Как рассчитать необходимое количество канбанов?

Управление потоком материалов в вытягивающей системе осуществляется с помощью средства информирования под названием канбан. Это средство может давать различные указания, в зависимости от чего выделяют 3 типа канбанов. Также его можно реализовать несколькими способами. В литературе по бережливому производству чаще всего упоминается канбан, реализованный в виде карточки. Однако карточка, сопутствующая материалу, не обязательно служит канбаном. Это может быть также контейнер или поддон, свободная полка на стеллаже или свободное место на полу, электронный сигнал или автоматически генерируемый запрос… Но какой бы тип или способ реализации вы не выбрали, при его внедрении перед вами обязательно встанет вопрос о требуемом количестве канбанов. О том, как его рассчитать, мы и поговорим в этой публикации.

Содержание:

  • Почему количество канбанов важно?
  • 3 подхода к определению необходимого количества канбанов.
    • Не привязывать количество канбанов к количеству запасов.
    • Оценить вариацию запасов в системе.
    • Расчет количества канбанов по формуле.
  • Часто возникающие проблемы при расчете количества канбанов по формуле.
  • Поддержка и актуализация необходимого количества канбанов в системе.

Почему количество канбанов важно?

Канбан – это инструмент управления запасами. Да, с его помощью в системе вытягивания передаются указания, однако цель этих указаний в том, чтобы переместить запасы из одной точки системы в другую. Например, канбан вытягивания может говорить, что определенную деталь следует переместить с данной полки на данный производственный участок, а производственный канбан – что данные материалы следует переместить с места их хранения в конец процесса, т.е. произвести изделие.

Отсюда следует, что количество канбанов определяет общее количество запасов в системе. Рассчитывая количество канбанов, мы тем самым рассчитываем, сколько запасов будет находиться в нашей системе. Чем меньше канбанов, тем меньше запасов. Однако меньше запасов означает, что повышается риск простоя оборудования и рабочих по причине нехватки материалов и срыва поставок по причине нехватки готовых изделий. Увеличение количества канбанов, наоборот, снижает эти риски, однако повышает количество запасов и связанные с этими неудобства (больше площадь под запасы, больше действий вокруг их хранения, перемещения и учета и т.д.).

Что же лучше: запасы или простои и сорванные поставки?

Ответ на этот вопрос зависит от отрасли, в которой вы ведете бизнес, особенностей вашего производственного процесса и продукта, условий, прописанных в контрактах, требований заказчика и кучи прочих факторов. В продуктовом магазине всегда найдется лишняя бутылка воды, в то время как в ювелирном магазине большинство изделий находится в единственном экземпляре. А раз однозначного подхода к расчету количества запасов нет, мы должны понимать, что расчет количества канбанов также не может быть столь однозначным, сколь это преподносят книги по бережливому производству. Хотя если перед вами стоит выбор: добавить ли пару-тройку канбанов или сорвать поставку, – скорее всего, вы выберите первый вариант.

3 подхода к определению необходимого количества канбанов

Мне известны всего 3 подхода к расчету необходимого количества канбанов (а вместе с тем и запасов) в системе:

  1. Не привязывать количество канбанов к количеству запасов.
  2. Оценить вариацию запасов в системе.
  3. Рассчитать количество канбанов по формуле.

Не привязывать количество канбанов к количеству запасов

Первый способ не столь прост и однозначен. Кроме того, я дал ему не самое удачное название, которое само за себя не говорит. Но речь в этом случае о том, что количество запасов во всей системе не регулируется – вместо этого регулируется количество канбанов в отдельном процессе или на отдельной операции процесса.

Применение такого подхода вы можете наблюдать на любом предприятии, где канбан внедрен частично – не повсеместно. Т.е. движение материалов вокруг отдельной операции (процесса, участка или цеха) регулируется канбаном, в то время как общее количество запасов на заводе не регулируется канбаном.

Еще один пример – 2-bin system или двухуровневая система хранения – один из частных случаев реализации канбана. Количество запасов на складе может быть нерегулируемо вообще, а в ячейке ограничивается двумя контейнерами.

И наконец, третий пример мы можем найти в ИТ-сфере, где канбан-доска заняла место высокопродуктивной организации труда. На канбан-доске не ограничивается общее количество стикеров, но ограничивается то количество стикеров, которые отправляются в работу.

Такой подход оправдан только для эксперимента. Например, если вы создаете пилотный участок, пробуете новый концепт производственной линии или хотите поэкспериментировать со способом перемещения материальных запасов, то смело выбирайте его. Когда вы делаете первые шаги, то я бы даже порекомендовал отдать преимущество этому подходу – ведь гораздо важнее для вас протестировать канбан, научиться работать с ним, нежели точно рассчитать количество. Да и возможно ли точно рассчитать количество канбанов, если последующее внедрение этой системы информирования существенно изменит как сами процессы, так и материальные потоки на вашем предприятии?

В любом другом случае, кроме описанных выше, такой подход к определению количества канбанов не оправдан. Как, впрочем, и сам канбан. Вы лишь добавите работы сотрудникам и не получите никакой выгоды от его использования: ни контроля материального потока, ни снижения запасов, ни сокращения работы вокруг учета материалов.

Оценить вариацию запасов в системе

Второй подход – оценить колебания запасов в системе и создать такое количество канбанов, которое описывает количество запасов в пике. Если у вас достаточно данных о количестве запасов за последний полгода-год, то это не самый плохой способ. Единственным его недостатком является то, что вам придется анализировать именно вариацию, а не искать пиковое количество. Причем вариацию запасов по каждой складской единице учета по отдельности. А это, поверьте мне, не так уж и просто.

Почему пик не может служить однозначным индикатором?

Гораздо проще скачать базу данных из вашей системы учета запасов и путем нехитрых манипуляций выделить одно число – пик запасов для каждой отдельной детали. Ниже я приведу несколько примеров, почему пиковое значение не всегда является надежным отправным пунктом для расчета количества канбанов.

На следующих графиках показана вариация запасов отдельных складских единиц за 4 с небольшим года:

В первом случае пиковое значение соответствует периоду смены поставщика: компания разорвала контракт с поставщиком и выкупила все его запасы. В результате в системе появились запасы, которые постепенно в течение последующих месяцев возвращались в норму. Этот период совершенно не соответствует тому количеству канбанов, которое вам требуется – это выброс. Если мы примем его во внимание, то получим больше запасов, чем в реальности необходимо. Следовательно выбросы нужно понять и, если необходимо, исключить. Как вы понимаете, пиковое значение в этом не поможет.

На следующем графике еще один пример движения уровня запасов:

Виден четкий тренд – количество запасов постоянно падает. Если вы примете во внимание пиковое значение в таком случае, то рискуете излишне увеличить количество запасов в системе. В противоположном случае (растущий тренд), даже если вы примете во внимание пиковое количество запасов, то рискуете столкнуться с недостатком материалов, простоями и срывом поставок.

Вообще, в случае тренда понять, сколько на самом деле понадобится канбанов, очень сложно. Мой совет: если вы видите тренд, то постарайтесь понять, чем он вызван. От этого будут зависеть ваши дальнейшие действия. К примеру, вы можете стабилизировать тренд, установив требуемый уровень запасов, или отказаться от канбана для данного конкретного материала вообще.

Может случиться так, что вы столкнётесь с материалом, который требуется крайне редко:

Продукты, которые редко производятся/отправляются – это еще один сложный случай для расчета количества канбанов. Если мы возьмем пиковое значение, то рискуем держать целый год запасы, которые реально потребуются лишь несколько раз в году.

Ни один магазин с сувенирами не держит на складе целый год то количество ёлочных игрушек, которое планирует продать в декабре. Мне кажется, что они что-то знают о запасах и поступают вполне разумно. Вы же, если столкнетесь с таким примером, встанете перед выбором: либо поступать как магазин елочных игрушек и не создавать канбан вообще, либо начать выравнивать нагрузку, а вместе с ней и количество запасов в системе. Хороший пример можно почерпнуть у производителя лыж Völkl.

Этот подход рекомендован всегда при наличии надежных данных о вариации запасов в системе и возможности проанализировать их. Каких-либо ограничений по его применению нет. Разве что отсутствие данных.

Расчет количества канбанов по формуле

Это способ, пожалуй, самый распространенный. Поэтому я уверен, что со следующей формулой вы уже встречались:

Где:

  • ПС – потребительский спрос – то количество готовых изделий, которое требует заказчик за определенный период времени. Например, 35 единиц каждый день, 150 единиц в неделю, 5000 единиц в год и т.д.
  • ВПЦ – время производственного цикла – время прохождения одного изделия через весь процесс или поток создания ценности от начала до конца. Следует заметить, что не во всех случаях при расчете количества канбанов нас будет интересовать именно этот показатель. Если между предыдущими операциями также есть супермаркет или контролируемый запас, в формулу подставляют время, необходимое для пополнения изделия на “полке”.
  • БЗ – буферный запас – количество единиц продукции, которое вы хотите держать в запасах, чтобы покрыть вариацию спроса заказчика.
  • РК – размер контейнера/канбана – то количество единиц продукции, которое перемещается в одном контейнере или с одним канбаном.
  • const – эмпирическая величина, на которую вы умышленно увеличиваете расчетное количество канбанов.

Часто возникающие проблемы при расчете количества канбанов по формуле

Формула предельно проста, и ошибиться при расчетах в ней крайне сложно. Гораздо легче допустить ошибку, вычисляя отдельные переменные. Буквально каждая из них может вызвать вопросы и непонимание. Давайте рассмотрим каждую на примере.

Потребительский спрос. Из одного цеха в другой поставляют болты и гайки. В среднем по 500 штук каждый день. Мощность позволяет производить по 5 000 единиц каждого метиза в смену. Во втором цеху провели картирование потока создания ценности и рассчитали, что время такта для болтов и гаек составляет 1,8 мин. При этом второй цех идет на 2 смены, в то время как первый – только на одну. Что из этого вы подставите в формулу?

Потребительский спрос – это количество за определенный период. Т.е. 500 штук в день – это потребительский спрос. Время такта и количество смен нас не интересует, как не интересует и мощность.

Нас также может заинтересовать размах или максимальное потребление болтов и гаек в день, но не для того, чтобы подставить в формулу на место потребительского спроса, а для того, чтобы учесть при расчете буферного запаса.

Время производственного цикла. Мы уже знаем, что за смену первый цех может произвести в 10 раз больше, чем требует второй. Но это при условии, что:

  1. Есть из чего производить. Если есть заготовки, из которых первый цех может выточить требуемые гайки и болты, то время производственного цикла будет равно времени обработки заготовки до состояния конечного изделия. Если нет, то следует учесть также время, за которое на складе могут появиться те самые заготовки.
  2. Первый цех обладает ресурсами и мощностями для производства нужных нам метизов. Более чем вероятно, что первый цех не простаивает всю смену в надежде, что второй сегодня закажет на 100 болтиков больше. У них своих задач полно: возможно, для других цехов/заказчиков что-то еще производят или другие типоразмеры болтов и гаек. А значит, перед тем, как запустить наши гаечки и болтики в производство, им нужно согласовать (читай, завершить) уже запланированные заказы.

Как быть в таком случае? Справиться с этой задачей нам поможет закон Литтла, который говорит, что:

Как видите, формула также предельно проста. При этом одну из переменных мы уже знаем: пропускная способность интересующих нас машин составляет 5 000 штук в смену. Разумеется, может случиться так, что пропускная способность для болтов и гаек будет отличаться от пропускной способности для остальных изделий, производимых на этих станках… Ну, вы всегда можете начать с самой медленно производимой детали. В конечном итоге, это всего лишь увеличит количество канбанов, которое вы получите.

А как же посчитать запас? Возьмем ту величину, которую мы наблюдали вчера, или ту, которая будет в цеху под конец смены, когда большая часть работ завершена? А может, максимально возможную?

Разумеется, проще всего взять максимально возможную величину запасов. Однако можно подойти и по-другому – оттолкнуться от того, как быстро вы можете внести изменения в план. К примеру, если вы создаете производственный план всегда на неделю вперед, но можете внести изменения, то нет смысла брать уровень запасов на целую неделю.

Это похоже на очередь перед кассой. Если перед вами стоит 3 человека с тележками, и каждый из них завершает операцию в течение 5 минут, то закон Литтла говорит, что вы доберетесь до кассы через 15 минут. Если, разумеется, не появится какой-то покупатель, который решит пройти без очереди только потому, что он купил всего одну сливу1. В таком случае закон Литтла не сработает. Но ведь из этого следует и обратное: интересующие нас метизы как раз и могут быть теми самыми сливами. Давайте так и поступим, и примем, что запас равен ежедневному потребительскому спросу. Таким образом, время производственного цикла будет равно 500/5000 = 0,1 дня.

Обратите внимание! Потребительский спрос и время производственного цикла следует привести к общим единицам. Если потребительский спрос выражен в количестве за день, то и время производственного цикла должно выражаться в днях. Если подставить в формулу расчета количества канбанов потребительский спрос за день и время производственного цикла в минутах, то вы получите неверный результат.

Буферный запас. Эта переменная введена специально для того, чтобы не сорвать заказ из-за внезапно повысившегося спроса заказчика или неожиданно затянутой переналадки. Вариация спроса случается. Как и в производстве не всегда все идет гладко. Но стоит немножко повысить уровень запасов, как влияние вышеописанных факторов на дисциплину поставок резко сократится.

Выше мы договорились, что подставим в формулу среднюю величину потребительского спроса. Разница между средней и максимальной величиной может составлять ваш буферный запас. Также вы можете учесть такие факторы при расчете буферного запаса, как:

Важно, что в приведенной формуле буферный запас оценивается периодом времени. Т.е. если мы выражаем потребительский спрос в днях, то и буферный запас следует выражать в днях. Т.е. 500 болтов – эквивалентно однодневному буферному запасу, а 2500 гаек – недельному буферному запасу.

Также замечу, как и в случае с временем производственного цикла, следует придерживаться равных единиц. Если подставить в формулу расчета количества канбанов потребительский спрос за день и буферный запас в неделях, то вы получите неверный результат.

Часто буферный запас выражают в % от спроса. В таком случае вам предстоит либо видоизменить формулу, либо пересчитать проценты в дни. 50% ежедневного спроса равно 250 штукам или буферному запасу в 0,5 дня.

Размер контейнера или канбана. Это последняя переменная в системе, которая всегда зависит от упаковки, производственной тары, способа хранения и т.д. Тут все просто – если вы храните, перевозите и/или доставляете готовые изделия по х штук, то и канбаны должны быть кратны х.

В нашем примере если бы болты складывались по 200 штук, то и запускалось бы в производство и хранилось бы всегда количество, равное 200 штукам. Да и не смогли бы мы поставить другое количество. 500 штук или 2,5 канбана – это как?

Для простоты расчета предлагаю принять, что и болты упаковываются по 100шт.

Опять же, мы не собираемся хранить или пускать в производство по полканбана. Поэтому всегда округляем вверх. Осюда получаем, что для болтов нам потребуется 11 канбанов.

Еще мы можем добавить константу, чтобы увеличить число канбанов и запасов в системе. Но если вы не можете это обосновать или аргументировать, то в принципе можем принять константу равной 0. Мы уже ввели в формулу буферный запас, а значит бояться нечего.

Подобным способом мы можем рассчитать количество канбанов и для гаек. И не забываем, что мы говорим о конкретных метизах. Если цех 1 производит болты и гайки еще каких-либо разновидностей, для них мы считаем количество канбанов отдельно. Для каждого отдельного по отдельности.

Поддержка и актуализация необходимого количества канбанов в системе

С течением времени может измениться требуемое количество канбанов. Причин тому множество:

  • может измениться спрос заказчика,
  • может измениться время производственного цикла,
  • также некоторые канбаны со временем могут потеряться, прийти в негодность, потребовать обновления.

К этому следует быть готовым и просто следить за требуемым количеством канбанов в системе. В идеале неплохо было бы учредить ответственного человека или отдел за поддержание системы канбанов. Если канбаны будут добавлять все, кому не лень, то в системе будет хаос, который выражается в неконтролируемом количестве запасов.

Также, учредив ответственность и выделив для этого достаточно ресурсов, вы можете рассчитывать на регулярный анализ движения запасов и своевременную реакцию: там, где возникли проблемы (простои, срыв поставок), – повысить количество канбанов, а там, где движения запасов незначительные, – понизить. Кроме того, регулярно меняются и сами процессы. Следует следить, чтобы информация на канбанах соответствовала действительности:

  • Кто поставщик/предыдущий процесс?
  • Кто заказчик/следующий процесс?
  • Соответствует ли канбан, перемещаемому количеству изделий?
  • И т.д.

На мой взгляд, все вышесказанное может быть довольно очевидным. Вот что гораздо менее очевидно, так это то, что неплохо было бы следить, не достигает ли система своей максимальной мощности. Канбан и вытягивание работают тогда, когда система может производить быстрее, чем потребляет продукцию заказчик. В этом случае канбан служит ограничителем запасов. Если система не может производить быстрее, чем потребляет заказчик, вы не можете удовлетворить спрос, и никакое количество канбанов с этим не поможет. Достигнув максимальной мощности или перегрузки производственных мощностей, мы неизбежно столкнемся со срывом поставок. А спросят с кого? С того, кто считает канбаны.

______________________________________
1 Cм. “Уралские пелмени” – супермаркет “Пуля”.

27.01.2020 / 239 / Загрузок: 0 / DMAgIC / | Теги: канбан, бережливое производство
Всего комментариев: 0
avatar
SixSigmaOnline.ru © 2009-2020            Хостинг от uWeb