Heijunka: productienivellering voor een stabielere mix en een haalbaar plan

Home » Bronnen » Heijunka: productienivellering voor een stabielere mix en een haalbaar plan

Geschatte leestijd: 9 minuten

Op maandag neemt een grote order de hele lijn in beslag. Op woensdag dreigt er een tekort aan een ander product. Het team onderbreekt de batch, wisselt het gereedschap en gooit de planning voor al het volgende werk om. Er wordt hard gewerkt in de fabriek, maar elke afdeling krijgt op een ander moment een piek aan werk te verwerken.

Productienivellering, ook wel heijunka genoemd, betekent dat u het productievolume en de productmix gelijkmatiger verdeelt over een gekozen periode. In plaats van elke schommeling in binnenkomende orders direct door te geven aan de productievloer, werkt u met een regelmatiger patroon dat nog steeds aan de behoeften van klanten voldoet.

Dat biedt uitzicht op een gelijkmatiger productiedag: minder plotselinge schommelingen in de werklast, vaker aanvullen van de producten die klanten nodig hebben en minder afhankelijkheid van enorme batches. Maar een gelijk aantal stuks betekent niet automatisch een gelijke hoeveelheid werk. Het patroon moet ook passen bij uw machines, insteltijden en leverafspraken.

Daar helpt SkyPlanner APS bij. U bepaalt de productieprioriteiten; Arcturus, de AI voor de fijnplanning, berekent de volgorde op basis van de productiemiddelen en beperkingen die u hebt ingesteld. Zo kunt u uw nivelleringsdoel toetsen aan een concrete productieplanning, in plaats van te werken met een aantrekkelijk patroon dat de fabriek niet kan uitvoeren.

Wat verandert er door productienivellering?

Bij heijunka maakt u twee samenhangende keuzes:

• Volumenivellering: de te produceren hoeveelheid gelijkmatiger over de tijd verdelen, in plaats van de dagelijkse orderinstroom te volgen.
• Productmixnivellering: de benodigde producttypen regelmatiger in kleinere batches maken, in plaats van eerst één enorme serie af te ronden voordat het volgende product aan de beurt is.

Een fabriek kan het volume nivelleren zonder de productmix te nivelleren. Elke dag hetzelfde totaalaantal produceren helpt een klant die op product B wacht niet als de hele week aan product A wordt besteed.

Door de productmix te nivelleren komt B vaker aan de beurt en wordt die wachttijd korter. Ook wordt de vraag naar onderdelen voor B bij de voorgaande processen gelijkmatiger. Daar staat tegenover dat u vaker moet omstellen, en dat moet wel binnen de beschikbare productietijd passen.

Nivelleren betekent niet dat u vasthoudt aan het plan wanneer de vraag verandert. U vangt er kortetermijnschommelingen mee op binnen een afgesproken planningsperiode. Bij een blijvende verandering in de vraag moet u het productietempo of de productmix aanpassen.

Een voorbeeld van productienivellering: tel niet alleen stuks, maar ook minuten

Stel u een productfamilie voor met een wekelijkse behoefte van 300 stuks A, 150 stuks B en 150 stuks C. Verdeeld over vijf productiedagen zijn dat 600 stuks, oftewel 120 stuks per dag.

Een mogelijke dagelijkse mix is 60 A, 30 B en 30 C. Zo komt elk product dagelijks aan de beurt, in plaats van B en C tot het einde van de week te laten wachten.

Controleer nu hoeveel tijd dit vraagt van het productiemiddel dat deze producten delen:

• A kost twee minuten per stuk: voor 60 stuks zijn 120 minuten nodig.
• B kost drie minuten per stuk: voor 30 stuks zijn 90 minuten nodig.
• C kost vijf minuten per stuk: voor 30 stuks zijn 150 minuten nodig.
• Ga uit van drie omstellingen van elk 15 minuten: dat is nog eens 45 minuten.

In totaal zijn dagelijks 405 minuten nodig, inclusief omstellen. Met 420 beschikbare productieminuten past dit volgens deze vereenvoudigde capaciteitsberekening en blijft er 15 minuten speling over.

Hetzelfde dagtotaal kan een heel ander beeld geven. Een dag met 30 A, 30 B en 60 C telt nog steeds 120 stuks, maar vraagt 495 minuten, inclusief dezelfde tijd voor omstellen. Achter het gelijke aantal stuks gaat dus een overbelasting schuil.

Neem de genivelleerde mix als uitgangspunt en controleer vervolgens de werklast op de productiemiddelen die de productie daadwerkelijk begrenzen. Houd rekening met het benodigde omstelwerk en de timing van voorgaande bewerkingen. De eerste mix past binnen de beschikbare tijd in het voorbeeld. Dat bewijst nog niet dat materialen, mensen en alle andere bewerkingen op tijd gereed zullen zijn.

Dat onderscheid is vooral belangrijk bij productie met veel verschillende producten. Het kan zinvol zijn om een productfamilie die regelmatig terugkomt te nivelleren, ook als de afzonderlijke producten verschillende bewerkingstijden hebben. Het is echter niet zinvol om bij de capaciteitsberekening te doen alsof elk product evenveel capaciteit vraagt.

Waar blijven de schommelingen?

Als klanten onregelmatig bestellen maar de productie gelijkmatig draait, moet het verschil ergens worden opgevangen. Bepaal hoe u dat doet voordat u zich op het patroon vastlegt.

Bij make-to-stock-producten kan de eindvoorraad die rol vervullen. Een beheerst aangehouden buffer vangt kortstondige pieken op, terwijl de productie de voorraad in een gelijkmatiger tempo aanvult. Beoordeel het vereiste serviceniveau, de houdbaarheid, de voorraadkosten en het risico op veroudering. Nivelleren is geen vrijbrief om producten te maken waar geen behoefte aan is, alleen om de lijn bezig te houden.

Bij configureerbare producten kan een voorraad gemeenschappelijke halffabricaten als buffer dienen. U kunt een standaardbasis regelmatig aanvullen en het klantspecifieke werk later uitvoeren, mits de resterende bewerkingen binnen de toegezegde levertijd passen.

Bij make-to-order kan de speelruimte binnen het afgesproken levervenster als buffer dienen. Als de productie ruim vóór de toegezegde leverdatum klaar kan zijn, kunnen orders soms wachten op een gepland productiemoment. Als elke order al spoed heeft, is die ruimte er niet.

Een blijvende stijging van de vraag kunt u niet eindeloos opvangen door voorraad af te bouwen of de wachtrij te laten groeien. Beoordeel dan opnieuw het productietempo en de capaciteit. De relevante vraag is niet alleen: “Kunnen we de productie deze week gelijkmatiger verdelen?”, maar ook: “Kunnen we dit patroon volhouden en tegelijk onze leverbeloften nakomen?”

Heijunka invoeren zonder extra verstoringen

Begin met een productfamilie waarvan de producten grotendeels dezelfde productieroute volgen en waarvoor voldoende terugkerende vraag bestaat om met een vast patroon te werken. Als u elke eenmalige taak in dezelfde herhalende cyclus probeert te passen, verliest u meestal het zicht op de keuzes die u moet maken.

Kies een realistisch herhalingsinterval

Bepaal hoe vaak de productfamilie en de belangrijkste producten daarbinnen aan de beurt moeten komen. Dagelijks aanvullen kan aantrekkelijk zijn, maar de benodigde omsteltijd bepaalt of dat haalbaar is. Een langere cyclus kan een goed begin zijn terwijl u de insteltijden verkort.

Toets het voorgestelde interval aan de levereisen van klanten en de buffer die u bereid bent aan te houden. Een prettig productieritme heeft weinig waarde als de klant daardoor telkens moet wachten.

Reken met een realistisch tijdbudget

Houd rekening met bewerkingstijd, insteltijd en bekende perioden waarin capaciteit niet beschikbaar is. Reken met de werkelijke productmix, niet met één gemiddelde cyclustijd waarin de tragere producten uit beeld verdwijnen. Controleer ook de productiemiddelen die de familie met ander werk deelt.

Als vaker wisselen van product de capaciteit opslokt die u voor de productie nodig hebt, verkort dan de insteltijd, pas het batchpatroon aan of voeg capaciteit toe als dat te verantwoorden is. Ga er niet van uit dat nivelleren op zichzelf het omstellen sneller maakt.

Spreek af hoe u uitzonderingen in de planning opneemt

Bepaal wie prioriteiten mag wijzigen en wat als uitzondering geldt. Houd voldoende speelruimte voor de schommelingen die in uw proces voorkomen. Als u op papier elke beschikbare minuut volplant, wordt het lastig om zelfs een kleine onderbreking op te vangen.

Beoordeel na een wijziging de gevolgen voor de rest van de planning, in plaats van simpelweg nog een spoedtaak vooraan te zetten. Juist dan wordt het handmatig bijhouden van wachtrijen kostbaar: de gevolgen blijven zelden beperkt tot één werkcentrum.

Beoordeel levering, voorraad en stabiliteit in samenhang

Volg of producten beschikbaar zijn wanneer ze nodig zijn, of de voorraad groeit, of de beoogde mix wordt geproduceerd en hoe vaak de productie van het patroon moet afwijken. Een gelijkmatiger vrijgavepatroon is alleen zinvol als het de leverprestaties ondersteunt zonder het probleem te verplaatsen naar overtollige voorraad of te late orders.

Wat een heijunka-box wel en niet doet

Een heijunka-box is een visueel hulpmiddel om productiesignalen over de tijd te verdelen. Meestal staan de producttypen in rijen en de tijdsintervallen in kolommen. Kanban-kaarten geven aan welk werk in die intervallen moet worden vrijgegeven. In systemen met een vast productieritme wordt het vrijgave-interval vaak uitgedrukt als pitch: de takttijd vermenigvuldigd met het aantal stuks per verpakkingseenheid.

De box maakt een gekozen patroon zichtbaar. Hij toont niet aan dat de benodigde machines, materialen en mensen beschikbaar zullen zijn. Productienivellering is ook niet hetzelfde als lijnbalancering: bij lijnbalancering verdeelt u het werk over stations of operators, terwijl u bij nivellering het volume en de productmix gelijkmatiger over de tijd verdeelt.

Als productieroutes, bewerkingstijden en prioriteiten variëren, moet het nivelleringspatroon worden ondersteund door fijnplanning. De rol van SkyPlanner is hierbij om die planning te berekenen en bij te houden, niet om uw productiebeleid te vervangen door een automatische regel voor een heijunka-box.

Maak het patroon uitvoerbaar met SkyPlanner

Een bruikbaar nivelleringsbeleid legt vast wat u met de productie wilt bereiken. SkyPlanner helpt u te zien hoe het werk past binnen de tijd en de productiemiddelen die daarvoor beschikbaar zijn.

Arcturus plant bewerkingen op basis van de capaciteit van werkcentra, ploegendiensten, afhankelijkheden tussen bewerkingen en de prioriteiten die u instelt. De bewerkings- en insteltijden bepalen hoeveel tijd nodig is. Als u materiaalgestuurd plannen inschakelt, telt ook de materiaalbeschikbaarheid mee in de berekening. De Gantt-weergave toont de resulterende wachtrijen en tijdsplanning voor de verschillende werkcentra.

Zo kunt u praktisch omgaan met wijzigingen die een genivelleerde planning verstoren:

• Er komt een order met voorrang binnen: stel de prioriteit in en beoordeel het effect op het overige werk.
• Een productiemiddel is minder lang beschikbaar: leg de wijziging vast en laat Arcturus de planning opnieuw berekenen met de aangepaste capaciteit.
• De volgorde voor de korte termijn moet stabiel blijven: vergrendel de betreffende taken in de planning om gemaakte keuzes te behouden terwijl het overige werk opnieuw wordt gepland.

Het voordeel gaat verder dan een overzichtelijker diagram. U bent minder tijd kwijt aan het verplaatsen van losse taken tussen wachtrijen en kunt meer aandacht besteden aan de vraag of de productmix, leverafspraken en beschikbare capaciteit nog op elkaar aansluiten. SkyPlanner kan via zijn open REST API worden gekoppeld aan elk ERP- of MES-systeem. Zo kunt u voor een betere planning voortbouwen op uw bestaande order- en productiegegevens.

Een praktijkvoorbeeld: voorspelbare productie met ruimte voor verandering

Opes Corporation produceert speciale producten op voorraad, doorgaans op basis van voorspelbare afnameafspraken met klanten voor drie maanden. Dat biedt een goede basis voor een vast productieritme, maar ook proefseries voor productontwikkeling en kleine spoedorders moeten daarin passen.

In het SkyPlanner-klantverhaal beschrijft Opes hoe het capaciteitsoverzicht en de bijgewerkte productieplanning laten zien wat deze extra orders betekenen voor de tijdstippen waarop het werk klaar is en de levertijden. Het team ziet wanneer taken klaar zullen zijn en kan de planning sneller aanpassen dan voorheen.

Dat is de flexibiliteit die een vast productieritme nodig heeft: houd het voorspelbare basiswerk in beeld en zie wat een uitzondering verandert, voordat die de rest van de wachtrij verstoort.

Breng meer rust in de productiedag met een werkbare planning

Heijunka, of productienivellering, werkt wanneer de terugkerende productmix, de omstellingen en de buffer voor vraagschommelingen goed op elkaar zijn afgestemd. Pas het bij een wisselende productie toe waar herhaling helpt, en plan vervolgens het concrete werk binnen de werkelijke beperkingen.

Kies voor SkyPlanner als het bijhouden van die planning ten koste gaat van de tijd die u nodig hebt voor productiebeslissingen. Arcturus rekent de planning door, terwijl u de controle houdt over de prioriteiten en het werk dat niet verschoven mag worden.

Boek een SkyPlanner-demo om een terugkerende productfamilie, het benodigde instel- en omstelwerk en een recente verstoring te bespreken. Bekijk hoe uw productieprioriteiten zich vertalen naar een planning en wat er verandert bij een spoedorder of het uitvallen van een ploegendienst. Wilt u eerst zelf rondkijken? Probeer SkyPlanner met demogegevens.