Heijunka: wyrównywanie produkcji, przykład i wdrożenie

Czym jest heijunka

Heijunka to wyrównywanie rodzaju i ilości produkcji w ustalonym okresie. Lean Enterprise Institute wyjaśnia, że pozwala ona produkcji sprawnie zaspokajać popyt klienta i unikać partii, co daje minimalne zapasy, koszty kapitału, zatrudnienie i czas realizacji w całym strumieniu wartości. Japońskie słowo znaczy mniej więcej „wyrównywanie”.

Są dwa rodzaje wyrównywania. Wyrównywanie wolumenu rozkłada całkowitą ilość na równe części w okresie, zamiast podążać za szczytami zamówień. Wyrównywanie asortymentu rozkłada modele w krótkich, powtarzanych sekwencjach, zamiast robić każdy model w jednym długim bloku.

Heijunka jest fundamentem just-in-time. Bez niej kanban dostaje nierówne zamówienia i potrzebuje zapasów, by wchłonąć szczyty.

Prosty przykład wyrównywania asortymentu: zamiast robić cały model A w poniedziałek, cały B we wtorek i cały C w środę, produkcja przeplata modele w krótkich sekwencjach, jak A, B, A, C, powtarzanych w ciągu dnia. Każdy klient dostaje codziennie po trochu każdego modelu, a zapas każdego pozostaje mały.

Wyrównywanie wolumenu: przykład LEI

Producent otrzymuje 500 zamówień tygodniowo, ale z dużymi wahaniami z dnia na dzień.

Aby wyrównać, producent trzyma niewielki zapas wyrobów gotowych przy wysyłce, który wchłania poniedziałkowy szczyt, i wytwarza po 100 sztuk dziennie przez cały tydzień. Podążanie za zamówieniami dzień po dniu wymagałoby mocy na 200 sztuk i zostawiłoby zakład bezczynny w środę i piątek.

Przykład liczbowy: wyrównywanie asortymentu A, B i C

Przykład ilustracyjny. Linia wytwarza trzy produkty przy tygodniowym popycie 250 A, 125 B i 125 C, czyli 500 sztuk w 5 dni. Zmiana trwa 480 minut.

Krok 1, popyt dzienny: 500 ÷ 5 = 100 sztuk dziennie, w tym 50 A, 25 B i 25 C.

Krok 2, porównanie dwóch planów tygodniowych:

Bez wyrównania dzienny szczyt to 125 sztuk, czyli o 25% więcej niż 100 w planie wyrównanym, a w piątek nie ma obciążenia. Po wyrównaniu obciążenie jest takie samo każdego dnia, ale przezbrojenia rosną z 3 do 75 tygodniowo. To cena wyrównywania i dlatego idzie ono w parze ze skracaniem czasów przezbrojeń.

Zwróć uwagę na logikę sekwencji. Ponieważ A to połowa popytu (50 ze 100), zajmuje połowę każdego cyklu. B i C dzielą drugą połowę. Jeśli dojdzie czwarty model, reguła jest ta sama: każdy model zajmuje w każdym cyklu taki udział, jaki ma w popycie dziennym.

Krok 3, cykl wyrównany: dzień dzieli się na 5 cykli po 20 sztuk, każdy z 10 A, 5 B i 5 C. Każdy cykl ma 3 przezbrojenia (z A na B, z B na C, z C na A), co daje 15 przezbrojeń dziennie.

Krok 4, czas przezbrojenia: po SMED każde przezbrojenie trwa 2 minuty. W ciągu dnia: 15 × 2 = 30 minut. Czas netto = 480 − 30 = 450 minut. Tempo netto = 450 ÷ 100 = 4,5 minuty na sztukę.

Krok 5, długość cyklu: A zajmuje 10 × 4,5 = 45 min. B i C po 5 × 4,5 = 22,5 min. Przy 3 przezbrojeniach po 2 min (6 min) cykl trwa 45 + 22,5 + 22,5 + 6 = 96 minut. Pięć cykli: 5 × 96 = 480 minut, czyli cała zmiana.

Krok 6, test wykonalności: gdyby każde przezbrojenie wciąż trwało 20 minut, 15 przezbrojeń zużyłoby 300 minut. Zostałoby 180 minut, które dają 180 ÷ 4,5 = 40 sztuk, daleko poniżej wymaganych 100. Wyrównywanie asortymentu jest możliwe tylko przy szybkich przezbrojeniach.

Skrzynka heijunka i pitch

Skrzynka heijunka to tablica z kolumnami dla przedziałów czasu i wierszami dla każdego produktu. Karty kanban układa się w wyrównanej sekwencji, a logistyk zabiera karty każdego przedziału do procesu. Skrzynka zamienia wyrównany plan w widoczny rytm powiązany z takt time.

Przedział na skrzynce to pitch: takt time razy ilość w jednym pojemniku. W przykładzie, jeśli pojemnik A mieści 10 sztuk, pitch A to 4,5 × 10 = 45 minut. Przy każdym pitchu proces kończy jeden pojemnik i pobiera następną kartę. Jeśli karta nie została pobrana na czas, opóźnienie widać od razu.

W praktyce skrzynka pełni trzy role. Pokazuje plan dnia bez raportu. Daje logistykowi stałą rutynę pobierania. I ujawnia odchylenia: karta pozostała na końcu przedziału pokazuje, że proces nie utrzymał tempa, a przyczynę trzeba zbadać na miejscu, na gemba.

Co musi być gotowe przed wyrównywaniem

• Szybkie przezbrojenia: bez SMED małe i częste mieszanki nie mieszczą się w zmianie, jak pokazał krok 6.
• Stabilne procesy: niezawodne maszyny dzięki TPM i praca standaryzowana.
• Znany takt time: tempo wynika z popytu, a popyt trzeba analizować przez kilka tygodni.
• Zapas wyrobów gotowych: mały zapas przy wysyłce wchłania zmienność klienta.

Po co wyrównywać: korzyści i związek z muda, mura i muri

Wyrównywanie atakuje mura, nierówność, jedną z trzech strat muda, mura i muri. Nierówne obciążenie zmusza do posiadania mocy na szczyt (muri, przeciążenie) i zostawia zakład bezczynny w dolinach (muda).

• Mniejsze zapasy: mniejsze partie każdego produktu.
• Stabilne obciążenie ludzi: mniej dni nadgodzin, po których następują dni przestoju.
• Stabilniejsi dostawcy: zamówienie surowca staje się regularne.
• Szybsza reakcja: każdy produkt jest wytwarzany codziennie, a klient często dostaje po trochu każdego modelu.
• Fundament JIT: LEI stawia heijunka jako fundament just-in-time.

Jedno zastrzeżenie: rzeczywisty popyt nigdy nie jest idealnie płaski. Dlatego heijunka używa stałego okresu wyrównywania, zwykle tygodnia lub zmiany, i koryguje średnią, gdy popyt przechodzi na nowy poziom. Małe wahania wchłania zapas wyrobów gotowych. Duże zmiany wymagają nowego obliczenia takt time i nowego projektu sekwencji.

Częste błędy

• Wyrównywanie asortymentu bez skracania czasu przezbrojenia, co zjada moce linii.
• Wyrównywanie na podstawie popytu z jednego miesiąca, bez analizy rzeczywistej zmienności.
• Używanie skrzynki jako ozdoby na ścianie, gdy nikt nie pobiera kart na czas.
• Czekanie, aż popyt klienta się wyrówna. Wyrównuje się produkcję; zapas wyrobów gotowych wypełnia różnicę.
• Próba wyrównania wszystkich produktów naraz zamiast rozpoczęcia od jednej rodziny.

Jak zacząć

1. Wybierz jedną rodzinę produktów i wyciągnij jej popyt z kilku tygodni.
2. Oblicz średnią dzienną każdego modelu, jak w kroku 1 przykładu.
3. Skracaj czas przezbrojenia za pomocą SMED, aż pożądana sekwencja się zmieści.
4. Zbuduj dzienną sekwencję powtarzającą mieszankę i koryguj ją w każdym okresie.
5. Użyj prostej skrzynki z kartami w sekwencji i codziennie przeglądaj odchylenia.

Następny krok

Weź jedną rodzinę produktów ze swojego zakładu i wypełnij tabelę z przykładu: popyt tygodniowy, średnia dzienna, liczba przezbrojeń w obecnym i w wyrównanym planie oraz dzisiejszy czas przezbrojenia. Jeśli przezbrojenia nie mieszczą się w zmianie, pierwszym projektem jest SMED, a nie skrzynka. Aby zrozumieć system, który pozwala działać produkcji ssącej, zobacz też lean i system produkcji Toyoty.

Najczęściej zadawane pytania

Co znaczy heijunka?

Wyrównywanie. Oznacza równomierne rozłożenie produkcji, co do rodzaju i ilości, w okresie.

Czym różni się wyrównywanie wolumenu od asortymentu?

Wyrównywanie wolumenu rozkłada całkowitą ilość na równe części dziennie. Wyrównywanie asortymentu przeplata modele w krótkich, powtarzanych sekwencjach zamiast robić każdy w jednym długim bloku.

Czy heijunka zwiększa zapasy?

Wymaga niewielkiego zapasu wyrobów gotowych do wchłaniania zmienności, ale zmniejsza łączny zapas w przepływie, bo usuwa duże partie.

Jaki jest związek heijunka z SMED?

Wyrównywanie asortymentu oznacza wielokrotną zmianę produktu w ciągu dnia, co jest wykonalne tylko przy szybkich przezbrojeniach.

Czym jest skrzynka heijunka?

Tablicą z kolumnami dla przedziałów czasu i wierszami według produktu, w której karty kanban leżą w wyrównanej sekwencji i są pobierane w każdym przedziale.

Czym jest pitch w heijunka?

To przedział pobierania kart, liczony jako takt time razy ilość w jednym pojemniku.

Jaki jest związek heijunka z kanbanem?

Heijunka ustala rytm i sekwencję zamówień, a kanban przekazuje je procesom. Bez wyrównania kanban dostaje szczyty i potrzebuje więcej kart.

O autorze

Vagner Soares

Specjalista Lean Manufacturing i zarządzania behawioralnego

Ponad 20 lat w przemyśle motoryzacyjnym i metalowym (GM i Dana), praktyk Lean Manufacturing od 2006 roku. Instruktor SENAI i mentor brazylijskiego programu Brasil Mais Produtivo, prowadził doradztwo, szkolenia i audyty w ponad 50 firmach, łącząc jakość, produktywność i rozwój ludzi.

LinkedInInstagramPełny profil →