¿Cuántos kanbans? - La fórmula Kanban, parte 1

Una pregunta frecuente y complicada al diseñar un sistema de extracción es determinar cuantos kanbans para usar en el sistema. Hay dos enfoques posibles. Primero puedes calcular el número de kanbans usando una fórmula de kanban. Debido a la duración del proceso, he dividido esto en dos publicaciones (para la segunda parte, haga clic aquí). Alternativamente, puedes estimar el número de kanbans y ajuste el sistema mientras se ejecuta (como se muestra en una tercera publicación).

Fundamentos de cálculo de Kanban

El número de kanbans define el rendimiento de un sistema de extracción. Si usa muy pocos, tendrá problemas constantes con interrupciones y entregas perdidas o trabajadores y procesos inactivos. Si usa demasiados, desperdicia espacio y dinero para el inventario. Por supuesto, si tiene la opción entre entregas perdidas / trabajadores inactivos o dos partes más en el taller, elegiría dos partes más. Por lo tanto, en los cálculos kanban, es habitual errar por el lado conservador y, en caso de duda, usar más kanbans.

Líneas de mano de obra flexible 3 - Ejemplo de línea

Factores que influyen en el cálculo de tarjetas kanban

En general, hay cinco factores que determinan la cantidad de kanbans en un sistema. Los primeros cuatro son racionales y se muestran en la imagen a continuación. El quinto no es muy racional, pero aún es necesario para que el sistema funcione sin problemas. Estos cinco factores, en el orden que los cubriremos a continuación, son:

• Tiempo regular del cliente: ¿Cuántas piezas necesita el cliente en un período determinado?
• Sistema regular de tiempo de reabastecimiento: ¿Cuánto tiempo se tarda en reponer un producto en su sistema de producción o suministro?
• Fluctuaciones del sistema de reabastecimiento: Si hay problemas en el sistema de reabastecimiento, ¿qué problemas queremos cubrir?
• Fluctuaciones del cliente: Si el cliente ordena más cantidad, o la misma cantidad general pero con menos frecuencia, ¿qué fluctuaciones queremos cubrir?
• Margen de seguridad: ¿Queremos agregar kanbans adicionales para que el personal se sienta más cómodo con el sistema?

Diferentes formas de establecer un sistema de extracción - Parte 1

Los dos primeros factores se explicarán en detalle a continuación. Los otros tres factores se describirán en la segunda parte de esta serie de publicaciones sobre el cálculo de kanban.

Por supuesto, una suposición subyacente importante para el kanban calculo es que el sistema puede entregar piezas más rápido de lo que el cliente las necesita. Si su sistema es demasiado lento, ninguna cantidad de kanbans aumentará su rendimiento de entrega. Una segunda suposición es que las materias primas para el sistema kanban siempre están disponibles.

Buenas y malas formas de calcular el OEE

Precisión del cálculo de Kanban

Fórmula de Kanban, cálculo kanban... suena a física o ciencia, todo suena muy preciso. Pero déjenme ser muy claro en un punto: ¡No es preciso! El cálculo kanban no es más que una estimación muy aproximada usando muchos supuestos. Suposiciones ligeramente diferentes pero igualmente válidas pueden cambiar fácilmente el resultado en un 30% o más. Señalaré los supuestos y sus efectos a continuación para mostrarle el nivel de precisión de la fórmula kanban.

Cómo calcular kanban - Parte 1

A continuación se encuentran los cálculos matemáticos (¡estimaciones!) para determinar el número de kanbans. Importante: ¡Debe calcular esto por separado para cada tipo de producto que desee poner en su stock kanban! No calcule esto solo una vez para la suma de todos los tipos de productos y luego divida los kanbans según el volumen de los tipos de productos. ¡Esto no funcionará!

1. Tiempo regular del cliente - Cliente Takt tiempo takt fórmula

La demanda de nuestro sistema kanban está determinada por la demanda del cliente. El tiempo promedio entre las partes ordenadas por el cliente es la base para convertir los retrasos en el sistema en los kanbans necesarios. Necesitamos el llamado cliente takt (dónde takt proviene del alemán y significa tacto, pulso o sincronización). Si tiene varios bucles kanban en secuencia, siempre tome el cliente final del sistema, no solo la demanda del próximo bucle.

Para calcular el kanban, primero debe decidir qué período de tiempo desea ver. Esto podría ser, por ejemplo, una semana o un mes. Luego debe estimar las horas de trabajo de su sistema durante este período de tiempo. A continuación, debe estimar el número total de piezas entregadas al cliente en el futuro durante este período de tiempo. El cliente takt ahora es simplemente el total de horas de trabajo disponibles de su sistema dividido por la demanda total del cliente durante ese período. Ahora tiene el tiempo promedio entre la demanda de un solo producto (es decir, su cliente takt).

Por ejemplo, supongamos que decide que desea ver las próximas cuatro semanas. Durante estas cuatro semanas, trabaja cinco días a la semana con dos turnos de siete horas cada uno. Por lo tanto, en total tiene 280 horas de trabajo disponibles durante las próximas cuatro semanas, o 1,008,000 segundos (4 semanas x 5 días x 2 turnos x 7 horas; con 3600 segundos por hora).

Estima que la demanda futura de su cliente durante las próximas cuatro semanas es de 36,000 partes. Dividir tus 1,008,000 segundos por 36,000 partes te da un cliente takt de 28 segundos por parte. Por lo tanto, en promedio, su cliente ordenará una parte cada 28 segundos.

Mencioné anteriormente que el cálculo kanban es un estimación muy aproximada. Ya tenemos cierta incertidumbre aquí. ¿Su sistema realmente funcionará 280 horas, o habrá una reunión, una huelga, tiempo extra, un día libre o alguna otra interrupción? Además, para la demanda de su cliente, ¿el cliente realmente pedirá 36,000 piezas? ¿O serán más piezas debido a que su cliente se está quedando sin existencias, o menos piezas si la demanda de sus clientes disminuye? Todo esto agrega incertidumbre. Mi consejo es hacer una buena estimación, pero no exagere. Hay muchas cosas más difusas que se detallan a continuación.

Cómo calcular el número de kanbans

2. Tiempo regular del sistema de reabastecimiento - Tiempo de reabastecimiento

Luego miramos el tiempo necesario para que un kanban haga un círculo completo. Si se saca una parte del supermercado, el kanban se devuelve para reposición. El tiempo entre el kanban que sale del supermercado y el kanban que regresa al supermercado adjunto a una parte se conoce como el tiempo de reposición. Para nuestros cálculos de kanban, este tiempo de reabastecimiento es necesario para estimar el número de kanbans para calcular el numero de tarjetas kanban para abastecer al cliente mientras se reabastece el supermercado.

Una parte importante de este tiempo de reposición es el tiempo desde el comienzo del procesamiento real en el primer proceso hasta que la parte con el kanban regresa al supermercado. Esta vez es conocida como la tiempo de espera. Para una comprensión más fácil, comenzamos nuestros cálculos determinando el tiempo de entrega (es decir, el tiempo para el flujo de material).

2.1 Plazo de ejecución

El tiempo de entrega se puede calcular de manera bastante sencilla utilizando la Ley de Little. Esta ley, nombrada en honor a su descubridor, John Little, determina (para nuestros propósitos) el tiempo de entrega en función del número de partes en el sistema y la velocidad con la que las partes salen del sistema. Por ejemplo, si tiene un inventario de 100 partes en el sistema y el rendimiento indica que quedan 10 partes por hora, entonces el tiempo de entrega total es de 10 horas (100 partes divididas por 10 partes por hora). Un buen ejemplo es esperar en una línea de supermercado. Si hay diez personas frente a usted y, en promedio, el personal de salida atiende a dos personas por minuto, entonces tendrá que esperar cinco minutos.

Desafortunadamente, la imprecisión proviene de obtener los datos, lo que agrega más fluidez a nuestro estimación muy aproximada. ¿Qué número usar para las partes en su sistema? Por supuesto, puede contarlos ahora, pero ¿seguirá siendo válido mañana? Con respecto a los cálculos kanban, recomiendo un enfoque conservador. Tome la cantidad máxima de piezas que caben en su sistema (es decir, suponga que todos sus carriles FiFo están llenos y todas sus máquinas están cargadas a su capacidad). Puede suceder o no, pero aún así desea que su sistema kanban funcione cuando suceda.

En cuanto a la velocidad de salida de las partes del sistema, podría usar diferentes números. Podría usar el inverso del tiempo de ciclo más lento o el rendimiento promedio a largo plazo, etc. Usualmente uso el rendimiento promedio a largo plazo o el inverso del cliente takt (que debería ser similar de todos modos). De esta manera, también he incluido fluctuaciones y pérdidas en el sistema.

No debes olvidar los tiempos de cambio. Si un kanban llega al primer proceso y luego tiene que esperar la configuración (cambio) del primer proceso, esta vez también debe agregarse al tiempo de espera. Si varios procesos en orden serie o paralelo tienen tiempo de cambio, debe estar atento a las superposiciones. ¿Cuánto aumenta el tiempo de entrega en total debido a los tiempos de cambio?

Si su tiempo de entrega incluye retrasos en el procesamiento o envío a granel, también debe tener esto en cuenta. Por ejemplo, si su circuito kanban incluye el envío desde China, el barco demora dos meses, incluidas las aduanas, sin importar cuántas partes haya en el barco. En este caso, el tiempo de entrega sería de dos meses.

2.2 Tiempo de reabastecimiento

El tiempo de reabastecimiento ahora consiste tanto en el tiempo del flujo de material (el tiempo de entrega) como en el tiempo del flujo de información. Como acabamos de calcular (¡estimado!) El tiempo de entrega, ahora solo tenemos que determinar el tiempo para el kanban desde el supermercado hasta el inicio de la producción.

La primera parte es la tiempo de espera del kanban en el supermercado después de que se haya retirado la pieza y el movimiento físico del kanban. Por ejemplo, si cada hora un líder de equipo lleva el kanban de la caja de recolección en el supermercado a la producción, el tiempo de espera promedio de un kanban en el supermercado sería de 30 minutos. Sin embargo, los kanbans pueden esperar hasta 60 minutos si una parte fue sacada del supermercado justo después de que el líder del equipo recogió las tarjetas. Sin embargo, el sistema kanban todavía tiene que funcionar. Por lo tanto, asumimos aquí el tiempo entre recogidas como el tiempo de espera en el supermercado.

En segundo lugar, un tamaño de lote para la producción no solo puede ser un kanban sino múltiples kanbans. Por ejemplo, si la producción comienza solo para un tamaño de lote con múltiples kanbans, el primer kanban tiene que esperar a los kanbans restantes del lote hasta que se complete un lote y pueda procesarse. Si bien el tiempo de espera promedio es más corto, el tiempo de espera máximo es el tamaño del lote en kanban menos uno. Con un enfoque conservador, tomamos el tiempo de espera máximo. si el tamaño de su lote es 10, el tiempo de espera es de 9 kanbans; Si el tamaño de su lote es de 25, el tiempo de espera es de 24 kanbans; y así. Ahora podríamos convertir el número de kanbans en tiempo de espera, pero más adelante queremos volver a convertir el tiempo en kanbans. Por lo tanto, aquí mantenemos el tiempo de espera en kanbans para agregarlos más tarde al total de kanban.

Finalmente, un tamaño de lote puede no procesarse de inmediato. Ya puede haber otros lotes en espera de procesamiento antes de que un kanban en el último lote tenga su turno. Esto suele ser una parte importante del tiempo de reposición. Desafortunadamente, esto también es muy difícil de estimar. He enfatizado anteriormente que el cálculo kanban es solo un estimación muy aproximada. Esta parte aquí es la patada en términos de imprecisión. El tiempo de espera para otros lotes puede fluctuar enormemente. Lo que generalmente hago es suponer que para cada producto de alto rendimiento, un tamaño de lote (que puede ser múltiples kanbans) está esperando frente al último lote.

Por ejemplo, suponga que tiene 10 tipos de productos, 5 de los cuales son de alto rendimiento frecuente, y cada uno de ellos tiene un tamaño de lote de 4. En este caso, el último lote puede esperar otros 4 tamaños de lote que representan