IMPLEMENTACE KANBANOVÉHO VÝROBNÍHO SYSTÉMU DO PROJEKTU BMW E83 IMPLEMENTING OF KANBAN SYSTEM IN PROJECT BMW E83 MÍKOVÁ Růžena Abstract Kanban is often referred to as the "nervous system" of lean production. Kanban is a key technique that determines a processes production quantity, and in doing so, facilitates JIT production and ordering systems. Contrary to more traditional "push" methods of mass production which are based on an estimated number of expected sales, kanban's "pull" system creates greater flexibility on the production floor, such that the organization only produces what is ordered. Key words: lean production, determine, facilitate, push and pull system, mass production. JEL Classification: O Abstrakt Kanban bývá často nazýván jako nervový systém štíhlé výroby. Je klíčovou technikou určující množství výrobních procesů, čímž usnadňuje JIT výrobní a objednávkové systémy. Na rozdíl od tradiční push metody hromadné výroby, která je založena na odhadovaném počtu očekávaných tržeb, kanbanový pull systém vytváří větší pružnost produkce tím, že organizace vyrábí pouze to, co je nařízeno. Klíčová slova: štíhlá výroba, stanovit, usnadňovat, tlačný a tažný systém, hromadná výroba. Úvod Nově zveřejněná ekonomická data naznačují, že se do nejvyspělejších ekonomik navrací recese. Abychom minimalizovali dopady další hospodářské a finanční krize, jejíž následky mohou být daleko větší než po pádu Lehman Brothers v roce 2008, je nutné nalézt takovou konkurenční výhodu, která by se stala výhodnou zbraní či zásadním konkurenčním tahem na branku výrobní efektivity. K tomu musí existovat vhodné podmínky, mezi něž patří i optimální manažerský systém využívající pro rozhodování včasné a relevantní informace. Dominantní roli zde přebírají především systémy pro operativní řízení. Pro výrobní organizace poskytují rozhodující informace systémy řízení výroby, které by měly splňovat rychlou dostupnost řídících informací, udržování nízkých zásob ve výrobním systému, vysokou flexibilitu a produktivitu a krátké průběžné doby. Pružné systémy dílenského řízení jsou předpokladem pro efektivní výrobu schopnou rychlé reakce na požadavky zákazníků. Jedním z konkurenčních tahů charakterizující pružný systém dílenského řízení je i systém 254
Kanban, který představuje účinnou metodu řízení a monitorování toku materiálu. Tato metoda byla vyvinuta v 50. a 60. letech minulého století japonskou firmou Toyota Motors a zaznamenala expanzi po celém světě. Můžeme se s ní setkat pod zkratkou TPS (Toyota Production Systems). Kanban nachází využití především ve strojírenském a automobilovém průmyslu, tedy tam, kde dochází k opakovanému použití stejných dílů při velkosériové výrobě. Literární přehled Mačát, Sixta (2005) o Kanbanu uvádějí, že tato metoda vychází z následujících principů: Fungují zde tzv. samořídící regulační okruhy, které tvoří dvojice článků (dodávající a odebírající) vzájemně propojené na základě pull principu (tažného principu). Objednacím množstvím zde je obsah jednoho přepravního prostředku, nebo jeho násobků, plně naplněného vždy konstantním množstvím materiálu. Dodavatel zde ručí za kvalitu a odběratel má povinnost objednávku vždy převzít. Kapacity dodavatele a odběratele jsou vyvážené a jejich činnosti jsou synchronní. Spotřeba materiálu je rovnoměrná bez velkých výkyvů a sortimentních změn. Dodavatel ani odběratel nevytváří žádné zásoby. Vaněček (2008) se zabývá srovnáním systému Kanban s počítačovým informačním systémem určeným pro objednávání a plánování zásob, tzv. MRP (Material Requirements Planning). Oproti MRP odpadá u Kanbanu centralizované plánování výrobních úkolů na jednotlivá pracoviště. Systém plánování je nahrazen předáváním karet podle okamžité potřeby pracovišť. Centrum pouze kontroluje zásoby rozpracované výroby, dodávky finálních výrobků, a to pomocí průběžného vydávání a odběru karet, které v systému obíhají. V systému MRP každé pracoviště tlačí své výrobky do dalších stupňů zpracování, i když tyto třeba nestačily zpracovat předchozí dodávku a tak dochází k velké rozpracovanosti výroby (tzv. tlačný systém, push). Pokud se v systému MRP má realizovat nějaká změna, je třeba přepracovat celý plán. U systému Kanban jsou potřebné nedokončené výrobky vtahovány na jednotlivá pracoviště podle jejich skutečné potřeby, nevznikají zásoby nedokončené výroby, vyrábí se jen to a tolik, kolik je potřeba (tzv. tažný systém, pull). Vaněček dále definuje hlavní rozdíl mezi MRP a Kanbanem, který spočívá v tom, jak systémy reagují na operativní změny. U systému MRP je nutné v takovém případě pracné přeplánování a již vyrobené polotovary zůstávají na skladě. Kanban vyrábí jen to, co je okamžitě nezbytně nutné pro operativní potřebu zákazníka. Metodika Pro svou práci budu čerpat z provozu firmy DURA Automotive CZ, k. s. v Blatné. Tato firma je součástí americké společnosti DURA Automotive Systems, která patří s ročním obratem 2,5 miliardy dolarů mezi padesát největších automobilových dodavatelů na světě. 255
Graf 1 Prodej podle výrobků v závodě DURA BLATNÁ (leden-červenec 2008) Prodej podle výrobků 2% 0% 27% 19% 52% rámy dveřní moduly nosníky přístrojové desky 0% lišty Zdroj: vlastní zpracování dle údajů získaných v DURA Automotive, k. s. Graf 2 Prodej podle zákazníků v závodě DURA BLATNÁ (leden-červenec 2008) Zdroj: vlastní zpracování dle údajů získaných v DURA Automotive, k. s. V závodě Blatná se výrobní program specializuje na produkci dveřních rámů, nosičů modulů řízení, sloupků a dalších částí karosérií (graf 1) pro automobilky Ford, SEAT, VW, BMW, ŠKODA, AUDI a PSA (graf 2). Postupem času rozšířila DURA své výrobní provozy i o závod ve Strakonicích, kde se provádí konečná úprava a montáž kompletů skel a práškové lakování okrasných lišt. V obou závodech pracuje 1300 zaměstnanců ve třísměnném provozu. V této práci se zaměřím na projekt BMW E83, který se týká nosičů přístrojových desek, tzv. modulů (obrázek 1). Moduly vyrábíme v levém, pravém a americkém provedení dle aktuálních požadavků od zákazníka, kterým je Magna Steyr Fahrzeugtechnik v rakouském Grazu. 256
Stávající systém MRP II (Manufactury Resource Planning) využívaný u projektu BMW E83 umožňuje kromě plánování nákupu materiálu také práci s dostupnými výrobními kapacitami, tj. především s disponibilním časem strojů, avšak jedná se pouze o monitorování vzniklého stavu bez možnosti skutečně efektivního zásahu do vygenerovaného výrobního plánu. MRP II není schopen včas a plynně reagovat na konkrétní požadavky a z tohoto důvodu dojde k jeho nahrazení metodou Kanban, která je založena na principech: tahu následný děj řídí děj předcházející samoregulace výroba je řízena zpětnou vazbou jednoduchosti - řízení probíhá za použití jednoduchých mech. prostředků (karet) vizualizace metoda využívá zrakového vnímání zvýrazněných podnětů Obrázek 1 - Nosič přístrojové desky BMW E83 Kanban je optimálním nástrojem při řízení výrobního procesu a plánování výroby. Celý systém pracuje tak, že jednotlivá pracoviště vyvolávají své aktivity u předcházejícího výrobního stupně přímo a to prostřednictvím kanbanové karty. Na tomto principu se vytváří takzvané samořídící regulační kanbanové okruhy, které předpokládající decentralizaci zakázek. Při určování priority co vyrábět dříve se vychází z kumulativu jednotlivých objednávek a jejich vztahu k požadovaným výrobkům. Jednotlivá pracoviště se tak stávají méně závislá na okolí, aniž by to oslabovalo jejich schopnost plnit cíle podniku jako celku. Kanban je označení pro kartu oznamující požadavek odběratele na dodávku požadovaného výrobku či služby v určeném množství. Oznamovací karta může mít podobu přepravky, jejíž barva udává druh výrobku. Kanban je nositelem informace a prvotním impulsem pro výrobní produkci. Význam celého kanbanového řetězce spočívá v tom, že množství kanbanových karet vložených do výrobního systému je směrodatné pro počet výrobků, které budou v systému vyprodukovány. Cílem navrhnutého kanbanového projektu je: Zavedení PULL systému na pracovišti předvýroby (ohýbačka, tvářečka, bodovka = předvýroba) Vytvoření bezpečnostní zásoby v rozpracované výrobě předvýroby (min 3 dny) Zjednodušení práce řídících pracovníků a seřizovačů 257
V daném výrobním programu BMW E83 se předpokládá stálost poptávky i škály vyráběných produktů. Nutné je zdůraznit, že smysl implementace výše zmiňovaného systému Kanban může být naplněn pouze v případě, že se systém promítne i do dodavatelskoodběratelského řetězce pomocí vnějších Kanbanů (obrázek 2). Jedná se o okruhy, které propojí výrobní linku s dodavateli v zásobovacím okruhu (zahrnujícím sklad) a odběrateli v distribučním okruhu (zahrnujícím expedici). Obrázek 2 - Schéma jednotlivých okruhů při zavedení Kanbanu Navrhnuté kanbanové výrobní okruhy: 1. Ohýbání: Levé provedení: uerrohr FS; uerrohr BFS; uerrohr mitte; Stutzrohr FS; Stutzrohr BFS Pravé provedení: uerrohr FS; uerrohr BFS 2. Tváření: Levé provedení: uerrohr FS; uerrohr BFS; uerrohr mitte; Stutzrohr FS; Stutzrohr BFS Pravé provedení: uerrohr FS; uerrohr BFS; uerrohr mitte; Stutzrohr FS; Stutzrohr BFS 3. Bodování: Levé provedení: uerrohr FS; uerrohr BFS; Verst. LSZ Pravé provedení: uerrohr FS; uerrohr BFS; Verst. LSZ Pro optimální spojení jednotlivých fází výroby a mezioperačních zásob je nutné zřídit takový počet okruhů, který zaručí efektivní řízení procesu, zároveň vyvolá potřebnou objednávku formou vystavení kanbanové karty a dokáže spojit nerovnoměrná místa. Všechny okruhy budou řízeny tak, aby nedocházelo k výpadkům dodávek, ani k dalším vlivům s negativním dopadem na celkovou velikost produkce. 258
Obrázek 3 - Schéma materiálového a informačního toku před zavedením Kanbanu Sklad příjem Bodovka 1 Ohýbačka 3 Svařovací cela SAP on line 2 Tvářečka Dovaření 1 Plánovaný kanbanový okruh Materiálový tok Informační tok Pasování Expedice Pracovní sled: Svařovací roboty, bodovka, tvářečka odebírají díly a zpracovávají je Při odebrání posledního kusu odložit kanban do schránky V pravidelných intervalech vybrat kanbany a vložit do kanbanové tabule Vyrábět díly dle zaplánovaných kanbanů Bednu s vyrobenými díly dle balícího předpisu opatřit kanbanem Bednu i s kanbanem umístit do meziskladu Kanbany zůstanou na bednách až do odběru dílů při tváření/bodování/svařování Důvody pro zavedení systému řízení KANBAN: systém řízení je charakterizován posunem od PUSH systému k efektivnějšímu PULL systému dochází ke snížení velikosti výrobních dávek a můžeme reagovat na změny požadavků zákazníka s větší flexibilitou menší výrobní dávka zároveň snižuje požadavky na prostor a snižuje ztráty z případného nekvalitního provedení dané dávky Kanban napomáhá k výrobě JUST-IN-TIME (JIT) jedná se o jednoduchý vizuální systém řízení V případě, že se na výrobní lince vyskytne problém, Kanban jej dokáže včas odhalit a oběh zastavit do doby než dojde k nápravě. Kanban tedy reprezentuje efektivní nástroj k nepřetržité racionalizaci výrobního procesu. 259
Obrázek 4 Označení kanbanové karty Fotografie výrobku Označení výrobku finálního Optimální dávka Číslo karty 1 uerrohr FS LL 2 uerrohr BFS LL 3 uerrohr mitte LL 4 Stutzrohr FS LL 5 Stutzrohr BFS LL Nositelem informace o nedostatečném množství položky na pracovišti je kanbanová karta, která obsahuje data vypovídající o konkrétní kartě (číslo dílu, číslo karty, zdroj, množství, typ atd.) Obrázek 5 Jednotlivé typy karet Ohýbání Tváření Bodování 260
Výsledky a diskuse V zavedeném kanbanovém výrobním programu probíhají materiálové a informační toky v následujících tocích: Obrázek 6 Materiálové a informační toky Tok informací 3 2 6 5 1 kompletace 4 Sklad nakup.dílů Tok materiálu Obrázek 7 Rozložení na tabuli 261
Kanban ohýbání Obrázek 8 Práce s kanbanovou tabulí Kanbany dle druhu výrobku (formy) Označení výrobní dávky (posuvné) Směr zakládání kanbanů Označení maxima karet Obrázek 9 Předvýrobní tabule Kanbanová tabule předvýroby BMW E83 FS LL BFS mitte St FS St BFS FS RL BFS Bezpečnostní zásoba Optimální zásoba H 262
Obrázek 10 Schéma materiálového a informačního toku po zavedení kanbanových okruhů S C Sklad příjem 1 Ohýbačka Bodovka F 3 S/ B F S Sv. cela 1 SAP on line 2 Tvářečka FS/BFS mitte,st Dovaření Pasování Expedice Kanbanová tabule Materiálový tok Kanbanový tok Informační tok Kanbanový tok Pro optimální fungování kanbanového výrobního okruhu je důležité dbát na dodržování předepsaných balících dávek a vracení kanbanových karet zpět. Implementací systému Kanban se v první fázi dosáhne především nepřímých přínosů, které v konečném důsledku přispějí k získání přínosů přímých. Výše nákladů na zavedení Kanbanu je nepatrná v porovnání s jinými systémy dílenského řízení. Především jde o zajištění kanbanových tabulí, karet a schránek. Větší část finančních prostředků se váže na vzdělávání pracovníků. Předpokládané snížení jednotlivých ekonomických prvků si můžeme ukázat na grafu Očekávaná úspora po zavedení Kanbanu (Graf 3), která vychází z analýzy dosavadních zkušeností s jinými současně běžícími projekty na jiných pracovištích. 263
Graf 3 Očekávaná úspora po zavedení KANBANU do projektu BMW E83 OČEKÁVÁNÁ ÚSPORA PO ZAVEDENÍ KANBANU DO PROJEKTU BMW E83 100% 50% 0% MRP2 Velikost zásob ve výrobě Seřizovací časy Výrobní časy Náklady personální Náklady na kvalitu Plošná výměra MRP2 KANBAN Zdroj: vlastní zpracování dle údajů získaných v DURA Automotive, k. s. Snahou kanbanového systému je eliminace skladů a meziskladů a ustálení jejich počtu na optimální úrovni. Ve velkých výrobních podnicích probíhá přesun komponent z hlavního skladu do jednotlivých meziskladů dostupných z pracovišť na kratší vzdálenost. V některých podnicích funguje rozvoz materiálu prostřednictvím automatického vláčku (Milk Run systém), který výrobní linku pravidelně zásobuje v krátkých časových intervalech z předvýrobních skladů. Pro vnitropodnikové potřeby se Kanban stále častěji využívá v informačním systému SAP R/3, a to v rámci modulu Plánování a řízení výroby. Kanbanová karta je v SAP R/3 evidována formou čárového kódu a její tok je řízen elektronicky. Její význam spočívá nejen v plánování výroby, doplňování součástek, komponentů, ale i v plánování dopravy od vzdálených distribučních skladů na montážní linku a při zajišťování dodávek na místo odběru (Point-ofuse Delivery). V případě, že je u dodavatele a zároveň odběratele nastaven princip Just in Time v celém výrobním cyklu, lze systém Kanban využít úspěšně i v řízení toku mezi oběma těmito subjekty. K odběru materiálu od dodavatele lze uplatnit klasické použití kanbanových karet s dodatečným termínem zásobování (Later Replenishment System) či postupný odběr materiálu (sequenced Withdrawal System). Kanban systém nemůže být v dodavatelsko-odběratelském řetězci využit efektivně, pokud výroba u jednoho ze subjektů (dodavatel x odběratel) není v souladu s JIT. V případě, že by odběratel odebíral výrobky se značnou variabilitou v čase a množství, dodavatel by k pokrytí odběratelské poptávky potřeboval dostatek výrobních zdrojů, přičemž by byl nucen disponovat plně nevyužitým lidským kapitálem a výrobními prostředky. 264
Vzhledem k tomu, že většina softwarových projektů vzniká dílenským způsobem, je možné systém Kanban uplatnit i při vývoji softwarových aplikací. Zabrání se tak odvolávání programátorů k řešení nesouvisejících úkolů, dosáhne se zkrácení výrobního času, eliminuje se častá změna priorit, dojde ke zlepšení kvality softwaru a tím i větší spokojenosti koncového zákazníka. Závěr Kanban vyznačující se optimálním plánováním skladových zásob a jejich efektivním doplňováním v souladu s průběhem spotřeby při výrobním procesu zahrnuje více než ladění výroby a dodavatelských plánů. Nemalou formou přispívá také k inovačnímu řešení v rámci pracovišť. Členové pracovních týmů zodpovídají každý sám za vymezené činnosti a jsou motivováni k účasti na neustálém zlepšování kanbanového procesu (KAIZEN). Přínosem implementace KANBANU do projektu BMW E83 bude nejen snížení zásob, ale i podpora plynulosti výroby při nárůstu výroby, zmenšení pracnosti plánování, lepší přehled o stavu výroby a zásob rozpracované výroby. Kanban je flexibilní a technicky nenáročný systém dílenského plánování určený pro všechny pracovníky a výrobní týmy. Umožňuje redukovat mezioperační zásoby na bezpečnostní zásoby. Aplikování této metody vede ke zvyšování spokojenosti zákazníka i díky redukci času potřebného ke splnění odvolávky. Nezanedbatelné je i výrazné snížení úsilí vynaloženého na procesy s minimální přidanou hodnotou související s výrobou a přepravou zásob materiálů, komponent atd. a celkově nižší náklady spojené s dopravou informací, které jsou navíc rychlé a přesné. Tato metoda umožňuje delegování zodpovědnosti pracovníkům přímo na linkách. Literatura [1] VANĚČEK D. 2008. Logistika. 3. vyd. České Budějovice: Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, 2008. 178 s. ISBN 978-80-7394-085-0. [2] SIXTA, J., MAČÁT, V., 2005. Logistika teorie a praxe. 1. vyd. Brno: CP Books, 2005. 315 s. ISBN 80-251-0573-3. Adresa autora: Ing. Růžena Míková, LL.A., Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, Fakulta ekonomická / katedra řízení, Studentská 13, 370 05 České Budějovice, Česká republika Tel.: +420 775 99 06 16, mikova.ruzena@email.cz 265