustalenie takich wielkości produkcji wszystkich podzespołów, które zapewniłyby płynną realizację końcowych operacji technologicznych także w sytuacji wystąpienia braków międzyoperacyjnych. Zintegrowany algorytm MRP uwzględnia zdefiniowane współczynniki braków i zwiększa tym samym zapotrzebowanie na ilości podzespołów, co przekłada się na odpowiednio większe ilości wygenerowanych dla nich kart Kanban.

W poszukiwaniu systemu informatycznego

Współcześnie dostawcy systemów MRP II / ERP w większości nie posiadają modułów do obsługi sterowania produkcją przy użyciu kart Kanban. Praktycznie dostępnych jest jedynie kilka drogich i słabo dostosowanych do polskich wymogów prawnych pakietów z Zachodu. Alternatywą jest rozwijany od prawie dziesięciu lat przez wrocławską firmę TETA (www.teta.com.pl) pakiet klasy ERP pod nazwą TETA 2000. Został on stworzony dla dużych oraz średnich przedsiębiorstw i jest w pełni zgodny z wszystkimi wymogami formalno prawnymi, a jednocześnie został wyposażony w wiele zaawansowanych funkcji do zarządzania nowoczesnym przedsiębiorstwem, wśród których znajduje się m. in. moduł Kanban.

Obecnie firma TETA rozwija nowy produkt TETA Constellation, który jest następcą pakietu TETA 2000. Będzie on także wyposażony w moduł kart Kanban.

Studium przypadku

Międzynarodowy koncern GKN Automotive jest światowym liderem w produkcji podzespołów dla przemysłu motoryzacyjnego i lotniczego. Obecny jest w ponad 30 krajach głównie w Europie, Ameryce i Azji Polski oddział powstał w roku 1996, a od jesieni 1998 siedzibą firmy stała się Oleśnica.

W nowoczesnej fabryce wytwarzane są przeguby homokinetyczne oraz półosie napędowe. W gronie odbiorców GKN Automotive Polska Sp. z o. o. znajduje się większość krajowych i wiele zagranicznych producentów samochodów.

Wdrożenie pakietu TETA 2000 ze szczególnym uwzględnieniem modułu Kanban pozwoliło firmie na znaczną poprawę produktywności, obniżenie poziomu zapasów i większą efektywność w zarządzaniu produkcją.

„TETA Logistyka i TETA Produkcja, elementy pakietu TETA 2000 stanowią obecnie informatyczny krwioobieg w naszej organizacji. Ich bogata funkcjonalność oraz otwartość TETY na nasze specyficzne potrzeby pozwoliła nam wprowadzić do firmy nowoczesne metody zarządzania takie jak Lean Management – sterowanie przepływem dóbr za pomocą kart Kanban” mówi Adam Ryniak – Dyrektor Generalny GKN Automotive Polska Sp. z o.o.

Zobacz inne wpisy:

Możesz śledzić komentarze do tego wpisu dzięki kanałom RSS 2.0. Komentarze są w chwili obecnej zamknięte, ale możesz trackback z własnej strony.

W chwili obecnej nie ma możliwości komentowania tego artykułu.

© 2017, Centrum informacji o ERP, http://erp.info.pl, Zbyszek Lisowski, tel. +48 601 205 182, e-mail: peritus@erp.info.pl