KANBAN - Sistemas de Coordenação de Ordens

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PCP
- Sistemas de Coordenação de Ordens (SCO) -
KANBAN
Eduardo B P de Castro
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Algumas regras básicas sobre o funcionamento kanban
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Pode ser encarada sob dois aspectos: o tamanho do lote do item para cada contenedor e cartão, e o número total de contenedores e cartões por item, definindo o nível total de estoques do item no sistema.
Na prática, apesar de a busca pelo lote unitário ser contínua, normalmente definimos o tamanho do lote em função de dois fatores:
1) O número de setup que nos dispomos a fazer por dia:
Quanto maior for o tempo de setup, maior o tamanho do lote para diluir seus custos e menor a sua freqüência de produção diária.
2) O tamanho do contenedor onde serão colocados os itens:
Deve-se procurar reduzir os tipos de contenedores.
NÚMERO DE KANBANS E TAMANHO DOS LOTES
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Estabelecido para cada item o tamanho do lote por contenedor, pode-se projetar o número total de lotes no sistema.
 
A determinação do número de cartões kanban é função do tempo gasto para a produção e movimentação dos lotes no sistema produtivo, bem como, da segurança projetada. Existem equações matemáticas para o seu cálculo 
Quanto mais cartões, maior o estoque em processo e menor a possibilidade de faltar material num certo setor. Por outro lado, uma quantidade abaixo do ideal causa rupturas constantes no fornecimento de ao processo subseqüente a qual ocasionará rupturas em cadeia e o sistema pode entrar em colapso. 
Pode-se considerar quatro casos, dependendo da variedade de itens da unidade produtiva/ sistema de produção controlada pelo kanban.
NÚMERO DE KANBANS E TAMANHO DOS LOTES
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Pode ser encarada sob dois aspectos: o tamanho do lote do item para cada contenedor e cartão, e o número total de contenedores e cartões por item, definindo o nível total de estoques do item no sistema.
Na prática, apesar de a busca pelo lote unitário ser contínua, normalmente definimos o tamanho do lote em função de dois fatores:
1) O número de setup que nos dispomos a fazer por dia:
Quanto maior for o tempo de setup, maior o tamanho do lote para diluir seus custos e menor a sua freqüência de produção diária.
2) O tamanho do contenedor onde serão colocados os itens:
Deve-se procurar reduzir os tipos de contenedores.
NÚMERO DE KANBANS E TAMANHO DOS LOTES
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NÚMERO DE KANBANS
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NÚMERO DE KANBANS
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NÚMERO DE KANBANS
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NÚMERO DE KANBANS
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NÚMERO DE KANBANS
Utilizando as fórmulas anteriormente dadas temos que o número total de kanbans (R e P) é dado por:
Destes 16, o número de kanbans de requisição R é dado por:
o número de kanbans P é dado por:
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NÚMERO DE KANBANS
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NÚMERO DE KANBANS
Sistema com dois cartões:
D = 500 itens/dia;	 Q = 20 itens/cartão; 	S = 0,1 do dia;
Tprod = 0,2 do dia (em função dos custos de setup da máquina, pretendemos fazer em média 5 preparações por dia para este item);
Tmov = 0,25 do dia (o funcionário responsável pela movimentação dos lotes entre o produtor e o consumidor está encarregado de fazer 8 viagens por dia);
N = 5,5 + 6,87
N = 6 cartões kanban de produção + 7 cartões kanban de movimentação
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NÚMERO DE KANBANS
Sistema com um cartão:
D = 1500 itens/dia;	Q = 10 itens/cartão; 	S = 0,05 do dia;
Tprod = 0,062 do dia (o produtor emprega entre preparação da máquina e produção de um lote de 10 itens, 30 minutos de um dia de 480 minutos);
Tmov = 0;
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NÚMERO DE KANBANS
Sistema com fornecedores:
D = 1200 itens/dia;	Q = 40 itens/cartão; 	S = 0,2 do dia;
Tprod = 0;
Tmov = 1 dia (vamos supor que o fornecedor realize duas viagens a nossa empresa por dia, uma no início da manhã e outra no início da tarde);
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NÚMERO DE KANBANS
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NÚMERO DE KANBANS
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NÚMERO DE KANBANS
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PAPER: Effect of kanban size on just-in-time manufacturing systems
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Para atingir a maior eficiência de um sistema, inúmeros parâmetros na optimização das condições para o sistema de produção devem ser determinados com cuidado. Entre eles, o tamanho do Kanban é obviamente um dos principais. Geralmente, um tamanho grande de kanban implica em um nível de estoque maior, porém um lead-time menor beneficiado por set-up de máquinas menos freqüentes.
Efeito do tamanho do kanban em sistemas de manufatura just-in-time
QUESTÕES:
1 - Qual a influência do tamanho do Kanban sobre o desempenho de sistemas de produção JIT, incluindo tanto sistemas 100% puxados e/ou híbridos 
2 - Qual o efeito do tamanho do Kanban sobre a interação do fill-rate e o lead-time de um sistema de produção JIT
3 - Com referência às conclusões acima, qual o tamanho do kanban viável para otimizar o desempenho da produção em termos do fill-rate e do lead-time.
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Estudos de desempenho
Chan e Tang compararam o desempenho de sistemas empurrados e puxados através de simulação. Sistemas empurrado tradicional, puxado e híbrido foram usados para comparação.
O estudo concluiu que o desempenho do sistema de fabricação híbrido obteve a melhor classificação entre os três. 
Vários estudos concordam com a equação da Toyota para calcular o número ideal de Kanbans necessários para a produção. O número ótimo de Kanbans, n, pode ser expresso geralmente pela equação seguinte:
onde dave é a média da demanda diária, tw o tempo de espera, tpc o tempo de processamento por contenedor, S é o fator de segurança, e K o tamanho do contenedor.
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Tipos de Processos Simulados
Mechanism of the material and message flow in a Pull-type manufacturing system. 
Mechanism of the material and message flow in a Hybrid-type manufacturing system. 
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Parametros Simulados
exemplo
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Medidas de Desempenho
Unsatisfied order is defined as the difference between the actual number of units produced and the level of demand. 
Manufacturing lead-time is defined as the time between when the customer order is made and that when the order is completely satisfied. 
In-process inventory is defined as the total number of work-in-process item in the system excluding the number of finished goods made. 
Fill rate is defined as the percentage of the demand satisfied. 
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Resultados e Análises
Single Product manufactory in Pull System
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Resultados e Análises
Single Product manufactory in Hybrid System
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Resultados e Análises
SINTESE
A principal vantagem de um tamanho menor do kanban é o menor nível de estoque em processo. 
Do ponto de vista de um fabricante, estoque significa dinheiro. Menores kanbans facilitam um movimento mais rápido de materiais entre as estações. 
No entanto, uma fill-rate de 100% não é facilmente realizável quando um tamanho menor do Kanban é implementado.
De fato, a redução do tamanho do Kanban para atingir um nível de estoque inferior e ao mesmo tempo manter a plena satisfação do cliente (isto é, 100% de fill-rate), pode não ser facilmente implementável em algumas situações reais.
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Resultados e Análises
SINTESE
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PAPER: A continuing lean journey: an electronic manufacturer's adopting of Kanban
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Questões-chave da implementação incluindo fatores culturais, as razões por trás da adoção de um sistema Kanban eletrônico, explicação em detalhes do funcionamento e benefícios da adoção das alterações introduzidas.
CASE: Adoção do kanban na Siemens UK
Considerando suas experiências anteriores de implementação de Produção Enxuta, a adoção pela empresa de Kanban foi em etapas, e a fase final da adoção de fabricação de peças sob o controle do Kanban eletrônico foi combinada com ampla participação, formação generalizada e a inclusão de questões culturais. Este sistema “puxado" conseguiu dramáticas reduções esperadas nos lead-times e estoques mas, depois de ter usado Kanban para obter maior estabilidade interna, a empresa está agora planejando utilizar o sistema externamente. 
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Levando-se emconta os riscos envolvidos com a introdução de Kanban, o primeiro passo prático tomado pela planta foi o desenvolvimento de simulações para ver como a fábrica poderia operar com a produção sendo controlado pelo Kanban.
CASE: Adoção do kanban na Siemens UK
Inicialmente, dados de produção diária foram extraídos para todos os produtos durante os últimos 12 meses. Esta informação foi usada para calcular o desvio padrão da demanda para cada grupo de produtos e para estimar o volume de produtos que seriam qualificados para serem incluídos num sistema Kanban. 
As simulações mostraram que, com a fábrica já organizada em termos de fluxo, uma implementação completa do Kanban não só era viável, mas também poderia gerar melhorias significativas.
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CASE: Adoção do kanban na Siemens UK
Para reduzir o risco e ver na prática como o processo funcionar na fábrica, este consistiu na introdução de um sistema manual simplificado baseado em cartão-P que apenas controlava o maior volume de placas produzidas.
Isto durou vários meses, e serviu para ver se o sistema Kanban poderia ser operado eficazmente em combinação com o sistema ERP já existente.
Esta tentativa não só confirmou que o processo de controle combinado era viável, mas também forneceu uma boa percepção de potenciais benefícios como um fluxo melhor e redução do WIP que poderiam ser gerados por um sistema Kanban em maior escala. Ela também provou ser uma ferramenta fundamental para se começar a mudar a cultura dentro da planta
Estimated reduction in inventory from the introduction of Kanban 
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No entanto, o teste também serviu para destacar um potencial grande problema. A grande variação na demanda por produtos nas operações, que não era ajudada pela produção final impulsionada por ERP, resultava na necessidade constante de alterar os tamanhos do Kanban (o tamanho do estoque Kanban existente em cada pedido posto de operação e reabastecimento).
CASE: Adoção do kanban na Siemens UK
A solução escolhida para superar esta limitação, ao mesmo tempo considerada uma opção mais realista para o longo prazo, foi o desenvolvimento e a adoção de um sistema Kanban automatizado baseado em computador.
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Desde a introdução em agosto de 2006, o sistema Kanban foi expandido para incluir 78 por cento das placas fabricadas pela Siemens na planta.
CASE: Adoção do kanban na Siemens UK
Entre os resultados, por exemplo, o lead-time medio de todos os centros de trabalho foi reduzido de 180h para 60h. Além disso, acima de previsões, a redução nos estoques caiu em proporção com o lead-time, com uma redução de 70 por cento do WIP em todo o processo desde a introdução do Kanban.
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CASE: Adoção do kanban na Siemens UK
The key differences in control methodology between push and pull manufacturing at Siemens Standard Drives Congleton 
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CASE: Adoção do kanban na Siemens UK
Comparing Kanban control system with that envisaged for adoption in the near future 
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SIMULAÇÃO DE UM SISTEMA KANBAN