Heijunka – poziomowanie produkcji: stabilniejszy asortyment i wykonalny plan

Strona główna » Zasoby » Heijunka – poziomowanie produkcji: stabilniejszy asortyment i wykonalny plan

Szacowany czas czytania: 9 minut

Duże poniedziałkowe zlecenie zajmuje całą linię. W środę zaczyna brakować innego produktu, więc zespół przerywa partię, wymienia narzędzia i przestawia wszystkie kolejne zadania. Zakład pracuje pełną parą, ale każdy dział mierzy się z innym spiętrzeniem pracy.

Poziomowanie produkcji, czyli heijunka, polega na wyrównywaniu wielkości produkcji i jej struktury asortymentowej w wybranym okresie. Zamiast przenosić każde wahanie napływających zamówień bezpośrednio na halę produkcyjną, ustalasz bardziej regularny rytm, który nadal pozwala zaspokajać potrzeby klientów.

Daje to szansę na spokojniejszy dzień produkcyjny: mniej gwałtownych zmian obciążenia, częstsze uzupełnianie zapasów produktów potrzebnych klientom i mniejszą zależność od ogromnych partii. Jednak jednakowa liczba sztuk nie musi oznaczać jednakowego nakładu pracy. Ustalony rytm musi też uwzględniać możliwości maszyn, czasy przezbrojeń i zobowiązania dotyczące dostaw.

W tym pomaga SkyPlanner APS. Ty ustalasz priorytety produkcji, a Arcturus, silnik harmonogramowania oparty na sztucznej inteligencji, oblicza kolejność operacji na podstawie zdefiniowanych zasobów produkcyjnych i ograniczeń. Możesz więc ocenić założenia poziomowania w rzeczywistym harmonogramie produkcji, zamiast poprzestawać na atrakcyjnym schemacie, którego zakład nie jest w stanie zrealizować.

Co zmienia poziomowanie produkcji

Heijunka obejmuje dwie powiązane decyzje:

• Poziomowanie wielkości produkcji: bardziej równomierne rozłożenie planowanej liczby sztuk w czasie, zamiast dostosowywania jej do ilości zamawianych każdego dnia.
• Poziomowanie asortymentu: bardziej regularne wytwarzanie potrzebnych rodzajów produktów w mniejszych partiach, zamiast kończenia jednej ogromnej serii przed rozpoczęciem produkcji następnego wyrobu.

Zakład może wyrównać wielkość produkcji bez wyrównania jej asortymentu. Taka sama łączna liczba sztuk każdego dnia nie pomoże klientowi czekającemu na produkt B, jeśli cały tydzień poświęcono produktowi A.

Poziomowanie asortymentu skraca ten czas oczekiwania, ponieważ produkt B częściej wraca do planu produkcji. Zapewnia też wcześniejszym procesom bardziej równomierne zapotrzebowanie na jego komponenty. Ceną są częstsze przezbrojenia, które muszą zmieścić się w dostępnym czasie produkcyjnym.

Poziomowanie nie oznacza rezygnacji z reagowania na zmiany popytu. Pozwala absorbować krótkoterminowe wahania w ustalonym okresie planowania. Trwałe zmiany popytu wymagają natomiast zmiany tempa produkcji lub jej struktury asortymentowej.

Przykład poziomowania produkcji: licz minuty, nie tylko sztuki

Wyobraź sobie rodzinę produktów, na którą tygodniowe zapotrzebowanie wynosi 300 sztuk A, 150 sztuk B i 150 sztuk C. To 600 sztuk w ciągu pięciu dni produkcyjnych, czyli 120 sztuk dziennie.

Jeden z możliwych dziennych planów to 60 sztuk A, 30 sztuk B i 30 sztuk C. W takim planie każdy produkt wraca do produkcji codziennie, a produkcja B i C nie jest odkładana na koniec tygodnia.

Sprawdź teraz, ile czasu wymaga to na wspólnym zasobie produkcyjnym:

• Wytworzenie sztuki A zajmuje dwie minuty: 60 sztuk wymaga 120 minut.
• Wytworzenie sztuki B zajmuje trzy minuty: 30 sztuk wymaga 90 minut.
• Wytworzenie sztuki C zajmuje pięć minut: 30 sztuk wymaga 150 minut.
• Załóżmy trzy przezbrojenia po 15 minut każde: to kolejne 45 minut.

Dzienne zapotrzebowanie na czas wynosi 405 minut, łącznie z przezbrojeniami. Przy 420 dostępnych minutach produkcyjnych plan mieści się w tym uproszczonym bilansie obciążenia i pozostawia 15 minut rezerwy.

Ta sama dzienna liczba sztuk może jednak oznaczać zupełnie inne obciążenie. Dzień z produkcją 30 sztuk A, 30 sztuk B i 60 sztuk C nadal obejmuje 120 sztuk, ale wymaga 495 minut, z takim samym czasem na przezbrojenia. Jednakowa liczba sztuk zamaskowała przeciążenie.

Potraktuj wyrównaną strukturę asortymentową jako punkt wyjścia, a następnie sprawdź obciążenie zasobów, które rzeczywiście ograniczają produkcję. Uwzględnij wymagane przezbrojenia i terminy wcześniejszych operacji. Pierwszy wariant mieści się w czasie dostępnym w tym przykładzie, ale nie dowodzi to, że materiały, pracownicy i wszystkie pozostałe operacje będą gotowe na czas.

To rozróżnienie ma szczególne znaczenie przy produkcji o dużej różnorodności asortymentu. Poziomowanie w obrębie regularnie produkowanej rodziny może być przydatne, nawet gdy poszczególne wyroby mają różne czasy wykonania. Nie można jednak zakładać, że sztuki różnych wyrobów w takim samym stopniu wykorzystują zdolności produkcyjne.

Co przejmuje wahania popytu?

Jeśli klienci zamawiają nierównomiernie, a produkcja pracuje w stałym rytmie, coś musi przejąć tę różnicę. Ustal, co będzie tym buforem, zanim przyjmiesz dany schemat produkcji.

W produkcji na magazyn może to być zapas wyrobów gotowych. Kontrolowany bufor pozwala obsługiwać krótkotrwałe wzrosty popytu, podczas gdy produkcja uzupełnia zapasy w bardziej równomiernym tempie. Sprawdź wymagany poziom obsługi klienta, okres przydatności, koszt utrzymania zapasu i ryzyko utraty jego przydatności. Poziomowanie nie usprawiedliwia wytwarzania niepotrzebnych produktów tylko po to, by linia miała zajęcie.

W przypadku produktów konfigurowalnych buforem może być zapas wspólnych półproduktów. Możesz regularnie uzupełniać standardową bazę, a prace dostosowujące wyrób do potrzeb klienta wykonywać później, pod warunkiem że pozostałe operacje zmieszczą się w obiecanym czasie realizacji.

W produkcji na zamówienie buforem może być rezerwa czasu w uzgodnionym z klientem oknie dostawy. Jeśli produkcję można zakończyć z bezpiecznym wyprzedzeniem przed obiecanym terminem, zlecenia mogą czasem poczekać na zaplanowany termin produkcji. Jeśli każde zlecenie jest już pilne, takiej rezerwy nie ma.

Trwałego wzrostu popytu nie da się w nieskończoność kompensować zmniejszaniem zapasów lub wydłużaniem kolejki zleceń. Trzeba ponownie ocenić tempo produkcji i dostępne moce. Warto więc pytać nie tylko: „Czy możemy wyrównać produkcję w tym tygodniu?”, lecz także: „Czy możemy utrzymać ten rytm i nadal dotrzymywać zobowiązań wobec klientów?”.

Jak wdrożyć heijunka bez dodatkowych zakłóceń

Zacznij od rodziny produktów, które mają istotną wspólną część marszruty i na tyle regularny popyt, by można było ustalić powtarzalny rytm. Próba włączenia każdego jednorazowego zlecenia do tego samego cyklu zwykle utrudnia ustalenie, jakie decyzje trzeba podjąć.

Ustal realny cykl powtarzania produkcji

Zdecyduj, jak często rodzina i jej główne produkty powinny wracać do produkcji. Codzienne uzupełnianie zapasów może być atrakcyjne, ale o jego wykonalności decyduje czas potrzebny na przezbrojenia. Dłuższy cykl może być dobrym punktem wyjścia na czas, gdy skracasz czasy przezbrojeń.

Sprawdź proponowany cykl pod kątem wymaganych przez klientów terminów dostaw i wielkości bufora, który chcesz utrzymywać. Wygodny dla zakładu rytm niewiele daje, jeśli klienci regularnie muszą przez niego czekać.

Rzetelnie oblicz dostępny czas

Uwzględnij czas obróbki, przezbrojenia i znane okresy niedostępności. Przyjmij rzeczywistą strukturę asortymentową, a nie jeden średni czas cyklu, który ukrywa bardziej czasochłonne wyroby. Sprawdź też zasoby produkcyjne, które dana rodzina dzieli z innymi zleceniami.

Jeśli częstsze zmiany produktów pochłaniają moce potrzebne do wykonania planowanej produkcji, skróć czasy przezbrojeń, zmień układ partii lub zwiększ zdolności produkcyjne tam, gdzie jest to uzasadnione. Nie zakładaj, że samo poziomowanie przyspieszy przezbrojenia.

Uzgodnij zasady wprowadzania wyjątków do planu

Ustal, kto może zmieniać priorytety i co uznaje się za wyjątek. Pozostaw realną rezerwę na zmienność występującą w procesie. Jeśli na papierze zajmiesz każdą dostępną minutę, trudno będzie nadrobić opóźnienia spowodowane nawet niewielkim zakłóceniem.

Po zmianie sprawdź jej wpływ na resztę harmonogramu, zamiast po prostu wstawiać kolejną pilną operację na początek kolejki. Właśnie wtedy ręczne utrzymywanie kolejek staje się kosztowne: skutki rzadko ograniczają się do jednego stanowiska roboczego.

Oceniaj łącznie dostawy, zapasy i stabilność

Obserwuj, czy produkty są dostępne wtedy, gdy są potrzebne, czy zapasy rosną, czy produkcja realizuje założony asortyment i jak często musi odchodzić od ustalonego rytmu. Bardziej równomierne uruchamianie produkcji ma sens tylko wtedy, gdy wspiera obsługę klienta, zamiast przenosić problem na nadmierne zapasy lub opóźnione zamówienia.

Do czego służy skrzynka heijunka, a czego nie zapewnia

Skrzynka heijunka to narzędzie wizualne do rozkładania w czasie sygnałów uruchamiających produkcję. Zazwyczaj wiersze odpowiadają rodzajom produktów, a kolumny — przedziałom czasu. Karty kanban wskazują pracę, którą należy uruchomić w tych przedziałach. W systemach pracujących w ustalonym rytmie odstęp między uruchomieniami często określa się jako pitch: iloczyn czasu taktu i liczby sztuk w opakowaniu.

Skrzynka uwidacznia wybrany schemat produkcji. Nie potwierdza jednak, że wymagane maszyny, materiały i pracownicy będą dostępni. Poziomowanie produkcji nie jest też tym samym co balansowanie linii: balansowanie rozdziela pracę między stanowiska lub operatorów, a poziomowanie wyrównuje wielkość i asortyment produkcji w czasie.

Gdy marszruty, czasy wykonania i priorytety są zróżnicowane, schemat poziomowania wymaga wsparcia w postaci szczegółowego harmonogramowania. Rolą SkyPlanner jest tu obliczanie i utrzymywanie harmonogramu, a nie zastępowanie przyjętych zasad produkcji automatyczną regułą skrzynki heijunka.

Zamień założenia w wykonalny plan ze SkyPlanner

Dobrze ustalone zasady poziomowania określają, co produkcja ma osiągnąć. SkyPlanner pomaga sprawdzić, jak zaplanować potrzebną do tego pracę w dostępnym czasie i przy wykorzystaniu dostępnych zasobów produkcyjnych.

Arcturus harmonogramuje operacje, uwzględniając zdolności stanowisk roboczych, zmiany robocze, zależności między operacjami i ustalone przez Ciebie priorytety. Czasy obróbki i przezbrojeń określają potrzebny czas. Gdy włączone jest harmonogramowanie uwzględniające materiały, ich dostępność również wpływa na obliczenia. Widok wykresu Gantta pokazuje wynikowe kolejki operacji i ich terminy na poszczególnych stanowiskach roboczych.

Dzięki temu możesz w praktyczny sposób zarządzać zmianami, które zakłócają wyrównany plan:

• Wpływa priorytetowe zlecenie: ustaw jego priorytet i sprawdź wpływ na pozostałe prace.
• Skraca się dostępny czas zasobu produkcyjnego: zapisz zmianę i pozwól silnikowi Arcturus przeliczyć harmonogram z uwzględnieniem zaktualizowanych zdolności produkcyjnych.
• Kolejność operacji na najbliższy okres musi pozostać stabilna: użyj blokad harmonogramowania, aby zachować podjęte decyzje podczas ponownego planowania pozostałych prac.

Korzyścią jest nie tylko czytelniejszy wykres. Mniej czasu poświęcasz na przenoszenie poszczególnych operacji między kolejkami, a więcej na ocenę, czy struktura asortymentowa produkcji, zobowiązania dotyczące dostaw i dostępne moce nadal do siebie pasują. SkyPlanner integruje się z dowolnym systemem ERP lub MES przez otwarte REST API, dzięki czemu lepsze harmonogramowanie może opierać się na posiadanych już danych o zamówieniach i produkcji.

Przykład klienta: przewidywalna produkcja z miejscem na zmiany

Opes Corporation produkuje wyroby specjalistyczne na magazyn, zwykle na podstawie przewidywalnych, trzymiesięcznych zobowiązań odbiorców. To dobre warunki do utrzymania regularnego rytmu produkcji, ale w planie nadal trzeba uwzględniać serie rozwojowe i pilne, małe zamówienia.

W opisie wdrożenia SkyPlanner firma Opes wyjaśnia, jak widok zdolności produkcyjnych i aktualizowany plan produkcji pokazują wpływ tych dodatkowych prac na terminy zakończenia i dostaw. Zespół widzi, kiedy zakończą się operacje, i może wprowadzać zmiany w harmonogramie szybciej niż wcześniej.

Właśnie takiej elastyczności wymaga regularny rytm produkcji: trzeba mieć stały wgląd w przewidywalną część obciążenia i wiedzieć, co zmieni nietypowe zlecenie, zanim zakłóci realizację pozostałych prac w kolejce.

Zadbaj o stabilniejszy dzień produkcji z harmonogramem, który sprawdza się w praktyce

Poziomowanie produkcji sprawdza się wtedy, gdy powtarzalny układ asortymentu, przezbrojenia i bufor na wahania popytu są ze sobą dobrze dopasowane. W zakładzie działającym w zmiennych warunkach stosuj je tam, gdzie powtarzalność przynosi korzyści, a następnie układaj harmonogram konkretnych prac z uwzględnieniem rzeczywistych ograniczeń.

Wybierz SkyPlanner, gdy aktualizowanie harmonogramu zabiera Ci czas potrzebny na podejmowanie decyzji produkcyjnych. Arcturus wykonuje obliczenia harmonogramu, a Ty zachowujesz kontrolę nad priorytetami i operacjami chronionymi przed zmianami.

Umów prezentację SkyPlanner, aby omówić jedną z regularnie produkowanych rodzin wyrobów, wymagane przezbrojenia i niedawne zakłócenie produkcji. Zobacz, jak Twoje priorytety produkcyjne przekładają się na harmonogram i co się zmienia, gdy pojawia się pilne zamówienie lub wypada jedna zmiana robocza. Jeśli wolisz najpierw samodzielnie poznać system, wypróbuj SkyPlanner na danych demonstracyjnych.