Микрологистическая система KANBAN

Микрологистическая  система KANBAN

 

Микрологистическая система KANBAN (в переводе с японского - карта) является одной из первых попыток  практического внедрения концепции "точно в срок" корпорацией Toyota Motor. Система KANBAN представляет собой  первую реализацию "тянущих" микрологистических систем в производстве, на внедрение которой от начала разработки у фирмы Toyota ушло около 10 лет. Такой длительный срок был связан с тем, что данная система не могла работать без соответствующего логистического окружения концепции "точно в срок", ключевыми элементами этого окружения явились:

• рациональная организация и сбалансированность производства;

• всеобщий контроль качества на всех стадиях производственного процесса и качества исходных материальных ресурсов у поставщиков;

• партнерство только с надежными  поставщиками и перевозчиками;

• повышенная профессиональная ответственность  и высокая трудовая дисциплина всего  персонала.

Таким образом, в системе KANBAN сочетаются особенности системы "точно в  срок", в частности, малый размер запаса и отдельные производственные единицы. Системы чаще применяются при регулярном выпуске больших объемов продукции, но менее пригодны для дорогих или крупных изделий (расходы на их хранение на складе или доставку велики).

Первоначальные попытки американских и европейских конкурентов автоматически перенести схему KANBAN в производство без учета этих и других факторов логистического окружения потерпели неудачу.

Микрологистическая система KANBAN, впервые  примененная корпорацией Toyota Motors 1972 г. на заводе "Такахама" (г. Нагоя, Япония), представляет собой систему организации непрерывного производственного потока, способного к быстрой перестройке и практически не требующего страховых запасов. Сущность системы KANBAN заключается в том, что все производственные подразделения завода, включая линии конечной сборки, снабжаются ресурсами в количестве и в сроки, которые необходимы для выполнения заказа, заданного подразделением-потребителем.

Таким образом, в отличие от традиционного  подхода к производству структурное подразделение-производитель не имеет общего жесткого графика производства, а оптимизирует свою работу в пределах заказа подразделения фирмы, осуществляющего операции на последующей стадии производственно-технологического цикла. [1]

Средством передачи информации в технологической цепи служат специальные  карточки на бумажных, пластиковых (прикрепляемых к контейнеру), цифровых или иных носителях информации. Различают карточки заказа (производственные) и отбора (транспортные). Карточки отбора несут информацию о том, сколько и каких предметов нужно забрать со склада и доставить к месту потребления, карточки заказа — сколько и чего нужно изготовить в месте производства и доставить на склад. В свою очередь, карточки заказа делятся на два вида:

1) предназначенные для использования при изготовлении изделий мелкими партиями;

2) предназначенные для использования при изготовлении изделий крупными партиями (сигнальные карточки).

Карточки отбора бывают:

1) внутренние (межоперационные и т. д.);

2) внешние (карточки поставщика, перевозчика и т. п.).

Для выполнения своих  функций внутренние карточки отбора и карточки заказа имеют следующие реквизиты:

• обозначение типоразмера детали или сборочной единицы;
• номер производящего их участка или линии;
• номер потребляющего их участка или линии (этот реквизит у карточек заказа отсутствует);
• тип и вместимость тары в потоке деталей (сборочных единиц) данного типоразмера;
• номер склада, где хранятся данные детали или сборочные единицы;
• номера и расположение стеллажа и позиций для хранения;
• номер карточки;
• общее количество карточек в обороте.

Сигнальные  карточки имеют дополнительные реквизиты: точку заказа и размер партии поставки. Эти карточки имеют треугольную форму и навешиваются на контейнер с мелкими деталями широкого использования (т. е. унифицированными деталями) на уровне точки заказа. Карточки поставщика содержат дополнительные реквизиты, указывающие на способ и периодичность доставки комплектующих изделий от фирм-производителей на головное предприятие. На фирме Тоуоtа для внешних поставщиков обычно принят интервал доставки, равный четырем часам, тогда как внутри автосборочного завода интервал планирования составляет всего два часа.

 

 

Рис. 1 Виды карточек «канбан» [2]

 

Информационные системы, аналогичные «канбан», существуют в  любой организации. Они определяют формы и правила обращения  документов, сопровождающих движение материальных потоков в производстве. Однако информационная система «канбан» - принципиально новый шаг в этом направлении. Ее новизна определяется не столько формой и реквизитами карточек, сколько выполняемыми функциями и правилами обращения, вытекающими из них. Кроме того, новизна системы не имела бы смысла, если бы правила не выполнялись.

Правила движения карточек «канбан»:

1. Любое перемещение изделий без карточек запрещено.
2. Для перемещения используются только стандартные контейнеры фиксированной емкости.
3. Бракованная продукция не должна поступать на следующую операцию (находиться в контейнере).
4. На каждый контейнер приходится только одна карточка заказа и одна карточка отбора.
5. Любой отбор, превышающий указанное в карточке количество, запрещен.
6. Производство в больших количествах, чем указано в карточке, запрещено.
7. Число карточек, находящихся в обороте, должно быть минимальным.
8. Различные типоразмеры изделий производятся в последовательности, заданной порядком поступления карточек заказа на участок.

В простейшем случае механизм «вытягивания» предметов обработки с помощью карточек «канбан» реализуется следующим образом: Пусть в технологической цепи произвольно выделена некоторая связанная пара «поставляющее звено - потребляющее звено», которые взаимодействуют между собой только через назначенный им буфер (склад, накопитель, зону хранения). Буфер предназначен для хранения оборотного и, если нужно, страхового задела предметов труда в контейнерах, а также для накопления пустых контейнеров. Каждый контейнер несет одну прикрепленную к нему карточку:

• карточку отбора - при движении от буфера к потребляющему звену, когда он заполнен, и от потребляющего звена к буферу, когда он пуст;
• карточку заказа — при движении от буфера к поставляющей позиции, когда он пуст, и от поставляющей позиции к буферу, когда он полон.

Смена на контейнере карточки заказа на карточку отбора, относящихся  к одному типоразмеру деталей, может  происходить только в буфере, где  циклы оборота карточек пересекаются. Смена карточки на такую же, но относящуюся  к другому типоразмеру деталей, может происходить только на потребляющей и поставляющей позициях через картотеки 7 и 2 соответственно.

Работа механизма  «вытягивания» включает три фазы:

• потребляющее звено, получив заказ от последующего по ходу технологического процесса звена, определяет свою потребность в деталях, необходимых для выполнения данного заказа. Из картотеки 1 выбираются соответствующие карточки отбора (одна или несколько), которые по мере освобождения контейнеров по одной прикрепляются к ним и транспортируются в буфер;
• в буфере на основании информации карточек отбора выбираются контейнеры, заполненные требуемыми деталями. С них снимаются карточки заказа и прикрепляются на поступившие пустые контейнеры, с которых, в свою очередь, карточки отбора перемещаются на отобранные заполненные контейнеры. Таким образом, на каждом отобранном контейнере с деталями карточка заказа заменяется на карточку отбора, на таком же количестве пустых контейнеров карточки отбора заменяются на карточки заказа. Заполненные контейнеры с карточками отбора отправляются к месту потребления. Пустые контейнеры с карточками заказа отправляются к месту производства;
• поставляющее звено, получив из буфера пустые контейнеры с карточками заказа, планирует свою потребность в материалах и размещает соответствующие заказы в предыдущих (по ходу технологического процесса) звеньях. Поступившие с пустыми контейнерами карточки заказа служат основанием для запуска в производство именно таких и именно в таком количестве предметов труда, чтобы восполнить ими уменьшившийся запас в буфере. Если поставляющее звено еще занято выполнением предыдущих заказов, вновь прибывшие карточки ставятся в конец очереди на выполнение. Когда заказ выполнен и контейнеры заполнены, они с прикрепленными карточками заказа отправляются в буфер, где соответствующий запас восполняется до прежнего уровня.

Приведенная схема движения материального потока показывает как бы одну «плоскость» процесса, обеспечивающую «вытягивание» и производство одного типоразмера деталей. Гибкость системы, т. е. быстрый переход в другую «плоскость» или к другому типоразмеру, поддерживается картотекой. А именно, когда контейнер с заготовками оказывается порожним, в картотеке выбирается карточка отбора со склада заготовок того типоразмера, который заказан этой линии следующим за ней производственным подразделением (например, сборочным конвейером). После чего действует та же схема, но применительно к другому типоразмеру деталей. При возникновении дефицита на складе в оборот запускаются срочные карточки с одной красной полосой, проходящие картотеку 2 вне очереди, или аварийные с двумя красными полосами, требующие снятия с линии очередной партии и запуска аварийной партии.

Общее число карточек, находящихся в обороте, призвано точно и адекватно отражать объем  незавершенного производства. Действительно, так как межлинейная транспортировка  и хранение на складе предметов труда разрешено только в стандартных контейнерах, а на каждый контейнер приходится по одной карточке каждого вида, то количества контейнеров и карточек каждого вида равны. Контроль числа карточек позволяет контролировать незавершенное производство. Стремление к его минимизации приводит к правилу минимального числа карточек, находящихся в обороте. Необходимое число карточек для некоторого изделия можно рассчитать, пользуясь методами теории управления запасами. Например, следующим образом:

Z=DT(1 + K)/Q,

где  Z — общее число карточек (контейнеров), находящихся в обороте;

D — среднедневное  потребление предметов труда,  шт.;

Т— ожидаемое время  пополнения запаса, дн.;

Q — емкость контейнера, шт.;

К — коэффициент страхового запаса.

 

Рис. 2 Схема движения материального потока изделий и  оборота сопровождающих из карточек в системе JIT. [2]

 

Пути минимизации заделов  показаны на рис. 3.

Рис. 3 Пути минимизации  запасов и заделов незавершенного производства в системе JIT. [2]

 

При операциях в системе KANBAN используются следующие правила  двух карточек "kanban":

1. Не может быть  изготовлено ни одного изделия  до тех пор, пока карточка  производственного заказа не  разрешит производство.

Рабочие могут выполнять  регламентные работы, проводить уборку или работать над проектами по улучшению до тех пор, пока не прибудет карточка производственного заказа. Соответственно карточка отбора контролирует транспортировку изделий между участками обработки (сборки).

2. Могут применяться  только стандартные контейнеры, они всегда заполнены предписанным  малым объемом продукции.

3. На контейнер точно  приходится одна карточка отбора  и одна карточка производственного  заказа.

Основными показателями работы такой системы являются объем  контейнера и количество их в системе. Контроль очень точен, гибок и  чувствителен; предотвращает нежелательный рост уровня запаса. [1]

Основные  правила системы канбан:

1. Последующие процессы  изымают детали с предыдущих  процессов. (На некоторых заводах  детали и материалы на процессы  доставляют специальные разносчики. В этом случае разносчики изымают детали из процесса 1 только тогда, когда из процесса 2 поступит канбан перемещения).

2. На предыдущих процессах  производится только то, что изъято  последующим процессом (или разносчиком  деталей). Точное количество деталей  или изделий указано на канбане.

3. На последующие процессы  поступают только бездефектные  изделия. Это означает, что в  случае обнаружения брака выпуск  продукции приостанавливают до  момента устранения проблемы, вызвавшей  дефекты. В производственной системе  с низким уровнем запасов это правило выполняется при помощи таких методов, как защита от ошибок и автономизация (подробнее об этих методах далее).

4. Все детали всегда  сопровождаются канбана-ми. Поскольку  в обороте находится постоянное  количество канбанов, эти карточки  являются средством визуального управления запасами, хранящимися в рабочей зоне.

5. Для того чтобы  преодолеть неустойчивость спроса  и устранить потери, выпуск продукции  следует выровнять по объему  и ассортименту. Равномерное распределение  объема выпускаемых изделий с течением времени позволяет добиться непрерывного производственного потока.

6. Количество канбанов  следует использовать в качестве  инструмента тонкой настройки.  Поскольку выпуск продукции начинается  тогда, когда указано в канбане,  незначительные изменения в количестве изделий легко скорректировать путем изменения частоты циркуляции канбанов между процессами.

7. Производство следует  стабилизировать, рационализировать  и упростить. В этом правиле,  как и в правиле 3, речь идет  о методах усовершенствования  производства, при помощи которых можно устранить потери и избежать непредсказуемости. [3]

Система KANBAN ощутимо уменьшает  запасы материальных ресурсов на входе  и незавершенное производстве на выходе, позволяя выявлять "узкие  места" в производственном процессе. Когда проблема решена, объем буферных запасов снова снижается, пока не обнаружится следующее "узкое место". Таким образом, данная система позволяет установить баланс в цепи поставки путем минимизации запасов на каждом этапе.