System kanbanowy organizacji dostaw na przykładzie firmy produkcyjnej

system kanbanowy pull system

Poniższy przykład został opracowany na przykładzie firmy produkującej zawory pneumatyczne. Proces zaopatrywania linii produkcyjnych w podzespoły jest niezwykle złożony, ponadto ulega ciągłym zmianom.

Każde działanie logistyka obarczone jest wieloma zależnościami. Jedną z podstawowych zasad jest dążenie do maksymalnego „odchudzenia” produkcji, minimalizacji zapasów. Jednak z drugiej strony obowiązkiem logistyki jest zapewnienie dostępności wszystkich potrzebnych do produkcji materiałów w czasie i miejscu, kiedy są one potrzebne. Braki na produkcji są zjawiskiem niezwykle groźnym.

Przede wszystkim nie wywiązywanie się ze zobowiązań produkcyjnych, grozi utratą wiarygodności firmy a w skrajnych przypadkach może spowodować utratę klienta, ponadto każdy postój linii produkcyjnej generuje koszty, zgodnie z ideą LEAN jest to marnotrawstwo czasu i pieniędzy.

Dopiero po uwzględnieniu powyższych zasad, można przejść do bardziej szczegółowej analizy łańcucha dostaw. Z powodu bardzo dużej ilości wykorzystywanych materiałów oraz ich różnorodności, nie jest możliwe organizowanie wszystkich dostaw w ten sam sposób.

Z jednej strony mamy duże i drogie obudowy czy elektronikę, a z drugiej niewielkie, tanie uszczelki. Oczywiste wydaje się, że te pierwsze powinny być dostarczane często, natomiast tańsze i niewielkie materiały można przyjmować rzadziej ponieważ koszt zakupu oraz składowania jest niewielki. Uwzględniając organizację dostaw w systemie SAP oraz różne sposoby transportu można wyodrębnić wiele schematów organizacji dostaw.

Podstawą funkcjonowania programu SAP jest system MRP. Dlatego też jednym z podstawowych sposobów generowania zamówień jest system potocznie nazywanym niekanbanowy. Zamówienia na materiały generowane w ten sposób bazują na zamówieniach klientów na zawory. System ten pozwala w znacznym stopniu ograniczyć ilość zapasów.

Dostawy dopasowane są do zużycia części. Jednak, jako że system niekanbanowy bazuje na harmonogramach, jest on mało elastyczny. Aby dostawy mogły być realizowane na czas konieczne jest zamrażanie harmonogramów. To sprawia, że często występują braki przy zamianie zamówień klientów, co z kolei wymusza gromadzenie zapasów.

Dlatego też system ten stosuje się zazwyczaj dla części niewielkich i tanich, których zwiększony zapas nie jest dużym obciążeniem dla przedsiębiorstwa. Dla pozostałych materiałów konieczne było wdrożenie systemu, który pozwoliłby na jeszcze większą redukcję zapasów. Doskonałym narzędziem okazał się system kanbanowy. Zastosowanie tego instrumentu pozwoliło nie tylko na ograniczenie zapasów ale również na szybkie dopasowanie dostaw do przebiegu produkcji.

Przed rozpoczęciem opisu systemu niekanbanowego należy przedstawić sposób tworzenia i funkcjonowania prognoz logistycznych. Do tworzenia prognoz logistycznych popytu na części służy jedna z transakcji systemu SAP. Prognozy tworzy się na okres roku w miesięcznych ilościach. W systemie istnieją dwa rodzaje prognoz: marketingowa oraz logistyczna. Prognoza marketingowa jest uaktualniana raz na kwartał i nie jest uwzględniana w obliczeniach systemu.

Celem tworzenia prognoz marketingowych jest wskazanie trendów, odstępstw od bieżących zamówień. Najważniejszą jest prognoza logistyczna. Jest ona tworzona dla każdego zaworu na każdej linii osobno, przez logistę odpowiedzialnego za dany obszar. Praktyka wskazuje, że podstawą każdej prognozy jest suma miesięcznych zamówień wszystkich klientów na dany zawór, do tego uwzględniana jest produkcja danego zaworu w okresie trzech wcześniejszych miesięcy oraz prognozy marketingowe.

Jak pokazuje doświadczenie w ten sposób wyliczona ilość jest zazwyczaj rzeczywistymi zamówieniami klientów powiększonymi o 10%. Powodowane jest to faktem, że częściej zdarzają się nieplanowane wcześniej zamówienie niż wykasowanie już istniejącego. Czasami prognozy logistyczne są jeszcze bardziej zawyżane, wynika to ze specyfiki zaworu oraz klientów.

W niektórych przypadkach sprzedaż w ciągu miesiąca może różnić się znacznie od wcześniej zaplanowanych. Ze względu na dynamikę sprzedaży, tego typu prognozy aktualizowane są raz na tydzień. Na podstawie tak przygotowanych prognoz system przelicza zapotrzebowania na poszczególne materiały rozkładając zawory na podstawie BOMów, listy części składowych zaworów. Wracając do niekanbanowego systemu tworzenia harmonogramów, zauważyć można, że jest to system spełniający wszystkie założenia MRP.

System ten generuje harmonogramy dostaw dla każdej części bazując na bieżących zamówieniach oraz stanach magazynowych. Sam proces generowania zamówień jest uwarunkowany wieloma parametrami wynikającymi z wewnętrznego funkcjonowania firmy jak i warunków dostawców.

Bardzo istotnym elementem tego systemu jest bieżący stan zapasów każdej części. Jest to suma stanów magazynowych oraz stanów na produkcji.

Nie są uwzględniane część zablokowane przez dział jakości. Wyksięgowanie części ze stanu produkcji następuje w momencie potwierdzenia w systemie gotowości do wysyłki kompletnego zamówienia, czyli „backflushu”. Stan części pomniejszany jest o ilość zużytą do przygotowania danego zamówienia na podstawie listy materiałów (BOM).

Tak wyliczone zasoby są bazą do obliczania daty i ilości następnej dostawy. Następnie generowany jest przez system harmonogram zapotrzebowania na daną części. Ten harmonogram składa się z rzeczywistych zamówień wszystkich klientów, które pomniejszają zasób części. Faktyczne zamówienia powiększane są przez fikcyjne zapotrzebowania, które są proporcjonalnym rozbiciem nadwyżki prognozy logistycznej nad rzeczywistymi zamówieniami klientów.

Do wyznaczania dat i ilości kolejnych dostaw konieczne jest ustawienie w systemie kilku istotnych parametrów. W uzgodnieniu z dostawcą ustala się i zapisuje w systemie ilość części w pojedynczym opakowaniu nazywaną dalej RV(rounding value) oraz minimalna wielkość zamówienia – MLS (minimum lot size).

Pierwsza wielkość uwarunkowana jest przez wykorzystywane opakowanie i wyznacza wielkość, której wielokrotności mogą być zamawiane. Druga wielkość jest to parametr ustalany na życzenie dostawcy i wyznacza wielkość minimalnego zamówienia. Kolejnym 16 parametrem jest PTF (planning time fence), jest to parametr wyznaczający ilość dni roboczych w ciągu, których system zamraża harmonogram.

W większości przypadków jest to 15 dni. Poza tym czasem system może samoczynnie zmieniać harmonogram, np. ze względu na zmianę zapotrzebowania. Harmonogramy wysyłane są do dostawcy co miesiąc, ewentualnie częściej w sytuacji kiedy nastąpi zmiana wygenerowana przez system. Jednym z ważniejszych parametrów w kontekście tejże pracy jest ST (safety time). Parametr ten wskazuje wielkość zapasów stanowiącą iloczyn średniego dziennego zapotrzebowania oraz ilość dni roboczych zapasów określonych przez ten parametr.

ST wyznacza minimalną wielkość jaka może być w zakładzie w momencie kolejnej dostawy. Na przykład ustalając ST jako wartość 3, zapisujemy w systemie informację, aby harmonogram dostaw był tak organizowany, że każda kolejna dostawa wypadała w dniu, kiedy po uwzględnieniu obecnych zapasów i planowanych realizacji zleceń poziom zasobów był wystarczający na realizacje zleceń przez trzy dni robocze. Przy czym są to trzy dni liczone jako średnie zapotrzebowanie na dany materiał.

Tak więc mając zużycie miesięczne danej części na poziomie 1000, przy 22 dniach roboczych w miesiącu, średnie dzienne zapotrzebowanie wynosi 45. Tak więc system powinien ustawiać dostawy w dniach kiedy zapas części będzie nie mniejszy niż 137 szt. Dzięki temu parametrowi najłatwiej obniżyć stany magazynowe, ponieważ nie ingeruje on w uzgodnienia logistyczne z dostawcą.

Największą wadą tego systemu jest powiększanie rzeczywistych zamówień klientów o nadwyżkę prognoz logistycznych. Z jednej strony jest to niezbędne zabezpieczenie ciągłości produkcji, z drugiej strony jest to zapas, który zazwyczaj nie jest zużywany, co przeważnie powoduje nadwyżkę materiałów. System niekanbanowy stosuje się zazwyczaj dla części tanich, mało rotujących lub nieregularnie używanych.

System ten posiada kilka wad, przede wszystkim tworząc harmonogram dostaw uwzględniana jest prognoza, która zazwyczaj jest nieco większa od faktycznych zamówień, powoduje to ciągłą nadwyżkę części, która jest zabezpieczeniem nieskonsumowanych prognoz.

Rozwiązaniem tego mogłoby być zrównanie prognoz i otwartych zamówień klientów. W takiej sytuacji jednak nie mielibyśmy żadnego zapasu na niespodziewane, dodatkowe zamówienia. Zwłaszcza w sytuacji kiedy harmonogram dostaw materiałów zamrażany jest 14 dni robocze przed planowaną dostawą, a zamówienia klientów na zawory, zamrażane są jedynie na 5 dni roboczych przed datą wysyłki. W takiej sytuacji dodatkowe zlecenie mogłoby nie być zrealizowane na czas, z powodu długiego czasu oczekiwania na kolejne dostawy materiałów.

Pomocnym rozwiązaniem w tym przypadku jest transakcja SAP generująca listę części, których dostawy nie pokrywają całego zapotrzebowania oraz nie ma możliwości automatycznej zmiany daty przez system z powodu czasu dostawy krótszego niż 15 dni.

W takim przypadku każde przyspieszenie dostawy musi być skonsultowane z dostawcą. Innym problemem są zamówienia klientów, które ze względu na różne okoliczności dynamicznego środowiska mimo wcześniejszych prognoz mogą generować nieplanowane wcześniej zamówienia na 5 dni roboczych przed datą wysyłki, w takim wypadku zlecenie produkcyjne generuje się z 4 dniowym wyprzedzeniem, planista często dowiaduje się o takich zamówieniach generując raporty produkcyjne 3 dni przed datą produkcji i choć nadwyżka prognoz powinna zapewnić dostępność części, zdarza się że takie zamówienie przekracza przewidywane odstępstwa.

Także gdyby wszystkie części dostarczane byłyby na podstawie takich harmonogramów, generowałoby to bardzo duże zapasy, które nie zawsze zapewniałyby realizacje wszystkich dostaw na czas.

Konieczność szukania oszczędności poprzez redukcję zapasów magazynowych wymusiła poszukiwanie nowych systemów organizowania dostaw. Jednym z lepszych okazał się wspomniany już wcześniej system kanbanowy. Jest on zgodny z ideą LEAN. Materiały nie są „pchane” harmonogram, ale “ciągnione” poprzez faktyczne zużycie materiałów. W tym przypadku cały obieg kanbanowy funkcjonuje pomiędzy opisywaną firmą a dostawcą. Wprowadzenie zewnętrznego obiegu z dostawca wymaga kilku uzgodnień.

Przede wszystkim dostawca musi otrzymywać dokładne prognozy na najbliższe miesiące. Na podstawie prognoz dostawcy obliczają średnie dzienne zapotrzebowanie oraz planują produkcję. Błędne prognozy mogą doprowadzić z jednej strony do braku wydajności u dostawcy, a z drugiej nadprodukcję i zgromadzenie zbytecznego zapasu, co może wygenerować dodatkowe koszty.

Poza tym uzgodnić trzeba wielkość jednego kanbanu oraz czas realizacji, czyli dostawy materiału od daty otrzymania karty. Dąży się do tego, aby czas realizacji był jak najkrótszy, aby system mógł w jak najkrótszym czasie reagować na zmianę zużycia.

W praktyce jest to najkrótszy czas, jaki potrzebuje dostawca na przygotowanie wysyłki i przewoźnik na dostarczenie towaru. Okres ten waha się od 2 do 8 dni roboczych. Znając średnie miesięczne zapotrzebowanie oraz czas realizacji 1 kanbanu można wyliczyć ilość potrzebnych kart w obiegu. Jest to również wzór niezapisany formalnie.

X – ilość kanbanów w obiegu
M – zapotrzebowanie miesięczne
22 – ilość dnie roboczych w miesiącu.
RV – (rounding value) ilość części w 1 kanbanie.
RTL – (replenishment lead time) ilość dni od momentu zwolnienia kanbanu do
dostawy
ST – (safety time) jest to zapas liczony w dniach, na wypadek opóźnienia dostawy. 18
X=[(M/22)*(RTL+ST)]/RV

Również opróżnienie kanbanu w systemie w tym przypadku odbywa się w inny sposób. Moment zwolnienia kart określa parametr TG(trigger quantity), jest to ilość części, poniżej której generowany jest sygnał zwolnienia kanbanu. TG jest to zasób materiału na magazynie (S001) powiększony o otwarte kanbany(dostawy w drodze). Tak jak w przypadku obiegów kankanowych wewnętrznych, ilość kart zaokrągla się w górę. Tak aby suma materiałów z wszystkich kart nie była mniejsza, niż iloczyn średniego dziennego zapotrzebowania i RTL. Wzór na TG, w nawiązaniu do wcześniejszego wzoru można zapisać:
TG=X-w.

Gdzie w jest to suma materiałów przypisanych do kart kanban w obiegu wewnętrznym. Ponieważ konstrukcja stosowanych obiegów kankanowych nie uwzględnia stanów na produkcji, parametr ten stosuje się w celu zminimalizowania łącznego zasobu materiału na magazynie i na produkcji. Teoretycznie w takim przypadku, przy założeniu zrównoważonej produkcji powinniśmy mieć na magazynie maksymalną ilość jednego kanbanu.

Również ten system ma swoje wady. Przede wszystkim można wymienić to fakt, iż generowanie kanbanów bazuje na stanie magazynowym, nie uwzględnia się zasobów zgromadzonych na produkcji. Jak pokazuje doświadczeni, często zdarza się, że na regałach przy linii oraz na samej linii produkcyjnej gromadzone jest więcej części niż wynika to z kalkulacji obiegu kabnanowego.

Powodem tego bywa zazwyczaj niestosowanie się pracowników do procedur. Karty kanban zwalniane są wcześniej niż przed urzyciem wszystkich części z pudełka. Innym zagrożeniem systemu kanbanowego, działającego w ten sposób jest opóźniona reakcja na zmianę tempa produkcji. W momencie zwolnienia produkcji, wszystkie kanbany wewnętrzne gromadzą się na regale produkcyjnym pomniejszając stany magazynowe(S001) a to powoduje wysłanie sygnału do dostawcy o zapotrzebowaniu na kolejną partię materiału, mimo że jest on niepotrzebny.

Related Post

Share on FacebookShare on Google+Tweet about this on TwitterShare on LinkedIn