Kanban y Sistemas de Reabastecimiento Pull: Cómo Dejar que el Consumo Impulse el Suministro

Cómo funciona kanban: la lógica central

En un sistema push, un planificador central programa la producción basándose en un pronóstico y empuja el material aguas abajo independientemente de si los procesos aguas abajo están listos para recibirlo. Esto crea inventario de trabajo en proceso que se acumula donde el proceso aguas abajo es más lento que el programa aguas arriba.

En un sistema pull, los procesos aguas abajo solo jalan material del proceso aguas arriba cuando lo necesitan. La tarjeta o contenedor kanban es el mecanismo de autorización: una estación de trabajo aguas abajo solo puede trabajar con material que haya sido autorizado por una señal kanban. Cuando consume un contenedor de material, el contenedor vacío (o la tarjeta adjunta) viaja de regreso aguas arriba y autoriza la producción o adquisición de un reabastecimiento. Nada se produce o compra sin una señal kanban.

La lógica pull controla el trabajo en proceso automáticamente. Debido a que los procesos aguas arriba solo pueden producir cuando llega una señal kanban, no pueden producir más de lo que la demanda aguas abajo autoriza. El número de kanbans en el sistema establece el nivel máximo de inventario, es un límite de inventario diseñado, no uno emergente.

Dimensionamiento kanban: ¿cuántos kanbans necesitas?

El número de kanbans en un ciclo determina el inventario total mantenido entre dos puntos en el flujo de valor. La fórmula estándar de dimensionamiento kanban:

Número de kanbans = (D × LT × (1 + FS)) ÷ Tamaño de contenedor

Donde D es la tasa de demanda promedio (unidades por día o por turno), LT es el plazo de reabastecimiento (el tiempo desde que se envía una señal kanban hasta que el contenedor reabastecido está disponible), FS es un factor de seguridad (típicamente 0.1 a 0.25, 10 a 25 por ciento de amortiguador para variabilidad) y el tamaño de contenedor es el número de unidades por contenedor kanban.

Ejemplo: la demanda es de 200 unidades por día, el plazo de reabastecimiento es de 2 días, el factor de seguridad es de 0.15 y el tamaño del contenedor es de 100 unidades. Número de kanbans = (200 × 2 × 1.15) ÷ 100 = 460 ÷ 100 = 4.6, redondeado hacia arriba a 5 kanbans. El inventario máximo en el ciclo es de 5 × 100 = 500 unidades.

La fórmula kanban es estructuralmente idéntica a un cálculo de punto de reorden (ver el artículo sobre Punto de Reorden): dimensiona un amortiguador contra la demanda durante el plazo de reabastecimiento más un margen de seguridad. La diferencia está en la implementación: un sistema kanban gestiona el amortiguador visualmente mediante tarjetas y contenedores en lugar de a través de una orden de reabastecimiento generada por el sistema.

Kanban de dos contenedores

La implementación física más simple de kanban es el sistema de dos contenedores. Cada artículo tiene dos contenedores de almacenamiento. Cuando el primer contenedor está vacío, el contenedor vacío se envía al proveedor o proceso aguas arriba como señal de reabastecimiento, y el segundo contenedor alimenta el consumo mientras tanto. Cuando llega el reabastecimiento, los contenedores se rellenan y se intercambian. El contenedor mismo es el kanban.

Los sistemas de dos contenedores funcionan bien para artículos de clase C, consumibles, suministros de mantenimiento y reparación, y cualquier artículo donde el costo administrativo de una orden de compra formal o una transacción MRP supera el valor del control estricto del inventario. Son comunes en entornos de mantenimiento y reparación, salas de suministros médicos y celdas de fabricación de alta variedad para sujetadores y herrajes estándar.

Kanban de supermercado versus kanban de señal

El kanban de supermercado (también llamado kanban de reabastecimiento o kanban de retiro) gestiona un amortiguador de productos terminados o trabajo en proceso entre dos procesos. El proceso aguas abajo retira del inventario del supermercado. Cuando el retiro reduce el supermercado por debajo de un nivel de activación (la cantidad kanban), se envía una señal de reabastecimiento aguas arriba. El supermercado mantiene inventario de amortiguador que desacopla los procesos aguas arriba y aguas abajo, permitiéndoles operar de forma independiente dentro de la ventana del plazo de entrega.

El kanban de señal (también llamado kanban de producción) se usa cuando el proceso aguas arriba produce en lotes en lugar de unidades individuales. Un kanban de señal no se activa por cada retiro individual sino por el nivel de inventario del supermercado que cae por debajo de un punto de reorden definido. Cuando lo hace, el kanban de señal autoriza al proceso aguas arriba a producir un lote. Los kanbans de señal son apropiados donde los costos de preparación hacen impráctica la producción de una sola unidad.

Kanban electrónico (e-kanban)

Las tarjetas y contenedores físicos kanban son efectivos pero requieren manejo manual y pueden perderse o extraviarse. El kanban electrónico (e-kanban) reemplaza la tarjeta física con una señal de reabastecimiento generada por el sistema, activada por el escaneo de un código de barras cuando se consume un contenedor, por una transacción del WMS o por una integración directa con el ERP. La lógica es idéntica: el consumo activa la autorización de reabastecimiento. El e-kanban escala mejor que las tarjetas físicas para grandes cantidades de SKUs y para señales de reabastecimiento que deben llegar a proveedores remotos.

Kanban versus MRP versus punto de reorden

Estos tres métodos de reabastecimiento no son competidores, abordan diferentes partes del espectro de demanda y plazo de entrega.

Kanban funciona mejor para artículos de demanda estable y alta frecuencia con plazos de entrega cortos y confiables. Se regula solo: el consumo genera la señal y el número de kanbans limita el inventario automáticamente. La carga de planificación es mínima una vez que el sistema está diseñado.

El punto de reorden (ROP) funciona para perfiles de demanda similares pero usa un nivel de activación calculado en lugar de un contenedor físico. Es más adecuado para artículos donde los tamaños de contenedor son impracticables y donde la variabilidad de la demanda se captura mejor mediante un cálculo estadístico de inventario de seguridad que con un factor de seguridad fijo. Ver la Calculadora de Inventario de Seguridad.

El MRP funciona para productos complejos de múltiples niveles donde los requisitos de componentes se derivan de un programa de producción de productos terminados (MPS), no de señales de consumo directo. El MRP es necesario cuando los plazos son largos, las listas de materiales son profundas y la demanda es irregular o impulsada por proyectos. El artículo sobre Planificación y Programación de la Producción cubre el MRP en detalle.

Kanban y la frontera push-pull

En la mayoría de las operaciones de fabricación y distribución, kanban y MRP coexisten. La frontera push-pull es el punto en el flujo de valor donde la estrategia de suministro cambia de push (impulsado por MRP, basado en programa) a pull (impulsado por kanban o ROP, basado en consumo). Los artículos de largo plazo aguas arriba de la frontera se planifican por MRP. Los componentes estándar aguas abajo de la frontera, o mantenidos en un amortiguador de supermercado en la frontera, se reabastecen por kanban.

Colocar la frontera push-pull correctamente es una decisión estratégica. Mover la frontera más aguas arriba (hacia materias primas) aumenta la porción de la cadena de suministro gestionada por pull y reduce el inventario de trabajo en proceso, pero requiere plazos de reabastecimiento más cortos y confiables en toda la cadena aguas arriba.

Errores comunes

• Establecer cantidades kanban una vez y nunca actualizarlas. Las tasas de demanda y los plazos de entrega cambian. Un kanban dimensionado para una demanda de 200 unidades por día creará escasez (si la demanda ha crecido) o exceso de inventario (si la demanda ha caído) si no se revisa periódicamente. Revise las cantidades kanban siempre que la demanda cambie más del 10 al 20 por ciento o cuando los plazos de reabastecimiento cambien.
• Usar kanban para artículos con demanda altamente variable o irregular. Los amortiguadores kanban se dimensionan para la demanda promedio con un factor de seguridad modesto. Un SKU con demanda altamente variable, picos seguidos de semanas sin consumo, se agotará (amortiguador demasiado pequeño para los picos) o acumulará exceso de inventario (amortiguador demasiado grande para los períodos tranquilos). Para artículos de alta variabilidad, un inventario de seguridad dimensionado estadísticamente y un punto de reorden es más apropiado.
• Perder tarjetas kanban físicas. Una tarjeta perdida significa que la señal de reabastecimiento nunca se envía y el proceso aguas abajo se queda sin material sin advertencia. Los sistemas kanban físicos requieren disciplina en el manejo de tarjetas. El e-kanban elimina este modo de fallo.
• Aplicar kanban a artículos con plazos largos o poco confiables. Un amortiguador kanban dimensionado para un plazo de 2 días es completamente diferente de uno dimensionado para un plazo de 30 días. Si el plazo es largo o muy variable, el amortiguador kanban se vuelve grande y se pierde la simplicidad visual que hace atractivo al kanban. Para artículos de largo plazo, el MRP con inventario de seguridad estadístico es más apropiado.

Preguntas frecuentes

¿Cuál es la diferencia entre un sistema push y un sistema pull?

En un sistema push, la producción y el reabastecimiento son impulsados por un programa o pronóstico, el material se empuja aguas abajo independientemente de si los procesos aguas abajo están listos. En un sistema pull, la producción y el reabastecimiento se activan por el consumo real, un proceso aguas abajo jala material del proceso aguas arriba solo cuando lo necesita, y la señal (tarjeta kanban, contenedor vacío o transacción del sistema) autoriza al proceso aguas arriba a reabastecer. Los sistemas pull limitan el trabajo en proceso al número de kanbans autorizados y reducen el inventario que se acumula por errores de pronóstico y programación push.

¿Cómo se calcula el número de kanbans necesarios?

La fórmula estándar es: Número de kanbans = (D × LT × (1 + FS)) ÷ Tamaño de contenedor. D es la tasa de demanda diaria promedio, LT es el plazo de reabastecimiento en días, FS es el factor de seguridad (típicamente 0.10 a 0.25) y el tamaño de contenedor es el número de unidades por contenedor kanban. El resultado da el número de contenedores (kanbans) que deben circular en el ciclo para asegurar que el proceso aguas abajo nunca se quede sin material. Multiplique por el tamaño del contenedor para obtener el inventario total del sistema. Redondee hacia arriba a un número entero de kanbans.

¿Qué es un sistema kanban de dos contenedores?

Un kanban de dos contenedores es la implementación física más simple de kanban. Cada artículo tiene dos contenedores. El primero se consume primero. Cuando está vacío, el contenedor vacío se devuelve aguas arriba como señal de reabastecimiento, y el segundo contenedor alimenta el consumo mientras tanto. Cuando llega el reabastecimiento, los contenedores se reaprovisionan y se intercambian. El contenedor mismo es el kanban, no se necesita tarjeta. Los sistemas de dos contenedores funcionan bien para artículos de bajo valor de clase C, consumibles, sujetadores y suministros de mantenimiento donde el costo administrativo de las órdenes de compra formales supera el beneficio del control estricto del inventario.

¿Cuándo usar kanban versus MRP?

Use kanban para artículos con demanda estable y de alta frecuencia y plazos de reabastecimiento cortos y confiables, componentes estándar, consumibles, artículos de clase C. Kanban se regula solo y requiere mínima carga de planificación una vez diseñado. Use MRP para artículos con demanda dependiente (componentes impulsados por un programa de producción de productos terminados), plazos largos, estructuras de lista de materiales profundas o patrones de demanda irregular impulsados por proyectos donde los requisitos de material deben calcularse a partir de un plan de producción con fases de tiempo. Muchas operaciones usan ambos: MRP para artículos de largo plazo e ingeniería, kanban para artículos de reabastecimiento estándar aguas abajo de la frontera push-pull.

¿Qué es el kanban electrónico (e-kanban)?

El kanban electrónico (e-kanban) reemplaza las tarjetas o contenedores kanban físicos con una señal de reabastecimiento generada por el sistema activada por una transacción, un escaneo de código de barras cuando se consume un contenedor, una confirmación de selección del WMS o una integración directa con el ERP. La lógica pull es idéntica al kanban físico: el consumo activa una autorización de reabastecimiento. El e-kanban elimina los modos de fallo de los sistemas físicos (tarjetas perdidas, tarjetas no devueltas aguas arriba) y escala mejor para grandes cantidades de SKUs y para señales de reabastecimiento que deben llegar a proveedores remotos.

¿Cómo se establece el factor de seguridad en el dimensionamiento kanban?

El factor de seguridad (FS) en la fórmula kanban es un porcentaje de amortiguador añadido al cálculo base de demanda × plazo de entrega para tener en cuenta la variabilidad en la demanda y el plazo de reabastecimiento. Comience con 0.15 a 0.25 para un nuevo sistema kanban donde la variabilidad del proceso aún no se comprende bien. A medida que el proceso de reabastecimiento se vuelve más confiable, menor variabilidad del plazo, menos rechazos de calidad que causan contenedores parciales, entrega de proveedores más consistente, reduzca el factor de seguridad hacia 0.05 a 0.10. Un factor de seguridad alto es una señal de que el proceso subyacente necesita mejora, no de que la cantidad kanban deba permanecer permanentemente alta.