Heijunka: wyrównywanie produkcji jako ważny element efektywności produkcji

Czas czytania: 7 min

Heijunka (wymawiane hej-dżun-ka) to japońskie słowo oznaczające poziomowanie i jest jednym z kluczowych narzędzi systemu produkcyjnego Toyoty (Toyota Production System – TPS) oraz fundamentem filozofii Lean Manufacturing. Toyota zaobserwowała, że zmienność i niestabilność procesów (jap. mura) prowadzą do powstawania nadmiernych zapasów, spadku jakości oraz zakłóceń w procesach produkcyjnych. Dlatego opracowano metodę poziomowania, czyli wyrównywania produkcji, która polega na równomiernym rozłożeniu produkcji w czasie pod względem ilości i różnorodności produktów. Zamiast produkować duże partie jednego wyrobu, stosuje się rozbicie na mniejsze ilości. Wszystko to w celu stabilizacji procesów, unikania szczytów i spadków obciążenia, eliminacji nadprodukcji i zapasów oraz zwiększenia elastyczności produkcji. Dzięki temu możemy utrzymać płynny przepływ produkcji i wysoką jakość wyrobów, nawet przy zmiennym zapotrzebowaniu klientów.

Heijunka poziomuje produkcję zarówno pod kątem ilości, jak i asortymentu. Ideą jest odejście od wytwarzania wyłącznie na podstawie bieżących zamówień, które mogą dynamicznie się zmieniać, co utrudnia zarządzanie obciążeniem produkcji i prowadzi do gwałtownych skoków w planie. Produkowanie wyłącznie w oparciu o aktualne zamówienia często skutkuje koniecznością realizowania dużych partii w krótkim czasie – wymaga to dodatkowych zasobów, często nadgodzin, zwiększonego zużycia materiałów i pełnej dostępności maszyn. Z kolei w okresach chwilowego spadku popytu przedsiębiorstwo pracuje poniżej swoich możliwości, co zmniejsza wydajność procesu wytwórczego.

Aby ograniczyć te wahania i zapewnić równomierne rozłożenie produkcji, stosuje się poziomowanie produkcji w oparciu o analizę popytu i stałe dzienne ilości. Pozwala to stabilizować procesy produkcyjne, lepiej dopasować plan do rzeczywistego zapotrzebowania rynku oraz zwiększać elastyczność produkcji, a jednocześnie ograniczać konieczność gromadzenia zbędnych zapasów – zgodnie z zasadami Lean Manufacturing, czyli tzw. produkcji szczupłej.

Przeczytaj również: Narzędzia Lean Management warte uwagi

Heijunka w praktyce

Najłatwiej zrozumieć działanie Heijunka na przykładzie. Załóżmy, że fabryka produkuje trzy wyroby: produkty A, B i C. Produkt A ma największe zapotrzebowanie klientów, produkt B umiarkowane, a produkt C najmniejsze. W tradycyjnym planowaniu, bez poziomowania produkcji, tygodniowy plan, w dużym uproszczeniu, opiera się na bieżących zamówieniach, co prowadzi do realizowania dużych serii w celu ograniczenia przezbrojeń, ale jednocześnie powoduje zmienność i utrudnia zarządzanie obciążeniem produkcji, w przeciwieństwie do zasad produkcji szczupłej. W efekcie proces produkcyjny jest nierównomierny, a każda partia produktów A, B lub C dominuje w danym dniu.

Poniżej przedstawiono, jak taki harmonogram produkcji mógłby wyglądać bez zastosowania wyrównywania Heijunka.

Niewyrównany harmonogram ma kilka wad:

• Długie serie produkcyjne jednego artykułu uniemożliwiają realizację innych zleceń. Klienci mogą otrzymać oczekiwany produkt dopiero po zakończeniu wcześniejszych, długich partii, co negatywnie wpływa na relacje i zadowolenie klientów. Brak zasad poziomowania produkcji utrudnia szybkie reagowanie na zmienne zapotrzebowanie klientów.
• Wykorzystanie zasobów jest nierównomierne i mało przewidywalne. Każdy produkt może wymagać innej liczby pracowników lub odmiennych kompetencji. W efekcie przy niewyrównanej produkcji zarządzanie obciążeniem produkcji staje się trudniejsze, co może prowadzić do przestojów lub nadmiernego obciążenia stanowisk. Brak standaryzacji pracy dodatkowo zwiększa ryzyko błędów.
• Niewyrównana produkcja powoduje nierównomierny popyt na produkty wcześniejszych procesów. To niesie daleko idące konsekwencje — brak jasno określonych zasad często prowadzi do konieczności utrzymywania wysokich zapasów półproduktów i surowców. Zamiast redukcji zapasów, przedsiębiorstwo zmaga się z ich nadmiarem, co jest sprzeczne z filozofią Lean Manufacturing i zasadą eliminacji marnotrawstwa.
• Wdrożenie Heijunka wymaga wprowadzenia zmian w procesach produkcyjnych, np. redukcji czasów przezbrojeń metodą SMED (ang. Single-Minute Exchange of Die, czyli po polsku dosłownie: przezbrajanie w jednocyfrowej liczbie minut), co stanowi istotny element optymalizacji czasu produkcji. W miejscach, gdzie przezbrojenia wykonywane są rzadko, często nie dostrzega się potrzeby ich optymalizacji. To błędne założenie — praktyka pokazuje, że wielogodzinne przezbrojenia można skrócić kilkukrotnie, co zwiększa efektywność produkcji i poprawia wydajność procesu.

Przeczytaj również: Metoda SMED – jak skrócić czas przezbrojeń maszyn i urządzeń przy nowych wyzwaniach?

Kontynuując przykład: w przypadku wyrównania produkcji produktów A, B i C każdego dnia wytwarzamy wszystkie trzy produkty w mniejszych ilościach, zachowując proporcje – najwięcej produktu A, następnie produktu B, a najmniej produktu C – zgodnie z poniższym planem produkcji:

Zalety stosowania Heijunka

• Większa elastyczność produkcji – częstsze wytwarzanie w mniejszych partiach ogranicza ryzyko nadprodukcji i niesprzedanych zapasów. Dzięki temu łatwiej reagować na zmienne zapotrzebowanie klientów, a redukcja zapasów pozwala uniknąć strat.
• Stałe tempo pracy – wyrównany rytm produkcji umożliwia utrzymanie ciągłego przepływu, co ogranicza przestoje i stabilizuje procesy. To sprzyja standaryzacji pracy i lepszemu zarządzaniu obciążeniem produkcji.
• Szybsza realizacja zamówień – klient otrzymuje produkt w krótszym czasie, co zwiększa satysfakcję ze współpracy. W połączeniu z metodami takimi jak SMED, czyli szybkimi przezbrojeniami możliwe jest skrócenie cykli i zwiększenie elastyczności produkcji.
• Przewidywalność i stabilność – wyrównane obciążenie zasobów ułatwia zarządzanie produkcją i planowanie. Dzięki wizualizacji procesu produkcyjnego oraz narzędziom Lean Manufacturing można skutecznie eliminować marnotrawstwo i nierównomierność, co wspiera ciągłe doskonalenie.
• Lepsza logistyka – produkcja w określonych ramach czasowych pozwala optymalizować przepływ materiałów i wyrobów gotowych, co jest istotne w zarządzaniu łańcuchem dostaw i systemie zarządzania produkcją.

Wdrożenie rozwiązania Heijunka

Skuteczne wdrożenie Heijunka wymaga przede wszystkim stworzenia stabilnego i powtarzalnego środowiska produkcyjnego, w którym zaplanowane obciążenie może być rzeczywiście realizowane. Osiągnięcie takiego poziomu kontroli nad procesami jest możliwe tylko wtedy, gdy organizacja dysponuje narzędziami umożliwiającymi precyzyjne planowanie, bieżące monitorowanie oraz szybkie reagowanie na odchylenia – to właśnie one odgrywają kluczową rolę w projektach wyrównywania produkcji.

Rozwiązaniem szczególnie wspierającym tego typu inicjatywy jest zintegrowany system zarządzania produkcją DSR 4FACTORY – kompleksowy ekosystem obejmujący wszystkie kluczowe obszary operacyjne. Zawiera między innymi APS 4FACTORY umożliwiające tworzenie harmonogramów uwzględniających rzeczywiste ograniczenia w produkcji, co pozwala budować stabilne i przewidywalne harmonogramy produkcyjne niezbędne przy wykorzystaniu metody poziomowania produkcji. Dodatkowo MES 4FACTORY zapewnia bieżący wgląd w przebieg procesów, umożliwiając szybkie wychwytywanie odchyleń i eliminowanie zmienności, która mogłaby zaburzać wyrównany przepływ produkcji. Istotnym uzupełnieniem jest też rozwiązanie CMMS+EAM 4FACTORY, wspierające zarządzanie utrzymaniem ruchu i minimalizujące ryzyko niespodziewanych przestojów – jednego z głównych czynników destabilizujących proces poziomowania, czyli wyrównywania produkcji.

Wszystko to, jeśli jest wykorzystywane razem, prowadzi do wzrostu efektywności produkcji i większych finansowych zysków przedsiębiorstwa.

Autor:

Rafał Rzepisko

Konsultant APS 4FACTORY

Przeczytaj również:

Krótki przewodnik po systemach zarządzania jakością w firmach produkcyjnych

Jak usprawnić procesy produkcyjne i zwiększyć wydajność produkcji dzięki zaangażowaniu pracowników oraz narzędziom informatycznym?

Wdrażanie zmian: droga do sukcesu MMOG/LE w firmie TS Tech