Fundamentos del Sistema Kanban y su Aplicación en la Producción
El sistema Kanban se basa en la gestión visual del flujo de materiales y la producción *justo a tiempo*. Un aspecto clave es el uso de contenedores estandarizados. El contenedor almacena un porcentaje determinado de las necesidades diarias de producción de ese artículo. Cuando el usuario de esas partes vacía el contenedor, la tarjeta se retira del mismo y se coloca en un depósito de recepción. El contenedor vacío es llevado al área de almacenamiento, y la presencia de la tarjeta en el depósito indica que es necesario producir más de esas partes para llenar otro contenedor. Una vez que se vuelve a llenar, la tarjeta se coloca de nuevo en el contenedor, el cual se devuelve a un área de almacenamiento. El ciclo vuelve a empezar cuando el usuario de las partes recoge el contenedor con la tarjeta adjunta.
Funcionamiento del Sistema Kanban con una Sola Tarjeta
En el caso del funcionamiento de un sistema Kanban con una sola tarjeta, cuando una célula de fabricación alimenta dos líneas de ensamblaje, el proceso se optimiza. Cuando la línea de ensamblaje necesita más partes, la tarjeta Kanban correspondiente a estas se lleva al depósito de recepción y un contenedor lleno de dichas partes se extrae del área de almacenamiento. En el depósito de recepción se acumulan las tarjetas para las líneas de ensamblaje y se establece la secuencia de producción de las partes que habrán de reabastecerse.
Reglas Generales de Operación del Sistema Kanban
Las reglas para el sistema con una sola tarjeta son sencillas y tienen el propósito de facilitar el flujo de materiales, al tiempo que se mantiene el control de los niveles de inventario:
- En cada contenedor debe haber una tarjeta.
- La línea de ensamblaje siempre retira los materiales de la célula de fabricación. Esta nunca empuja las partes hacia la línea de ensamblaje porque tarde o temprano se suministrarán partes que todavía no se necesitan para la producción.
- Los contenedores de partes nunca deben sacarse de un área de almacenamiento sin haber colocado primero un Kanban en el depósito de recepción.
- Los contenedores siempre deben contener el mismo número de partes en buen estado. El uso de contenedores no estándar o llenados en forma irregular transforma el flujo de producción de la línea de ensamblaje.
- Solo partes sin defectos deben enviarse a la línea de ensamble, para hacer el mejor uso de los materiales y el tiempo de los trabajadores.
- La producción total no debe rebasar la cantidad total autorizada en los Kanban del sistema.
Determinación del Número Óptimo de Contenedores Kanban
El número autorizado en el Sistema de Producción Toyota (TPS) determina la magnitud del inventario autorizado. La gerencia tendrá que tomar dos decisiones clave:
- El número de unidades que deberán colocarse en cada contenedor (tamaño del lote).
- El número de contenedores que irán y vendrán entre la estación del proveedor y la estación del usuario.
La primera decisión equivale a determinar el tamaño del lote, lo que requiere balancear el costo de preparación con el costo de mantener el inventario en existencia, entre otras consideraciones. El número de contenedores que van y vienen entre dos estaciones influye directamente en las cantidades del inventario de trabajo en proceso y el inventario de seguridad. Los contenedores pasan determinado tiempo de producción, en una fila de espera, en un lugar de almacenamiento o en tránsito.
La clave para determinar el número necesario de contenedores consiste en estimar el tiempo promedio de entrega necesario para producir partes suficientes para llenar un contenedor. El tiempo de entrega es función del tiempo de procesamiento por contenedor en la estación del proveedor, el tiempo de espera durante el proceso de producción y el tiempo requerido para el manejo de materiales.
Cálculo del Número de Contenedores
El número de contenedores necesario para el trabajo de la estación del usuario es igual a la demanda promedio durante el tiempo de entrega, más cierto inventario de seguridad para compensar cualquier circunstancia inesperada, dividido por el número de unidades que pueden colocarse en un contenedor. La fórmula es la siguiente:
K = [d(w + p)(1 + α)] / c
Donde:
- K: Número de contenedores para una parte.
- d: Demanda diaria esperada para la parte, en unidades.
- w: Tiempo promedio de espera durante el proceso de producción + el tiempo de manejo de materiales por contenedor, en fracciones de día.
- p: Tiempo promedio de procesamiento por contenedor, en fracciones de día.
- c: Cantidad en un contenedor estándar de las partes.
- α: Variable de política que agrega inventario de seguridad para cubrirse en circunstancias inesperadas (el resultado debe ser un entero).
La cantidad del contenedor (c) y el factor de eficiencia (α) son variables que la gerencia puede usar para controlar el inventario. Si se ajusta ‘c’, cambia el tamaño de los lotes, y si se ajusta ‘α’, cambia la cantidad de inventario de seguridad. El sistema Kanban permite que la gerencia realice ajustes finos en el flujo de materiales de dicho sistema de manera sencilla.
Otras Señales en el Sistema Kanban
Las tarjetas no son el único medio para indicar la necesidad de producir más unidades de una parte cualquiera. Existen también otros métodos, formales, incluso sistemas con contenedores y sin ellos.
Sistema con Contenedores
A veces el propio contenedor se usa como dispositivo de señales: un contenedor vacío indica la necesidad de volver a llenarlo. La cantidad de inventario de la parte en cuestión se ajusta agregando o suprimiendo contenedores. Este sistema funciona bien cuando el contenedor ha sido diseñado especialmente para una parte específica y ninguna otra puede ser colocada accidentalmente en él.
Sistema sin Contenedores
Se han creado sistemas que no requieren contenedores. En las operaciones de línea de ensamblaje, los operadores usan áreas de sus bancos de trabajo para colocar las unidades terminadas en una cuadrícula pintada, correspondiendo una unidad a cada cuadrado. Cada cuadrado pintado representa un contenedor, y el número de cuadrados pintados en la mesa de trabajo de cada operador se ha calculado previamente para establecer el balanceo del flujo en línea. Cuando el siguiente usuario retira una unidad de uno de los cuadrados del productor, el cuadrado vacío es la señal de que es necesario producir otra unidad.
Mapas de Flujo de Valor (VSM) para la Eliminación de Desperdicios
El Mapa de Flujo de Valor (VSM, por sus siglas en inglés) es una herramienta cualitativa que se usa mucho en los Sistemas Esbeltos (Lean Manufacturing) para eliminar el desperdicio o *muda*. El desperdicio en muchos procesos llega a ser hasta del 60%. El VSM es útil porque crea un “mapa” visual de todos los procesos que intervienen en el flujo de materiales e información en la cadena de valor de un producto. Estos mapas constan de un diagrama del estado actual, un diagrama del estado futuro y un plan de implementación. Los VSM abarcan toda la cadena de valor, desde que la empresa recibe las materias primas hasta que entrega el producto terminado al cliente. Por lo tanto, tienden a ser más amplios en su alcance y muestran mucha más información que un mapa de proceso típico o un diagrama de flujo utilizado con los esfuerzos Six Sigma de mejoramiento de los procesos. La creación de una representación del panorama general ayuda a los gerentes a identificar el origen de las actividades dispendiosas que no agregan valor.
Pasos para Trazar un Mapa de Flujo de Valor (VSM)
- Centrarse en una familia de productos para la cual se trazará el mapa.
- Dibujar un mapa del estado actual de la situación de producción existente: los analistas empiezan desde el extremo del cliente y van avanzando corriente arriba para trazar el mapa a mano y registrar los tiempos reales de los procesos en lugar de depender de información no obtenida por medio de la observación directa.
- Recopilar información para trazar los flujos de materiales e información del taller de fabricación, incluyendo datos relacionados con cada proceso:
- Tiempo de ciclo (C/T).
- Tiempo de preparación o cambio (C/O).
- Tiempo útil (tiempo de máquinas disponible bajo demanda, expresado como un porcentaje).
- Tamaño de los lotes de producción.
- Número de personas requeridas para operar el proceso.
- Número de variaciones del producto.
- Tamaño del empaque (para trasladar el producto a la siguiente etapa).
- Tiempo de trabajo (T/T) (menos descansos).
- Tasa de desperdicio.