Sistema Kanban

Concepto

El Kanban es un sistema de arrastre, utilizado en el Just in time, implementado por Toyota en 1975, que surge como alternativa a los modelos de empuje (push) empleados en la planificación de necesidades de materiales, conocido como MRP. Este modelo trabaja bajo la filosofía de que cualquier centro de trabajo comienza su fabricación, suministrando los componentes necesarios al centro siguiente en el adecuado momento, siempre y cuando no aparezca ninguna perturbación en el sistema, anticipando así las necesidades de material. Al trabajar con lotes y tiempos de suministros constantes, cualquier cambio en la programación debe ser solventado reprogramando todo el sistema y/o manteniendo un cierto nivel de stock de seguridad.

El sistema de arrastre (pull) permite conseguir volúmenes más pequeños de inventarios, donde no es el centro anterior el que decide suministrar los ítems al proceso siguiente, sean o no requeridos, sino que es este último el que le retira los componentes necesarios en la cantidad justa y en el preciso momento. El centro de trabajo que suministra solo podrá comenzar su fabricación cuando le retiren un determinado número de piezas, estableciendo, por lo tanto, las órdenes de fabricación de todo el sistema productivo de la empresa, el departamento de montaje o ensamblaje final.

Kanban es una palabra japonesa que significa tarjeta. El sistema Kanban es un sistema de arrastre basado en la utilización de tarjetas que señalan la necesidad de contenedores de materiales, y autorizan la fabricación de los siguientes contenedores, dirigiendo y controlando la producción de cada uno de los centros de trabajo. Por cada Kanban se inicia una orden para el contenedor correspondiente y es arrastrado desde el departamento de producción o desde el proveedor.

Tipos de Kanban y funcionamiento del sistema

Antes de implementar el sistema Kanban es necesario realizar una serie de transformaciones físicas en las plantas industriales:

• — Determinar el diagrama de flujos, de manera que cada elemento pueda proceder de un único origen, y tenga una ruta definida a lo largo de la cadena productiva.
• — Cada centro de trabajo debe contar con una zona para depositar sus inputs o entradas, y otras para sus outputs o salidas, ante la inexistencia de almacenes en la empresa.
• — Cualquier centro de ensamblaje debe contar con zonas habilitadas para depositar las distintas entradas que necesita. Asimismo, si fabrica diferentes componentes o productos, también debe tener un lugar habilitado para sus diferentes salidas.
• — Es necesario instalar buzones en los lugares de almacenaje de inputs y de outputs, para la recogida de los kanbans.

Se pueden distinguir dos tipos fundamentales de Kanban:

• — Kanban de transporte: se mueven entre dos centros de trabajo e indican las cantidades a retirar del proceso anterior. Deben facilitar la información sobre la identificación del componente transportado, la capacidad del contenedor, el número de origen de la tarjeta y las tarjetas emitidas, el proceso que fabrica el componente y su punto de recogida y, por último, el destino de los ítems y el lugar de depósito.
• — Kanban de producción: se desplazan únicamente dentro del centro de trabajo, actuando como órdenes de fabricación. Facilitan la información sobre el componente que hay que producir, la identificación del centro donde se fabrica y dónde tiene que ser almacenado, la capacidad del contenedor y los componentes necesarios que intervienen como entradas, así como sus puntos de recogida.

Los contenedores empleados para transportar y almacenar los componentes y los productos deben tener un tamaño adecuado, teniendo en cuenta cómo deben manipularse los materiales, la cercanía de los centros de trabajo, el ritmo de estos, etc. A menudo suelen utilizarse contenedores estándar y reciclables, incluso en la cadena de suministros, que garanticen la protección de las piezas, reduzcan el peso y los costes de desecho, ocupen menos espacio en los camiones, y requieran menos mano de obra para embalar, desembalar y preparar los componentes y productos.

Partiendo de una situación inicial, en la que en las zonas de almacenaje hay una serie de contenedores llenos de piezas, y la existencia de dos centros de trabajo (CT1 y CT2), el sistema funcionaría de la siguiente manera:

• — Cada vez que un operario del CT2 usa un contenedor de inputs, retira su correspondiente kanban de transporte, depositándolo en su buzón. Cada cierto tiempo o, una vez que se han acumulado varios, un operario recoge estos kanban de transporte, junto con sus contenedores vacíos, y los dirige al lugar de recogida, es decir, a la zona de almacenaje de outputs del CT1.
• — Una vez que se deposita el contendor vacío en el lugar indicado para ello, el operario compara la información del kanban de transporte con los de producción pegada en los contendores llenos, eligiendo el que contenga las piezas que busca en la cantidad establecida. Realizada esta acción, despega el kanban de producción del contendor y lo deposita en su correspondiente buzón de recepción.
• — A continuación, pega el kanban de transporte al contenedor lleno de piezas, y lo transporta hasta la zona de depósito de inputs del CT2, dándose la misma situación que la inicial.
• — Por otro lado, en el CT1 hay un contenedor vacío. Cada cierto tiempo o número de kanbans recibidos de producción, en función de su orden de llegada, son traspasados a su buzón correspondiente, comenzando la fabricación de los componentes que le han sido retirados por el CT2. El contenedor se llena, pegándole de nuevo su kanban de producción, volviendo a la situación de partida.

Con el sistema kanban solo es necesario comunicar el programa productivo al último centro de trabajo, que pone en marcha al resto de centros, a medida que este hace uso de sus inputs.

Aunque parece un sistema sencillo, para que su implementación sea correcta, se hace necesario cumplir una serie de reglas:

• — Regla 1: el CT2 recogerá del CT1 los componentes necesarios en la cantidad precisa: está prohibido la salida de piezas sin su correspondiente kanban de transporte. Además, no se pueden retirar más piezas de las indicadas y siempre debe pegarse la tarjeta al contenedor.
• — Regla 2: el CT1 debe fabricar sus ítems en la cantidad recogida por el CT2: no se fabrican más piezas que las indicadas en las tarjetas, y en el caso de producir varios componentes, se sigue el orden en el que fueron depositadas en los buzones.
• — Regla 3: los productos defectuosos nunca deben llevarse al centro siguiente, ya que pueden originar paradas en la producción, dado que no existen almacenes.
• — Regla 4: el número de Kanbans debe reducirse, ya que la cantidad de inventarios será igual a la capacidad de los contenedores por el número de tarjetas, de manera que si se reduce el número de estas, se conseguirá minimizar el inventario.

Pueden existir otros tipos de kanban como:

• — Señales kanban: cuando los lotes de producción son superiores a los deseados, consecuencia de los elevados tiempos de preparación que exige la maquinaria. Para ello se utilizan:
  • a) Kanbans triangulares: suelen ser unas láminas metálicas que indican la cantidad determinada de piezas o componentes para comenzar la fabricación del siguiente lote, concepto que coincide con el punto de pedido.
  • b) Kanbans de transporte de materiales: sirven para solicitar al centro de trabajo anterior los componentes necesarios para la fabricación de un nuevo lote.
• — Kanban de proveedores: una tarjeta de transporte que incorpora la información necesaria para que el proveedor suministre los materiales en la cantidad, en el momento y en el lugar precisos.

En muchas instalaciones se ha modificado el sistema, no utilizando tarjetas sino otras variantes como bolas de colores, letreros, huecos en el suelo, banderas, e incluso los propios contenedores.

Cálculo del número de contenedores o tarjetas kanban

Para determinar el número de contenedores o tarjetas kanban se utiliza la siguiente expresión matemática:

Donde:

• — A N: número de contenedores o tarjetas kanban entre dos centros consecutivos.
• — A P: tasa de producción del primer centro de trabajo.
• — A T: tiempo necesario para la reposición de un contenedor. Toma valores entre 0 y 1, y también hace referencia al nivel del stock de seguridad, calculándose como un porcentaje sobre la demanda del producto o componente.
• — A C: capacidad del contenedor.

Imaginemos que la tasa de fabricación del CT1 se estima en 200 unidades. Cada contenedor almacena 100 unidades, y tarda, en media, 3 horas para realizar el ciclo completo, desde que sale lleno del CT1 hasta que regresa vacío, vuelve a llenarse y parte al CT2. Teniendo en cuenta que la tasa de eficiencia del sistema es de 0,1, el número de contenedores necesarios sería:

A la vista del resultado obtenido, se necesitan siete contenedores. Se redondea al alza para dotar al sistema de un mayor nivel de seguridad, asegurando su correcto funcionamiento.

Ventajas del sistema Kanban

Podemos destacar las siguientes ventajas:

• — Se simplifica el papeleo administrativo, incluso en los pedidos a los proveedores, dado que las órdenes de fabricación y/o pedidos son las propias tarjetas.
• — Se evita la acumulación de inventarios innecesarios, consecuencia de que los operarios solo pueden fabricar las piezas que le ha retirado el proceso siguiente.
• — Es un adecuado sistema de control para detectar las anomalías de la producción.
• — El nivel de inventarios se regula a través de las tarjetas puestas en circulación.

Para concluir, conviene considerar que no es necesario implantar el sistema kanban en todos los procesos productivos. No obstante, antes de hacerlo, es necesario eliminar las fluctuaciones de los niveles de producción.