POR QUÉ ES TAN IMPORTANTE NIVELAR LA PRODUCCIÓN (HEIJUNKA)

Mura_y_heijunka
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: HeijunkaNivelación 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.

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.

Muda_Muri_Mura
Muda, Muri y Mura: Las tres M del TPS



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 5STrabajo Estandarizadofábrica visualpolivalencia 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.

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

Ahora daré un ejemplo muy simplificado e idealizado para ayudar a transmitir la idea del heijunka.

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.

Produccion_sin_nivelar
Producción sin nivelar (tradicional). Pocos set up pero largos


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.


Produccion_nivelada
Producción nivelada. Varios set up pero muy cortos


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:

  1. Producto terminado bajo pedido: debería estar al final de la línea para facilitar su envío inmediato.
  2. 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.
  3. 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.

heijunka_box
Heijunka box: la herrmienta visual que inicia la transmición en cascada de la información

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.

Aquí encontramos dos actores principales: 

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:

>> Tiempo Disponible Neto = (8 h/Turno – 0.5 h/Turno) x 3 Turnos x 60 min/h = 1350 min
>> 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:

  1. Flexibilidad operativa, se mejora significativamente la satisfacción del cliente.
  2. Reducción del riesgo de productos sin vender, ya que el sistema va adaptándose continuamente a la demanda.
  3. Uso equilibado de la mano de obra, se reducen las hs extras, la sobrecarga del personal o la mano de obra ociosa.
  4. Uso equilibrado de las máquinas, conduce a menores averías, menos problemas de calidad y ahorros de mantenimiento.
  5. 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.
  6. 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.

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Que tengas una buena semana.

Hasta pronto!

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