Kanban w branży motoryzacyjnej

Doskonałą metodą obniżania poziomu zapasów przy jednoczesnej optymalizacji obiegu materiałów wewnątrz zakładu produkcyjnego stanowi japońska koncepcja zarządzania zapasami Kanban.

System Kanban

Kanban to opracowana przez Toyotę w latach 50-tych XX wieku koncepcja sterowania przepływem materiałów w produkcji według zasady Just-in-Time. Polega ona na zastosowaniu znormalizowanych pojemników odpowiadających wielkości partii produkcyjnych i sterowaniu ich przepływem za pomocą odpowiedniego ich oznakowania powiązanego ze specyficznie zorganizowanym systemem obiegu dokumentów: kart Kanban.

Termin „kanban” oznacza dosłownie widoczną kartkę papieru (kan – widoczny, ban – kartka papieru), która stanowi „sygnał” zlecający przepływ materiałów i uzupełnianie zapasu na liniach produkcyjnych. Karty Kanban zawierają informacje, dzięki którym łączone są poszczególne fazy procesu produkcyjnego. W systemie produkcyjnym Toyoty termin ten oznacza dokument porządkujący przepływ strumienia materiałów. Koncepcja Kanban oparta jest na zasadzie „ssania” (ang. pull), dzięki czemu możliwa jest całkowita eliminacja braków, opóźnień, zapasów, kolejek, bezczynności, zbędnych operacji technologicznych i kontrolnych oraz niepotrzebnych przemieszczeń.

Kongsberg Automotive Sp. z o.o.

Przedsiębiorstwo Kongsberg Automotive zostało założone 27 marca 1987 roku w Norwegii. Swoją działalność rozpoczęło produkcją hamulców dla marki Volvo. W latach 90-tych firma pojawiła się w Szwecji, Anglii, USA, Brazylii, Meksyku. W Polsce przedsiębiorstwo powstało w 2000 roku jako spółka z o.o. i zostało usytuowane na terenie Milenium Logistics Park w Pruszkowie. Obecnie firma Kongsberg Automotive zatrudnia ponad 10 000 osób w 20 krajach, w tym ponad 1000 osób w Polsce. Kongsberg Automotive jest globalnym dostawcą światowej klasy produktów branży motoryzacyjnej dla takich marek jak: BMW, VW, Audi, Toyota, Volvo, Land Rover. Kongsberg Automotive Sp. z o.o. projektuje, produkuje i sprzedaje systemy wsparcia lędźwiowego, systemy masażu oraz maty grzejne do siedzeń foteli samochodowych.

Wielozadaniowy Dział Lean

Organizacją procesu fizycznego przepływu materiałów w sferze wytwórczej przedsiębiorstwa Kongsberg Automotive Sp. z o.o. zajmuje się Dział Lean. Jednostka ta jest odpowiedzialna głównie za optymalizację wykorzystania miejsca na terenie zakładu oraz efektywne zarządzanie przepływem materiałów. Ponadto Dział Lean organizuje cykliczne szkolenia z zakresu: 5S, 7 strat, Kaizen, SMED (ang. Single Minute Exchange of Die – szybkie przezbrojenie) i Kanban, prowadzi warsztaty OPF (ang. One Piece Flow – przepływ jednej sztuki) i Balansowania Linii dla wszystkich pracowników firmy. Sprawuje również monitoring powierzchni płaskich i przeprowadza audyty 5S. dwa obszary produkcyjne: systemy masażu i systemy wsparcia lędźwiowego (ang. seat support) oraz maty grzejne (ang. seat heater). Ponadto obszar produkcyjny systemów masażu i wsparcia lędźwiowego został podzielony odpowiednio na komórki produkcyjne, a obszar mat grzejnych na linie produkcyjne stanowiące zespół stanowisk roboczych rozlokowanych według kolejności operacji procesu technologicznego. Jedna linia lub komórka produkcyjna może być dedykowana konkretnemu klientowi lub produkować części dla różnych nabywców. Powyższy podział na komórki i linie produkcyjne stanowi podstawę wyodrębnienia centrów kosztowych odpowiadających poszczególnym rodzinom wytwarzanych produktów.

Wdrożenie systemu Kanban (…) podyktowane zostało potrzebą redukcji zapasów przed- i międzyoperacyjnych

Elastyczny system produkcyjny

Zakład produkcyjny Kongsberg został podzielony na dwa obszary produkcyjne: systemy masażu i systemy wsparcia lędźwiowego (ang. seat support) oraz maty grzejne (ang. seat heater). Ponadto obszar produkcyjny systemów masażu i wsparcia lędźwiowego został podzielony odpowiednio na komórki produkcyjne, a obszar mat grzejnych na linie produkcyjne stanowiące zespół stanowisk roboczych rozlokowanych według kolejności operacji procesu technologicznego. Jedna linia lub komórka produkcyjna może być dedykowana konkretnemu klientowi lub produkować części dla różnych nabywców. Powyższy podział na komórki i linie produkcyjne stanowi podstawę wyodrębnienia centrów kosztowych odpowiadających poszczególnym rodzinom wytwarzanych produktów.

Wdrożenie systemu Kanban

Wdrożenie systemu Kanban w przedsiębiorstwie Kongsberg Automotive podyktowane zostało potrzebą redukcji zapasów przed i międzyoperacyjnych. Pierwszym obszarem, gdzie do zaopatrywania wykorzystano system Kanban, była linia produkcyjna DPU, wytwarzająca pompki do systemów masażu dla marek: Jaguar i Land Rower. Uruchomienie systemu nastąpiło w kwietniu 2012 roku. Aktualnie w zakładzie zatrudnionych jest trzech Koordynatorów Lean, odpowiedzialnych za decyzje dotyczące wyodrębnienia obszarów do zaopatrywania systemem „ssania” i włączenia komponentów do Kanban.

Dział Lean sporządził dla każdego obszaru produkcyjnego wykaz – powstających w centrach kosztowych – wyrobów gotowych wraz z ich uporządkowaną listą składników niezbędnych do otrzymania jednej partii produkcyjnej wyrobu gotowego. Następnie wyodrębniono zestawienie komponentów, których przemieszczanie z magazynu na linię produkcyjną może odbywać się w systemie „ssania”. Ilość komponentów ciągnionych za pomocą jednej karty Kanban została obliczona jako iloraz liczebności partii produkcyjnej wykonywanej w ciągu dwóch godzin roboczych na jednym stanowisku pracy, a także liczby komponentów wchodzących w skład jednej sztuki wyrobu gotowego i liczby stanowisk roboczych równocześnie wykonujących pracę.

Do komponentów przemieszczanych w systemie Kanban należą przede wszystkim drobne elementy takie jak: kostki, klipy, opaski zaciskowe, śrubki, tuby, konektory, złącza, taśmy, etykiety, elementy gumowe, uszczelki, silniczki, cyna, płytki PCB.

Systemy Trilogiq umożliwiają budowanie dowolnych konstrukcji dostosowanych do potrzeb stanowisk roboczych

System Kanban pełni w ramach systemu produkcyjnego w przedsiębiorstwie dwie funkcje: stanowi system informacyjny oraz autonomiczny system rozlokowania komponentów w całym zakładzie. Z jednej strony system dostarcza informacji o zapotrzebowaniu powstałym na obszarach produkcyjnych, a z drugiej stanowi podstawę wydań magazynowych na halę produkcyjną.

Karty Kanban

W przedsiębiorstwie produkcyjnym Kongsberg mają zastosowanie karty Kanban przepływu (wykorzystywane są jako zlecenia wydań magazynowych) oraz pojemniki Kanban z etykietą karty Kanban, opisującą zawartość pojemników. Karty Kanban przepływu i pojemniki Kanban wystawiane są dla określonego detalu używanego w zaznaczonym obszarze produkcyjnym i używane są w zamkniętym obiegu pomiędzy magazynem jako dostawcą detalu a jego technologicznym odbiorcą – obszarem produkcyjnym.

Przeważającą większość stanowią dedykowane konkretnym komponentom pojemniki Kanban. Karty Kanban przepływu stosowane są dla bardzo dużych materiałów lub komponentów, których użycie wymaga specjalnego środowiska pracy ESD. Mogą również dotyczyć obszarów, których powierzchnia jest ograniczona, a w procesie produkcyjnym używane są komponenty wolnorotujące. Karty Kanban przepływu stanowią zlecenie wydań magazynowych i upoważniają do pobrania i transferu jednego standardowego opakowania określonych części z magazynu dostaw do stanowiska, gdzie powinny zostać te części zużyte. Pojemniki Kanban upoważniają do pobrania z magazynu określonej ilości komponentów i dostarczenia ich w pojemniku na wyznaczony obszar produkcyjny.

System dostarcza informacji o zapotrzebowaniu powstałym na obszarach produkcyjnych oraz stanowi podstawę wydań magazynowych na halę produkcyjną

Zarówno na karcie Kanban przepływu, jak i na etykiecie Kanban z pojemnika zapisane są informacje zawierające szczegółowy opis komponentu, zdjęcie detalu, miejsce składowania, numer materiału, miejsce dostawy oraz ilość (w zależności od komponentu podawana w sztukach lub opakowaniach). Ponadto zapisana jest informacja na temat ilości sztuk kart/pojemników Kanban w obiegu. W szczególnych przypadkach karta Kanban może zawierać informację zawierającą uwagi o sposobie przemieszczania części. Karta Kanban z wyraźnie zaznaczoną ilością upoważnia do pobrania z magazynu dokładnie takiej liczby części, która widnieje na etykiecie. Przykładową kartę Kanban przedstawia Rys. 1.

Proces dostawy komponentów i obieg kart Kanban

W obiegu znajdują się dwie karty Kanban przepływu lub dwa pojemniki Kanban dedykowane dla jednego materiału i jednej lokalizacji. Cykl uzupełniania zapasu rozpoczyna się w chwili wystąpienia potrzeby odnowienia zapasu, a kończy w chwili, gdy dostawa jest gotowa do wykorzystania na linii produkcyjnej.

Podczas gdy jeden pojemnik znajduje się na stanowisku roboczym i pobierane są z niego części, drugi pozostaje zwolniony w polu odkładczym, które stanowi miejsce tymczasowego przechowywania pustych pojemników, w celu jego uzupełnienia. Proces dostarczania komponentów na linie produkcyjne rozpoczyna się więc w momencie zużycia materiału na stanowisku roboczym i odłożenia pojemnika w pole odkładcze, dedykowane pustym pojemnikom, znajdujące się na regale Kanban. Zgłoszenie zapotrzebowania za pomocą kart Kanban przepływu odbywa się poprzez odłożenie karty w wyznaczonym miejscu w odpowiednio oznaczoną skrzynkę dedykowaną dla zamówień (Rys. 2.).

Kolejny etap procesu stanowi obsługa systemu Kanban realizowana przez magazynierów. W przedsiębiorstwie zatrudnionych jest sześć osób dedykowanych do zaopatrywania linii Kanban, co w trzymianowym systemie pracy oznacza, że system Kanban obsługiwany jest przez dwie osoby na zmianę. Przejazd wózka widłowego i zbiórka kart Kanban przepływu i pojemników Kanban odbywa się po odpowiednio wyznaczonej przez Dział Lean trasie przejazdu – tak zwanej „Pętli Kanban” (Rys. 3.). Magazynier co godzinę organizuje przejazd po Pętli, zbierając po kolei pojemniki i karty będące zgłoszeniem zapotrzebowania na komponenty. Wszystkie zlecenia są następnie sortowane według zapisanej na karcie lub pojemniku lokalizacji magazynowej, aby optymalnie skrócić czas kompletacji wszystkich zamówień.

Magazynier co godzinę organizuje przejazd po pętli zbierając po kolei pojemniki i karty będące zgłoszeniem zapotrzebowania na komponenty

Po pobraniu z magazynu wskazanych przez karty ilości wszystkich części, materiały są pakowane na wózek widłowy, który, przemierzając wyznaczoną trasę, dostarcza komponenty do dedykowanych pól odkładczych zlokalizowanych na odpowiednio oznaczonych półkach regałów Kanban (Rys. 4.). Oznaczeniem lokalizacji pola odkładczego przynależnego do konkretnego numeru na regale Kanban jest numer materiału zapisany na żółtym polu. Niedopuszczalne jest składowanie innych komponentów na wyznaczonych dla systemu Kanban miejscach. Ten etap może być przeprowadzany szybko i sprawnie, dzięki zapisanym na kartach informacjom o miejscu dostawy. W przypadku Kanban przepływu wraz z dostarczeniem części na stanowiska pracy, karty są zwracane do skrzynek z wolnymi kartami.

Aby obieg materiałów przebiegał w sposób niezakłócony, regały Kanban zostały rozlokowane możliwie najbliżej stanowisk roboczych. W niektórych przypadkach regały wbudowane są w stanowiska pracy, tak aby pobieranie części odbywało się bezpośrednio z pojemników na regale. Jest to możliwe dzięki zastosowaniu modułowych systemów do budowy regałów przepływowych i stanowisk montażowych firmy Trilogiq. Systemy Trilogiq umożliwiają budowanie dowolnych konstrukcji dostosowanych do potrzeb stanowisk roboczych (Rys. 5).

Dział Lean prowadzi ewidencję kart Kanban przepływu i pojemników Kanban oraz monitoruje poprawność i zasadność ich wykorzystania. Aktualnie jedna dostawa pokrywa zapotrzebowanie linii na dwie godziny robocze, podczas gdy magazynier organizuje przejazd po „Pętli Kanban” co godzinę. Zapas godzinowy z dostawy stanowi swego rodzaju bufor bezpieczeństwa przed sytuacją, w której w wyniku nieoczekiwanych zdarzeń losowych „Kanbanista” nie pojawiłby się w ciągu godziny z dostawą. Ma to na celu całkowitą eliminację przestojów linii produkcyjnych oraz marnotrawstwa czasu pracy i możliwości technologicznych maszyn. Docelowo, zgodnie z ideą systemu zakładającą ciągłe doskonalenie, ilość komponentów w jednej dostawie będzie pokrywała godzinne zapotrzebowanie produkcyjne.

System Kanban – najważniejsze fakty

Co oznacza system Kanban dla firmy Kongsberg? Po pierwsze, mniejszą ilość strat i marnotrawstwa, przez co system produkcyjny jest bardziej elastyczny i odporny na zakłócenia zewnętrzne. Po drugie, dzięki dostępności części w systemie Kanban odnotowano wzrost produktywności od 0,5 do 5 proc. dla każdej komórki i linii produkcyjnej.

Po trzecie, system Kanban zapewnia eliminację zbędnych cykli dostaw, nie zaburzając przy tym organizacji przepływów materiałowych. Pozwala zatem na obniżenie kosztów i minimalizację czasu pracy. Umożliwia redukcję zatorów i przestojów na liniach produkcyjnych oraz pozwala na obniżenie poziomu zapasów przed- i międzyoperacyjnych na stanowiskach roboczych do minimum.

Optymalne zaprojektowanie „Pętli Kanban”, jako trasy przejazdu wózka z dostawami materiałów na poszczególne obszary produkcyjne, gwarantuje pełne pokrycie zapotrzebowania materiałowego na poszczególnych stanowiskach roboczych przy zachowaniu płynności i rytmiczności przepływów fizycznych.

Dział Lean prowadzi ewidencję kart Kanban przepływu i pojemników Kanban oraz monitoruje poprawność i zasadność ich wykorzystania

W zakładzie produkcyjnym Kongsberg Automotive Sp. z o.o. nie został wdrożony magazynowy moduł aplikacyjny systemu SAP, stąd wydania z magazynu nie przedstawiają ewidencji ilości zwolnionych z magazynu części, a jedynie stanowią wewnętrzny system zaopatrywania linii i komórek produkcyjnych. Pomimo braku modułu magazynowego system Kanban pozwala jednak na lepszą kontrolę stanów magazynowych. Ponadto umożliwia równomierną dystrybucję części po całym zakładzie produkcyjnym, co jest bardzo korzystnym rozwiązaniem w przypadku używania komponentu w różnych lokalizacjach.

Niekompatybilność dostawców

Wdrożenie systemu Kanban nastąpiło stosunkowo niedawno w porównaniu do czasu, w którym firma działa na polskim rynku. Jest to powodem niedopasowania ilości zamawianych przez Kanban części do sposobu pakowania zakupywanych od dostawców komponentów. Metoda pakowania dostarczanych materiałów została ustalona na etapie negocjacji zakupowych i bardzo trudne jest wyegzekwowanie na dostawcy zmian w tym zakresie. Najbardziej problematyczne są materiały, których ilość w oryginalnym opakowaniu jest dużo większa niż zapotrzebowanie Kanban. Części muszą być w takich sytuacjach przeliczane przez osoby wydające towar, co nie tylko marnotrawi czas pracy magazyniera, ale również niejednokrotnie skutkuje wydaniem błędnej ilości części. Dla bardzo małych detali ustalono limity wypełnienia zawartości pojemnika, stanowiące 2-godzinne zapotrzebowanie linii.

Jeszcze raz o efektach

W przedsiębiorstwie karty Kanban przepływu i pojemniki Kanban są nośnikami informacji odpowiedzialnych za ruch odpowiedniego asortymentu oraz stanowią sygnały zgłaszające zapotrzebowanie na wydanie określonych materiałów z magazynu na stanowiska produkcyjne. Sprawność przepływów materiałowych osiągana jest głównie dzięki spełnieniu dwóch fundamentalnych zasad: jednokierunkowości przepływów fizycznych oraz minimalizacji liczby kanałów logistycznych, obejmujących eliminację zbędnych przemieszczeń realizowanych na terenie zakładu. Wśród najważniejszych konsekwencji wdrożenia systemu Kanban w zakładzie produkcyjnym Kongsberg Automotive Sp. z o.o. jest przede wszystkim wzrost produktywności, redukcja zapasów zlokalizowanych na obszarach produkcyjnych, eliminacja przestojów produkcyjnych wynikających z braków komponentów na stanowiskach pracy.