Compreender o Kanban no Lean Manufacturing

A origem do Kanban remonta ao Japão do pós-guerra, quando a Toyota procurava formas de otimizar a sua produção e minimizar desperdícios. Inspirando-se no sistema de reposição de produtos utilizado nos supermercados, onde os clientes retiravam apenas os artigos de que necessitavam e os funcionários repunham os stocks com base na procura real, os engenheiros da Toyota adaptaram essa lógica ao ambiente fabril. Assim nasceu o Kanban: um sistema visual e eficiente de gestão de fluxos de trabalho que permite controlar a produção de forma sincronizada com a procura. Tornou-se, desde então, uma ferramenta fundamental do Lean Manufacturing, desempenhando um papel central na eficiência operacional e na promoção da melhoria contínua.

Os princípios fundamentais do Kanban no Lean Manufacturing são explorados neste artigo, assim como a sua implementação e principais benefícios que aporta às empresas.

O que é o Kanban no Lean Manufacturing?

No Lean Manufacturing, garantir um fluxo contínuo e eficiente de materiais e informações é essencial para reduzir os desperdícios e aumentar a produtividade. Uma das metodologias fundamentais para se conseguir essa eficiência é o Kanban, um sistema que gere as operações de produção e de transporte de materiais, garantindo que todos os fluxos estão sincronizados.

As origens do Kanban

O Kanban teve origem no Japão, no âmbito do Sistema de Produção da Toyota (TPS). Inspirado pelo funcionamento dos supermercados, Taiichi Ohno, desenvolveu o Kanban como uma ferramenta para regular o fluxo e eliminar desperdícios.

O termo Kanban significa “cartão” ou “sinal visual” em japonês, refletindo a essência do sistema: uma comunicação clara e visual das necessidades de produção ou transporte, promovendo um sistema pull, em que a produção ocorre apenas com base na procura real do cliente. O Kanban pode assumir diferentes formatos, sendo implementado tanto de forma física como digitalmente. Além disso, pode ser aplicado em diferentes contextos: o Kanban de produção, utilizado para dar ordem de produção, e o Kanban de logística ou movimentação, para dar ordem de transporte de materiais.

Figura 1 – Exemplo de Kanban de produção

Os princípios fundamentais do Kanban

O Kanban baseia-se em princípios fundamentais do Lean Manufacturing, garantindo uma produção mais eficiente, flexível e alinhada com a procura real. Os quatro princípios fundamentais são:

• Gestão visual do fluxo de trabalho – proporciona uma visão clara do estado das operações, permitindo que as equipas monitorizem o progresso das tarefas, identifiquem atrasos e tomem decisões para otimizar o fluxo de trabalho;
• Produção em pull – ajusta a produção à procura real do cliente, garantindo que os recursos são utilizados de forma eficiente e evitando a sobreprodução;
• Limitação do trabalho em curso – estabelece um limite máximo de WIP (Work in Progress), reduzindo stocks e tempos de espera e garantindo fluxo na produção;
• Melhoria contínua – incentiva a análise constante do desempenho, tornando evidentes os desperdícios e oportunidades de otimização.

Ao seguir estes princípios, o Kanban ajuda as organizações a criar um fluxo de trabalho mais ágil e eficaz, reduzindo desperdícios, melhorando a produtividade e garantindo entregas mais rápidas e consistentes.

Como o Kanban está alinhado com os princípios Lean

O Kanban está totalmente alinhado com os princípios do Lean. A implementação de um sistema Lean exige a criação de fluxo em toda a cadeia de abastecimento, começando por, tipicamente, criar fluxo na produção e na logística.

Para garantir o fluxo na produção, é essencial adotar um fluxo unitário, minimizar desperdícios através da otimização do desenho das linhas e do standard work, e reduzir os tempos de setup para aumentar a flexibilidade.

Na logística, é fundamental utilizar pequenos contentores que possam ser movidos facilmente à mão, armazenados em supermercados normalizados e suportados por ciclos normalizados e frequentes de abastecimento.

Esta é a infraestrutura física necessária para se ter um sistema Lean. No entanto, falta garantir o fluxo de informação, e é aqui que surge o Kanban. O processo de sincronização define os vários tipos de circuitos de informação Kanban e Junjo. Neste artigo, o foco está nos circuitos Kanban, pois são os mais comuns num sistema de fluxo contínuo, representando o modelo de reposição baseado no consumo.

Ciclo logístico de reposição com Kanban

Um ciclo de reposição Kanban operará de acordo com os seguintes princípios:

• O ciclo inicia-se num local de inventário do cliente;
• A peça está disponível para entrega imediata ao cliente;
• A peça deve ser reposta quando o stock atinge o nível de reabastecimento;
• Nível de reabastecimento = procura durante o tempo de reposição + stock de segurança;
• Stock de segurança = variação da procura no lead time de reposição;
• O Kanban (ou conjunto de Kanbans) é geralmente uma ordem de reposição.

Figura 2 – Ciclo de reposição com Kanban

O tempo total de reposição depende do tempo necessário para realizar os seguintes grupos de tarefas:

1. Tempo de processamento da encomenda;
2. Tempo de recolha da encomenda;
3. Tempo de transporte ou produção;
4. Tempo de receção do material.

Tipos de ciclos de Kanban

Numa fábrica, onde é necessário gerir tanto o abastecimento como a entrega dos materiais, podemos identificar seis tipos principais de circuitos Kanban. Estes dividem-se em dois grupos:

I. Kanban de transporte:

• Kanban de transporte cliente: pedido para entrega do supermercado de produtos acabados a um cliente;

• Kanban de transporte interno: circuitos de reabastecimento;

• Kanban de transporte externo: pedido a fornecedor para receber num supermercado de entrada.

II. Kanban de produção:

• Kanban de produção em fluxo: utilizado em linhas ou máquinas com tempos de mudança de zero e lote de movimentação unitário;

• Kanban de produção de sinal: aplicado em linhas ou máquinas que requerem um tempo de mudança superior a zero e não utilizam cartões Kanban associados a contentores (o Kanban indica o tamanho de lote);

• Kanban de produção em lote: aplicado em linhas ou máquinas que requerem uma troca superior a zero e utilizam cartões Kanban associados a contentores.

Figura 3 – Seis tipos de ciclos Kanbans

O papel da gestão visual no Kanban

O sistema Kanban, sendo um sistema de informação visual, oferece uma visão clara do estado da produção e logística, tornando mais fácil identificar atrasos e agir rapidamente na resolução de problemas.

A importância dos fluxos visuais na produção

A gestão visual é um princípio fundamental do Lean Manufacturing, presente em praticamente todas as suas metodologias. Garante a transmissão eficiente da informação, promove a transparência e permite uma leitura imediata da realidade no Gemba. Esta clareza facilita a tomada de decisão e impulsiona a melhoria contínua dos processos.

Os Kanbans tornam os fluxos de informação e materiais visíveis, permitindo que todos os colaboradores tenham uma perceção clara do estado da produção e das necessidades de materiais. Esta abordagem reduz a dependência de instruções verbais ou sistemas complexos, tornando a gestão mais intuitiva e eficiente.

Exemplos de gestão visual eficaz

A gestão visual está presente em vários pontos dos processos operacionais, assegurando que tanto a produção como a logística funcionam de forma eficiente. Alguns exemplos de utilização da gestão visual:

• Kanban: os cartões Kanban contêm informações essenciais sobre a necessidade de produção ou reposição de materiais, incluindo a referência da peça, a quantidade necessária, o ponto de consumo e o fornecedor;
• Caixas logísticas: estas caixas permitem o controlo visual de todas as encomendas e são utilizadas para organizar os Kanban de acordo com o dia de arranque da produção;
• Caixas de nivelamento: correspondem ao ponto de início do ciclo do Mizusumashi e permitem o controlo visual da sequência de produção, estabelecendo o Takt Time das linhas, assim como, possibilitam a visualização de eventuais atrasos nas rotas logísticas;
• Sequenciadores: posicionados no início das linhas de produção, garantem a aplicação do princípio FIFO nos Kanban e permitem monitorizar o avanço ou atraso da linha.

A integração da gestão visual em todos estes elementos assegura que a produção e a logística trabalham de forma eficiente e com total transparência para todos os colaboradores envolvidos.

Como o Kanban facilita um sistema pull

A implementação de um sistema em pull assenta num planeamento efetuado em três fases. A primeira fase consiste no planeamento estratégico, a segunda no planeamento da capacidade e a terceira no planeamento da execução. O sistema de Kanban entra na terceira fase e é responsável pelo fluxo de informação sobre o que as linhas devem produzir e o que a logística deve transportar.

O conceito de sistema pull no Lean

Um sistema em pull é um modelo de produção e logística em que a reposição de materiais e a produção são acionadas com base na procura real do cliente. Diferente do modelo tradicional push, onde a produção ocorre com base em previsões, o sistema pull garante que os materiais e produtos são produzidos e movimentados apenas quando necessários.

Passos para implementar o planeamento em pull e o Kanban num sistema de Lean Manufacturing

Para implementar um sistema em pull, é necessário definir a estratégia de planeamento dos produtos finais e dos componentes, determinando se devem ser produzidos para stock ou por encomenda. De seguida, é preciso avaliar a capacidade logística e de produção e por fim, estabelece-se o plano de execução.

Figura 4 – Etapas do planeamento em pull

1. Planeamento estratégico

Existem duas estratégias fundamentais para o planeamento da produção de produtos acabados:

1. Produção por encomenda (MTO – Make to Order): o produto não estará pronto para ser entregue e o cliente terá de aguardar pela conclusão da encomenda;
2. Produção para stock (MTS – Make to Stock): o produto estará pronto para entrega assim que a encomenda for feita, e será necessário produzir mais para repor o stock e garantir o consumo.

Na maioria dos casos, as empresas adotam uma combinação destas estratégias. Encomendas fixas de clientes podem ser convertidas diretamente em cartões Kanban, enquanto produtos MTS requerem um algoritmo de cálculo de reposição para manter os níveis de stock adequados.

Os high runners (produtos de alta rotatividade) são os candidatos ideais para a estratégia MTS, pois são itens encomendados com frequência, reduzindo o risco de excesso de inventário. Por outro lado, os low runners (produtos de baixa rotatividade) são fabricados em volumes menores e com menor frequência, tornando-os mais adequados para a estratégia MTO. No entanto, a decisão entre MTO e MTS deve estar alinhada com a estratégia comercial da empresa.

Outro fator crítico é a estratégia de planeamento da produção de componentes. Algumas peças podem ser fabricadas para stock (MTS), enquanto outras podem ser produzidas apenas mediante encomenda (MTO). Esta decisão impacta diretamente a forma como os componentes são fornecidos à linha de montagem, seja por Kanban ou Junjo.

De um modo geral, a definição da estratégia de planeamento dos componentes torna-se clara quando a estratégia do produto final estiver estabelecida. O grau de comunalidade das peças (isto é, a utilização da mesma peça em vários produtos finais) desempenha um papel crucial. Componentes de high runners são frequentemente classificados como MTS, enquanto peças específicas de low runners tendem a ser geridas como MTO para evitar a acumulação de inventário desnecessário.

2. Planeamento da capacidade

A segunda etapa do planeamento da produção pull é o planeamento da capacidade, cujo resultado é frequentemente designado como contrato produção-logística. Este contrato define a capacidade que deve estar disponível para responder a encomendas de clientes a curto-médio prazo.

O processo de planeamento da capacidade é necessário para antecipar variações na procura do mercado, incluindo a sazonalidade. Os horizontes típicos deste planeamento podem ser anuais, coincidindo com o exercício orçamental anual, ou trimestrais e mensais. O Takt Time do cliente deve ser calculado, e as decisões de capacidade devem ser tomadas para garantir que se responde ao Takt Time esperado. Estas decisões abrangem a capacidade da linha de montagem, a capacidade de máquinas específicas, o tamanho do supermercado (stock intermédio) e a capacidade de transporte. O contrato de produção-logística é utilizado para normalizar a capacidade mensal prevista. As previsões de procura fornecem a informação necessária para o planeamento da capacidade. Em muitos casos, estas previsões podem ser feitas por família de produtos.

3. Planeamento da execução

A terceira etapa do planeamento em pull é o planeamento da execução, que determina o quê e quanto produzir. O resultado do processo é uma lista de ordens de produção contendo três tipos de ordens de produção: encomendas finais de clientes para produtos MTO, encomendas de reposição para produtos MTS e encomendas finais especiais de clientes para produtos MTS, em que o tamanho da encomenda é grande e, por isso, o prazo de entrega é superior ao habitual.

Com a lista de ordens de produção completa, inicia-se o processo de nivelamento da produção (Heijunka), que tem como objetivo programar a produção em pequenos lotes, assegurando uma cadência estável e previsível, por exemplo, com uma produção diária constante.

O processo de nivelamento consiste em várias operações de planeamento que convertem as encomendas em lotes programáveis e lançam uma sequência otimizada de produção, respeitando a capacidade e equilibrando as quantidades a serem produzidas. Estas ordens são então recolhidas e entregues pelo Mizusumashi para iniciar a produção nas linhas.

As operações do processo de nivelamento podem ser resumidas da seguinte forma:

• Definir a linha de referência (a linha que receberá as ordens de produção);
• Converter ordens de produção em cartões Kanban (lotes mais pequenos);
• Criar uma caixa logística onde se colocam os Kanbans de acordo com o dia de início da produção e nivelar a carga mensal, respeitando a capacidade de produção diária acordada no contrato produção-logística;
• Criar uma caixa de nivelamento, onde se agenda a sequência de produção e o ciclo de recolha do Mizusumashi e se nivela a carga diária, respeitando a capacidade de produção definida.

Este planeamento permite otimizar os fluxos, melhorar a estabilidade da produção e garantir a resposta eficiente à procura dos clientes.

Benefícios dos sistemas pull vs. sistemas push

A escolha entre um sistema pull e um sistema push afeta diretamente a eficiência operacional, os níveis de stock e a capacidade de resposta às flutuações da procura. Os sistemas pull (produção “puxada”) baseiam-se na procura real dos clientes, evitando a produção excessiva e reduzindo o desperdício. Os principais benefícios incluem:

• Resposta ágil à procura: ajustes rápidos a variações na procura, evitando excessos ou faltas de stock;
• Redução de inventário: apenas se produz o necessário, minimizando custos de armazenamento e capital empatado em stock;
• Maior visibilidade e controlo: monitorização contínua da produção, garantindo que cada etapa está sincronizada com a seguinte;
• Redução de custos: a otimização dos fluxos de produção minimiza custos associados a defeitos, armazenagem desnecessária, obsolescência de produtos e outros desperdícios;
• Melhoria da eficiência operacional: a redução de inventário torna as ineficiências visíveis, promovendo a melhoria contínua dos processos.

Adotar os princípios pull em vez de push permite reduzir a dependência de previsões da procura, que frequentemente apresentam erros, levando a desperdícios e desequilíbrios na cadeia de abastecimento.

A relação entre os limites de WIP e os sistemas pull

Nos sistemas pull, o WIP (Work in Progress) é controlado e garantido pela utilização de sistemas Kanban e pela implementação de linhas de fluxo unitário. Estas abordagens asseguram que a produção flui de forma eficiente, sem gerar inventário desnecessário.

Isto reduz o lead time e aumenta a flexibilidade. A produção responde rapidamente à procura real, minimizando tempos de espera. Além de que, como falamos anteriormente, ao eliminarmos os stocks intermédios, os desperdícios tornam-se evidentes.

A redução do WIP com os sistemas em pull garante que a produção se mantém eficiente, nivelada e sincronizada com a procura real, otimizando a utilização de recursos e promovendo a melhoria contínua.

Benefícios da implementação do Kanban no Lean Manufacturing

A implementação do Kanban traz ganhos de eficiência, reduz stocks desnecessários, e otimiza os tempos de entrega, eliminando desperdícios nos processos. Ao implementar o Kanban, as empresas conseguem uma produção mais ágil, flexível e eficiente, alinhada com os princípios do Lean Manufacturing.

Melhoria da eficiência na produção

O Kanban em conjunto com todas as ferramentas do Lean Manufacturing otimiza o fluxo de materiais e informação e consequentemente a eficiência operacional. Ao fornecer um controlo visual e ao permitir ajustes em tempo real, o Kanban reduz o tempo de inatividade das linhas, melhora a produtividade das equipas e assegura um ritmo de produção mais estável e previsível.

Redução de stocks e do lead time

Ao basear a produção na procura real, o Kanban contribui para a redução do lead time, garantindo entregas mais rápidas e eficientes, minimizando a necessidade de grandes stocks de matérias-primas, componentes e produtos acabados. Isto reduz custos de armazenamento e melhora da agilidade da cadeia de abastecimento.

Redução do desperdício nos processos e melhoria contínua

A implementação do Kanban elimina excessos de produção, tempos de espera e movimentações desnecessárias, alinhando-se com os princípios do Lean Manufacturing. Além disso, promove um ambiente de melhoria contínua, permitindo que as equipas identifiquem e corrijam rapidamente problemas operacionais, ajustando os processos para alcançar maior eficiência e qualidade.

Exemplos Práticos de Kanban no Lean Manufacturing

A implementação do sistema Kanban melhora a produtividade da produção discreta, sincronizando os fluxos e alinhando a produção com a procura real. A seguir, exploramos dois exemplos de indústrias de produção distintas que implementam o sistema Kanban.

Kanban na produção automóvel

Na indústria automóvel, podem ser recebidos dois tipos de encomendas: as encomendas de concessionários e as de clientes finais. A abordagem para as encomendas dos concessionários difere da adotada para as encomendas dos clientes finais.

Os modelos incluídos nas encomendas dos concessionários são cuidadosamente selecionados, tendo em conta cores, configurações e opções mais populares. Os modelos escolhidos para reposição no concessionário são geralmente high runners, sendo selecionados com base em previsões seguras sobre as preferências dos consumidores. Neste contexto, as encomendas dos concessionários tendem a ser classificadas como MTS, enquanto as encomendas personalizadas dos clientes finais seguem a abordagem MTO.

Ambos os tipos de encomenda são depois nivelados para produção na linha de montagem, seguindo um modelo que pode ser descrito como “assemble-to-order“, no qual a produção é ajustada para equilibrar eficiência e personalização.

A complexidade da produção automóvel exige um sistema eficiente de gestão de materiais para reduzir desperdícios, melhorar a qualidade e garantir um fluxo contínuo de produção. A sincronização de materiaissimplifica a logística interna e melhora a eficiência na linha de montagem.

Kanban na indústria eletrónica

As fábricas de produtos eletrónicos enfrentam desafios logísticos complexos devido à grande diversidade de componentes. Um dos principais desafios é garantir o abastecimento eficiente de múltiplas linhas de montagem, que trabalham com milhares de componentes distintos. Além disso, é essencial evitar ruturas de stock e paragens na produção causadas pela falta de peças. Outro fator crítico é a minimização do trabalho em curso, assegurando um fluxo contínuo e eficiente ao longo do processo produtivo.

A abordagem para superar estes desafios deve incluir:

• Normalização de contentores: utilização de contentores pequenos para facilitar a movimentação e armazenagem;
• Supermercado no bordo da linha: organização dos materiais com um sistema Kanban de dois contentores (cheio e vazio) para garantir reabastecimento contínuo;
• Supermercado para separação de peças: uso de flow racks para otimizar a recolha de componentes;
• Mizusumashi: transporte cíclico dos materiais com base no tempo de ciclo, utilizando operadores ou comboios elétricos;
• Definição de standards e testes: normalização e ajustes operacionais para garantir eficiência;
• Implementação e melhoria contínua: monitorização para otimizar a operação.

A implementação destas etapas permite o aumento da produtividade na produção e logística, eliminação das ruturas de stock na produção e melhorias na organização e utilização do espaço. Resumindo, a aplicação do Kanban na indústria eletrónica melhora o fluxo de materiais, reduz desperdícios e aumenta a eficiência, tornando a produção mais ágil e competitiva.

Desafios da utilização do Kanban no Lean Manufacturing

Embora o Kanban seja uma ferramenta poderosa para otimizar o fluxo de produção no Lean Manufacturing, a sua implementação pode enfrentar desafios significativos. A resistência cultural, a variabilidade da procura e a complexidade dos sistemas produtivos podem dificultar a adoção e o bom funcionamento do Kanban. A seguir, exploramos os principais desafios e formas de os mitigar.

Superar a resistência à mudança

A introdução do Kanban pode encontrar resistência por parte dos colaboradores e gestores, especialmente em ambientes acostumados a métodos tradicionais de produção e controlo de inventário. A falta de compreensão sobre os benefícios do sistema pode gerar insegurança e hesitação na adoção. Para superar este desafio, é essencial investir em formação, demonstrar ganhos rápidos através de projetos-piloto e envolver as equipas no processo de melhoria contínua.

Gerir altos níveis de variabilidade da procura

O Kanban funciona melhor em ambientes com uma procura relativamente estável, onde os fluxos podem ser previsíveis. No entanto, quando há grandes flutuações na procura, pode ser desafiador manter níveis ideais de stock sem gerar atrasos ou excessos. Uma questão importante é como lidar com a sazonalidade. Existem duas formas de lidar com a sazonalidade da procura:

• Ajuste da capacidade: o ajuste da capacidade significa modificar o nível da capacidade de produção para lidar com as flutuações esperadas. O processo de planeamento de capacidade usa previsões para decidir a capacidade do mês seguinte. Dessa forma, a capacidade pode ser aumentada ou reduzida ajustando o número de pessoas, a velocidade das máquinas ou outros fatores de capacidade;
• Uso de inventário para compensar picos de procura: o uso de inventário para compensar picos é outra forma de lidar com a sazonalidade. Duas situações podem ocorrer:
  • Quando a procura real é menor que a capacidade acordada, é possível antecipar alguns pedidos. Se não houver pedidos para antecipar, pode-se decidir aumentar os níveis de stocks dos produtos MTS, começando pelos produtos de alta rotatividade;
  • Quando a procura real é maior que a capacidade acordada, os níveis de inventário podem ser usados para responder ao cliente. Se isso ocorrer todos os dias por um longo período, haverá uma situação de rutura de stock. Isto pode ser minimizado se os níveis de reabastecimento forem ajustados de acordo com a sazonalidade, aumentando os níveis de reabastecimento para produtos de elevada rotatividade.

Cada situação é distinta e exigirá uma estratégia específica para lidar com a sazonalidade, estabelecida pelo uso da capacidade e do inventário.

Adaptar o Kanban a sistemas complexos

Em operações altamente complexas, com múltiplos fluxos de produção interligados, a implementação do Kanban pode ser difícil de gerir. Linhas de produção com grande diversidade de produtos e fornecedores dispersos exigem um sistema flexível e bem integrado. A solução passa por personalizar o Kanban de acordo com a realidade da empresa, adotando sistemas digitais para acompanhar em tempo real os níveis de stock e garantir uma gestão mais dinâmica e eficiente.

Ainda tem dúvidas sobre o Kanban no Lean Manufacturing?

O Kanban pode ser escalado para operações industriais maiores ou mais complexas?

Sim, o Kanban pode ser escalado para operações industriais de grande porte e com elevada complexidade, desde que seja customizado às necessidades específicas da empresa.

O Kanban faz parte do Kaizen?

Sim, o Kanban é uma ferramenta essencial na filosofia Kaizen, pois promove a melhoria contínua ao otimizar o fluxo de produção e reduzir desperdícios.