Sistema Kanban

Kanban es un sistema pull de control de producción desarrollado por Toyota. Conecta la teoría del ELSP con la práctica operativa en planta.

Kanban materializa el ELSP: en lugar de calcular lotes óptimos, usamos tarjetas físicas (o digitales) que autorizan la producción solo cuando hay demanda real.

Pull vs Push

Sistema PUSH

Características

  • Producción según plan/previsión
  • Se fabrica antes de necesitar
  • Inventario de seguridad alto
  • MRP/ERP generan órdenes

Ventajas

  • Previene rupturas de stock
  • Aprovecha economías de escala

Inconvenientes

  • Inventario excesivo
  • Obsolescencia si demanda cambia
  • Menor flexibilidad

Sistema PULL (Kanban)

Características

  • Producción solo cuando se consume
  • Reposición automática
  • Inventario mínimo necesario
  • Tarjetas autorizan producción

Ventajas

  • Inventario bajo
  • Mayor flexibilidad
  • Menos obsolescencia

Inconvenientes

  • Requiere demanda estable
  • Setup rápidos necesarios
  • Coordinación crucial

¿Cómo Funciona Kanban?

Concepto básico

Cada contenedor de piezas tiene una tarjeta kanban. Cuando el contenedor se vacía (porque se ha consumido), la tarjeta se libera y autoriza la fabricación de un nuevo contenedor.

1. Contenedor lleno

Almacenado con su tarjeta kanban

→

2. Consumo

El cliente (proceso siguiente) usa las piezas

→

3. Tarjeta libre

Contenedor vacío, kanban vuelve a producción

→

4. Autorización

La tarjeta autoriza fabricar un nuevo lote

Regla de oro: No producir nada sin tarjeta kanban. Si no hay tarjetas libres, la máquina se detiene (no hay demanda).

Cálculo del Número de Kanbans

Fórmula del número de tarjetas

El número de tarjetas kanban (K) determina el inventario máximo del sistema:

\[ K = \frac{D \times (L + S)}{C} + \text{Seguridad} \]

Parámetros

  • D: Demanda por unidad de tiempo (ej: 200 uds/día)
  • L: Lead time (tiempo desde que se libera kanban hasta que llega lleno)
  • S: Stock de seguridad (como % del lead time, ej: 0.1 = 10%)
  • C: Capacidad del contenedor (uds por kanban)

Ejemplo

  • Demanda: D = 200 uds/día
  • Lead time: L = 0.5 días (4 horas)
  • Seguridad: S = 10% = 0.05 días
  • Capacidad: C = 50 uds/contenedor
\[ K = \frac{200 \times (0.5 + 0.05)}{50} = \frac{200 \times 0.55}{50} = \frac{110}{50} = 2.2 \approx 3 \text{ kanbans} \]

Interpretación: Necesitamos 3 tarjetas. En el peor caso (las 3 en circulación), el inventario máximo será 3 × 50 = 150 unidades.

Relación con EOQ y ELSP

Kanban es EOQ/ELSP en acción

Capacidad del contenedor (C)

Equivale al tamaño de lote del EOQ o ELSP. Cada kanban autoriza fabricar un lote C.

\[ C \approx Q^* = \sqrt{\frac{2DS}{h}} \]

Número de kanbans (K)

Determina cuántas veces el lote puede estar en circulación simultáneamente.

Inventario máximo = K × C

Frecuencia de producción

Si hay K kanbans y cada uno tarda L en volver, la máquina produce cada L/K unidades de tiempo.

Esto conecta con el periodo óptimo (T*).

Sincronización multiproducto

Para varios productos en una máquina, el número de kanbans debe coordinarse para que la carga total no supere la capacidad.

¡Exactamente el problema ELSP!

En resumen: Kanban es una forma práctica de implementar el EOQ/ELSP sin hacer cálculos continuamente. Las tarjetas físicas controlan automáticamente el flujo.

Implementación Práctica

Pasos para implantar Kanban

1

Definir contenedores estándar

Elegir C (capacidad) basándose en EOQ o en lo que cabe cómodamente en un contenedor físico.

2

Calcular número de kanbans

Usar la fórmula K = (D×(L+S))/C para cada producto. Ajustar según capacidad de máquina (ELSP).

3

Diseñar tarjetas

Incluir: código producto, nombre, cantidad (C), ubicación origen/destino. Pueden ser físicas o electrónicas.

4

Establecer tablero kanban

Panel visual en producción con columnas: "Pendiente", "En producción", "Terminado". Las tarjetas se mueven.

5

Formar al personal

Regla estricta: no producir sin tarjeta. Operarios deben entender el flujo y respetar prioridades.

6

Monitorizar y ajustar

Observar si hay rupturas (pocos kanbans) o exceso de inventario (muchos kanbans). Afinar K.

Ventajas y Limitaciones

Ventajas de Kanban

  • Simplicidad visual: Tarjetas físicas fáciles de entender
  • Autorregulación: El sistema se ajusta solo a la demanda
  • Inventario bajo: Solo lo necesario en circulación
  • Detección de problemas: Si faltan tarjetas, hay un cuello de botella
  • Flexibilidad: Fácil ajustar K si demanda cambia

Limitaciones de Kanban

  • Demanda estable: No funciona bien con alta variabilidad
  • Setup rápidos: Necesita cambios de producto ágiles
  • Disciplina: Requiere cultura de respeto al sistema
  • Inicial complejo: Calcular K correcto lleva iteraciones
  • No para productos nuevos: Sin historial de demanda no se puede dimensionar

Cerrando el Círculo: ELSP → Kanban

El ELSP te dice qué lotes y qué frecuencia usar para múltiples productos. Kanban te da el mecanismo operativo para ejecutarlo sin planificación central.

Desde el ELSP obtienes:

  • Tamaño de lote óptimo (Qi*)
  • Frecuencia de producción (ki)
  • Patrón de sincronización

Con Kanban implementas:

  • C = Qi* (capacidad contenedor)
  • K ajustado para cumplir frecuencia
  • Sistema pull que ejecuta el patrón

Resultado: Producción coordinada, inventario mínimo, sin planificación centralizada continua.