Kanban produkcyjny – definicja i zastosowanie w przemyśle

Na hali produkcyjnej materiał może być dostępny dokładnie wtedy, kiedy jest potrzebny. Nie trzeba zapełniać magazynu na wszelki wypadek. Właśnie na tej zasadzie działa kanban produkcyjny. Zamiast produkować i dostarczać kolejne elementy według sztywnego planu, system reaguje na rzeczywiste zużycie i uruchamia uzupełnienie dopiero wtedy, kiedy pojawi się taka potrzeba.

To prosta idea, ale jej wdrożenie poprawia przepływ materiałów. Jak działa kanban, czym różni się jego tradycyjna forma od rozwiązania cyfrowego i jak połączyć go z automatyzacją produkcji?

Czym jest kanban na hali produkcyjnej i skąd wziął się w produkcji?

Kanban produkcyjny służy sterowania przepływem materiałów i produkcją oparta na zasadzie „pull”, czyli ssania. Oznacza to, że wcześniejszy etap procesu nie produkuje automatycznie kolejnej partii tylko dlatego, że ma tak zapisane w harmonogramie. Produkcja lub dostawa zostaje uruchomiona w odpowiedzi na rzeczywiste zapotrzebowanie kolejnego etapu.

Samo słowo „kanban” pochodzi z języka japońskiego i można je tłumaczyć jako znak, tablicę lub sygnał. W praktyce takim sygnałem może być karta, pojemnik, etykieta, kod kreskowy albo informacja przekazywana cyfrowo.

Najważniejsza różnica polega więc na sposobie sterowania przepływem:

• w systemie push produkcja jest uruchamiana na podstawie wcześniejszego planu, 
• w systemie pull produkcja jest uruchamiana przez faktyczne zużycie, 
• kanban przekazuje informację, co, kiedy i w jakiej ilości należy uzupełnić. 

W efekcie tego można ograniczyć nadprodukcję, zmniejszyć zapasy międzyoperacyjne i lepiej synchronizować poszczególne stanowiska.

Kanban jest dobrze dopasowany do procesów, w których występuje powtarzalne zapotrzebowanie na określone komponenty. Nie oznacza to jednak, że musi być stosowany wyłącznie w dużych fabrykach. Przy odpowiednim uproszczeniu może sprawdzić się również w mniejszym zakładzie.

Jak działa system kart kanban na hali produkcyjnej?

Najprostszy system można przedstawić na przykładzie dwóch stanowisk.

Stanowisko B pobiera komponenty wytwarzane przez stanowisko A. Gdy zapas przy stanowisku B zmniejszy się do określonego poziomu, pojawia się sygnał dla stanowiska A, że należy przygotować kolejną partię.

Może to wyglądać następująco:

zużycie komponentu → sygnał kanban → produkcja lub pobranie → uzupełnienie zapasu

Karta kanban może zawierać informacje takie jak:

• numer lub nazwa komponentu, 
• wymagana liczba sztuk, 
• miejsce pobrania, 
• miejsce dostarczenia, 
• wielkość pojemnika lub partii, 
• dane potrzebne do identyfikacji materiału. 

W tradycyjnym rozwiązaniu karta fizycznie przemieszcza się razem z materiałem. Jej pojawienie się w określonym miejscu oznacza konieczność wykonania konkretnej czynności.

Ważne jest przy tym, aby liczba kart i wielkość zapasów nie były przypadkowe. Zbyt duża liczba kart może oznaczać nadmierny zapas i ukrywać problemy procesu. Zbyt mała może natomiast powodować częste braki materiałowe.

Kanban pełni więc nie tylko funkcję informacyjną. Jest również narzędziem wizualnego zarządzania produkcją. Pracownik może szybko zobaczyć, jakie materiały wymagają uzupełnienia i gdzie występuje problem z przepływem.

Jakie korzyści daje kanban produkcyjny? Zalety i możliwości

Prawidłowo zaprojektowany system kanban może pomóc przede wszystkim w uporządkowaniu przepływu materiałów.

Najważniejsze korzyści to:

• ograniczenie nadprodukcji, 
• zmniejszenie zapasów międzyoperacyjnych, 
• lepsze wykorzystanie powierzchni magazynowej, 
• szybsze wykrywanie problemów w przepływie, 
• synchronizacja kolejnych etapów produkcji, 
• łatwiejsze zarządzanie materiałami, 
• ograniczenie niepotrzebnego transportu, 
• większa przejrzystość procesu. 

Nie chodzi jednak o samo „zmniejszenie magazynu”. Zapasy pełnią również funkcję zabezpieczającą. Jeżeli zostaną zredukowane bez wcześniejszego ustabilizowania procesu, mogą pojawić się przestoje i braki materiałowe.

Dlatego kanban powinien być elementem szerszego podejścia do organizacji produkcji, a nie jedynie sposobem oznaczania pojemników.

Kanban elektroniczny a tradycyjny – różnice

Klasyczny kanban kojarzy się przede wszystkim z fizyczną kartą. Współczesne zakłady mogą jednak wykorzystać również e-kanban, czyli cyfrowe sterowanie przepływem materiałów.

Zasada działania pozostaje podobna. Zmienia się jedynie sposób przekazywania informacji.

W e-kanban sygnał może zostać wygenerowany na przykład po zeskanowaniu kodu, pobraniu określonej liczby sztuk albo zarejestrowaniu zużycia materiału.

Kanban a system ERP – jak je połączyć?

Kanban może współpracować z systemem ERP, który zawiera informacje o zamówieniach, stanach magazynowych czy zapotrzebowaniu materiałowym.

W takim układzie ERP może odpowiadać za planowanie na poziomie przedsiębiorstwa, natomiast kanban steruje bieżącym przepływem materiałów na hali.

Przykładowo:

ERP → planowanie zapotrzebowania → kanban → pobranie materiału → produkcja → aktualizacja danych

W bardziej rozbudowanych rozwiązaniach dane mogą być przekazywane automatycznie za pomocą kodów kreskowych, RFID lub innych metod identyfikacji.

Trzeba jednak uważać, aby nie komplikować systemu bardziej, niż wymaga tego proces. Jeśli prosty przepływ można skutecznie kontrolować za pomocą wizualnego systemu kart, rozbudowana cyfryzacja nie zawsze będzie konieczna.

Kanban a automatyzacja – jak roboty i AMR wspierają system pull?

Kanban bardzo dobrze współpracuje z automatyzacją produkcji, ponieważ oba rozwiązania mogą wspólnie usprawniać przepływ materiałów.

Wyobraźmy sobie linię, na której roboty wykonują kolejne operacje, a komponenty są dostarczane z magazynu. Gdy określony pojemnik zostanie opróżniony, informacja o jego pobraniu może automatycznie wygenerować zlecenie transportowe.

Wtedy materiał może zostać dostarczony przez:

• autonomicznego robota mobilnego AMR, 
• automatyczny system transportowy, 
• przenośnik, 
• wózek sterowany przez operatora, 
• zautomatyzowane stanowisko magazynowe. 

Schemat może wyglądać tak:

zużycie materiału → sygnał kanban → zlecenie transportu → dostarczenie komponentów → ponowne uzupełnienie

Automatyzacja nie zastępuje więc samej koncepcji kanban. Może natomiast sprawić, że realizacja sygnału będzie szybsza i mniej zależna od ręcznej pracy.

Wdrożenie kanban krok po kroku

Wprowadzenie kanbana najlepiej rozpocząć od konkretnego procesu, a nie od próby objęcia nim całego zakładu jednocześnie.

1. Przeanalizuj przepływ materiałów

Najpierw trzeba sprawdzić, skąd materiał trafia na stanowisko, gdzie jest wykorzystywany i jak wygląda jego uzupełnianie. Warto zwrócić uwagę na postoje, nadmierne zapasy oraz sytuacje, w których pracownik czeka na komponent.

2. Określ zapotrzebowanie

Należy ustalić, ile materiału jest faktycznie potrzebne i jak często powinien być uzupełniany. Znaczenie ma m.in. zużycie, czas dostawy, czas produkcji oraz wielkość opakowania.

3. Ustal sposób sygnalizowania

W zależności od procesu może to być karta, pojemnik, etykieta, kod kreskowy albo rozwiązanie elektroniczne.

4. Określ zasady uzupełniania

Każdy uczestnik procesu powinien wiedzieć, co oznacza konkretny sygnał i kto odpowiada za jego realizację.

5. Uruchom system na wybranym obszarze

Pilotaż pozwala sprawdzić, czy ustalone poziomy zapasów są odpowiednie i gdzie pojawiają się problemy.

6. Mierz efekty i koryguj system

Po wdrożeniu warto obserwować m.in. poziom zapasów, liczbę braków materiałowych, czas przepływu oraz częstotliwość przestojów. Kanban powinien być stale dostosowywany do rzeczywistych warunków produkcji.

Czy kanban sprawdza się w małych zakładach produkcyjnych?

Tak. Kanban nie wymaga dużej hali ani skomplikowanego oprogramowania. W małym zakładzie może być wręcz łatwiejszy do wdrożenia, ponieważ przepływ materiałów jest prostszy, a liczba uczestników procesu mniejsza.

Na początek wystarczy nawet dobrze zaprojektowana tablica i fizyczne karty lub pojemniki. Kluczowe jest nie to, jak zaawansowane jest narzędzie, ale czy system odpowiada rzeczywistemu przepływowi materiałów.

Jeżeli produkcja jest bardzo zmienna, jednostkowa albo realizowana głównie pod indywidualne zamówienia, klasyczny kanban może natomiast wymagać modyfikacji lub nie być najlepszym rozwiązaniem.

Automatyzacja i robotyzacja produkcji z ARM Solutions

W ARM Solutions oferujemy kompleksowe rozwiązania z zakresu automatyzacji i robotyzacji produkcji, dopasowane do specyfiki procesów i potrzeb zakładu. Wspieramy firmy w modernizacji maszyn, budowie zautomatyzowanych stanowisk, integracji robotów i cobotów oraz wdrażaniu systemów automatyki przemysłowej. 

Chodzi przede wszystkim o to, żeby produkcja działała sprawniej, szybciej i bardziej powtarzalnie, a pracownicy nie musieli wykonywać w kółko monotonnych czynności. Automatyzację można wdrożyć na jednym stanowisku albo stopniowo rozbudowywać ją o kolejne etapy procesu. Jeśli zastanawiasz się, co warto zautomatyzować w swoim zakładzie, skontaktuj się z ARM Solutions – jesteśmy do dyspozycji! 

Poznaj ofertę ARM Solutions:

• Robotyka
• Modernizacja maszyn
• Automatyzacja produkcji
• Budowa maszyn przemysłowych

Poznaj pełną ofertę ARM Solutions →

FAQ – Kanban produkcyjny

1. Czym jest kanban produkcyjny?
Kanban produkcyjny to metoda zarządzania produkcją oparta na zasadzie pull, w której uzupełnianie materiałów uruchamia rzeczywiste zapotrzebowanie. Pomaga kontrolować przepływ surowców, półproduktów i gotowych elementów pomiędzy procesami.

2. Jak działa system kanban w produkcji?
System kanban wykorzystuje sygnały, które informują, że określony materiał lub produkt należy uzupełnić. Dzięki temu produkcja jest uruchamiana zgodnie z faktycznym zapotrzebowaniem, a nie wyłącznie na podstawie planu.

3. Czym różni się system push od systemu pull?
W systemie push produkcja odbywa się na podstawie wcześniej ustalonego harmonogramu. System pull, wykorzystywany w kanban, uruchamia produkcję lub dostawę w odpowiedzi na rzeczywiste zużycie.

4. Jakie korzyści daje kanban w Lean Manufacturing?
Kanban w Lean Manufacturing pomaga ograniczyć nadprodukcję, zmniejszyć zapasy i usprawnić przepływ materiałów. Może również zwiększać efektywność procesu produkcyjnego i ułatwiać wykrywanie problemów.

5. Jak kanban wpływa na zapasy magazynowe?
Jednym z celów kanbana jest redukcja zapasów do poziomu potrzebnego do sprawnego działania procesu. Pozwala to ograniczyć nadmiar materiałów bez całkowitego rezygnowania z zapasu zabezpieczającego.

6. Czym jest kanban transportowy?
Kanban transportowy sygnalizuje potrzebę pobrania materiału z magazynu lub innego miejsca składowania i dostarczenia go na stanowisko. Może być stosowany zarówno przy transporcie ręcznym, jak i zautomatyzowanym.

7. Czy kanban sprawdza się w produkcji jednostkowej?
Kanban najlepiej sprawdza się przy powtarzalnym zapotrzebowaniu na materiały i komponenty. W przypadku produkcji jednostkowej jego zastosowanie może wymagać odpowiedniego dostosowania metody do specyfiki procesu.

8. Czy kanban jest częścią Lean Management?
Tak, kanban w Lean jest jednym z narzędzi wspierających przepływ i produkcję zgodną z rzeczywistym zapotrzebowaniem. Współpracuje z innymi zasadami Lean Manufacturing, których celem jest ograniczanie marnotrawstwa i optymalizacja procesu.

9. Czy kanban można połączyć z oprogramowaniem IT do zarządzania produkcją?
Tak, tradycyjne karty można zastąpić rozwiązaniami elektronicznymi i zintegrować je z oprogramowaniem IT do zarządzania produkcją. Pozwala to automatycznie przekazywać informacje o zużyciu materiałów, zapotrzebowaniu i zleceniach.

10. Czy kanban można zautomatyzować?
Tak, sygnały kanban mogą uruchamiać zlecenia transportowe lub uzupełnienie materiałów przez systemy automatyki, roboty i AMR. Dzięki temu system kanban może stać się częścią zautomatyzowanego przepływu materiałów na linii produkcyjnej.