Kanban e Sistemas de Reabastecimento Pull: Como Deixar o Consumo Impulsionar o Suprimento

Como o kanban funciona: a lógica central

Em um sistema push, um planejador central programa a produção com base em uma previsão e empurra material a jusante independentemente de os processos a jusante estarem prontos para recebê-lo. Isso cria inventário de trabalho em andamento que se acumula onde o processo a jusante é mais lento que o programa a montante.

Em um sistema pull, os processos a jusante puxam material do processo a montante somente quando precisam. O cartão ou bin kanban é o mecanismo de autorização: uma estação de trabalho a jusante só pode trabalhar com material que tenha sido autorizado por um sinal kanban. Quando consome um contêiner de material, o contêiner vazio (ou o cartão a ele anexado) viaja de volta para a montante e autoriza a produção ou aquisição de um reabastecimento. Nada é produzido ou comprado sem um sinal kanban.

A lógica pull controla o trabalho em andamento automaticamente. Como os processos a montante só podem produzir quando um sinal kanban chega, eles não podem produzir mais do que a demanda a jusante autoriza. O número de kanbans no sistema define o nível máximo de inventário, é um limite de inventário projetado, não emergente.

Dimensionamento kanban: quantos kanbans você precisa?

O número de kanbans em um ciclo determina o inventário total mantido entre dois pontos no fluxo de valor. A fórmula padrão de dimensionamento kanban:

Número de kanbans = (D × LT × (1 + FS)) ÷ Tamanho do contêiner

Onde D é a taxa de demanda média (unidades por dia ou por turno), LT é o prazo de reabastecimento (o tempo desde que um sinal kanban é enviado até que o contêiner reabastecido esteja disponível), FS é um fator de segurança (tipicamente 0,1 a 0,25, 10 a 25 por cento de buffer para variabilidade) e o tamanho do contêiner é o número de unidades por contêiner kanban.

Exemplo: a demanda é de 200 unidades por dia, o prazo de reabastecimento é de 2 dias, o fator de segurança é de 0,15 e o tamanho do contêiner é de 100 unidades. Número de kanbans = (200 × 2 × 1,15) ÷ 100 = 460 ÷ 100 = 4,6, arredondado para 5 kanbans. O inventário máximo no ciclo é de 5 × 100 = 500 unidades.

A fórmula kanban é estruturalmente idêntica a um cálculo de ponto de reorder (veja o artigo sobre Ponto de Reabastecimento): dimensiona um buffer contra a demanda durante o prazo de reabastecimento mais uma margem de segurança. A diferença está na implementação: um sistema kanban gerencia o buffer visualmente por meio de cartões e contêineres em vez de uma ordem de reabastecimento gerada pelo sistema.

Kanban de dois contêineres

A implementação física mais simples de kanban é o sistema de dois contêineres. Cada item tem dois contêineres de armazenamento. Quando o primeiro contêiner está vazio, o contêiner vazio é enviado ao fornecedor ou processo a montante como sinal de reabastecimento, e o segundo contêiner alimenta o consumo enquanto isso. Quando o reabastecimento chega, os contêineres são reabastecidos e trocados. O próprio contêiner é o kanban.

Sistemas de dois contêineres funcionam bem para itens de classe C, consumíveis, suprimentos de manutenção e reparo, e qualquer item onde o custo administrativo de um pedido de compra formal ou uma transação MRP supera o valor do controle rígido do inventário. São comuns em ambientes de manutenção e reparo, salas de suprimentos médicos e células de fabricação de alta variedade para fixadores e ferragens padrão.

Kanban de supermercado versus kanban de sinal

O kanban de supermercado (também chamado de kanban de reabastecimento ou kanban de retirada) gerencia um buffer de produtos acabados ou trabalho em andamento entre dois processos. O processo a jusante retira do inventário do supermercado. Quando a retirada reduz o supermercado abaixo de um nível de gatilho (a quantidade kanban), um sinal de reabastecimento é enviado a montante. O supermercado mantém estoque de buffer que desacopla os processos a montante e a jusante, permitindo que operem de forma independente dentro da janela do prazo de entrega.

O kanban de sinal (também chamado de kanban de produção) é usado quando o processo a montante produz em lotes em vez de unidades individuais. Um kanban de sinal não é acionado por cada retirada individual, mas pelo nível de inventário do supermercado caindo abaixo de um ponto de reorder definido. Quando isso acontece, o kanban de sinal autoriza o processo a montante a produzir um lote. Kanbans de sinal são apropriados onde os custos de setup tornam a produção de unidade única impraticável.

Kanban eletrônico (e-kanban)

Cartões e contêineres físicos kanban são eficazes, mas requerem manuseio manual e podem ser perdidos ou extraviados. O kanban eletrônico (e-kanban) substitui o cartão físico por um sinal de reabastecimento gerado pelo sistema, acionado por uma leitura de código de barras quando um contêiner é consumido, por uma transação do WMS ou por uma integração direta com o ERP. A lógica é idêntica: o consumo aciona a autorização de reabastecimento. O e-kanban escala melhor do que os cartões físicos para grandes quantidades de SKUs e para sinais de reabastecimento que devem chegar a fornecedores remotos.

Kanban versus MRP versus ponto de reorder

Esses três métodos de reabastecimento não são concorrentes, abordam diferentes partes do espectro de demanda e prazo de entrega.

Kanban funciona melhor para itens de demanda estável e alta frequência com prazos de entrega curtos e confiáveis. É autorregulador: o consumo gera o sinal e o número de kanbans limita o inventário automaticamente. A carga de planejamento é mínima uma vez que o sistema é projetado.

O ponto de reorder (ROP) funciona para perfis de demanda similares, mas usa um nível de gatilho calculado em vez de um contêiner físico. É mais adequado para itens onde os tamanhos de contêiner são impraticáveis e onde a variabilidade da demanda é melhor capturada por um cálculo estatístico de estoque de segurança do que por um fator de segurança fixo. Veja a Calculadora de Estoque de Segurança.

O MRP funciona para produtos complexos de múltiplos níveis onde os requisitos de componentes são derivados de um programa de produção de produtos acabados (MPS), não de sinais de consumo direto. O MRP é necessário quando os prazos são longos, as listas de materiais são profundas e a demanda é irregular ou orientada por projetos. O artigo sobre Planejamento e Programação da Produção cobre o MRP em detalhes.

Kanban e a fronteira push-pull

Na maioria das operações de manufatura e distribuição, kanban e MRP coexistem. A fronteira push-pull é o ponto no fluxo de valor onde a estratégia de suprimento muda de push (orientado por MRP, baseado em programa) para pull (orientado por kanban ou ROP, baseado em consumo). Itens de longo prazo a montante da fronteira são planejados pelo MRP. Componentes padrão a jusante da fronteira, ou mantidos em um buffer de supermercado na fronteira, são reabastecidos por kanban.

Posicionar a fronteira push-pull corretamente é uma decisão estratégica. Mover a fronteira mais para montante (em direção às matérias-primas) aumenta a porção da cadeia de suprimentos gerenciada por pull e reduz o inventário de trabalho em andamento, mas requer prazos de reabastecimento mais curtos e confiáveis em toda a cadeia a montante.

Erros comuns

• Definir quantidades kanban uma vez e nunca atualizá-las. As taxas de demanda e os prazos de entrega mudam. Um kanban dimensionado para uma demanda de 200 unidades por dia criará escassez (se a demanda cresceu) ou excesso de inventário (se a demanda caiu) se não for revisado periodicamente. Revise as quantidades kanban sempre que a demanda mudar mais de 10 a 20 por cento ou quando os prazos de reabastecimento mudarem.
• Usar kanban para itens com demanda altamente variável ou irregular. Os buffers kanban são dimensionados para a demanda média com um fator de segurança modesto. Um SKU com demanda altamente variável, picos seguidos de semanas sem consumo, vai esgotar (buffer muito pequeno para os picos) ou acumular excesso de inventário (buffer muito grande para os períodos tranquilos). Para itens de alta variabilidade, um estoque de segurança dimensionado estatisticamente e um ponto de reorder é mais apropriado.
• Perder cartões kanban físicos. Um cartão perdido significa que o sinal de reabastecimento nunca é enviado e o processo a jusante fica sem material sem aviso. Sistemas kanban físicos requerem disciplina no manuseio de cartões. O e-kanban elimina esse modo de falha.
• Aplicar kanban a itens com prazos longos ou pouco confiáveis. Um buffer kanban dimensionado para um prazo de 2 dias é completamente diferente de um dimensionado para um prazo de 30 dias. Se o prazo é longo ou muito variável, o buffer kanban se torna grande e a simplicidade visual que torna o kanban atrativo é perdida. Para itens de longo prazo, o MRP com estoque de segurança estatístico é mais apropriado.

Perguntas frequentes

Qual é a diferença entre um sistema push e um sistema pull?

Em um sistema push, a produção e o reabastecimento são impulsionados por um programa ou previsão, o material é empurrado a jusante independentemente de os processos a jusante estarem prontos. Em um sistema pull, a produção e o reabastecimento são acionados pelo consumo real, um processo a jusante puxa material do processo a montante somente quando precisa, e o sinal (cartão kanban, contêiner vazio ou transação do sistema) autoriza o processo a montante a reabastecer. Sistemas pull limitam o trabalho em andamento ao número de kanbans autorizados e reduzem o inventário que se acumula por erros de previsão e programação push.

Como calcular o número de kanbans necessários?

A fórmula padrão é: Número de kanbans = (D × LT × (1 + FS)) ÷ Tamanho do contêiner. D é a taxa de demanda diária média, LT é o prazo de reabastecimento em dias, FS é o fator de segurança (tipicamente 0,10 a 0,25) e o tamanho do contêiner é o número de unidades por contêiner kanban. O resultado fornece o número de contêineres (kanbans) que devem circular no ciclo para garantir que o processo a jusante nunca fique sem material. Multiplique pelo tamanho do contêiner para obter o inventário total do sistema. Arredonde para um número inteiro de kanbans.

O que é um sistema kanban de dois contêineres?

Um kanban de dois contêineres é a implementação física mais simples de kanban. Cada item tem dois contêineres. O primeiro é consumido primeiro. Quando está vazio, o contêiner vazio é devolvido a montante como sinal de reabastecimento, e o segundo contêiner alimenta o consumo enquanto isso. Quando o reabastecimento chega, os contêineres são reabastecidos e trocados. O próprio contêiner é o kanban, nenhum cartão é necessário. Sistemas de dois contêineres funcionam bem para itens de baixo valor de classe C, consumíveis, fixadores e suprimentos de manutenção onde o custo administrativo dos pedidos de compra formais supera o benefício do controle rígido do inventário.

Quando usar kanban versus MRP?

Use kanban para itens com demanda estável e de alta frequência e prazos de reabastecimento curtos e confiáveis, componentes padrão, consumíveis, itens de classe C. Kanban é autorregulador e requer mínima carga de planejamento uma vez projetado. Use MRP para itens com demanda dependente (componentes impulsionados por um programa de produção de produtos acabados), prazos longos, estruturas de lista de materiais profundas ou padrões de demanda irregular orientados por projetos onde os requisitos de material devem ser calculados a partir de um plano de produção faseado no tempo. Muitas operações usam ambos: MRP para itens de longo prazo e engenharia, kanban para itens de reabastecimento padrão a jusante da fronteira push-pull.

O que é kanban eletrônico (e-kanban)?

O kanban eletrônico (e-kanban) substitui os cartões ou contêineres kanban físicos por um sinal de reabastecimento gerado pelo sistema, acionado por uma transação, uma leitura de código de barras quando um contêiner é consumido, uma confirmação de separação do WMS ou uma integração direta com o ERP. A lógica pull é idêntica ao kanban físico: o consumo aciona uma autorização de reabastecimento. O e-kanban elimina os modos de falha dos sistemas físicos (cartões perdidos, cartões não devolvidos a montante) e escala melhor para grandes quantidades de SKUs e para sinais de reabastecimento que devem chegar a fornecedores remotos.

Como definir o fator de segurança no dimensionamento kanban?

O fator de segurança (FS) na fórmula kanban é um percentual de buffer adicionado ao cálculo base de demanda × prazo de entrega para considerar a variabilidade na demanda e no prazo de reabastecimento. Comece com 0,15 a 0,25 para um novo sistema kanban onde a variabilidade do processo ainda não é bem compreendida. À medida que o processo de reabastecimento se torna mais confiável, menor variabilidade do prazo, menos rejeições de qualidade que causam contêineres parciais, entrega mais consistente dos fornecedores, reduza o fator de segurança para 0,05 a 0,10. Um fator de segurança alto é um sinal de que o processo subjacente precisa de melhoria, não de que a quantidade kanban deva permanecer permanentemente alta.