Канбан – инструмент Бережливого производства

Большинство промышленных предприятий автомобильной промышленности сталкиваются с решением задач внутрицеховой логистики. Такие задачи можно разделить на 2 больших сегмента: подбор транспорта по доставке комплектующих и разработка алгоритмов доставки. При разработке оптимальных алгоритмов доставки важно оценивать фактическое значение количества остатков деталей и комплектующих на сборочных постах. Внедрение системы электронного Канбан позволяет наилучшим образом решить такую задачу. 
Канбан – инструмент Бережливого производства, метод подачи сигнала для поставки комплектующих или начала производства, обеспечивающий работу принципа вытягивания. Система Канбан отслеживает запас материалов на каждом из сборочных постов и вовремя сигнализирует о необходимости пополнения с указанием точного количества и места их хранения. 
Оценку запаса деталей на сборочных постах можно осуществлять по-разному. Например, если детали хранятся в ящиках в стеллажах, то можно использовать датчики pick to light.
В случае, если установка датчиков для подсчета остатков деталей затруднительна, то можно заносить информацию вручную. Использование сенсорных панелей операторов и сканеров штрих-кодов позволяет снизить количество ошибок при ручном занесении информации до нуля. 
Все данные, полученные с датчиков, сканеров штрих-кодов и, занесенные через панель операторов передаются посредством ПЛК по промышленной сети в коммуникационный контроллер на базе промышленного контроллера. 
Внедрение системы Канбан реализует, по сути, информационную связь между процессами. Система дает каждому предыдущему процессу указания, основанные на фактических потребностях, а не на планах(прогнозах). Также внедрение Канбан позволяет:

• предотвратить перепроизводство;
• установить приоритет пополнения;
• визуализировать контроль потока материалов.

История
Появление термина канбан связано с перечислением стандартных операций: мастера участков перечисляли выполняемые работы на бумаге и вывешивали их на видном месте рядом с такими же списками мастеров других участков.

Система канбан была разработана и впервые в мире реализована фирмой «Toyota». В 1959 году эта фирма начала эксперименты с системой канбан и в 1962 году запустила процесс перевода всего производства на этот принцип.

В основе организации производства фирмы «Toyota» лежит годовой план производства и сбыта автомобилей, на базе которого составляются месячные и оперативные планы среднесуточного выпуска на каждом участке, основанные на прогнозировании покупательского спроса (период упреждения — 1 и 3 месяца). Суточные графики производства составляются только для главного сборочного конвейера. Для цехов и участков, обслуживающих главный конвейер, графики производства не составляются (им устанавливаются лишь ориентировочные месячные объёмы производства).

В основу принципа канбан положен конвейерный метод производства, а также различные скорости выполнения отдельных технологических операций на производстве. Попробую объяснить на пальцах. При любом производстве есть основное производство («главный конвейер») и дополнительное производство («дополнительные конвейеры»). Темп выпуска конечных изделий задает главный конвейер, в то время как дополнительные конвейеры не могут ускорить темп выпуска изделия, но могут замедлить его, в случае несвоевременного выпуска требуемых деталей.

Постоянное использование философии «точно в срок» позволяет раскрыть необнаруженные дефекты. Так как запасы продукции и деталей могут скрывать проблемы на производстве, то при их уменьшении ежедневный контроль выявит, к примеру, неисправности или простои.

Дополнительно, при производстве может произойти смена приоритетов. К примеру выяснилось что станция, которая производила левые зеркала произвела 20 шт., а станция производившая правые зеркала — 10 шт., в то время как на конвейере находятся 15 автомобилей и необходимо 15 штук зеркал обоих типов. Налицо конфликт метрики — количественно производство не упало (дополнительные конвейеры выпустили 30 изделий в срок), но производство все равно рискует остановится. Kanban призван помочь с этой проблемой.

В упрощенном варианте, Kanban включает в себя два простых правила:

• производственная станция имеет план производства деталей («backlog»). План отсортирован по приоритету, и может меняться в любое время (к примеру станция производящая слишком много левых зеркал должна иметь возможность переключиться на правые как можно скорее);
• количество задач, выполняемых на станции одновременно ограничено (т.е. производить не более заданного количества зеркал одновременно). Это ограничение необходимо для управления скоростью производства на станции, а также скоростью реагирования на изменения плана.

Настоящее время
В последнее время, Kanban набирает большую популярность в производстве программного обеспечения. Некоторые команды считают эту методологию исключительно полезной, некоторые используют по принципу «культа Карго». Основываясь на моем эмпирическом опыте чистый Kanban плохо работает для продуктовых команд, но отлично работает с командами поддержки, такими как:

• группы поддержки программного обеспечения, где не важен «план», но важна скорость реагирования на изменения;
• группы тестирования, работающие отдельно от групп разработки;
• службы поддержки;
• другие примеры «неосновных производств».

Тарный канбан
Представляет собой единицу тары с жёстко закреплённой канбан-биркой, со следующей информацией о содержимых деталях:

• наименование;
• артикул;
• количество;
• адрес получателя;
• адрес отправителя.

Система заказа деталей и узлов по тарному канбану осуществляется следующим образом: по мере окончания деталей в первом тарном канбане оператор убирает его с рабочего места на нижний ярус стеллажа (нижний ярус стеллажа является местом для складирования заказов оператора и получением заказов транспортировщиком) и работает из второго. Транспортировщик забирает порожнюю тару и, поскольку к таре прикреплён канбан, осуществляется обратная связь между оператором и кладовщиком через транспортировщика для заказа материалов.

Тарный канбан имеет недостаток — требуется дополнительная единица тары на каждую единицу детали. Также, объём тары должен быть таким, чтобы время расхода её содержимого было больше времени доставки; иногда, для унификации тары, это проще реализовать дополнительными единицами тары, но их при этом неразрывно соединяют.

Карточный канбан
Представляет собой карточку, имеющую:

• цвет карточки;
• адрес отправителя детали;
• наименование детали, номер детали, количество деталей или узлов, необходимое для поставки по адресу получателя;
• адрес получателя детали.

Один из вариантов цветовой гаммы:

• Синий — производственный канбан (между производственной линией и зоной выдачи);
• Красный — складской канбан (между складом и зоной выдачи);
• Зелёный — межцеховой канбан (между цехами, производствами, заводами и так далее).

Программный канбан
Одна из разновидностей управления разработкой программного обеспечения. Перспективный вариант для аутсорсинговых компаний и фрилансеров, работающих с большим количеством заказов. Технология работает по тому же принципу, что и карточный канбан, но при помощи специального программного обеспечения.

Принципы

• Бирка должна находиться в таре с деталями или быть прикреплена к ним.
• Два канбана на рабочем месте, то есть на одном рабочем месте допускается иметь две нормы деталей. Этот принцип распространяется только на мелкие и средние детали, транспортировка которых осуществляется в специальной таре — данный принцип устанавливает время на транспортировку деталей.
• Отсутствие бракованных деталей на производственной линии (конвейере), так как если бракованные детали будут попадать на конвейер, будет отсутствовать стабильная работа транспортировщика и работа конвейера.
• Формирование новой схемы складского хозяйства:склад должен быть один, максимально приближённый к конвейеру;склад формируется по принципу магазина самообслуживания — транспортировщик движется по складу и сам собирает в тележку необходимые детали и сборочные единицы;детали и комплектующие в нужном количестве должны быть подготовленные для транспортировщика кладовщиком, одним из самых важных факторов является отсутствие пересчёта, либо быстрый пересчёт (мерная, ячеистая тара). Передача деталей и комплектующих от транспортировщика оператору также должна осуществляться без пересчёта — на первый план выходит доверие людей друг другу.

Для рационального использования рабочего времени кладовщика, транспортировщика и других необходимо применить или упростить систему документооборота (например, применить штрих-кодирование).

Правила эффективного применения системы канбан
Президентом корпорацию Toyota Motor Corporation Тайити Oно предложены следующие правила эффективного применения карточек канбан:

• Каждый последующий рабочий процесс изымает указанное карточкой канбан количество деталей от предшествующего рабочего процесса.
• Расположенный впереди рабочий процесс производит детали в количестве и последовательности в соответствии с указанной карточкой.
• Ни одна деталь не должна быть произведена без карточки. Этим самым обеспечивается сокращение перепроизводства и избыточные перемещения товаров. Находящееся в обороте количество карточек канбан представляет собой объем максимальных запасов.
• Товар всегда пристраивается к карточке. Карточка является своеобразным заказом на изготовление товара.
• Дефектные детали не передаются дальше в последующий рабочий процесс. Результатом является изготовление полностью бездефектных изделий.
• Уменьшение количества карточек повышает их чувствительность. Они вскрывают существующие проблемы и делают возможным контроль запасов.

При применении карточек канбан должна быть гарантирована обзорность и безопасность системы. Карточки не должны теряться, и не должны смешиваться. Так как часто на рабочем месте применяются несколько различных карточек, имеет смысл внедрения доски канбан, на которой собираются карточки. Карточки, прибывающие к производителю, вставляются в управляющую доску. Когда вновь прибывшие карточки канбан дошли до поля «запуск», все собранные карточки соответствующего номера детали принимаются совместно используются для производства

Пример карточки с применяемыми обозначениями.
Используемые материалы:

http://www.up-pro.ru/encyclopedia/kanban-sistema.html

http://ruaut.ru/content/publikacii/ingener_system/kanban-instrument-berezhlivogo-proizvodstva.html

https://habr.com/post/230725/