O que é Heijunka? Como aplicar esse conceito do Lean?

heijunka
08 de maio de 2017
Última modificação: 28 de julho de 2021

Autor: Virgilio Marques Dos Santos
Categorias: Blog, Melhoria de Processos

O que é Heijunka?

“Heijunka é o nivelamento do tipo e da quantidade de produção durante um período de tempo fixo. Isso permite que a produção atenda de forma eficiente às demandas dos clientes, evitando grandes lotes e resultando em estoques, custos de capital, mão-de-obra e tempo de produção mínimos em toda a cadeia de valor “.

Grandes lotes é o que os produtores de massa fazem. Por exemplo, a Ford Motor Company, quando começou, era um produtor de massa. O fundador da empresa, Henry Ford, gostava de dizer que os clientes podiam ter qualquer modelo da cor que eles quisessem, desde que fosse preto.

Daniel T. Jones, fundador e presidente da Lean Enterprise Academy, escreveu:

“Anos atrás, a Toyota chegou à conclusão contra intuitiva de que esta [mistura] é uma má ideia. Seu raciocínio era que nenhum sistema de produção pode ser continuamente responsivo a ordens girantes sem sofrer de mura (desigualdade na produtividade e qualidade), e muri (sobrecarga de máquinas, gerentes e itens de produção). E mura e muri juntos criam muda (desperdício). “

A maioria das empresas é cíclica. Em outras palavras, haverá picos – ou mais precisamente – haverá abundância e falta em termos de demanda. Heijunka é o termo japonês em Lean Manufacturing que significa “nivelamento de produção” ou “suavização de produção“. Na verdade, Heijunka é uma fundação na Toyota House por uma razão.

Qual a vantagem do Heijunka?

Heijunka facilita o conceito de Just-in-Time (JIT). Ele faz isso para todos os departamentos, bem como em toda a cadeia de fornecimento – em todos os fornecedores. Heijunka reduz Muda, Muri e Muda e melhora a eficiência da produção, nivelando as flutuações no desempenho da operação. A demanda do cliente pode trazer estas flutuações, ou a própria operação com sua variação inerente pode produzir flutuações.

O Sistema de Produção Toyota (Lean Manufacturing) usa Heijunka para resolver as flutuações provocadas pela demanda do cliente, montando um mix de modelos dentro de cada lote, o que garante que há um estoque de produto proporcional à variabilidade na demanda. Por exemplo, o efeito chicote pode ser evitado por meio de Heijunka.

Para casos em que há interrupção no fluxo de produção, as unidades e componentes são sequenciados para estarem disponíveis nas quantidades certas e no momento certo. E usando o SMED, é possível garantir que os períodos de transição para processos realmente importantes e vitais sejam tão curtos quanto possível. Falamos muito sobre isso na certificação Green Belt e na Black Belt.

Como nivelar a produção?

Vejamos o volume de nivelamento. Digamos que um produtor de chapéus recebe ordens para 500 chapéu do mesmo tipo por semana: 200 pedidos na segunda-feira, 100 na terça-feira, 50 na quarta-feira, 100 na quinta-feira, e 50 na sexta-feira. Em vez de tentar atender a demanda em sequência das ordens, o produtor de chapéus usaria o heijunka para nivelar a demanda, produzindo um inventário de 100 chapéus perto do transporte para cumprir as ordens de segunda-feira. Todas as segundas-feiras, 100 chapéus estarão no inventário. O resto da semana, a produção fará 100 chapéus por dia. O inventário pode parecer um pouco suspeito para os puristas Lean, mas tem seus fãs – é o método que o Sistema Toyota de Produção usa hoje.

E se a situação envolver vários tipos de chapéus? Considere que os pedidos estão sendo colocados para os modelos A, B, C e D. Um produtor de massa vai querer minimizar o desperdício em torno de troca de ferramentas. Seu cronograma de produção será algo como isto: AAAAABABBCCDD.

Mas e se um comprador decide no último minuto que as ordens de A devem ser ordens de B? E se os volumes de pedidos para A caírem repentinamente e as encomendas de C começarem a aumentar? Um produtor em massa pode estar desesperado para encontrar a capacidade de fazer mais C enquanto sua capacidade de A está ociosa. Para evitar esse tipo de desperdício, um cronograma de produção de heijunka pode se parecer com AABCDAABCDAB, com ênfase em tempos de troca eficientes e inventários em processo que atendem à demanda por itens mais populares.

Como o Heijunka faz a produção casar com a demanda?

Antes de falar sobre colocar heijunka, vamos considerar como Lean descreve a importância do heijunka para as organizações. Ao produzir todos os produtos em cada período de tempo relevante, o tempo de entrega é reduzido e o negócio está mais perto de satisfazer a demanda “real”.

Essa é a essência do heijunka: puxar a produção para adequá-la com a demanda. Se todos os tipos de produtos são criados (e armazenados conforme necessário) ao longo de um ano, a flexibilidade é aumentada, os chapéus devem todos vender (talvez não imediatamente, mas eventualmente) e a produção será capaz de atender aos períodos de pico de demanda.

Qual é o problema? Isso muda com o tempo. Heijunka depende significativamente de colocar uma percentagem de capacidade (recomendamos 10 por cento) na caixa da flexibilidade de alteração. “Se você quiser fazer cada produto todos os dias, que é o primeiro objetivo do Lean, você precisa reduzir o tempo de transição em conformidade”. Previsões de demanda muitas vezes não são completamente certas, e às vezes estão completamente erradas. O aumento da flexibilidade e da eficiência da transição protege uma linha de produção das armadilhas de demanda criadas pelas próprias previsões.

O quadro de qualquer implementação heijunka deve começar com takt time e terminar com um heijunka box.

Takt time representa a taxa na qual os clientes compram o produto de uma empresa e no final de um dia ou uma semana, ele irá mostrar quanto do produto A, B, C ou D precisa ser enviado (ou acabado – como heijunka não é apenas para fabricação, pode ser usado na loja – em qualquer configuração que tem uma oferta e demanda discernível).

Um heijunka box é uma visualização simples da produção usando cartões kanban para sinalizar a produção de acordo com um intervalo de trabalho especificado (por exemplo, por dia). Ele é usado pela equipe de produção no chão e é altamente considerado na visualização de processos.

Quais os conceitos chave para o Heijunka?

Tendo em mente os conceitos básicos sobre heijunka, isso irá ajuda-lo a manter uma empresa indo na direção certa.

  • Takt time: O tempo que leva para terminar um produto, a fim de satisfazer a procura dos clientes. Pode ser pensado como a taxa de compra do cliente. É a orientação para toda a implementação heijunka.
  • Nivelamento de volume: Fabricação dos níveis de demanda média de longo prazo e manter um estoque de intermediário de acordo com a variabilidade na demanda, estabilidade do processo de produção e velocidade de expedição.
  • Tipo de nivelamento: Essencialmente, fazer todos os produtos todos os dias e ter capacidade de reserva para a flexibilidade. Use uma caixa heijunka para visualizar o fluxo de produção e cronograma.
  • Heijunka Box: Um diagrama de trabalho do tipo nivelamento e cronograma de produção.
  • Trabalhe devagar e consistentemente: Taiichi Ohno, fundador do Sistema Toyota de Produção, diz: “A tartaruga é mais lenta, mas consistente. Isso causa menos desperdício e é muito mais desejável do que a lebre que é rápida, mas depois para ocasionalmente para cochilar. O Sistema de Produção Toyota só pode ser realizado quando todos os trabalhadores se transformarem em tartarugas “.
  • Tempo de setup: A eficiência do setup é a chave do heijunka. O estreitamento dos tempos de setup ajuda a restringir o fluxo de valor entre a oferta e a demanda.
  • Inventário intermediário: Ter algum produto pronto para ser lançado no início de cada ciclo de produção é essencial para suavizar a produção e nivelar a demanda em taxas e qualidade consistentes, para que o desperdício de recursos seja minimizado na linha.
  • Tipo de padronização: Ao fabricar apenas um tipo produto ou serviço por dia, o conhecimento pode ser mais facilmente compartilhado para beneficiar cada processo.

O que é Heijunka (nivelamento da produção) na prática?

É um equívoco, talvez originário da ideia de produção puxada, que a Toyota monta os veículos na mesma ordem em que os clientes compram. Um dia a Toyota gostaria de alcançar esse tipo de flexibilidade 1×1 em suas operações de produção (e também suavizar a demanda dos clientes no mercado). Hoje, porém, a Toyota está no ponto em que se esforça para executar um cronograma nivelado intencionalmente em muitos de seus processos de montagem.

O cronograma do processo de montagem – nesse caso os cartões de kanban que circulam quando os clientes extraem os itens correspondentes do estoque de produtos acabados – não é enviado diretamente para o processo de montagem. Em vez disso, os cartões são encaminhados por meio de um tipo de classificador.

Um classificador nivela duas coisas:

Nivelar o Mix. O classificador rearranja os pedidos dos clientes (os cartões kanban) numa sequência predefinida por tipo de item. A sequência poderia ser escolhida, por exemplo, para minimizar o tempo de troca total ou para fragmentar grandes lotes de demanda e distribuí-los pelo dia. Num exemplo, a sequência predefinida é A-> B-> Z-> E-> D-> F-> G->H. Duas vagas adicionais são deixadas em aberto na sequência de exemplo para vários itens de baixo volume, os quais são pedidos ocasionalmente.

O processo de montagem tentará produzir os itens na sequência predefinida. O tempo planejado para percorrer a sequência inteira depende do tamanho do lote. Se, por exemplo, o processo puder fazer as trocas em um dia com frequência suficiente para produzir cada tipo, chamado “cada peça a cada dia”, então o tamanho do lote de qualquer item equivale a um dia. Nesse caso, o processo tentaria passar por toda a sequência a cada dia e começaria novamente na frente da sequência seguinte.

No exemplo, um consumidor comprou oitos caixas do item B, extraindo-as do estoque, o que coloca em circulação oito cartões kanban para esse item B. Entretanto, de acordo com o padrão de nivelamento (o classificador), a demanda média atual do item B é de sete caixas, e o processo de montagem deve produzir apenas um máximo de sete caixas de B antes de mudar para o item C. O oitavo cartão kanban do item B deve ser preenchido na próxima passagem pela sequência.

É aí que os esforço de nivelamento da Toyota se tornam contra intuitivos a partir da perspectiva do processo. Imagine que o supervisor de montagem tenha em mãos oito cartões kanban para o item B, que o processo de montagem esteja produzindo o item B, que tudo esteja correndo bem e que agora estejamos dizendo ao supervisor que ele devia produzir apenas sete caixas do item B e partir para o item C.

Por que isso?

Duas razões bem conhecidas para se nivelar a produção num processo de montagem são a de ser capaz de atender a diversos consumidores num tempo de execução curto e limitar o efeito chicote, também conhecido como “efeito Forrester”. Este último afirma que qualquer desigualdade numa montagem é amplificada de modo crescente conforme a demanda é transmitida para os processos anteriores.

Uma vez que esses processos anteriores devem manter estoque suficiente para satisfazer os picos de demanda, a quantidade de estoque – isto é, o tempo de execução – num fluxo de valor será mais baixa quando os processos de montagem posteriores operarem de forma nivelada. Por essa razão, o nivelamento na montagem muitas vezes é um pré-requisito para a introdução do kanban nos processos anteriores, já que sem ele os depósitos do sistema kanban anteriores (“supermercados”) podem ter que manter uma quantidade de estoque inaceitavelmente grande.

No exemplo, um cliente pediu oito cais do item B, que é uma caixa a mais do que a taxa de demanda diária média. Os pressupostos são que durante um período de tempo o cliente comprará a quantidade média se o cliente comprar uma caixa a mais hoje, ele comprará uma caixa a menos num futuro próximo. Se o processo de montagem tivesse que produzir essa caixa extra imediatamente, ele enviaria um pico de demanda ao processo imediatamente anterior o qual seria amplificado e geraria perda e custo extra o quanto mais longe ele chegar ao processo imediatamente.

As atividades de suavização da produção são a lógica predominantemente por trás do nivelamento, ou heijunka, mas, independente das muitas tentativas, é difícil ser capaz de realizar um trabalho heijunka por muito tempo. E muitas das fábricas que eu visitei também nunca o foram. Entendi como desenhar a sequência de nivelamento e os tamanhos de lote como faz a Toyota, mas em pouquíssimo tempo teríamos que nos desviar da sequência planejada, devido aos problemas, e rapidamente retrocederíamos para as frequentes alterações de cronograma, expedição e apagamento de incêndios. Parece que a Toyota passaria por menos problemas se exercitasse uma disciplina mais atrelada ao cronograma nivelado.

Mas como organizar o Heijunka?

Segundo Mike Rother, ele começou a entender a resposta a partir de dois eventos. O primeiro, foi uma visita a uma fábrica no sul da Alemanha. O gestor de controle da produção o encontrou e com uma cara zangada falou: “por favor, vá embora com esse conceito de nivelamento!”. Na primeira visita, ele havia estabelecido uma sequência de nivelamento para um processo de motangem, mas essa não durou muito, como de costume. “Passamos constantemente por escassez de peças”, disse-lhe o gestor, “então, se tentarmos nos ater a uma sequência de montagem predefinida perderemos uma valiosa capacidade de produção”. Ele teve de concordar.

O gestor foi lhe mostrar o software de cronograma que eles desenvolveram e estavam utilizando. Todos os dias, os pedidos dos clientes, as quantidades em estoque e a disponibilidade de peças são fornecidas ao programa e, a partir dessas informações, é um cronograma de montagem do dia seguinte. “Veja”, explicou o gestor, “este cronograma de montagem que eu sei que podemos executar”. Naturalmente, o cronograma de montagem era diferente a cada dia.

O segundo evento surgiu mais tarde naquela mesma semana. Ele estava jantando com uma pessoa da Toyota e num determinado ponto da conversa, ele disse “Bem, muitas das coisas que fizemos na Toyota são feitas para que haja um padrão”.

Qual a intenção por trás do Heijunka?

O que a sequência de nivelamento do heijunkka proporciona é um padrão ou, em outras palavras, uma condição-alvo. É algo que devemos buscar; uma coisa que nos ajuda a enxergar no que precisamos trabalhar e a concentrar nossos esforços de melhoria onde eles são necessários.

Como funciona o Heijunka?

Carregue o dispositivo nivelador, o classificador, com o kanban de acordo com a sequência planejada e a especificação do tamanho máximo do lote.

Pergunte: “Podemos operar dessa maneira hoje?”

Se a repostas for sim, faça-o. Senão, pergunta: “O que está nos impedindo?” Procure um problema e, enquanto isso, saia temporariamente da sequência planejada. Esforce-se para voltar para a sequência planejada o mais rápido possível.

No começo, a resposta para a pergunta “Podemos operar dessa forma hoje?” será apenas um sim. Mas se você fizer isso repetidamente e enfrentar os obstáculos um a um, a quantidade de sim irá aumentar. O que você está fazendo é melhorar os processos passo a passo de uma maneira sistemática – levando as pessoas numa direção.

Agora podemos ver que enquanto o software de cronograma na fábrica da Alemanha garante um cronograma exequível a cada dia, e ao fazê-lo, ele contorna os problemas e deixa a fábrica estacionada, em vez de melhorar os seus processos.

“Ah entendi”, disso o gestor de controle de produção alemão quando Rother explicou o que havia aprendido. “A Toyota está tentando chegar no ponto em que a resposta à pergunta ‘Podemos operar dessa maneira?’ é sempre sim”.

Na verdade, esse não é o caso. Nesse ponto ainda não teremos alcançado o estado ideal e ainda deve haver perda no sistema. Se a resposta à pergunta “Podemos operar nesse padrão de nivelamento?” for quase sempre sim, então a Toyota poderia, por exemplo, diminuir mais o tamanho do lote, visando voltar à situação onde a resposta de vez em quando seja não. Do outro modo, tempos a probabilidade de parar de melhorar.

Como avaliar se o nivelamento vale a pena?

Uma maneira de avaliar nossos esforços no nivelamento de um processo de montagem é medir o cumprimento da sequência por dia. Numa fábrica nos Estados Unidos, estabeleceu-se uma sequência de nivelamento e depois de um mês a equipe divulgou orgulhosamente um cumprimento de 73% da sequência. Porém, Rother afirmar nunca ter visto o cumprimento de sequência alcançar um resultado tão significativo de maneira tão rápida.

Após o exame com mais atenção, verificou-se que a equipe não estava medindo o cumprimento da sequência, mas sim um indicador de resultado antigo, que era o cumprimento do cronograma. Isto é, não importa como você tenha feito, se as expedições de hoje saíram no prazo, você tem o cumprimento do cronograma para esse dia.

O cumprimento da sequência é um indicador de processo mais apertado, significando que se o processo de montagem tiver que se desviar da sequência de nivelamento planejada, então, mesmo que as expedições tenham sido feitas no prazo, você não tem o cumprimento da sequência para esse dia.

A equipe refez os cálculos e ficou desanimada ao descobrir que o seu cumprimento de sequência após um mês era na verdade, de apenar 13%. Mas isso não é motivo para ficar triste. Nada mais do que a situação atual; nada mais e nada mesmo. A única coisa a se pensar é “Certo. Qual é o primeiro obstáculo que precisamos enfrentar?” Pensando desse modo a equipe começou a ultrapassar os obstáculos, um de cada vez, para alcançar um padrão de nivelamento com entusiasmo considerável e por iniciativa própria.

Qual é o desafio do Heijunka?

Isso se tornou um desafio. Depois de um ano, o cumprimento da sequência para esse processo de montagem estava na faixa de 60% e a equipe continuou a trabalhar. Cada passo adiante representou uma melhoria verdadeira para a fábrica e as pessoas estavam adotando uma nova maneira de pensar. Nada mau.

Depois de ano configurando caixas e esquemas de nivelamento em vários processos de produção nas fábricas, Rother demonstra perplexidade quando um gestor sênior visita a empresa. As caixas de nivelamento são limpas de antemão e colocadas em perfeita ordem. Todos os cartões kanban corretos estão nas vagas apropriadas e alguém explica ao visitante como funciona o sistema de nivelamento.

O visitante faz algumas perguntas de sondagem sobre a mecânica do esquema de nivelamento, de vez em quando acena em aprovação e depois todos seguem para a próxima parada na visita guiada às instalações.

O que acontece é uma farsa. Muitos esquemas de nivelamento não estão funcionando (na verdade é o que se poderia esperar, pelo menos no início) e na verdade não estão em uso porque entendemos mal qual é sua finalidade. A realidade em muitos casos é que o processo de montagem ainda decide o que produzir, com base num cronograma preparado novamente todos os dias.

O que um gestor sênior ou executivo a quem se esteja mostrando um esquema de nivelamento deve perguntar é “OK. Atualmente, qual é o seu maior obstáculo para operar dessa maneira?” Existem muitas caixas de heijunka em nossas fábricas, mas para a maioria ainda não estamos usando-as como condições-alvo.

Qual o padrão Heijunka?

Ao contrário do que poderíamos ter pensado, o padrão heijunka em si não é a razão pela qual os processos de produção nas fábricas da Toyota executam de forma mais nivelada e mais dentro do prazo do que nas demais fábricas.  Estabelecer padrões heijunka, na maioria dos casos, muda pouco as coisas. A questão é como a Toyota utiliza o padrão heijunka como uma condição-alvo para conduzir a melhoria do processo. É a melhoria do processo – o esforço com direção à condição-alvo – que faz a diferença.

O heijunka é uma das técnicas de maior alcance no conjunto de ferramentas da Toyota e uma condição-alvo particularmente útil, pois a busca por ela lança luz em muitos elementos de um processo de montagem e em seu fluxo de valor associado. Uma vez que tenhamos compreendido que o heijunka, ou nivelamento, não é uma camisa de força, mas sim uma condição-alvo, podemos colher melhor os benefícios de busca-lo.

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