Cómo calcular un kanban?

Cómo calcular el kanban?

En muchísimas ocasiones visitando plantas de manufacturas, clientes, o dando clases sobre el sistema pull y kanban hemos observado cálculos diferentes de kanban. En certificaciones lean master hemos tenido participantes que nos dicen: "esto no es la formula que yo uso en mi planta"

La verdad es algo tan simple se ha vuelto tan complicado con las diferentes ofertas de métodos de cálculos desarrollados por adaptar un concepto pull a una combinación compleja de procesos de producción, comportamiento del mercado para este producto, y tipo de cadena de suministro de la empresa, donde entendemos por tipo: distancia, cumplimiento, frecuencia. De hecho al final les presentaré 12 formulas más que hemos podido investigar. No que son incorrectos. Son variaciones de un principio básico que es la que vamos a exponer para adaptar el kanban al entorno donde va a funcionar.

Principio básico:
A- Debe funcionar como un sistema pull, donde usamos el inventario únicamente cuando necesitamos, y cuando lo usamos hay que reponer exactamente lo usado.
B- El principio A implica cálculos de reposición implicando cantidad y tiempo.
C- Sabiendo que inventario es un desperdicio, y el kanban no deja de ser materia prima en espera es decir desperdicio, es sumamente crítico que sea controlado, es decir que su tiempo de espera sea controlado y por lo general relativamente pequeño.
D- El principio C genera las necesidades de tomar en cuenta la demanda promedia diaria del cliente para el producto que usa esta materia prima de manera a considerar los conceptos de takt time y no sobre producir, y tomar en cuenta el tiempo para reponer el inventario usado y no crear faltantes luego.
E- Como ninguna demanda es permanente, continua, y estable, se debe tomar en cuenta las variaciones de esta demanda. Esto introduce un factor adicional que será el MAD o mean average deviation. Su función es suavizar las fluctuaciones de la demanda, ya que de otro modo el cálculo de kanban será muy alto y constituirá un inventario demasiado grande para ser considerado como sistema de reposición.
F- Crear un flujo balanceado de este "inventario controlado" o  kanban, a través de un sistema de comunicación con tarjetas (u otro modo) de instrucciones específicas. Hablar de flujo balanceado implica calcular el número de tarjetas necesarias basadas en el total del inventario lo que llamamos el tamaño del kanban, de manera a que cada tarjeta de cada bin o contenedor kanban controla una cantidad igual. Por bin o contenedor kanban se debe entender el objeto o envase que contiene la materia o el sub ensamblaje en kanban.

Estos principios fundamentales generan las formulas conceptuales siguientes:

1) K=Dd * Tr * (MAD+1)
Tamaño del kanban = demanda promedia diaria x tiempo de reposición x (MAD+1)

2) Número de tarjetas = Dpd * Trct * (SS+1) / K
Número de tarjetas = demanda promedia diaria x tiempo de reposición de un contenedor x safety stock +1 / tamaño del kanban


Vea el nuevo artículo sobre este tema aquí: Funcionamiento de un kanban


Ahora como dijimos hay una gran cantidad de formas distintas de calcular. Pero notarás que en lo básico todas responden a los principios antes discutidos, una más compleja que otra, pero de seguro cada uno responde a una adaptación necesaria a una combinación proceso, mercado, suministro. Estas son las fórmulas que se han encontrados en plantas, en manuales, libros y hasta paquetes de software como Oracle y SAP

1. No. of kanban = (DD*LT+SS*SQRT(LT/TB))/KB+(DD*EPEI)/KB

Where: DD = Daily demand (units)
LT = Replenishment lead time  (days)
SS = Statistically calculated safety stock (units)
SQRT = Square root
TB = Time bucket of the safety stock data points (days)
KB = Quantity per kanban (units)
EPEI = Supplier’s replenishment interval (days)

2. #KB = (DD*(LT+SS))/KBS +1

#KB = Number of Kanbans
DD = Daily Demand
LT = Lead Time
SS = Safety Stock
KBS = Kanban size

3. Total Req’d Inventory = (Average period demand * Replenishment time) + 1 or 2sigma + safety stock

4. Total Req’d Inventory = (Average period demand * Replenishment time) * 1.X   {where X= 20-40%} and the # of bins = TRI / container or bin size

5.  # Kanban = ((AD * RT) + (SF * SD))/SCQ

AD = average period demand
RT = replenishment time (in the same time bucket as AD)
SF = the Z factor, typically 1.645 for 95%
SD = demand standard deviation
SCQ = the standard container quantity

The one explained as the basic concept above is this #5.

6.  # Kanban = (average demand during lead time + safety stock) / container quantity


7. N = (dL + S)/C

N = number of kanban
d = average demand per hour
L = lead time in hrs
S = safety
C = container quantity

8. K=((RT * AC)/Cont) * (SF + C)

K = number of kanban
Cont = contents per kanban
RT = replenishment lead time per kanban
AC = average consumption per time period
SF = safety factor
C = constant, default = 1


9. (Daily Demand x (Run Frequency + Lead Time + Safety Time)) / Container Capacity

Daily Demand = Customer Consumption expressed as # of units
Run Frequency = Frequency which you decide to set-up and produce that item. This is expressed as a unit of time. For a five day work week, running the product every day would equal (1), every third day would equal (3), etc.
Lead Time = Manufacturing lead time (processing time + Set-up time + queue time) + lead time for kanban retrieval expressed as a unit of time.
Safety Time = Allowance for variations in demand and supply, also expressed as a unit of time. Keep as low as possible.
Container Capacity = Number of units per container (# of units in a container is always the same number).


10.  World Class Manufacturing has an on-line Kanban Size Calculator that uses the following formula:

Total Required Inventory (TRI) = Weekly Part Usage * Lead-time * Number of locations for stock
# Kanban = TRI / Container Capacity

11.  Oracle uses

By default, the standard calculation is:

(C – 1) * S = D * L

where:

C is the number of kanban cards
S is the kanban size
D is the average daily demand
L is the lead time (in days) to replenish one kanban


12.  SAP says …

K = ((RT * AC)/CONT) * (SF + C)

where

K          numbers of Kanban
CONT  contents per Kanban
RT        replenishment lead time per Kanban
AC        average consumption per time
SF        safety factor
C          constant (default 1)

Conclusión: Lean es primero un pensamiento, una cultura, antes de ser un conjunto de herramientas. Las herramientas son para dar cuerpo físico al pensamiento. Partiendo de este principio, adaptar una herramienta para que funcione en el contexto de su organización no es anti-lean, siempre y cuando el principio mental que gobierna la herramienta se respecta. Primero se debe entender el pensamiento y luego tener la flexibilidad para adaptar a su contexto. Todas las fórmulas presentadas aquí obedecen al principio fundamental de la reposición en un sistema PULL, por lo que todas son validas.

Vea el nuevo artículo sobre este tema aquí: Funcionamiento de un kanban

Saludos,

Una vez determinado el tamaño del Kanban y la cantidad de unidades por contenedor/Tarjeta, Surje la pregunta de cuantas tarjetas por cada uno de los tres colores que componen lo componen? Verde, Amarillo y Rojo, como hacerlo? El ojetivo básico es desglozar la formula utilizada para los calculos, en colores.

1-Cantidad en el Verde

El verde es el resultado del Tamaño de lote a reponer. su formula Q/C
Donde Q es el tamaño de lote y C es la cantidad de unidades por contenedor o Tarjeta.
Ejemplo: La cantidad de Unidades por contenedor es de 25 y se decide reponer en lotes de 100 unidades. Esto quiere decir que 100/25=4, el verde necesita minimo 4 tarjetas para acumular 100 unidades(Su tamaño de lote).

2-Cantidad en amarillo

En su formula se utilizo un inventario de seguridad(Safety Stock), ademas del MAD se debe tomar en cuenta las variaciones del lead time del suplidor y su nivel de confiabilidad. este será un porcentaje del tamaño del Kanban divido entre la cantidad de unidades del Contenedor/Tarjeta.

3-Cntidad de Rojo

El rojo no es mas que la demanda durante el Lead Time dividido entre la cantidad de unidades de contenedor/Tarjeta, es decir la demanda o consumo mientras se repone, por esta razon si una tarjeta llega al rojo nos quiere dicir que en algun momento el proceso se detrendrá por falta de material.

Un kanban es un inventario y auque sea un "inventario permitido por lean" no deja de ser un desperdicio, para continuar mejorando y llevarlo a la minima expresion se recomienda redudir lead time, el tamaño de lote y aumentar la confiabilidad del proceso o suplidor que lo alimenta.

Otra forma de calcular el área de cada color en la pizarra kanban es determinar primero el nivel critico que haría colocar una tarjeta kanban en el espacio rojo.

Suponemos que el proceso suplidor tiene un tiempo de reposición de un bin de 200 unidades de 20 minutos y el proceso cliente tiene un cycle time para el mismo tamaño de bin de 120 minutos (2 horas), es decir 6 veces mas lento. Cuando el proceso cliente se lleva la tarjeta numero 6 de 8 por ejemplo, y la coloca en como primera tarjeta en el área rojo, si en este momento el proceso suplidor inicia la reposición de 6 bines, terminara justo a tiempo cuando el proceso cliente finaliza el bin 6 para llevarse el 7, y entonces el proceso suplidor tendrá de nuevo 6 tarjetas en la pizarra con la numero 6 en el área rojo y tendrá que SEGUIR produciendo para reponer nuevamente 6 tarjetas. Entrara así un circulo permanente de reposición por lo que el kanban perdería sentido ya que este proceso suplidor estaría siempre produciendo, y el kanban no seria ninguna señal de trabajo, lo que lo hace un push y no un pull.

Entonces el nivel critico donde el pull vuelva a ser un push se define como el process time del proceso cliente divido entre el tiempo de reposición (en nuestro ejemplo 120/20) para un mismo tamaño de bin. Este numero de tarjeta es donde debe iniciar el área rojo.

A partir de allí, pues definimos de forma subjetiva el verde y el amarillo. Por ejemplo en este caso podríamos fijar a 3 el área verde y a 2 el área amarillo por lo que el proceso suplidor ya no trabaja todo el tiempo. Inicia su labor con la cuarta tarjeta ( la orienta en el amarillo) y tiene como flexibilidad en el inicio la quinta tarjeta por si a caso no pudo iniciar al momento de colocar la numero 4.

Esto es una manera muy simple y efectivo.

Cycle time del cliente / tiempo de reposcion del suplidor = numero de tarjeta para inciar área rojo.
time del cliente / tiempo de reposición del suplidor