viernes, 30 de junio de 2017

Heijunka (nivelación de carga)

Hola mis queridos lector@s de El Rincón del Sueko. Una nueva entrada para el bloque de Calidad de nuestro Rincón que, poco a poco, se esta convirtiendo en uno de los más importantes.

Dentro de lo que son las técnicas Lean, hemos hablado ya de una gran variedad de instrumentos: el 5s, el SMEDJidoka, Poka Yoke, etc.

Hoy vamos a hablar de otra de las técnicas, el heijunka, teécnica pensada para planificar y nivelar la demanda de los clientes en volumen y variedad en un periodo de tiempo.

La técnica Heijunka y el Kanban, del que ya hemos hablado en este Rincón, son las técnicas que suponen el paradigma de la producción Lean. Surgidas de manera específica en la industria del automóvil suponen el máximo grado de compromiso con la filosofía JIT y son técnicas que necesitan de entornos específicos para su aplicación, tanto en lo relativo a los productos, como en los procesos y disponibilidad de medios.
Heijunka es la técnica que sirve para planificar y nivelar la demanda de clientes en volumen y variedad durante un periodo de tiempo, normalmente un día o turno de trabajo.
Evidentemente, esta herramienta no es aplicable si hay nula o poca variación de tipos de producto. La gestión práctica del Heijunka requiere un buen conocimiento de la demanda de clientes y los efectos de esta demanda en los procesos y, a su vez, exige una estricta atención a los principios de estandarización y estabilización. Los pedidos de los clientes son relativamente constantes si se consideran en promedio dentro de un período suficientemente grande de tiempo, pero son impredecibles si se analizan con un rango de tiempo pequeño y fuera de un programa pactado.

En el primer caso, las variaciones de la producción se deben al propio proceso (planificación, tamaño de los lotes, incidentes, oportunidades de negocio, etc.). En el segundo caso, es la aplicación extrema del tamaño unitario del lote lo que lleva a las empresas a intentar el ajuste instantáneo de la demanda, soportando todas las variaciones de los pedidos. A través de una producción continua nivelada, suavizada y en pequeños lotes, se logra producir con el mínimo nivel de despilfarro posible.



Para la aplicación del Heijunka existen una serie de técnicas que, integradas en su conjunto, permiten obtener un sistema avanzado de producción con flujo constante, ritmo determinado y trabajo estandarizado, lo que proporciona unas ventajas muy significativas desde el punto de vista de la optimización de mano de obra, minimización de inventarios y tiempos de respuesta al cliente. Estas técnicas son:

  • Usar células de trabajo.
  • Flujo continuo pieza a pieza.
  • Producir respecto al Takt time (tiempo de ritmo).
  • Nivelar el mix y el volumen de producción.

Usar células de trabajo.

Uno de los primeros pasos en la puesta en marcha de un sistema Lean es la creación de flujo en la planta, lo que lleva a un layout orientado al producto. En este tipo de distribución las estaciones de trabajo se sitúan una al lado de la otra siguiendo las fases del proceso productivo y el producto avanza a medida que se hacen las operaciones correspondientes. De esta forma se crea una secuencia eficiente que permite un movimiento continuo y suave de las materias primas para elaborar productos de principio a fin.

El diseño que mejor cumple los requerimientos básicos de la gestión Lean es la denominada “célula flexible” (o de trabajo), que responde al concepto de flujo de actividades muy cercanas y que adopta la forma física de “U”. Lo esencial de la distribución en U es que la entrada y la salida de una línea se encuentran en la misma posición. El flujo continuo transforma varios procesos que trabajan de forma independiente en una celda de trabajo conjunta donde todos los procesos van ligados uno después del otro.

Cada celda se diseña para producir una familia de partes o una cantidad limitada de familias de partes. Una familia de partes es un grupo de piezas o subconjuntos del producto principal que poseen similitudes en la forma geométrica y el tamaño, o en las fases de fabricación. La celda incluye equipo especial de producción y técnicas y soportes personalizados para optimizar la producción de las familias de partes. En esta situación, cada celda se convierte en una fábrica dentro de la fábrica.

A la hora de diseñar células de células se hacen necesarios ciertos requerimientos:

  • Identificar familias de productos, a menudo utilizando tecnología de grupos.
  • Contar con personal capacitado y flexible.
  • Disponer de personal de apoyo o empleados imaginativos y flexibles para establecer las células de trabajo iniciales.
  • Diseñar sistemas antierror en cada estación de la célula.

La adopción de células permite obtener unas ventajas muy significativas en la eficiencia
del sistema:

  • Mejor cumplimiento de los requisitos establecidos por el cliente, en calidad y plazos.
  • Reducción del inventario en proceso ya que la célula de trabajo se establece para proporcionar un flujo equilibrado de maquina a máquina.
  • Reducción en el espacio de la planta ya que se necesita de menos espacio entre las máquinas para el inventario en proceso.
  • Menor inventario de materias primas y productos terminados, porque con menos trabajo en proceso se agiliza el movimiento de materiales.
  • Mayor uso de equipo y maquinaria debido a una mejor programación y el flujo más rápido.


Flujo continuo pieza a pieza.

El concepto de flujo continuo se resume mediante una frase simple: “mover uno, producir uno” (o “mover un pequeño lote, fabricar un pequeño lote”). Es fundamental el papel del flujo continuo dentro de la filosofía Lean en la que hay que asegurar que una operación “aguas arriba” nunca hace más de lo que requiere una operación “aguas abajo”, de manera que nunca se produce más de lo que solicita un cliente.

También se puede definir como trabajar de modo que el producto fluya de forma continua, desde el proveedor al cliente, con el menor plazo de producción posible y con una producción de despilfarro mínima.


El flujo continuo supone configurar todo el proceso para que dicho flujo se interrumpa lo menos posible, de modo que se pueda trabajar a un ritmo fluido y, para hacerlo posible, se necesitan contemplar tres niveles distintos:

1. Flujo de información normalizado para tomar decisiones aplicando las técnicas
siguientes:

  • La nivelación para distribuir la producción de la forma más fluida.
  • Las tarjetas kanban para indicar la necesidad de material.
  • El seguimiento diario de procesos para localizar las desviaciones y resolver problemas cuanto antes.

2. Flujo de materiales. Al reducir el despilfarro paso a paso, se crea un flujo de materiales
con el menor plazo de producción posible mediante el uso de las técnicas siguientes:

  • Un flujo pull entre todos los procesos para reducir el trabajo en proceso.
  • Un equipo necesario para el flujo de proceso.
  • Una organización multiproceso.
  • Unas entregas frecuentes.

3. Flujo de operarios (trabajo normalizado). Al formar a los operarios y asignarles las técnicas adecuadas, se crean estaciones de trabajo que ofrecen gran flexibilidad y eficacia. Para ello es necesario:

  • Sincronizar el proceso según el takt time.
  • Crear celdas o líneas flexibles.
  • Formar a los operarios para trabajar en líneas multiproceso (polivalencia del personal).
  • Normalizar el trabajo para distinto número de operarios en función de la demanda del mercado.


Producir respecto al Takt time (tiempo de ritmo)

El takt, “compás” en idioma alemán, se emplea para sincronizar el tiempo de producción con el de ventas, convirtiéndose en un número de referencia que da una sensación del ritmo al que hay que producir. Se calcula dividiendo el tiempo disponible de producción por la demanda del cliente, todo ello en un periodo dado. Así pues, el takt time se puede describir mediante la siguiente fórmula:

Takt time = (tiempo operativo por periodo en segundos.) /
(Demanda cliente por periodo en unidades).

Si el turno de trabajo es de ocho horas diarias (480 minutos), 22 días laborables al mes y los clientes compran 79.200 unidades por mes, deberían fabricarse 3.600 unidades al día o una unidad cada 8 segundos. En un proceso de flujo pieza a pieza, cada proceso debería estar diseñado y preparado para producir una unidad cada 8 segundos. Si va más rápido, se producirá en exceso y si va más lento, se creará un departamento cuello de botella. El takt se utiliza para sincronizar el ritmo de la producción con el de las ventas y además permite alertar a los operarios cuando están adelantados (sobreproducción) o retrasados.

Dado que el volumen de pedidos fluctúa, el takt time se ajusta para que exista una sincronización entre la producción y la demanda. Sin embargo, los clientes no piden un solo artículo cada vez sino una cantidad más o menos estandarizada para ser entregada en un contenedor o palet. Cuando esto pasa, debe reconvertirse el takt time en una unidad llamada tiempo de paso.

El tiempo de paso es, por tanto, el producto del takt time (definido por la demanda de los clientes) por la cantidad conjunta (definida por la empresa). Producir al ritmo del takt suena sencillo, pero requiere esfuerzo para dar rápida respuesta ante los problemas, eliminar causas de ineficiencias y eliminar tiempos de cambio en procesos tipos de ensamblaje aguas abajo.

Nivelar el mix y el volumen de producción.

La programación de grandes series o lotes en los procesos finales de montaje o procesos reguladores evita realizar muchos cambios pero esto crea serios problemas en el resto del flujo de valor.

Los grandes lotes hacen difícil el servir a clientes que desean algo diferente a la serie que se está produciendo en el momento. Esto se traduce en requerimientos de más stock de producto terminado y mayor periodo de maduración. El inventario en curso de procesos aguas arriba también se incrementa y amplifica por la necesidad de disponer de los conjuntos en grandes lotes. De la misma manera, pequeñas fluctuaciones de las órdenes en el proceso regulador afectan y distorsionan los requerimientos de capacidad aguas arriba. Muchas empresas encargan lotes grandes de trabajo a los procesos de planta, lo cual causa los siguientes problemas:

  • No hay ni sentido de takt time ni pull con el que responder.
  • El volumen de trabajo se encarga de manera aleatoria con picos y valles que causan caos en máquinas, trabajadores y supermercados.La situación se hace difícil de monitorizar.
  • Con tal cantidad de trabajo cada proceso tiende a secuenciar las ordenes por su cuenta, lo cual incrementa el periodo de maduración o lead time y la necesidad de expedir órdenes.
  • Responder a cambios en requerimientos de clientes se vuelve muy complicado.

Una de las formas más efectivas de evitar dicho efecto consiste en realizar un mix o mezcla lo más nivelada posible en el proceso regulador. Nivelar el mix de producción significa producir en pequeños lotes, incrementando el número de cambios y manteniendo las variantes de componentes a disposición en la sección de montaje

Por otra parte, nivelar el volumen de producción significa desencadenar la producción encargando y retirando en el proceso regulador unidades de trabajo pequeñas y consistentes. Trata de que la frecuencia de tiempo de gestión, la cantidad de trabajo que se encarga cada vez y el tiempo dedicado al control de la producción sean mínimos. Establecer un ritmo de nivel de producción crea un flujo de producción predecible, el cual da la alarma sobre los problemas y habilita tomar rápidas acciones correctoras.

Una buena forma de comenzar es entregar en el proceso regulador pequeñas unidades de trabajo valoradas entre 5 y 60 minutos o entre 15 minutos y 2 horas, según de qué autor se trate, y, simultáneamente, retirar la misma cantidad de producto terminado. A este proceso también se le denomina paced withdrawal o retirada rítmica. A la unidad de trabajo valorada en tiempo se le llama pitch (paso), y habitualmente es calculado basándose en la cantidad de unidades de embalaje o en un múltiplo de dicha cantidad. En un entorno en el que se trabaja bajo pedido se aconseja que el pitch sea calculado en base a la capacidad del cuello de botella. Por ejemplo, para un takt time 30 segundos con tamaño de embalaje de 20 unidades, el pitch corresponderá a 10 minutos de trabajo (30 seg * 20 piezas). Por tanto, cada 10 minutos:

  • Se le da una orden al proceso regulador para producir una unidad de embalaje.
  • Se retira un pitch de producto terminado.

Así pues, el pitch se convierte en la unidad básica del programa de producción para la familia de producto. Si se secuencia y se controla cada pitch, se puede responder a problemas rápidamente y así mantener el takt time.

El tablón Heijunka.

El patrón se visualiza a menudo en una Junta Heijunka (Heijunka Box, Junta de nivelación). Esta es una tabla con una gran cantidad de ranuras para agregar tarjetas Kanban u órdenes de fabricación. Por lo general, está cerca del lugar de fabricación. Las diferentes filas y columnas en una caja de tales representan el tiempo (a menudo días o turnos) y los tipos de productos (fila separada para corredores altos, a menudo compartida filas de especies exóticas). Se añaden las tarjetas para representar la secuencia de producción, y se retiran una vez que se haya completado el producto.



Una Caja Heijunka puede visualizar la situación dentro del patrón muy bien, pero es también un importante esfuerzo para mantener, especialmente si hay cambios frecuentes en el patrón.

A modo de resumen dejo esta presentación que recoge bastante bien todo lo aquí expuesto.



Espero que este post haya sido de vuestro interés. Me encantaría, más que nunca, ver vuestras valoraciones y leer vuestros comentarios a través de las herramientas que este blog pone a vuestra disposición.
    Muchísimas gracias a tod@s. ¡Salu2! 👍

    #rincondelsueko en Twitter, Facebook, Flipboard y Google+


    No hay comentarios:

    Publicar un comentario