Un kanban (en kanji 看板 donde kan (看) significa "visual", y ban (板)
significa "tarjeta" o "tablero") es un concepto de producción
justo-a-tiempo.
El kanban es una tarjeta física que se utiliza en el Sistema de
Producción de Toyota (TPS - Toyota Production System) para soportar un
control productivo descentralizado por demanda. Actualmente en el
desarrollo ágil de software se visualizan los proyectos mediante la
publicación de tarjetas con tareas en una pared, lo cual se conoce como
"software kanban" o "tareas kanban".
Pero exactamente, ¿qué es kanban? ¿Cómo se puede utilizar en el contexto del desarrollo de software?.
¿Qué es Kanban?
Un kanban es un dispositivo de señalización inventando y desarrollado
por Toyota, que instruye la creación o movimiento de partes en un
sistema de producción por demanda, generalmente mediante el uso de una
tarjeta física. Antes de entrar en el uso de Kanban para el desarrollo
de software vamos a ver el uso original de Kanban en TPS (Toyota
Production System).
El objetivo de Kanban es minimizar el TEP (Trabajo En Progreso), o
stock, entre los procesos. Para lograr esto Kanban se asegura que el
proceso superior produzca partes sólo si el proceso inferior las
necesita. "Por demada" significa que los trabajadores del proceso
inferior consumen las partes que necesitan de los procesos superiores.
La figura muestra un modelo abstracto de un sistema Kanban. Se ven
dos procesos, uno superior y otro inferior, donde el proceso superior
provee de partes (items) al inferior. Para entregar productos al
consumidor final, el proceso necesita producir partes y hacerlas
circular hacia los procesos inferiores, pero no demasiadas, ya que la
sobreproducción se considera el peor de los gatos. Por lo tanto, para
prevenir la sobreproducción, el proceso superior no "empuja" partes
terminadas al inferior, sino que es el proceso inferior el cual
activamente demanda (busca) partes del proceso superior. El lugar donde
se guardan las partes se conoce como "almacen" (o "supermercado", de
donde originalmente se tomó la idea, al ver que son los mismos clientes
quienes toman los productos que necesitan, y no el administrador del
local). El almacen está en el proceso superior y funciona como un
"buffer" o "cola" para el TEP. Cuando un trabajador del proceso
inferior, llamado "manejador de materiales", va al almacen y recoge
nuevas partes terminadas, también retorna una señal a producción - por
ejemplo, el proceso inferior retira cosas del superior y al mismo tiempo
empuja información al proceso superior via tarjetas Kanban. Esto es
necesario ya que el proceso superior nunca produce partes sin recibir
instrucciones del proceso inferior.
Por lo tanto, en la figura hay dos tipos de Kanban trabajando juntos:
- Kanban de Retiro: es un item en la lista de compras que el empleado lleva al almacen.
- Kanban de Producción: instruye al proceso superior a producir partes para los procesos inferiores.
Como se ve en la figura, los Kanban de Retiro circulan entre los
procesos, mientras que los Kanbans de Producción circulan dentro del
proceso, y se intercambian en el almacen. Detallemos entonces un poco
más la mecánica de este procedimiento.
La siguiente figura muestra como funciona el "intercambio de Kanbans" en el almacen.
- A un empleado del proceso inferior le llega una señal para
retirar partes. Esta señal está definida por el proceso inferior y
alguna de las siguientes eventos:
a) señalizado por la cantidad de Kanbas de Retiro recolectadas.
b) señalizado por un período de intervalos de tiempo.
El empleado visita entonces el almacen del proceso superior con
pallets vacios y su Kanban de Retiro como una lista de compras, la cual
indica qué se necesita del proceso superior, y en qué cantidad.
- Las partes terminadas por el proceso superior se empacan en
pallets y se ubican en el almacen con los Kanban de producción
adjuntados (esto ocurre independientemente del paso 1).
- El empleado recoge las partes indicadas en su Kanban de Retiro
(la lista de compras), comprueba si concuerda con el Kanban de
Producción que está adjuntado con las partes, e intercambia los dos
Kanban.
- Ubica el Kanban de Producción en el "Tablero de Producción", el
cual más tarde disparará la producción de partes en el proceso superior
cuando los Kanban acumulados alcancen cierto límite.
- El empleado se lleva las partes, con el Kanban de Retiro adjuntado, del almacen al proceso inferior.
El almacen es una cola entre los dos procesos, trabajando en en forma
independiente, intercambiando cosas e información a través de los
Kanban. En la superficie de las tarjetas de Kanban se escribe
información (como ser el número/nombre de la parte, cantidad, tipo de
pallet, dirección del almacen, etc.), de forma que el manipulador de
materiales que toma la tarjeta sepa qué hacer.
Existe una disciplina estricta para llevar adelante Kanban, llamada "las seis reglas de Kanban":
- Los procesos Cliente (inferiores) retiran elementos en la cantidad exacta que indica el Kanban.
- Los procesos proveedores (superiores) producen items en la secuencia y cantidad exacta que indica el Kanban.
- No se mueven o crean items sin un Kanban.
- Un Kanban tiene que acompañar a cada item, siempre.
- Los defectos y cantidades incorrectas nunca se envian al siguiente proceso inferior.
- La cantidad de Kanbans se reduce cuidadosamente para disminuir el stock y revelar problemas.
Como hemos visto, el almacen trabaja como una cola de items, los
pallets funcionan como transportadores de partes, y las tarjetas Kanban
hacen las veces de "lista de compras". Se convierte en un sistema por
demanda, creando un balance entre sostener un "flujo continuo"
(eliminando las esperas) y minimizando el TEP (eliminando los
desperdicios por sobreproducción). Este mencanismo de gestionar la
cantidad "exacta" de TEP en el flujo entre el retiro y reposición de
items es exactamente lo que ocurre en un supermercado, y hacerlo de
forma correcta es clave para mantener las ganancias del almacen.
Hasta aquí vimos como Kanban funciona en un proceso productivo de
manufacturación. Hay que tener en cuenta que lo contado hasta ahora es
un modelo simplificado de Kanban. Por ejemplo, el Kanban muestra
visualmente el flujo de información e items a todos los trabajadores, y
estimula el
Kaizen (mejora de los procesos) y el
Gemba (lugar
de trabajo). El Kaizen comienza al poder observar lo que ocurre en el
Gemba. A través del Kanban. todos los trabajadores (y no sólo los
directivos) pueden ver el flujo y pueden así detectar desperdicios, y
sugerir mejoras al proceso en el cual participan.
Propiedades de Kanban
De todo lo expuesto, a continuación una lista de las propiedades y efectos del concepto de Kanban original en TPS:
- Físico: es una tarjeta física. Puede tenerse en la mano, moverse, y ubicarse en algún lugar.
- Limita el TEP: limita el TEP (Trabajo En Proceso); por ejemplo, previene la sobreproducción.
- Flujo continuo: notifica la necesidad de producción antes de que el almacen se quede sin stock.
- Auto-dirigido: contiene toda la información de
qué hacer y hace que la producción sea autónoma de una manera
descentralizada, y sin micro-administración.
- Visual: se apila o pega para mostrar el estado actual y progreso, visualmente.
- Señal: su estado visual señaliza las próximas acciones de Retiro o Producción.
- Kaizen: el flujo del proceso visual muestra y estimula el Kaizen.
- Adjunto: se adjunta y se mueve con las partes físicas provistas.
El objetivo es minimizar el TEP y a la vez mantener un flujo continuo
y sustentable. Si el TEP del almacen es muy bajo, el proceso inferior
tiene que esperar a los items a que esten terminados, pero al mismo
tiempo el TEP tiene que ser minimizado para prevenir sobreproducción.
Por lo cual, ambos objetivos entran en conflicto, y el Kanban se
convierte en una estrategia para resolver el dilema.
Un Kanban está físicamente adjunto a las partes, se recolecta y
reutiliza, por lo tanto la cantidad de Kanbans es fija. También señaliza
visualmente al proceso inferior a buscar partes sólo cuando es
necesario. Estos dos mecanismos limitan el TEP.
El primer mecanismo, "Kanban físicamente adjunto", trabaja como la
ley de conservación de la energía. Una vez que queda definido la
cantidad de Kanbans (basado en la cantidad de ventas del producto en el
mercado, y la variación intrínseca del propio proceso), el TEP queda
limitado en proporción al número de Kanbans, sin importar el flujo
entrante o saliente de las partes. El número máximo de Kanbans (la
"energía" del sistema) es fija y conserva físicamente el límite superior
del TEP en cualquier momento.
El segundo mecanismo, "la demanda", también limita el TEP al hacer
que la velocidad del proceso superior dependa de la velocidad de consumo
del proceso inferior. El primer mecanismo sólo se refiere a la cantidad
de TEP, mientras que este segundo mecanismo se refiere al flujo, su
dirección y velocidad.
- Dirección: el motivador de la producción sólo es dado por el proceso inferior.
- Velocidad: el Kanban comunica el momento y la cantidad de la próxima producción.
- Demanda: la demanda limita el TEP al hacer que la producción del
proceso superior sea dependiente de los consumos del proceso inferior.
Esta dependencia se logra cuando se intercambian los kanban en el
almacen, empujando la información de control de producción desde el
proceso inferior al superior.
El Kanban también es auto-dirigido y promueve el Kaizen. Al ver las
tarjetas de Kanban publicadas en los tableros, todos pueden comprender
lo que está ocurriendo y que tan bien funciona el proceso. El Kaizen
comienza al poder observar el flujo de trabajo en el Gemba. Y las
tarjetas físicas de Kanban en los tableros hacen que el trabajo se haga
auto-dirigido sin un control centralizado. Este proceso autónomo provee
datos de su performance para soportar el Kaizen, y cambia el centro de
atención para la gestión: se deja de asignar y seguir tareas detalladas y
se centraliza en actividades de Kaizen.
El objetivo final del Kanban puede ser resumido en "limitar el TEP",
"flujo continuo" y "Kaizen". Un sistema Kanban limita el TEP y a la vez
mantiene un flujo continuo y sustentable. Amortigua el impacto de la
variaciones por causas comunes, y expone las variaciones especiales, que
son candidatos para el Kaizen.
Kanban en el desarrollo de software
Veamos un poco nuestra propia área de trabajo: el desarrollo de
software. En los desarrollos ágiles, es una práctica ccomun el
visualizar y compartir el estado de un proyecto mediante tarjetas
pegadas en la pared o en un tablero. En particular, estas tarjetas de
tareas pegadas en la pared que muetran el estado actual se las llama
"Tarea Kanban" o "Software Kanban".
En el tablero, las tareas técnicas se representan con tarjetas (notas
adhesivas, tipo Post-It), y el estado de cada tarea se muestra al pegar
la misma en distintas áreas del tablero: "Pendiente", "En trabajo" y
"Terminada". Pero aquí no se visualiza ningún "proceso" (superior o
inferior), y en cambio aparece el concepto nuevo de "iteración". Por
cada iteración, se identifican nuevas tareas al descomponer historias de
usuario, y estas tareas se pegan en el área de "Pendiente".
¿Es esto un sistema por demanda? En un proceso productivo, las partes
se movilizan desde un proceso superior hacia los procesos inferiores.
En el desarrollo ágil no se visualiza este "movimiento" o movilización
de elemetos. Una tarjeta Kanban es la contrapartida de una tarea, las
cuales tienen escritas información como la identificación de la tarea,
su nombre, tiempo estimado, quién está asignado a la tarea, etc. La
tarea tiene un estado ("Pendiente", "En trabajo", "Terminada"), y es
compartida por todo el equipo. El enfoque del desarrollo ágil promueve
el trabajo en equipo, y tiende a reducir la burocracia dentro del
equipo. A esto se lo llama
Kanban Ágil.
Por otro lado, se puede utilizar un sistema de Kanban en un
desarrollo en cascada tradicional pero con un flujo. El proyecto puede
separar y serializar varios procesos, como "diseño", "desarrollo",
"validación", etc, y las tarjetas Kanban se mueven entre estos procesos.
Cada tarjeta representa un requerimiento para el sistema, y se va
moviendo hacia los procesos inferiores. Nótese que esto no es una
cascada clásica, donde todos los requerimientos se "diseñan" a la vez,
se "desarrollan", se "validan", etc, moviendo todas las tarjetas a la
vez en un único grupo. En cambio, las tarjetas van avanzando una a una.
Lo que ocurre es una fase estable y sustentable en el ciclo de vida del
producto, gestionado con un modelo de transición estilo cascada, con
flujo. Aquí se puede ver claramente el "flujo de trabajo", diferente al
concepto de "iteración" en ágil, que se parece mucho más a una fábrica
con Kanban que el Kanban Ágil. Además, se puede convertir en un sistema
por demanda al crear una regla que sólo le permita a los procesos
inferiores el mover tarjetas. Esto se llama
Kanban Sustentable.
Kanban en el proceso completo de desarrollo
Otro ejemplo seria el uso de Kanban durante el proceso completo de creación de software, como se muestra a continuación.
Supongamos que existe un equipo de clientes, un dueño del producto,
un equipo de desarrollo y un equipo de QA, en todo un flujo para el
desarrollo de un producto, y que trabajan juntos pasándose entregables
utilizando colas, de manera que cada equipo puede trabajar
asincrónicamente, manteniendo la velocidad de trabajo dependiente de los
demás. Cada espacio de "Terminado" es, de hecho, la cola de trabajo
similar al "almacen" en un proceso productivo en las fábricas, y es muy
parecido al sistema de Kanban de TPS. Además, se parece mucho a utilizar
Kanban Ágil sincrónicamente dentro de cada proceso, y usar Kanban
Sustentable asincrónicamente a través de todo el proceso. El sistema de
kanban puede escalar para cubrir todo el flujo de trabajo, de forma de
poder visualizar todo el valor del proceso.
En este ejemplo, el TEP puede limitarse al definir el tamaño de cada
área o cola. Para hacer que sea un sistema por demanda, se necesita un
mecanismo que permita al proceso inferior señalizar al superior para que
comience a trabajar. Así, una opción es crear una regla que sólo le
permita al proceso inferior mover tarjetas de "Terminado". También se
pueden tener "reuniones de iteración" de forma periódica, que
sincronicen a los equipos y a la comunicación de información entre
ellos. Estas dos opciones de comunicaciones pueden corresponderse a las
dos señales de Retiro de partes discutidas anteriormente: un Kanban de
señalización de la cantidad de retiros, y un intervalo periódico de
tiempo. Aquí, un grupo de historias de usuario para una iteración se
corresponde con las partes retiradas de los pallets para la iteración, y
la cantidad de partes (Kanban) se corresponde a la velocidad del
proyecto.
Entonces, hay varias formas de aplicar los conceptos de Kanban al
desarrollo de software. El Kanban Ágil funciona dentro del equipo para
compartir información y hacer que el trabajo sea auto-dirigido, pero no
soporta flujos. Kanban Sustentable es otro tipo que permite a porciones
pequeñas de trabajo circular entre distintos estados. La combinación es
Kanban Sustentable + Ágil, la cual utiliza Kanban Sustentable a través de todos los procesos, y Kanban Ágil dentro de cada sub-proceso.
Es importante destacar que el Kanban Ágil, que hoy en día se ve en
los proyectos ágiles, sólo se focaliza en un equipo dentro de todo el
proceso. Como se ve, podemos expandir el concepto de Kanban Ágil para
abarcar a todos los equipos y procesos involucrados en la creación de un
producto de software.
Hacer fluir el valor
Cuando se comienza a utilizar Kanban, ¿qué debería representar cada una de las tarjetas de Kanban?
En un sistema de Kanban Ágil, una tarjeta es una "tarea" que surgió
de una "historia de usuario". En un equipo de desarrollo, el Kanban
funciona como una unidad de trabajo porque todos en el equipo comprenden
lo que significa. Pero en sistemas de Kanban que funcionan a través de
múltiples procesos (o equipos), lo que fluye debería ser algo con valor
reconocible para el cliente. En este caso, un Kanban se corresponde no
al "trabajo", sino a una "característica", de forma que todos los
involucrados en el proceso, incluso el cliente, pueden comprender el
significado y el valor de lo que fluye.
Las "Historias de Usuario", "Items del backlog" o "Casos de Uso" se
los llama de forma abstracta como CMV (Características Mínimas
Vendibles), de forma que muestran explíticamente que el flujo contiene
valor para el cliente. El desarrollo ágil puede explicarse como "hacer
que las CMV fluyan lo más rápido posible a través de todo el proceso".
En el ejemplo de Kanban Ágil se descompone el trabajo, y funciona
bien dentro del equipo. En el ejemplo de Kanban Sustentable se
descomponen las características, y cada tarjeta representa un CMV. Y en
el ejemplo de Kanban Sustentable + Ágil se ve una combinación de
descomposición de características en los niveles superiores, y una
descomposición de trabajo en los niveles inferiores.
Una vez que el flujo queda establecido, los cinco conceptos del
"Pensamiento Ágil" pueden aplicarse directamente a todo el proceso. La
gestión del proceso sigue los siguientes principios:
- Especificar el valor desde la perspectiva del cliente - Especificar y ordenar las CMV.
- Indetificar el flujo de valor y eliminar los desperdicios - Encontrar los bloqueos (tareas bloqueantes).
- Hacer que fluya el valor por la demanda del cliente - Hacer una "regla de demanda" de Kanban.
- Involucrar y participar a los empleados - Participar al equipo en el Gemba.
- Mejorar continuamente en búsqueda de la perfección - Reflexión y Kaizen.
Conclusión
Se utilizan los sistemas Kanban para lograr dos objetivos:
- mejor control del proceso - mantienen un flujo continuo y limitan el TEP.
- mejor proceso de mejoras - el flujo es visible y se estimula el Kaizen.
El Kanban Ágil se focaliza en el #2, mientras que el Kanban
Sustentable se focaliza en el #1. Se pueden combinar ambos enfoques,
extendiendo el Kanban Ágil e integrándolo a un Kanban Sustentable.
Por último, los dos pilares de todo el proceso son el Kaizen y las
Personas. Toyota produce casi 10 millones de automóviles por año y, al
mismo tiempo, mejorar su proceso con cerca de 1 millón de propuestas en
el Gemba (el lugar de trabajo). El poder visualizar el trabajo del
equipo es siempre el punto inicial para el Kaizen.
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