کانبان

(تمرکز این تحقیق بر پیاده سازی سیستم تولید بموقع در کف کارگاه است. تکنیک هایی که در این سطح مورد استفاده قرار می گیرند. به واسطه توجه فزاینده به تکنیک های تولید ژاپنی، به خوبی مستند گردیده ونحوه کار آنها مشخص است (APICS 1985، اسکانبرگر ۱۹۸۲ و ماندن ۱۹۸۳ ). سیستمی که تحویل بموقع را در سطح کف کارگاه اجرا می کند. به عنوان سیستم کانبان شناخته شده و کارتهای مورد استفاده در آن، کارت های کانبان نامیده می شوند. بنابراین به منظور ایجاد تمایز هرجا منظور سیستم مذکور بود از سیستم کانبان و هر جا منظور کارت های آن بود از عبارت کارت کانبان استفاده می شود. بحث در این تحقیق بر روی پیاده سازی JIT در کف کارگاه متمرکز بوده و به نحوه اجرای سیستم JIT در مورد تامین کنندگان خارجی نمی پردازد.

پیش از تحلیل نحوه عملکرد کارت های کانبان، تفاوت میان سیستم های فشاری و کششی در کنترل تولید مورد بحث قرارگرفته و به دنبال آن سیستم تولید تکراری که کارتهای کانبان در ان به موثرترین شکل عمل می کنند، بررسی می گردد.

سیستم کانبان
سیستم کانبان در کارخانجات خودروسازی تویوتا در ژاپن، به عنوان برنامه ای برای هموار سازی جریان محصولات در طول فرآیند تولید توسعه پیدا کرد. هدف آن بهبود بهره وری سیستم و ایجاد اطمینان از درگیر شدن کارگر ، و مشارکت وی در دستیابی به این بهره وری بالا می باشد. این مهم با بکارگیری ابزارهای دیداری برای مشاهده جریان محصولات در طول سیستم تولیدی، و نیز مشاهدة سطوح موجودی امکان پذیر می گردید. طی گذر زمان، سیستم کانبان به عنوان ابزاری برای کنترل فعالیت تولید به منظور دستیابی به اهداف JIT و مدیریت عملیات تولید به موقع، توسعه بیشتری یافت. سیستم کانبان همچنین به عنوان یک سیستم ا طلاعاتی عمل کرده و به کنترل مقادیر تولیدی در کلیه مراحل فرآیند ساخت و مونتاژ کمک می نماید.

برخلاف سیستم های کنترل فعالیت تولید در MRP که به
سیستم های فشاری معروفند، به کانبان به عنوان یک سیستم کششی نگریسته می شود. پیش از بحث مفصل راجع به سیستم کانبان، تفاوت های میان سیستم های فشاری و کششی کنترل تولید به اختصار تشریح می گردد:
سیستم کششی مدیریت تولید:

همانطور که ذکر شد برخلاف سیستم کشی کانبان، عملکرد MRP در سطح کف کارگاه یک سیستم فشاری است در نظر گرفتن تفاوت میان دو رویکرد مزبور، می تواند به شناخت برخی مشخصه های اساسی سیستم کانبان کمک نماید.
هر دو سیستم تحت هدایت سربرنامه ای می باشد که احتیاجات محصولات یعنی اقلام بالاترین سطح در لیست مواد ر ا شناسایی می کند. این سربرنامه نیز به نوبه خود به برنامه های جزیی تری برای ساخت، مونتاژ و خرید شکسته می شود.

یک سیستم فشاری مطابق انچه که در شکل ۱ نشان داده شده، عمل می کند (منگا ۱۹۸۷) حال قطعه ای را در نظر بگیرید که می بایست در طول یکسری از ایستگاههای کاری (به ترتیب از ایستگاه M به ۱، جایی که مرکز کاری M به ۱، جایی که مرکز کاری M اولین ایستگاه بوده و ایستگاههای ۱-M الی آخر به دنبال آن می باشند) تحت فرایند قرار گیرد در یک سیستم فشاری تنها در مرکز کاری M به هر قطعه یا سفارش یک موعد تحویل (DD) اختصاص یافته و همچنین آن از قطعه یا سفارش در زمان صدور (RT) مشخصی، به جریان می افتد، اما در سایر ایستگاههای کاری این زمان ها به تبع ایستگاه قبل تعیین می گردند. مثلاً زمان به جریان افتادن سفارش کار در ایستگاه ۱-M برابر است با زمان تکمیل کار در ایستگاهM بنابراین، یک محصول در طول سیستم تولیدی، از مواد اولیه تا تکمیل در ایستگاه نهایی، هل داده شده یا باصطلاح با جلو فشار داده می شود. MRP مثال کلاسیک یک سیستم فشاری است.

از سوی دیگر یک سیستم کششی، از سر دیگر خط تولید یعنی از نقطه نظر محصولات نهایی به فرآیند تولید می نگرد، بخش های کنترل تولید بر اساس برآورده ساختن نیازمندی های مشتری کارخانه اقدام به سفارش می نمایند. افق زمانی به میزان قابل توجهی کوتاه است. سفارشات از بالاترین سطح ساختار محصول به سمت پایین تقسیم یا باصطلاح شکسته شده و کنترل کننده وجود تعداد کافی از قطعات برای تولید محصول نهایی را بررسی می کند. اگر قطعات در دسترس باشند، محصول تولید می شود. در غیر این صورت قطعات از

ایستگاه کاری قبلی که مسئول تهیه انها است. مطالبه یا باصطلاح کشیده می شوند. طی سایر مراحل تولید به سمت عقب، از چنین رویه ای پیروی شده و این روند تا فروشندگان خارج از کارخانه هم ادامه می یابد، چنین سیستمی تقاضای بالایی را برای سیستم تولیدی و فروشندگان ایجاد می نماید.این تقاضا می تواند به دو روش برآورده گردد: یا ازطریق انباشتن موجودی قطعات در کنار خط، و یا با ایجاد قابلیت برای پاسخگویی سریع به تقاضاهای مزبور در زمانی بسیار کوتاه (زمان پیشبرد کوتاه)، یک سیستم کششی در شکل ۲ نشان داده شده است.)۱

۲(سیستم های تولید کششی بر سه نوع اصلی هستند.
۱- سیستم کششی سوپرمارکتی ۲- سیستم کششی متوالی
۳- سیستم کششی متوالی و سوپر مارکتی در آمیخته )۲
۳(خصوصیات سیستم کشی تولید:
۱- سادگی و انعطاف پذیری
۲- استفاده از ماشین آلات کوچکتر وانعطاف پذیر.
۳- تجهیزات قابل تغییر

۴- نزدیکی ایستگاههای کاری به یکدیگر به طوری که منجر به سرعت در انتقال کالاها می گردد و کالاهای نیمه ساخته در میزان حداقل مورد نیاز ذخیره می شود.
۵- انعطاف پذیری کارکنان، به طوری که تجهیزات خود را راه اندازی نموده و از طریق چرخش مشاغل، بتوان سریعاً به تغییرات و نرخ تولید پاسخ داد.
۶- سیستم سرپرستی سطوح پایین سازمانی، به نحوی است که سرپرست در حل مسائل رومره خود با توجه به تغییرات در تقاضا و حوادث غیر مترقبه مهارت دارد. )۳
(لازم به یادآوری است که مکانیزم کنترل مذکور تنها در کارخانجاتی قابل اجرا است که تحلیلگران سیستمهای تولیدی، سیستم تولید آنها را تولید تکراری می نامند. حال اجازه دهید تا به اختصار تولید تکراری راتعریف نماییم و سپس به چگونگی کاربرد کارتهای کانبان بپردازیم.
تولید تکراری

تولید تکراری عبارت است از:
ساخت، ماشینکاری، مونتاژ و تست قطعات گسسته و استاندارد که در یک حجم مشخص تولید شده و یا انجام همین عملیات برای محصولاتی که در حجم مشخص در قالب گزینه های استاندارد مونتاژ می گردند …
مشخصه این نوع تولید، جریان های مداوم یا تولید طولانی مدت انواع قطعات است حالت ایده آل این است که قطعات به طور مستقیم از یک ایستگاه کاری به ایستگاه دیگر منتقل شوند.
هال (۱۹۸۳)

در واقع می توان این طور استدلال کرد که نتیجه نهایی بکارگیری کامل رویکرد JIT و استفاده از تکنیک های آن در تولید حرکت از تولید کارگاهی یاتولید دسته ای به سمت تولید تکراری است. هرچه سیستم، به تولید تکراری نزدیک تر باشند، اجرای سیستم کانبان از اهمیت بیشتری برخوردار می گردد.
کنترل فعالیت تولید با کانبان

در قسمت قبل سیستم کانبان به عنوان یک سیستم کششی تشریح گردد حال با ارائه مثالی از یک سیستم ساخت و مونتاژ ساده و نمایش جریان کارتهای کانبان در ان ، چگونگی کارکرد سیستم را بررسی می نماییم. مثال حاضر بر دو محصول بانام های صندلی A و صندلی B که در فصل های پیشین در تشریح منطق MRP بکار گرفته شدند، مبتنی می باشند.
تحت سیستم کانبان، تنها خط مونتاژ اصلی از احتیاجات محصول نهایی مطلع بوده و بدین وسیله با استفاده از رویه ذیل، احتیاجات کل سیستم تولیدی را کنترل می نماید:

خط مونتاژ نهایی با توجه به زمانبندی در دست، به دنبال آن است تا قطعات رادرزمان مورد نیاز و به مقدار مورد نیاز از مراکز کاری تغذیه کننده یاخطوط مونتاژ فرعی دریافت نماید. ین مراکز کاری یا خطوط زیر مونتاژ فرعی به تولید انباشته ای برابر یا انباشته خارج شده می پردازند. به طریق مشابه آنها نیز قطعات مورد نیاز خود را برداشت یا به بیان دیگر دریافت می کنند لذا یک واکنش زنجیره ای از سوی آخرین ایستگاه کاری به سمت اولین ایستگاه در جریان است که هدف آن برداشت تعداد قطعات دقیقاً مورد نیاز و در زمان مورد نیاز از ایستگاههای بالا سری است.

بدین ترتیب جریان مواد بانرخ مصرف مواد در خط مونتاژ نهایی همگام یا باصطلاح سنکرون می گردد. اگر الگوی زمان بندی یک الگوی منظم بوده و محصولات در انباشته ای کوچک تحویل شوند آنگاه موجودی باقیمانده در ایستگاهها بسیار اندک خواهد بود. بنابراین تولید بموقع (JIT) می تواند بدون استفاده از کنترل سفارشات کاری برای قطعات در هر مرکز کاری، بدست آید.)۱

۴(روش کانبان
“اوهینو” که شاهد تمایل افراد به تولید اضافی بود ، در پی یافتن ابزاری برامد که امکان تولید کالای مورد تقاضا وبا کیفیت خواسته شده فراهم اورد. سیستم کانبان، حاصل این اندیشه و تلاش اوهینو است.
در یک کارگاه، مبتنی بر روش کانبان، هر پست فقط قطعه ای را می سازد که پست بعدی از او تقاضا می کند. آن پست هم به نوبه خود فقط قطعه ای را تولید می کند که پست بعدی از او تقاضادارد. به همین ترتیب، آخرین پست نیز فقط قطعه ای را تولید می کند که متقاضی درخواست کرده است. در نتیجه می بایستی نوعی سیستم اطلاعاتی را یافت که نیاز نهای را با سرعت به پست های بعدی منتقل سازد. نام این سیستم، کانبان است.

خواهید دید که کاربری و فهم این روش بسیار ساده، اما شرایط تحقق آن متعدد و بسیاردشوار است. اگر خط تولید به شکل ارائه شده در نمودار ۳ باشد، جریان اطلاعات کانبان برعکس آن بوده و با هر محموله قطعه که به پست ۲ می رسد، یک برچسب به نام کانبان جدا شده و به عنوان درخواست قطعه به پست ۱ ارسال می شود. زمانی که محموله در پست ۱ تکمیل آماده ارسال شود، کانبان در خواست بر روی آن نصب شده وبه پست ۲ فرستاده می شود. لذا کانبان، یا با محموله پر در مقابل پست ۲ است و یا با محموله خالی وآماده پر شدن در پست ۱٫ اگر محموله کانبان خالی در برابر پست ۱ وجود نداشته باشد. به این معنی است که محموله در مقابل پست ۲ است و پست ۱ متوقف می شود. لذا کانبان، ورقه کاغذ یا کارتی است حاوی اطلاعاتی در خصوص فرایند قبل و بعد ایستگاه تولید که هنگام تحویل گرفتن قطعه برای فرآیند بعدی مفید خواهد بود.)۴

 

(انواع کارتهای کانبان
کانبان در اصل واژه ای ژاپنی است به معنی کارت، کانبان ها معمولاً کاغذهای مربع شکلی هستند که در پوشش شفافی قرار داده می شوند. دو نوع عمده این کارت در عمل عبارتند از: (نمودار ۴)
(۱) کانبان های برداشت: این کارت ها تعداد قطعه ای را که فرآیند بعدی باید از مرکزکاری قبلی خود برداشت نماید، مشخص می سازند، هر کارت وبین دو ایستگاه در جریان است:
ایستگاهی که قطعات را دریافت می کند و ایستگاهی که قطعات مورد نظر را تولید می کند

(۲) کانبان های تولید: این کارت ها تعداد تولید قطعه ای را مشخص می سازند که مرکز کاری باید به منظور جایگزین کردن مقادیر برداشت شده تولید کند.
کانبان برداشت، در بردارنده نام مرکزی مصرف کننده و مرکز کاری تامین کننده قطعه مورد مصرف، به همراه نام قلم مزبور و شماره آن می باشد و به علاوه محل دقیق ان در انبار موجودی در جریان ساخت، نوع و حجم ظرف حمل کننده آن نیز مشخص می گردد.

کانبان تولید، شامل نام کاری تولید کننده، قطعه ای که قرار است تولید شود، ومحل آن در انبار موجودی در جریان ساخت می باشد.)۱
۲(کانبان برداشت اجازه می دهد تا قطعات به فرآیند پایین جریان منتقل شوند. این کانبان ها معمولاً بردو نوع اند.: کانبان داخلی یا بین فرآیندی (برای برداشت از فرآیند داخلی) و کانبان تامین کننده (برای برداشت از تامین کننده بیرونی). در تویوتاسیتی به طور معمول برای هر دو نوع تامین کننده از یک کانبان استفاده می شود. همچنین هنگامی که تولید ناب گسترش می یابد، معمولاً برای تامین کنندگان دور از دسترس از کانبان های الکترونیک نیز استفاده می شود.

برای ایجاد یک سیستم کششی، دو کانبان تولید و برداشت باید با هم کار کنند. مراحل انجام کار در خصوص کانبان برداشت چنین است: ۱) در فرآیند پایین جریان،قبل از برداشتن این قطعه، اپراتور مربوطه، کانبان برداشت را از روی گاری بر می دارد. ۲) این کانبان به جعبه جمع آوری کانبا ها منتقل شده و سپس توسط مسئول حمل مواد برداشته می شود. ۳) پس از آن، این مسئول حمل به سوپر مارکت بالای جریان رفته، یک گاری جدید برداشته، کانبان را از روی گاری بر می دارد و به جای آن که کانبان برداشت را روی گاری می گذارد. ۴) این گاری رابرای فرآیند پایین جریان می برد. مراحل کار در خصوص کانبان تولید نیز چنین است: ۱) کانبان تولیدی منتقل می شود. ۲) مسئول حملی که به فرآیند بالای جریان سرویس می دهد، این کانبان تولید را برداشته و آن را به فرآیند بالای جریان تحویل می دهد. ۳) این کانبان به فرآیند بالای جریان علامت می دهد که باید معادل یک گاری، قطعات جدید تولیدکند. مادامی که بدون کانبان، هیچ محصولی تولید یا منتقل نشود، یک سیستم کششی واقعی حفظ خواهد شد.)۲

(کارت های کانبان دیگری نیز وجود دارند که به وسیله رنگ، شکل، یا اندازه از یکدیگر متمایز می گردند کارتهایی از قبیل کانبان پیمانکاری ، کانبان وضعیت اضطراری ، کانبان ویژه وکانبان اخطار از این جمله اند با این حال د نوع کانبانی که شرح داده شد، کارتهای پایه یک سیستم کانبان هستند.
جریان کارتهای کانبان

به منظور تشریح نحوه جریان این کارتها در طول فرآیند تولید، مثالهایی از یک مدل شبیه سازی برای سیستم ساخت و مونتاژ تحت کنترل کانبان که مولفان در روند توسعه آن مشارکت داشته اند، آورده می شود، این سیستم در بردارنده یک خط اصلی مونتاژ شامل پنج ایستگاه می باشد خط مزبور یک خط ترکیبی است که مونتاژ دو نوع مختلف محصول را شبیه سازی می نماید هرمحصول مطابق آنچه که در شکل ۵ نشان داده شده، در طول خط حرکت کرده و قطعات لازم را بر روی آن مونتاژ می گردند. هر یک از این ایستگاه ها نیز قطعات مزبور را به وسیله یک خط تغذیه کننده که حداکثر می تواند چهارمرکزی کاری داشته باشد، به خط اصلی می فرستند.
می توان از این مدل خط مونتاژ همراه با خطوط تغذیه کننده آن، برای نشان دادن چگونگی جریان کانبان ها در طول سیستم تولید استفاده نمود. فرآیند تولیدی که در بالا ارائه گردید، دو حالت از جریان مواد را نشان دهد:

(۱) جریان قطعات در طول خط مونتاژ،
(۲) جریان قطعات در طول خطوط تغذیه کننده)۱
۴(تعیین تعداد کانبان برای تضمین به اجرا درآمدن تعداد صحیحی از سفارشات تولید، اهمیت بسیاری دارد:
۱٫ تعداد مورد نیاز کانبانهای سفارش تولید لازم برای گردش در هر یک از فرآیندها، از طریق زیر تعیین می شود.

که در آن:
Nt = تعداد مورد نیاز کانبان در یک فرآیند
D = تقاضا برای یک دوره واحد
Tp = زمان عملیات
Tw = زمان انتظار برای کانبان
a = کمیت موجود در یک کانتینر
x = ضریب اطمینان
مثال: اگر تقاضا ۱۰۰ قطعه در روز، TW=5/1 ساعت، TP= 5/0 ساعت، a=10 قطعه در هر کانتینر و X=2/0 باشد، تعداد کانتینر لازم را به دست آورید.

۲٫ تعداد مورد نیاز کانبانهای برداشت نیز بر اساس همین فرمول محاسبه می شود با این تفاوت که به جای NT کلمه NP می آید.با افزایش تقاضا، یا باید تعداد کانبان برداشت را افزایش داد و یا اگر قرار باشد که تعداد کانبان ثابت باشد. باید زمان عملیات و انتظار .. را کاهش دهیم.

جدول ۱: تفاوتهای کانبان با MRP-2
معیارها کانبان MRP-2
موجودی هزینه است یک دارایی در برابر حوادث
پیش بینی شده

سطح و اندازه تولید فقط توجه به نیاز متوسط و مقداری حداقل ذخیره برای خرید و ساخت فرمولها و قواعد: اصلاح تولید بهینه در ارتباط با هزینه موجودی و راه اندازی
نگهداری تجهیزات موثر و خرابی حداقل (تعمیر و نگهداری برنامه ریزی شده) طولانی
تاخیر حداقل طولانی

کارگران مدیریت مبتنی بر مشارکت همگانی مدیریت مبتنی بر بازرسی
سیستم MRP-2 درغرب و سیستم کانبان درشرق طراحی شده است اما هر دو با هدف کاهش هزینه، ارتقای نرخ بهره وری و ارضای بهتر مشتری طراحی شد اند. بین این دو سیستم اگرچه فرق هایی وجود دارد، ولی کانبان زمانی موفق است که تولید انبوه و در سطحی بالاتر صورت بگیرد. در صورتی که MRP-2 با توجه به ابزار مورد استفاده اش برای تولید انبوه در سطح بالا، پر هزینه خواهد بود. شرط موفقیت سیستم کانبان در اختیار داشتن یک سیستم پیش بینی پیشرفته است، چرا که در غیر این صورت به سرعت متوقف خواهد شد.
روش بهینه سازی تولید فنی (OPT)

طی دهه های اخیر، روش جدیدی برای مدیریت تولید، توسط ژاپنی ها ابداع شده است که OPT یا بهینه سازی تولید فنی نامیده می شود. این روش، از سیستم کانبان سرچمشه گرفته و در اجرای تولید بهنگام (JiT) عامل اساسی تلقی شود. OPT ، در واقع ابزاری برای زمانبندی است وبا تکیه بر منابع گلوگاهی، برای اصلاح فرایند تولید به کار می رود. این روش با توسل به دانش فنی و تنظیم زمانبندی دقیق فعالیتها، نرخ بهره وری راارتقا می دهد. درواقع این سیستم نیرومند، در استفاده از ابزار تولید چند منظوره در چند دقیقه تکیه دارد.
اساس کار OPT

تنگناها، درواقع شرایط تولید در شرکت را به طور کامل مشخص می سازند، لذا می بایستی به آنها توجه دقیق داشت. ابتدا می بایستی هدف حقیقی شرکت را مشخص کرد: بقا، رشد، قدرت، کیفیت تولید … ؟ ولی هدف اصلی هر شرکتی کسب سود است.
رابطه بین این شاخص ها (تنگناها) مشخص نیست، یک سری عملیات، بعضی از این شاخصها را به بهای از بین رفتن شاخصهایی دیگر، رشد می دهد. طراحان OPT به شاخصی تمسک جستند که مهارت شرکت را بهتر نشان می دهد، فروش واقعی، موجودی ها به عنوان دارایی و هزینه های تبدیل مواد. یعنی تمام تلاش مدیریت بر محور کاهش موجودی، افزایش فروش و کاهش هزینه تبدیل متمرکز است. در اغلب موارد، میزان موجودی ها سطح فروش و هزینه تولید را تحت تاثیر قرار می دهد:

• فروش واقعی: مقدار تولید یانرخ تولیدی است که توان عملیات تولید و قابلیت تبدیل شدن محصول به پول را بیان می کند.
• موجودی: مقدارموادخام، قطعات قابل خرید، قطعات نیمه ساخته یا تکمیل شده قابل تبدیل شدن به پول است.
• هزینه تولید: تمامی هزینه های تبدیل ورودی ها به خروجی (مستقیم یا غیر مستقیم) است.
ماهیت OPT
روش OPT بر این اساس استوار است که هدف اصلی از تولید. کسب سود است. این روش با تمرکز فعالیتهای مشکل آفرین و تبدیل آنها از گلوگاه، به غیر گلوگاه، سودآوری تولید را ارتقا می بخشد. گلوگاه، ایستگاه یا مرحله ای از فرآیند تولید است که توان تولید را در سطحی که سیستم در ان قادر به تولید می باشد. محدود می سازد. یک گلوگاه، از نظر ماهوی ممکن است ناشی از محدودیت در ظرفیت یک دستگاه، مهارت انسانی ویا منابع باشد. گلوگاه، موجب بیکاری، بی استفاده ماندن یک فعالیت ویا بخشی از فرآیند می شود.