REVISIÓN DEL SISTEMA
2.6. Relaciones y comparaciones.
2.6.2. Integración de KANBAN con MRP
Las siguientes ideas son basadas en la obre de Raymond S. Louis (Raymond, 1997). Menciona en su obra que al aplicar técnicas de manufactura esbelta para eliminar actividades que no agregan valor es necesario también hacerlo al sistema de reposición de materiales o recursos. La idea sería aplicar las técnicas de eliminación de desperdicios a toda la cadena de valor para que se tengan áreas débiles o cuellos de botella, mirando la cadena de valor como una tubería de agua, la idea es que la tubería no tenga fugas de agua. La Figura 2.12 muestra la secuencia de resultados al eliminar actividades que no añaden valor en la cadena de valor.
Fig. 2.12 Reducción de actividades que no añaden valor (Raymond, 1997)
Kanban
Kankan es una palabra japonesa que significa tarjeta. Y es un sistema de información desarrollado por la fábrica de autos Toyota para implementar el JIT (just- in.time). En un proceso de producción en flujo, el JIT significa que las piezas necesarias para el ensamble llegan a la línea de montaje en el momento en que se necesitan y sólo en la cantidad necesaria. El kanban es una herramienta operativa que gestiona y asegura la producción JIT. El kanban autoriza la producción de entrega de piezas o componentes requeridos, desencadenando la producción en función del consumo, y es el medio mediante el cual el sistema de producción esbelta se mueve regularmente. Las tarjetas kanban llevan información horizontal y verticalmente dentro de la empresa y hacia los proveedores. En el sistema Kanban, todos los movimientos de la planta pueden unificarse o sistematizarse, sincronizando todas las áreas de la planta para trabajar coordinadamente en la manufactura del producto final.
+ Sólo se envía a la etapa siguiente del proceso piezas con calidad. Hay que asegurar la calidad de las piezas antes de ser colocadas en su respectivo contenedor.
+ Los operarios de las operaciones subsiguientes toman las piezas que requieren. + Nada se hace o mueve sin la correspondiente orden o tarjeta kanban.
+ Sólo se produce la cantidad que se ha retirado por la operación siguiente.
+ El programa del ensamble final debe ser objeto de una nivelación de carga con una secuenciación equilibrada.
+ El sistema productivo debe estar estandarizado y a régimen estable.
En el sistema Kanban es el consumo de componentes el que desencadena la autorización para reposición en forma de tarjeta de movimiento interno, de producción o de proveedores.
El kanban puede manejar: tarjeta de retiro o movimiento interno, tarjeta de orden de producción y tarjeta de proveedor. Una tarjeta de retiro es una solicitud de componentes para una estación de trabajo realizada por un nivel anterior del sistema. Las estaciones de trabajo designan espacios de almacenaje denominadas áreas de entrada y de salida. El área de entrada contiene materiales en bruto, componente y/o subensambles en contenedores que aprovisionan a la estación de trabajo de los elementos que requiere para la producción; el área de salida contiene los elementos terminados de cuya producción es responsable dicha estación de trabajo. Cuando empiezan a tomarse piezas de un contenedor para la producción, la estación de trabajo que usa el material separa un tarjeta de retiro y es reportada a la estación de trabajo responsable del aprovisionamiento. La estación de trabajo responsable del aprovisionamiento tiene componentes terminados y almacenados en su área de salida. Una vez comunicado el kanban se transporta el material a la estación de trabajo que requiere el material. Estos kanbans solo fluyen entre la estación receptora y la estación emisora del aprovisionamiento.
Una tarjeta de producción es la autorización para que una estación de trabajo produzca lotes.
El Kanban para el proveedor se utiliza para obtener reaprovisionamiento del proveedor si la pieza es comprada.
En un sistema kanban no debe mandar producto defectuoso a la siguiente estación de trabajo. La estación de trabajo que solicita material mediante la tarjeta de retiro solo debe pedir la cantidad necesaria en el tiempo indicado. La estación que recibe tarjeta de producción solo produce la cantidad indicada en un tiempo indicado. La línea debe estar balanceada.
Recordemos que el Kanban es utilizado en un sistema Pull o JIT que busca la reducción del desperdicio de inventarios, de WIP y sobreproducción.
Calculo del kanban
Hay muchas formas de calcular los kanban. Pero, podemos distinguir cuatro variables básicas en cualquier forma de cálculo de los kanban:
+ Promedio diario de demanda (Average Daily Demand, ADD). + Tiempo de entrega (Lead Time, LT).
+ Inventario de seguridad (Safety Stock, SS, expresado en un decimal: 1.05 = 5% de incremento)
+ Capacidad de contenedor estándar (Standard Container Capacity, SCC). Fórmula propuesta para calcular el número de kanban:
SCC
SS
xx
LT
ADD
Kanban=
*
*(1+0.
)
En numerador de la anterior ecuación es el tamaño de lote kanban. Ésta es la cantidad disponible cuando se activa el kanban. Es el nivel inicial de stock que continuará reponiéndose a la producción durante el período de tiempo en el que las órdenes de reposición se desencadenan y reciben al final. El denominador es la cantidad de la orden kanban. Es la cantidad de la orden que se desencadena cuando empieza el consumo de un contenedor en el sistema kanban de múltiples contenedores. Otras opciones de contenedores kanban usan el numerador como la cantidad de la orden y el proceso se activa de diferentes modos.
I
ARTÍCULO ALMACENADO A CIERTO NIVEL LAS
TARJETAS DE RETIRO AL ALMACÉN COMPARACIÓN DE KANBAN DE PRODUCCIÓN Y RETIRO A CIERTA CANTIDAD DE KANBAN INICIA PRODUCCIÓN EN ESTACIÓN 1 ARTÍCULO TRANSPORTADO A ESTACIÓN 2 FIN
ESTACIÓN DE TRABAJO 1 ALMACÉN ESTACIÓN DE TRABAJO 2 ÁREA DE ESPERA PARA LA ESTACIÓN DE TRAJAJO 2 DEPÓSITO DE KANBAN DE ORDEN DE PRODUCCIÓN DEPÓSITO DE KANBAN DE RETIRO
Fig. 2.14. Sistema Kanban en dos estaciones de trabajo
Las células de manufactura no flexibles son incapaces de cambiar la tasa de producción de la célula incorporando y retirando personal. Los operarios se agregan o retiran de la célula de manufactura en respuesta a un incremento o reducción en la demanda promedio diaria (ADD). Incorporar o retirar operarios mantiene el tiempo de entrega (LT) en las células de manufactura flexibles y permite mantener una cantidad estática de tarjetas de producción. Las células no flexibles no pueden añadir o retirar operarios para evitar la necesidad de situaciones en las que el operario espera a que termine su proceso una máquina en vez de que sea la máquina la que espere al operario. En tales casos, la célula es incapaz de incorporar o quitar operarios para mejorar el tiempo de producción de las piezas. Algunas plantas beneficiarse de un sistema kanban, aunque las células de manufactura no sean flexibles. Como el número de trabajadores no puede ajustarse, debe recalcularse el número de kanban de producción cada vez que cambia el promedio de demanda diaria (ADD). El empleo de la fórmula para el número de kanban para este propósito no representa problema. Sin embargo, cuando se implanta un sistema kanban, puede haber dificultad para establecer el lead time en una célula no flexible. Es importante
determinar el lead time, porque se emplea en los cálculos futuros del tamaño de lote kanban. Como vemos el Lead Time y ADD determinan el número de kanban. Cuando la ADD aumenta, aumenta los números de kanban; pero si el Lead Time utilizado en los cálculos se basa en la demanda más baja, puede salirse el nivel de inventario cuando se presenta una demanda más elevada. Esto es consecuencia de que a mayor demanda, mayor es el Lead Time, mayor es el número de kanban necesarias.
Para calcular el Lead Time para una célula de manufactura no flexible tenemos los siguientes pasos:
Paso 1.- determinar el ADD más elevada para le que se diseño la célula para cada uno de los componentes que se hacen en la célula.
Paso 2.- Determinar el tiempo de operación total combinado y requerido por la célula de manufactura
Paso 3.- Determinar el tiempo total disponible para la producción en la célula de manufactura, tomando el número de minutos por turno y restando el número de minutos para descansos. Si la célula de manufactura para o descansa por hora de comida, por mantenimiento preventivo cualquier otra razón, estos minutos se restan también del tiempo disponible.
Paso 4.- Determinar el tiempo total requerido para los Setup para producir un ciclo de secuencia
Paso 5.- Determinar el tiempo disponible para el Setup mediante la resta del tiempo total disponible para la producción menos el tiempo total de operación.
Paso 6.- Determinar el número de ciclos que pueden realizarse para una secuencia de piezas.
Paso 7.- Determinar el tamaño de lote que debe producirse de cada pieza distinta cada vez que se realiza un ciclo.
Paso 8.- Determinar el Lead Time de la producción de una secuencia de las piezas.
Paso 9.- determinar la relación entre el Lead Time de manufactura y el tiempo disponible para la producción en un día: se divide el tiempo disponible de producción diaria entre los minutos totales de Lead Time de manufactura. Se expresa en forma decimal.
Kanban automatizado AFT (Automated Flow Technology)
Al automatizar el Kanban e integrarlo al MRPII se busca tener un sistema Pull poderoso con una gran flexibilidad para dar buen servicio a los clientes. Un sistema automatizado kanban tiene el propósito de eliminar actividades que no añaden valor a la cadena mediante las siguientes operaciones:
+ Cálculo de los tamaños de lote kanban.
+ Creación de órdenes de compra y transmisión de estas a proveedores en función del consumo.
+ Creación y desplegado en pantalla de órdenes de producción en función del consumo. + Formalización de recepciones.
+ Cálculo de personal para las células de manufactura.
Para hacer una conectividad del kanban automatizado con el MRPII (ver Fig.2.15) se requiere que se programen internamente dos programas de cálculo:
+ KCSP = Kanban Calculation/Simulation Program (Programa de cálculo/simulación del kanban)
+ CSCP = Cell Staffing Calculation Program (Programa de cálculo de dotación de personal en la célula).
KCSP
El KCSP es un módulo que se diseña y programa internamente en la propia empresa. Su objetivo es calcular automáticamente los tamaños de lotes kanban utilizando lo siguiente del MRPII:
+ Requerimientos brutos + Lead Time de la reposición.
+ Niveles del inventario de seguridad.
El KCSP se diseña para que una vez calculado el tamaño del lote kanban para un número de parte o código de alguna pieza en particular, realiza una simulación para determinar si hay una ruptura de stock (stock-out) causada por picos en la demanda, cargas frontales (front loads) o patrones de demanda erráticos. Los picos de demanda son pedidos de gran volumen que superan el Lead Time de reposición. Las cargas frontales son pedidos de gran volumen que se deben satisfacer dentro del Lead Time de reposición. Los patrones
de demanda errática presentan pedidos muy diferentes en cada periodo de reposición. Si la simulación muestra que un tamaño de lote kanban provoca previsiblemente una ruptura de inventario o fuera de límite de stock por causa de picos de demanda o patrones erráticos, el KCSP incrementa automáticamente el tamaño de lote kanban en 1% y corre una nueva simulación. Continuará corriendo simulaciones del número de partes afectado hasta que supere el problema, es decir hasta que no se proyecta un stock-out. Si esta es consecuencia de una carga frontal, se genera un informe de excepción para estudiar alguna acción correctiva. Una vez que el número de parte (Part Number) pasa la simulación, el tamaño de lote kanban (Kanban lot size) se coloca automáticamente en el fichero maestro (ítem master) de componentes del MRPII.
KCSP ¿Pasa simulación? MRPII CSCP INFORME DE EXCEPCIONES DE KANBAN PROVEEDORES PLANTA PISO ¿Si se incrementa pasará? Brruto de MRP. Inventario de seguridad. Lead Time de reposición.
Capacidad del contenedor
ADD Trabajo requerido. Tiempo efectivo del
operario Informe de personal de la célula Terminal decomputadora Codigo de barras del traveler NO SI SI NO Incremento en 1% ADD Tamaño de lote kanba n Pers ona l en célu la
El consumo dispara el kanban Proyección de necesidades
CSCP
El CSCP es un módulo separado que se diseña y programa para calcular los requerimientos de operarios en las células de manufactura flexible. El cálculo se funda en: + ADD
+ Contenido de trabajo operario por pieza (Labor content per unit).
+ Tiempo efectivo de trabajo por operador por día (Operator Effective Time per Day). El CSCP accede a estos datos que están en la base de datos del MRPII, una vez que el KCSP y el MRP han completado sus cálculos. El contenido de trabajo operario por pieza se extrae del fichero de rutas (Router file). El tiempo efectivo de operario por día se obtiene del fichero maestro de centros de trabajo (work center master file). Cuando se calcula automáticamente la ADD, el CSCP la coloca en un fichero maestro de componentes del MRPII (item master file). Una vez que el CSCP los requerimientos de operarios para la célula, los coloca automáticamente en el MRPII.