Heijunka o livellamento della produzione

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Che cos’è Heijunka?

Heijunka è una delle tecniche più importanti nell’implementazione di Lean Manufacturing, poiché rappresenta il massimo grado di impegno verso la filosofia JIT.

Cosa si intende con questa metodologia? Livellare il flusso del prodotto in base al comportamento reale della domanda.

Heijunka significa livellamento della produzione, e consiste nel mezzo utilizzato per adattare il flusso di produzione al comportamento della domanda. In questo modo si attenuerà l’impatto causato dalle fluttuazioni della domanda e i relativi effetti sugli inventari del sistema.

Dunque, vale la pena considerare e chiarire che il livellamento dovrà essere ricercato nel flusso di produzione, cioè con variazioni nel ritmo di fabbricazione, NON nella capacità produttiva.

Operare al massimo della capacità e senza ordini di produzione in corso (cioè lavorando secondo previsioni), comporta incorrere in sovrapproduzione, con i conseguenti effetti:

• Eccessi di inventario di prodotto in lavorazione
• Eccessi di inventario di prodotto finito
• Costi di opportunità o lucro cessante, cioè capitale di lavoro, mentre non si fattura allo stesso ritmo.

Un’altra considerazione estremamente importante è il fatto che l’Heijunka è applicabile in contesti specifici, cioè può essere applicato nonostante si presentino peculiarità di processo, prodotto e mezzi.

L’intento di conoscere la domanda in tempo reale e di rendere flessibile la catena per rispondere alle sue esigenze è una scommessa complessa. Tuttavia, come la maggior parte delle pratiche logistiche all’avanguardia, un gran numero di casi di successo si basano sull’applicazione di un sistema di flusso basato sul tiraggio; ma questo richiede disponibilità di mezzi di informazione e logistica agili.

Per quanto riguarda le caratteristiche specifiche del prodotto, Heijunka è applicabile a processi con riferimenti variabili, ovvero che presentano flessibilità nei componenti da integrare e nei mezzi utilizzati.

Per quanto riguarda il processo, è richiesto il rispetto rigoroso di altri principi fondamentali del Lean Manufacturing:

• Standardizzazione: I processi devono essere definiti, documentati, misurati e rispettati durante la produzione
• Equilibraggio della produzione. In ciascuna delle cellule coinvolte nell’heijunka o nel livellamento della produzione devono essere distribuite le attività di montaggio nel modo più equilibrato possibile secondo le misurazioni dei tempi.

Implementazione di Heijunka

Per implementare Heijunka è necessario utilizzare una serie di strumenti che, integrati, consentono di ottenere un sistema di produzione a flusso costante e livellato a partire dalla domanda reale.

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• Utilizzo delle cellule di lavoro

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• Flusso continuo pezzo per pezzo

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• Produzione allineata al tempo takt (tempo di ritmo)

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• Livellamento della quantità di produzione.

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• Livellamento della produzione per riferimento.

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Utilizzo delle cellule di lavoro.

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Uno dei primi passi nell’avvio di un sistema Lean è la creazione di flusso nello stabilimento, ovvero un approccio di produzione snella. Questo consiste nel fatto che le macchine e gli impianti devono essere disposti in funzione al flusso di prodotto, il che migliorerà il tempo takt, indipendentemente dal fatto che esista più di una sequenza di produzione, come vedremo di seguito.

Il design che meglio soddisfa i requisiti di base della gestione JIT è la cosiddetta ‘cella di lavoro’, che risponde al concetto di flusso di attività molto vicine e che adotta la forma fisica a ‘U’.

Il flusso continuo trasforma diversi processi che lavorano in modo indipendente in una cella di lavoro comune e flessibile, in cui tutti i processi sono collegati l’uno all’altro. La disposizione a forma di U conferisce maggiore flessibilità alla linea e richiede una maggiore polivalenza dell’operatore.

È molto importante considerare che l’implementazione delle celle di lavoro mira a passare dalla produzione di grandi lotti, a lotti molto più piccoli, e di conseguenza si generano più cambi di riferimento, in modo che sia imperativo l’applicazione di SMED e tecnologie digitali flessibili al fine di ridurre i tempi di preparazione.

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Flusso continuo pezzo per pezzo

La strategia di produzione basata su un sistema di flusso pull, pezzo per pezzo, consiste nell’ottimizzare gli inventari e il flusso del prodotto in base al comportamento reale della domanda.

Flusso continuo di un unico pezzo significa fondamentalmente che un’operazione ‘a monte’ non faccia mai più di quanto richieda un’operazione ‘a valle’, in modo che non si produca mai più di quanto richieda un cliente.

Ciò che precede è più complesso di quanto si possa immaginare, poiché implica una configurazione dell’intera catena logistica, e ciò potrebbe trascendere l’ambito dell’organizzazione, richiedendo l’implementazione di strategie collaborative con fornitori e anelli della rete del valore, soprattutto per quanto riguarda il flusso di informazioni.

Riguardo ai processi interni e al loro rapporto con la gestione delle informazioni che influenzano il ritmo di produzione, l’implementazione di Kanban è imperativa, poiché è uno strumento complementare, senza il quale Heijunka non può essere implementato.

In relazione al flusso dei materiali, i principi della produzione cellulare, l’uso delle celle di lavoro e la loro integrazione con Kanban contribuiranno all’ottimizzazione dello stesso.

Produzione adeguata al Takt time

Il tempo takt è un indicatore della frequenza di acquisto del cliente misurato in secondi.

Per la Heijunka, si tratta di un tempo obiettivo al quale il sistema di produzione deve adattarsi per soddisfare le aspettative del cliente e, di conseguenza, determinare il ritmo di produzione.

Si calcola nel seguente modo:

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Cioè, che un cliente acquista un pezzo ogni 79 secondi, in modo che il tempo standard per pezzo debba essere uguale o inferiore a 79 secondi.

Vale la pena considerare che non tutti i clienti ordinano un solo articolo per volta; infatti, su scala industriale, questa situazione è atipica; al contrario, richiedono una quantità più o meno standardizzata, detta anche modulazione, da consegnare come unità logistica che raggruppa unità di produzione (contenitori o pallet).

Cuando esto pasa, debe reconvertirse el takt time en una unidad llamada pitch.

Pitch rappresenta il tempo di produzione e imballaggio di un’unità di produzione nella sua corrispondente unità logistica ((takt * pezzi per imballo) / 60 s).

Produrre al ritmo del takt time sembra semplice, ma richiede uno sforzo considerevole per fornire una risposta rapida alle variazioni, eliminare le cause di inefficienze e eliminare i tempi di cambio nei processi logistici a valle.

Livellamento della quantità di produzione

L’obiettivo di livellare la quantità di produzione consiste nel minimizzare la differenza tra la produzione di un periodo e quella del periodo successivo.

L’ideale è produrre la stessa quantità di prodotti in ogni periodo (di solito, ogni giorno). Sebbene la domanda possa variare notevolmente a seconda di fattori di variazione stagionale, ad esempio, il livellamento della quantità di produzione permette che il volume di produzione giornaliero rimanga costante.

Cioè, in questa fase scomponiamo il piano mensile in una quantità costante di produzione giornaliera.

Livellamento della produzione per riferimento

Una volta livellata la quantità totale di produzione, possiamo livellare la produzione di ogni riferimento; per fare ciò è necessario aver applicato correttamente i principi di manifattura cellulare, SMED e Kanban; in modo che il livellamento della produzione per riferimenti sia un passo logico che permette di stabilire la sequenza di produzione man mano che arrivano le schede Kanban alla matrice di livellamento Heijunka.

Questo passaggio garantirà sicuramente che venga realizzato secondo l’ordine dei requisiti del cliente.

Fonte: Marchwinski et al., 2003.

Vantaggi dell’implementazione di Heijunka

Implementare correttamente l’Heijunka è un compito arduo, ma che può offrire molti vantaggi, ad esempio:

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• Riduce la sovrapproduzione.
• Implementa completamente il sistema pull.
• Riduce gli inventari dei prodotti in lavorazione e finiti.
• Riduce i costi di opportunità.
• Sincronizza l’uso del capitale circolante e il tasso di fatturazione.

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Quando utilizzare Heijunka?

Come è stato precisato, l’utilizzo di Heijunka è subordinato all’implementazione di altre tecniche complementari, come ad esempio Kanban. Il sistema deve essere robusto e maturo.

L’implementazione di Heijunka può durare tra 4-6 mesi e fa parte di un ciclo di miglioramento continuo.

Sobre el autor:

Juan Anel

Juan Anel Gracia es Doctor ingeniero industrial y consultor en Lean Manufacturing e Industria 4.0. Ayuda a las pymes a mejorar su productividad y digitalización. Profesor universitario en la UVic-UCC y asesor acreditado por ACCIÓ.

https://www.linkedin.com/in/juan-anel/