Principio 4 del TPS: nivelar la producción "heijunka", la clave de la Transformación Lean |
NIVELAR LA CARGA DE TRABAJO Y TRANSFORMACIÓN LEAN
Cuando se trata de mejorar la productividad en la manufactura, no hay lugar para la complacencia; la competencia es feroz y los márgenes son ajustados.
Por eso, mirar hacia el gigante de la industria automotriz, Toyota, y su
revolucionario Sistema de Producción (TPS) o
Lean Manufacturing como mejor lo conocemos, puede proporcionarnos
ideas frescas y valiosas.
En este artículo, voy a referirme a un concepto fundamental que da sustento a la Excelencia Operacional: Heijunka o Nivelación de la Producción, Principio 4 de la Excelencia Operacional.
En este artículo, voy a referirme a un concepto fundamental que da sustento a la Excelencia Operacional: Heijunka o Nivelación de la Producción, Principio 4 de la Excelencia Operacional.
Escribiré sobre las
3 M (Muda, Muri y Mura) de la ineficiencia, el
rol del kanban, el significado de takt Time
y Cycle Time y las ventajas de nivelar la producción o hacer heijunka como lo ha denominado el TPS.
Además daré mi punto de vista sobre el error más frecuente que se comete al
intentar la Transformación Lean en una empresa.
Todo ello explicado de una manera que facilite tu comprensión de estos
conceptos tan sensibles a la productividad de una empresa.
😧 La sobreproducción
😧 El inventario en exceso
😧 Las esperas
😧 Los movimientos innecesarios (personas)
😧 Los transportes innecesarios (materiales)
😧 Los defectos
😧 El sobreprocesar o procesar mal
😧 La creatividad de los empleados no utilizada
Y es entendible que así sea ya que se trata de despilfarros bien palpables, fáciles de identificar.
Para el TPS, esas 8 causas de despilfarro se agrupan dentro de lo que se denomina Muda, es decir:
Muda 👉 Actividades sin valor añadido que causan retrasos, movimientos innecesarios, piezas defectuosas, inventarios sobredimensionados y subocupación de recursos.
Pero esa visión es solo una reducción de la realidad.
UN ENFOQUE CLAVE DEL TPS: MUDA, MURI Y MURA
Cuando hablamos de cosas que no agregan valor, que sólo suman costo al producto o servicio y que erosionan la rentabilidad, lo primero que nos viene a la mente son los 8 desperdicios de Lean Manufacturing:😧 La sobreproducción
😧 El inventario en exceso
😧 Las esperas
😧 Los movimientos innecesarios (personas)
😧 Los transportes innecesarios (materiales)
😧 Los defectos
😧 El sobreprocesar o procesar mal
😧 La creatividad de los empleados no utilizada
Y es entendible que así sea ya que se trata de despilfarros bien palpables, fáciles de identificar.
Para el TPS, esas 8 causas de despilfarro se agrupan dentro de lo que se denomina Muda, es decir:
Muda 👉 Actividades sin valor añadido que causan retrasos, movimientos innecesarios, piezas defectuosas, inventarios sobredimensionados y subocupación de recursos.
Pero esa visión es solo una reducción de la realidad.
Los 8 desperdicios de Lean Manufacturing son solo una parte
minoritaria de las causas que afectan fuertemente a la productividad.
Como dejé entrever, hay otras dos M igual de importantes, pero menos palpables e intuitivas, que deben tenerse en cuenta si se pretende lograr una verdadera Transformación Lean.
Esas dos M son Muri y Mura, y junto al Muda conforman un único sistema tripartito dentro de TPS que da cuenta de las ineficiencias de una empresa.
Veamos su significado.
Muri 👉 Sobrecarga de trabajo del personal y las máquinas, lo cual conlleva a problemas de calidad y seguridad para el caso de las personas y averías más defectos si lo vemos desde el punto de vista de las máquinas.
Mura 👉 Desnivelado de la producción, como resultado de un programa de fabricación irregular o de volúmenes fluctuantes a consecuencia de problemas internos como averías, faltante de mp o defectos.
El Muda y el Muri son en gran medida una consecuencia del Mura.
El desnivelado de la producción generalmente conduce a la sobrecarga de personas y máquinas y, consecuentemente, a la generación de los 8 desperdicios del Muda.
Tanto Muri como Mura son grandes responsables indirectos, pese a ser menos evidentes, del fracaso de muchos programas de implementación de Lean Manufacturing en las empresas
Por lo tanto, enfocarse en las 3M, no solo en una M, será vital para lograr un despliegue exitoso de Lean Manufacturing, pero…
¿Cuál debería ser la estrategia de implementación?
Las organizaciones destinan grandes esfuerzos y recursos para resolver distintos despilfarros del Muda e inmediatamente, con los primeros logros, se precipitan en la implementación de una fabricación bajo pedido, es decir hacer lo que el cliente quiere en el momento que lo requiera, la Aspiración Final de Lean.
Inicialmente se logran buenos resultados, las cosas parecen marchar por buen camino.
Lejos de llegar al lugar soñado, por ese camino se termina construyendo un sistema monstruoso en el cual:
😟 Las personas sacrifican su bienestar laboral durante períodos de intensa demanda.
¿Qué sucedió?, ¿entonces Lean Manufacturing no es tan bueno como parece?
Desde el punto de vista de la empresa, esa imprevisibilidad hará que el empleo de los recursos no esté equilibrado, sobre todo la mano de obra y las máquinas lo que generará grandes ineficiencias.
SMED (Single-Minute Exchange of Die o Cambio de Herramienta en un Solo Dígito de Minutos), es la metodología perfecta para lograr que cambios de producto muy largos se conviertan en actividades ágiles, de muy corta duración.
Los diagramas mostrados hasta aquí son solo una gran simplificación, con fines didácticos, de la realidad.
Para esos casos se aconseja analizar un histórico relativamente amplio de la demanda, 1 año al menos, y en base a ello calcular mínimos stocks de seguridad que faciliten tanto la prestación del servicio de entrega como la nivelación de la carga de trabajo en las líneas.
Hecha la aclaración y continuando en esa dirección, por lo general podemos considerar 3 tipos de stocks para complementar la metodología heijunka:
Cuando esa demanda decae, la mayor disponibilidad debería cubrirse con productos estacionales y productos del stock de seguridad.
El flujo comienza con el pedido del cliente y se mueve hacia atrás (hacia proveedores internos y externos) a través de la tarjeta Kanban.
Aquí encontramos dos actores principales:
De ese modo llegamos al concepto de Cycle Time.
El Cycle Time (CT) es el tiempo que le insume a una operación repetitiva de un proceso producir una unidad de producto.
Si no fuera así el proceso es inviable y se debería trabajar en bajar el CT de la etapa, o etapas, que estuvieran por sobre el TT de la demanda.
Como dejé entrever, hay otras dos M igual de importantes, pero menos palpables e intuitivas, que deben tenerse en cuenta si se pretende lograr una verdadera Transformación Lean.
Esas dos M son Muri y Mura, y junto al Muda conforman un único sistema tripartito dentro de TPS que da cuenta de las ineficiencias de una empresa.
Veamos su significado.
Muri 👉 Sobrecarga de trabajo del personal y las máquinas, lo cual conlleva a problemas de calidad y seguridad para el caso de las personas y averías más defectos si lo vemos desde el punto de vista de las máquinas.
Mura 👉 Desnivelado de la producción, como resultado de un programa de fabricación irregular o de volúmenes fluctuantes a consecuencia de problemas internos como averías, faltante de mp o defectos.
El Muda y el Muri son en gran medida una consecuencia del Mura.
El desnivelado de la producción generalmente conduce a la sobrecarga de personas y máquinas y, consecuentemente, a la generación de los 8 desperdicios del Muda.
Tanto Muri como Mura son grandes responsables indirectos, pese a ser menos evidentes, del fracaso de muchos programas de implementación de Lean Manufacturing en las empresas
Por lo tanto, enfocarse en las 3M, no solo en una M, será vital para lograr un despliegue exitoso de Lean Manufacturing, pero…
¿Cuál debería ser la estrategia de implementación?
POR QUÉ FRACASAN MUCHOS PROGRAMAS DE LEAN MANUFACTURING
Cuando se decide hacer una Transformación Lean en una empresa, lo habitual, el aspiracional, es mirar la filosofía JIT (justo a tiempo) y con la vista puesta en ella concentrarse en lo más palpable y concreto: el Muda.Las organizaciones destinan grandes esfuerzos y recursos para resolver distintos despilfarros del Muda e inmediatamente, con los primeros logros, se precipitan en la implementación de una fabricación bajo pedido, es decir hacer lo que el cliente quiere en el momento que lo requiera, la Aspiración Final de Lean.
Inicialmente se logran buenos resultados, las cosas parecen marchar por buen camino.
Pero, aun así y luego de algunas batallas ganadas, finalmente la
Transformación Lean termina siendo un fracaso.
Lejos de llegar al lugar soñado, por ese camino se termina construyendo un sistema monstruoso en el cual:
😟 Las personas sacrifican su bienestar laboral durante períodos de intensa demanda.
😟 Las horas extras se convierten en la norma.
😟 Las máquinas operan más allá de sus capacidades óptimas de eficiencia.
😟 La fábrica se vuelve un escenario caótico y peligroso, con acumulación
de inventarios enormes por todos lados y problemas ocultos por todos los
rincones.
😟 La mala calidad de producto y servicio terminan siendo una constante,
donde a veces se hace todo por cumplir con un cliente y se termina
incumpliendo con muchos otros.
Además, como si todo eso fuera poco, ese sistema monstruoso
irónicamente se completa con periodos de escasa actividad, con exceso de
personal con tiempo libre e inventarios de bajísima rotación y obsolescencia.
¿Qué sucedió?, ¿entonces Lean Manufacturing no es tan bueno como parece?
Claro que no. Lean Manufacturing, correctamente implementado, es una
excelente herramienta para mejorar poductividad.
Sucede que frecuentemente se construyen ciclos viciosos en lugar de
virtuosos durante su implementación, condenando el programa al fracaso
seguro por haber errado en la estrategia de despliegue.
Pretender fabricar bajo pedido resolviendo solo despilfarros del
Muda, por más extendida que esté la practica, es un boleto hacia el
fracaso seguro.
En su lugar, toda Transformación Lean debe contemplar
los siguientes preceptos básicos:
✔ Estabilizar el sistema, en donde un programa de
5S, Trabajo Estandarizado, fábrica visual
y polivalencia tienen roles fundamentales.
✔ Crear lo antes posible un
nivelado de la carga de trabajo, para lo cual el dominio absoluto
de SMED será una condición indispensable, al igual que disponer
de personal suficientemente entrenado, comprometido y motivado.
Por lo tanto uno de los objetivos debe ser nivelar la producción cuanto antes.
EL ARTE DE LA NIVELACIÓN DE LA PRODUCCIÓN (HEIJUNKA)
Comencemos por desentrañar el enigma de la nivelación de la producción, o "heijunka" en japonés, tanto del volumen de producción como de la mezcla de productos.
Hacer heijunka no significa que debas variar
constantemente la producción según la demanda fluctuante de los
clientes.
Hacer heijunka si significa que debes basarte en
la demanda, en un cierto periodo, para ajustar volúmenes y secuencias de
productos a fabricar; y así conseguir la nivelación de la producción
(suavizado de la demanda) que evite los grandes despilfarros y cumpla con la
demanda del cliente consistentemente.
La nivelación de la producción significa, por lo tanto, en que una
línea de producción no fabrica un solo producto a la vez (o un puñado) en
grandes lotes, sino que produce una amplia variedad (una secuencia) de
pequeños lotes durante el día como una respuesta óptima a una demanda
cambiante.
De esa manera, manteniendo un flujo relativamente constante de trabajo,
se suavizan los picos de la demanda, se optimiza el uso de los recursos y
se logra gran agilidad en la operación para satisfacer demandas cada vez
más cambiantes, resultando en grandes beneficios para el negocio y el cliente.
CONDICIONES PARA NIVELAR LA PRODUCCIÓN
Evidentemente lo dicho en el punto anterior,
una secuencia de pequeños lotes manteniendo un flujo relativamente
constante de trabajo, suena muy bien, es una idea que seduce, pero no es de fácil
implementación.
Primero: Ir de un modelo de proceso de grandes lotes a secuencias de pequeños lotes requerirá de alcanzar un nivel técnico de los trabajadores superlativo, que garantice flexibilidad operativa en condiciones óptimas de eficiencia ante distintas secuencias de fabricación.
Para lograrlo es condición necesaria haber llegado a cambios de producto (set up) muy cortos, en donde la llave para conseguirlo es el dominio de la técnica de SMED.
Ahora daré un ejemplo muy simplificado e idealizado para ayudar a
transmitir la idea del heijunka.
Antes deben darse dos condiciones indispensables para hacer que
el heijunka sea una actividad factible de realizar.
Primero: Ir de un modelo de proceso de grandes lotes a secuencias de pequeños lotes requerirá de alcanzar un nivel técnico de los trabajadores superlativo, que garantice flexibilidad operativa en condiciones óptimas de eficiencia ante distintas secuencias de fabricación.
Para lograrlo es condición necesaria haber llegado a cambios de producto (set up) muy cortos, en donde la llave para conseguirlo es el dominio de la técnica de SMED.
También será importante tener ya un sólido recorrido en otras técnicas
Lean como 5S, Visual Factory, Poka Yoke,
Stándard Work,
Polivalencia de los trabajadores .
Si esta primera condición no se cumple, si no se dominara SMED, los
cambios de producto serán prohibitivamente extensos, y la idea de hacer
Heijunka, más que una posibilidad cierta; será una
utopía.
Segundo: La iniciativa de nivelar la carga de trabajo, por
su importancia, será transversal a los distintos departamentos de la
compañía y excede con creces a la planta de manufactura.
Hacer Heijunka no es una decisión que pueda tomar en soledad la
planta.
Se necesitará, por ejemplo, de un fuerte compromiso del
Área Comercial, que deberá incluso adaptar su
política de ventas al sistema nivelado de producción.
También, se requerirá de la colaboración de Compras, y un
respaldo significativo por parte de la Alta Dirección de la
empresa.
Es decir, hará falta un gran esfuerzo de toda la organización para
hacer heijunka, pero rápidamente comenzará a plasmarse en
enormes beneficios que harán que la
nivelación de la producción valga la pena implementar.
UN EJEMPLO SIMPLE DE NIVELACIÓN DE LA PRODUCCION
Supongamos que una fábrica produce 35 unidades semanales de 3 productos
distintos, cada uno de ellos con distinta carga laboral (A, B y C).
Un pensamiento tradicional sería empezar por el más demandado, luego el
que le sigue y finalmente hacer el menos requerido, lo cual optimizaría el
número de set up como se muestra en la figura.
Parece razonable ¿no? pero en la vida real suceden cosas…
A pesar de algunas tendencias, los clientes nunca piden como nos
gustaría.
Con lo cual hay un riesgo enorme de tener productos sin vender y
mantenerlos en el inventario mucho tiempo (obsolescencia) o tener cambios
intempestivos en los pedidos a los que no pueda responder.
Desde el punto de vista de la empresa, esa imprevisibilidad hará que el empleo de los recursos no esté equilibrado, sobre todo la mano de obra y las máquinas lo que generará grandes ineficiencias.
Peor aún, se transmitirá aguas arriba una demanda desnivelada y, cuan
“efecto látigo”, un pequeño desequilibrio de origen provocará un efecto
amplificado en la cadena de suministro con consecuencias muy negativas
para el abastecimiento en tiempo y forma de los insumos productivos que
necesitemos.
En definitiva, no será una buena idea trabajar de ese modo.
En su lugar, se aconseja siempre nivelar la producción en
pequeños lotes para que haya aproximadamente igual cantidad de
trabajo todos los días tanto en volumen como en mezcla.
Claro que ello representará una mayor cantidad de set up, en apariencia
un problema imposible de salvar.
Pero es aquí donde la magnífica técnica de Lean Manufacturing que es
SMED entra en acción.
SMED (Single-Minute Exchange of Die o Cambio de Herramienta en un Solo Dígito de Minutos), es la metodología perfecta para lograr que cambios de producto muy largos se conviertan en actividades ágiles, de muy corta duración.
De esa forma la operación productiva gana en flexibilidad lo cual es un
requisito indispensable para hacer heijunka.
Sin SMED no hay HEIJUNKA y sin HEIJUNKA no hay TRANSFOMACIÓN LEAN.
Con SMED, más una buena dosis de creatividad, puede hacerse
“magia”, transformando cambios de producto de varias horas, en actividades
de tan solo un puñado de minutos.
No es objeto de este post profundizar en SMED, si lo deseas puedes ir a
esta entrada que escribí hace un tiempo:
SMED: LA HERRAMIENTA DE LEAN MANUFACTURING PARA MINIMIZAR EL CAMBIO DE
PRODUCTO
Los diagramas mostrados hasta aquí son solo una gran simplificación, con fines didácticos, de la realidad.
En la vida real no es tan fácil sostener la operación nivelada cuando se
tienen con relativa frecuencia grandes máximos y mínimos en la demanda.
Para esos casos se aconseja analizar un histórico relativamente amplio de la demanda, 1 año al menos, y en base a ello calcular mínimos stocks de seguridad que faciliten tanto la prestación del servicio de entrega como la nivelación de la carga de trabajo en las líneas.
Sé que suena raro decir eso desde un enfoque Lean.
Pero Lean Manufacturing es claro en este punto: Enfocarse en sus principios de
excelencia operacional pero de una manera práctica, adaptando cada
solución Lean a las características de la empresa, al contexto y a la industria en la que se desempeña.
Siempre será mejor incurrir en
desperdicios (inventarios) de manera controlada y gestionada, que tener
como resultado una operación totalmente desequilibrada, fuera de control
y supercostosa.
Hecha la aclaración y continuando en esa dirección, por lo general podemos considerar 3 tipos de stocks para complementar la metodología heijunka:
- Producto terminado bajo pedido: debería estar al final de la línea para facilitar su envío inmediato.
- Producto terminado estacional de gran volumen que se sabe que se venderá: debería estar en un lugar apartado, perfectamente señalizado, delimitado y gestionado dentro del heijunka.
- Stock de seguridad, tanto de productos SE (semielaborados) como de insumos productivos, para prever saltos inesperados en la demanda de productos no estacionales y problemas internos.
Esos stock correctamente gestionados deberían ayudar a fortalecer el
heijunka a un bajo costo, para lo cual el cálculo de sus niveles, en particular (1) y (3), debe hacerse desde
un punto de vista Lean, es decir minimizándolos al máximo.
No se trata de mantener stocks para cubrirse regularmente de
distintas situaciones, sino de tener una herramienta para sostener la
nivelación del trabajo ante
problemas puntuales y excepcionales.
Por ejemplo, la capacidad operativa de una línea (por lo generar se
cargan al 90%) debe estar a la entera disposición de la demanda diaria,
planificando las secuencias en función de los pedidos.
Cuando esa demanda decae, la mayor disponibilidad debería cubrirse con productos estacionales y productos del stock de seguridad.
De esa manera se sostiene una carga de trabajo nivelada.
EL ROL DEL KANBAN
En un lugar que opera con nivelación de la producción todo el flujo de información se realiza de una manera autogestionada a través del sistema de tarjetas Kanban.El flujo comienza con el pedido del cliente y se mueve hacia atrás (hacia proveedores internos y externos) a través de la tarjeta Kanban.
También todos los stocks estacionales y de seguridad se autogestionan a
través de tarjetas kanban.
Ahora, las tarjetas kanban que hacen al
plan diario de fabricación, tienen un lugar común denominado
Heijunca Box.
La Caja Heijunca en realidad es un tablero donde un
planificador continuamente va dejando los Kanban, de pedidos, stock
estacionario, stock de seguridad, conforme a la dinámica de pedidos y a
los criterios de nivelación de la producción.
Esa información ingresa a la cadena productiva a través del fin de la
línea y no a lo largo de toda la línea como es el caso de un sistema MRP,
para continuar de manera autogestionada transmitiéndose aguas arriba a
medida que se desarrolla el proceso productivo.
SOBRE TAKT TIME Y CYCLE TIME
Para nivelar el programa de producción se requerirá conocer el ritmo con el que pide el cliente.
También ese ritmo será como una referencia para nivelar cada etapa del proceso productivo, a los fines de optimizar al máximo la
flexibilidad, la utilización de los recursos y la capacidad de respuesta al cliente.
Para ello se deberá evaluar cada etapa individual que componga cada
proceso.
La demanda, expresada como Takt Time (TT) y la
respuesta a esa demada del proceso en la forma de
Cycle Time (CT).
El Takt Time indica a qué ritmo el mercado pide producto.
Se calcula dividiendo el tiempo disponible neto por la demanda de
los clientes en unidades demandadas.
Por ejemplo, si se necesitan 1,000 sillas al día para satisfacer la
demanda, y la fábrica opera en tres turnos con descansos de media hora
para cada
turno, entonces el takt time se calculará así:
turno, entonces el takt time se calculará así:
>> Tiempo Disponible Neto = (8 h/Turno – 0.5 h/Turno) x 3
Turnos x 60 min/h = 1350 min
>> Unidades demandas = 1000 sillas
>> Unidades demandas = 1000 sillas
>> TT = 1350 min / 1000 sillas = 1.35 min/silla
Por otra parte, puertas adentro de la fábrica cada etapa individual
involucrada en la producción de un producto tendrá un tiempo de ejecución
estandar.
De ese modo llegamos al concepto de Cycle Time.
El Cycle Time (CT) es el tiempo que le insume a una operación repetitiva de un proceso producir una unidad de producto.
Ahora bien, si juntamos ambos conceptos tenemos que:
Un proceso será viable (en términos del cliente), si y solo si, el
Cycle Time de cada una de sus operaciones es menor o igual al Takt
Time.
Proceso viable 👉 CTi ⩽ TT
En el caso del ejemplo de las sillas, el proceso de fabricación podrá
satisfacer la demanda si y solo si el CT de cada una de las
operaciones individuales es menor o igual que 1.35 min por cada
silla.
Si no fuera así el proceso es inviable y se debería trabajar en bajar el CT de la etapa, o etapas, que estuvieran por sobre el TT de la demanda.
Por lo dicho, desglosar cada proceso productivo en etapas individuales
repetitivas, medir para cada una de ellas sus Cycle Time, compararlas con
el Takt Time y eventualmente mejorar aquella/s etapa/s (cuellos de botella) excedidas en tiempo, será una tarea fundamental para mejorar la productividad y el servicio al cliente.
6 VENTAJAS DEL HEIJUNKA O NIVELADO DE LA PRODUCCIÓN
A modo de conclusión final, quiero resaltar la importancia de priorizar la
nivelación de la producción dentro de una empresa enfocándome en las
ventacjas concretas que este 4° Principio del TPS tiene.
Esas ventajas del heijunka son:
- Flexibilidad operativa, se mejora significativamente la satisfacción del cliente.
- Reducción del riesgo de productos sin vender, ya que el sistema va adaptándose continuamente a la demanda.
- Uso equilibado de la mano de obra, se reducen las hs extras, la sobrecarga del personal o la mano de obra ociosa.
- Uso equilibrado de las máquinas, conduce a menores averías, menos problemas de calidad y ahorros de mantenimiento.
- Demanda suavizada transmitida aguas arriba y a proveedores externos, nadie se sobresalta ni se detiene por largos periodos, se gana en previsibilidad y en consistencia de la cadena de suministros.
- Facilita el trabajo estandarizado, al mantener un flujo de trabajo relativamente constante será más facil de estandarizar los procesos.
CONCLUSIÓN FINAL
Cuando estés buscando formas de mejorar la eficiencia en tu empresa de
manufactura, recuerda la palabra heijunka, su significado y relevancia
dentro de un programa de Transformación Lean.
Es la clave para una producción más eficiente, una mayor calidad y una
mejor satisfacción del cliente.
Hay otras herramientas que deberás dominar primero, pero debe quedarte
bien claro que el mandato de nivelar la producción ni bien estes en
condiciones de hacerlo, es una prioridad.
Cuánto antes hagas heijunka, más chances tendrás de llegar a buen
puerto en tu viaje de Transformación Lean.
Ahora ¡A bailar al ritmo del Takt Time!
Si llegaste hasta aquí te lo agradezco sinceramente.
¿Te quedaron inquietudes, interrogantes, otros puntos de vista, pedidos de
temáticas que te gustaría que aborde o incluso correcciones a cosas que se
me hayan pasado?
No lo dudes, envíame un comentario.
Escribo para ayudar, disfruto hacerlo, pero también quiero aprender a
hacerlo cada vez mejor.
Si deseas saber más de mí te invito a contactarme en
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Que tengas una buena semana.
Hasta pronto!