Хейдзюнка (вирівнювання виробництва): як це працює на реальних заводах
Disclosure: M365.FM host Mirko Peters works at iFAKT GmbH. This page describes the company factually; paid partnerships and links are labelled as advertising.
By Mirko Peters ·
Хейдзюнка вирівнює тип і кількість виробництва за фіксований період. Дізнайтеся, як працює вирівнювання за обсягом і асортиментом, з прикладом хейдзюнка-бокса та цифрами.
Automatically translated with AI from the original post. Read the English original
Хейдзюнка — це японський термін для вирівнювання типу й кількості виробництва за фіксований проміжок часу. Замість того щоб виготовляти один продукт великою партією, вирівняний завод випускає повторюваний набір малими обсягами та в рівномірному темпі. Ця стаття для лін-менеджерів, які хочуть розуміти, як вирівнювання виробництва працює на реальному заводі, а не лише на плакаті. Тут пояснюється вирівнювання за обсягом і за асортиментом, хейдзюнка-бокс, розрахований приклад із цифрами та помилки, через які вирівнювання не працює.
Головне
- Хейдзюнка означає вирівнювання типу й кількості виробництва за фіксований проміжок часу, тож завод працює в рівномірному темпі.
- Вирівнювання за обсягом згладжує кількість на день. Вирівнювання за асортиментом повторює коротку послідовність продуктів замість того, щоб випускати один продукт великою партією.
- Хейдзюнка-бокс видає канбани через фіксовані інтервали. Крок (pitch) дорівнює такт-часу, помноженому на кількість у упаковці.
- Для вирівнювання потрібні короткі переналагодження та невеликий буфер готової продукції, інакше план знову перетвориться на партії.
- Почніть з однієї лінії та кількох продуктів і спершу вирівняйте план, перш ніж щось змінювати на виробничій ділянці.
Що таке хейдзюнка і навіщо вирівнювати виробництво?
Lean Enterprise Institute визначає хейдзюнку як вирівнювання типу й кількості виробництва за фіксований період часу. Японське слово приблизно означає «вирівнювання». Мета — ефективно задовольняти попит клієнтів, уникаючи партійного виробництва. За даними інституту, це дає мінімальні запаси, капітальні витрати, витрати праці та час виробничого циклу на всьому потоці створення цінності.
Чому це важливо? Попит клієнтів рідко буває рівномірним, і заводи, які орієнтуються на нього безпосередньо, передають коливання кожному наступному процесу. Один день перевантаження, наступного — простої. Великі партії одного продукту залишають інші без запасів, доки не настане їхня черга. Інститут називає й інші переваги порівняно з виробництвом «партія та черга»: менші незавершені запаси, менше дефектів, що множаться в межах партії, і менше нерівномірних навантажень, які виснажують працівників.
Вирівнювання поглинає коливання в одній точці — там, де складається план, — щоб решта заводу працювала у стабільному ритмі. Воно тісно пов’язане з такт-часом, тобто доступним часом виробництва, поділеним на попит клієнтів, адже вирівняний темп задається тактом.
У виробничій системі з вирівнюванням графік виробництва більше не реагує на кожне коливання замовлень. Вирівнювання усуває нерівномірність у виробничому потоці та пов’язаному з ним робочому процесі, а також зменшує втрати, такі як очікування, перевантаження й надлишкові запаси. Багато заводів використовують хейдзюнку разом із такт-часом, канбаном і швидким переналагодженням, і впроваджують її по одній лінії.
Існує два способи вирівнювання: за обсягом і за асортиментом.
Як працює вирівнювання за обсягом?
Вирівнювання за обсягом згладжує кількість продукції, яку виготовляють щодня. Інститут наводить такий приклад. Виробник отримує 500 замовлень на тиждень, але вони надходять нерівномірно: 200 у понеділок, 100 у вівторок, 50 у середу, 100 у четвер і 50 у п'ятницю. Виробник тримає невеликий буфер готової продукції біля відвантаження, щоб поглинути пік понеділка, і прагне вирівняти виробництво на рівні 100 одиниць на день протягом тижня.
Ідея проста. Замість того щоб виготовити 200 у понеділок і 50 у середу, завод виготовляє по 100 щодня. Буфер покриває різницю. Буфер є частиною системи, а не ознакою її збою. Для нього визначено розмір, місце і правило поповнення.
Це працює лише тоді, коли попит протягом тижня достатньо передбачуваний, а буфер розрахований на типові піки. Якщо попит різко змінюється, рівень потрібно переглянути, так само як і takt.
Як працює вирівнювання за асортиментом?
Вирівнювання за асортиментом розподіляє типи продукції впродовж періоду. Приклад інституту – компанія з виробництва сорочок із тижневим попитом 5 одиниць моделі A, 3 одиниці моделі B та по 2 одиниці моделей C і D. Масовий виробник групував би однакові моделі в партії. Ощадливий виробник запускав би повторювану послідовність: A A B C D A A B C D A B, і періодично коригував би її у міру змін замовлень.
Результат полягає в тому, що кожен виріб виготовляють часто, невеликими обсягами. Клієнту, якому потрібна модель C, не доводиться чекати, поки партія моделі C дійде до кінця тижня. Заводу потрібно менше готових запасів кожної моделі, адже наступна партія ніколи не буває далеко. А навантаження на кожен процес рівномірніше, бо жоден окремий виріб не домінує протягом дня.
Ціна – більша кількість переналаштувань. Вирівняна послідовність багато разів перемикається між виробами, тож час переналаштування стає обмежувальним чинником. Саме тому вирівнювання та швидке переналаштування йдуть разом.
Як працює коробка вирівнювання?
Коробка heijunka – це інструмент для перетворення вирівняного плану на щоденну роботу. Інститут описує її як інструмент, що вирівнює обсяг і асортимент виробництва, розподіляючи канбан через фіксовані інтервали. Її також називають коробкою вирівнювання.
Конструкція являє собою сітку:
- Рядки. Кожен горизонтальний рядок містить один тип продукції, що ідентифікується номером деталі.
- Стовпці. Кожен вертикальний стовпець – це фіксований часовий інтервал для рівномірного вилучення канбанів. У прикладі інституту зміна починається о 7:00, а канбани вилучають кожні 20 хвилин.
- Канбани в комірках. Кожен канбан у комірці представляє один крок (pitch) виробництва для одного типу продукції.
Інститут визначає pitch як takt-час, помножений на кількість у упаковці. Матеріальник вилучає канбани на кожному інтервалі та розподіляє їх між виробничими процесами. Оскільки попит надходить короткими порціями, а не цілою зміною, добою чи тижнем, коробка вирівнює і обсяг, і асортимент.
У прикладі інституту продукт A має pitch 20 хвилин, тож отримує один канбан на інтервал. Продукт B має pitch 10 хвилин і отримує два канбани на інтервал. Продукт C має pitch 40 хвилин, тому його канбани з'являються в кожному другому інтервалі.
Як запровадити вирівнювання на заводі?
Починайте з малого і вирівняйте план раніше, ніж змінюватимете виробничу ділянку.
- Оберіть одну лінію і кілька продуктів. Беріть продукти зі стабільним попитом і схожими процесами.
- Розрахуйте takt. Поділіть чистий доступний час на попит клієнта.
- Визначте pitch. Помножте takt на кількість у упаковці, що відповідає вашим контейнерам.
- Побудуйте вирівняну послідовність. Розподіліть продукцію рівномірно протягом дня пропорційно до попиту.
- Перевірте переналаштування. Чи може лінія перемикатися стільки разів, скільки потребує послідовність? Якщо ні, спочатку скоротіть переналаштування або вирівнюйте більшими кроками.
- Сплануйте буфер. Розрахуйте буфер готової продукції на типові коливання попиту і позначте його місце.
- Вивільняйте роботу через фіксовані інтервали. Використовуйте коробку, дошку або просту таблицю.
- Переглядайте щотижня. Порівнюйте план і факт, коригуйте послідовність і буфер.
Вирівняна послідовність – це все ще план, і він має враховувати реальні обмеження. Тут допомагає планування зі скінченною потужністю: воно планує кожен ресурс з його реальною потужністю, тож послідовність показує конфлікти до того, як їх відчує цех.
Приклад: партії проти вирівняного дня
Це ілюстрація з вигаданими числами.
На лінії є 420 хвилин чистого робочого часу на день і щоденний попит 140 одиниць: 70 виробу A, 40 виробу B і 30 виробу C. Такт дорівнює 420 ÷ 140 = 3,0 хвилини. Кількість упаковки становить 10, тож пітч дорівнює 3,0 × 10 = 30 хвилин. Це дає 420 ÷ 30 = 14 пітчів на день: 7 для A, 4 для B і 3 для C.
План партіями. Спочатку A виробляється 7 пітчів, потім B — 4, потім C — 3. Виріб C виготовляється з 330-ї до 420-ї хвилини, тож він доступний лише наприкінці дня. Кожен виріб з'являється один раз на день.
Вирівняний план. Послідовність на 14 пітчів: A B A C A B A C A B A C A B.
- Виріб A з'являється 7 разів, B — 4 рази, а C — 3 рази, пропорційно до попиту.
- Виріб C виробляється кожен четвертий пітч, приблизно кожні 120 хвилин.
- Кожен виріб доступний кілька разів на день.
Тепер про вартість. План партіями потребує 2 переналаштувань на день, вирівняний план — 13. Якщо кожне переналаштування триває 30 хвилин, план партіями втрачає 2 × 30 = 60 хвилин. Вирівняний план втрачав би 13 × 30 = 390 хвилин, що є неможливим. Щоб втрачати не більше тих самих 60 хвилин, кожне переналаштування має тривати менше ніж 60 ÷ 13, тобто приблизно 4,6 хвилини. Якщо переналаштування неможливо скоротити до такого рівня, вирівнюйте більшими блоками, наприклад, виконуючи по два пітчі кожного виробу поспіль. Ці цифри є припущеннями. Перевірте власний час переналаштування.
Типові помилки
- Вирівнювання перед скороченням переналаштувань. Послідовність потребує багатьох переналаштувань. Якщо кожне з них триває довго, завод знову скочується до партій.
- Відсутній буфер готової продукції. Вирівнювання обсягів покладається на невеликий буфер біля відвантаження. Без нього коливання попиту знову впливають на виробництво.
- Запуск одразу з усіма виробами. Почніть з кількох виробів на одній лінії, набувайте досвіду, а потім розширюйте.
- План, який ніколи не переглядають. Попит змінюється. Переглядайте послідовність і буфер у фіксованому ритмі.
- Ігнорування обмежень потужності. Вирівнена послідовність, яка перевантажує одну машину, не є вирівняною. Перевіряйте її за реальними обмеженнями.
- Сприйняття як трюку з плануванням. Вирівнювання змінює роботу всього заводу, від постачання матеріалів до укомплектування персоналом. Залучайте ці команди.
Як може допомогти програмне забезпечення
Вручну побудувати вирівняну послідовність можна для кількох виробів. За наявності багатьох виробів, змін і машин план має враховувати більше обмежень. Polaris Optimizer від iFAKT автоматично формує оптимізовані виробничі плани з урахуванням обмежень, таких як ресурси, зміни, зони, кваліфікації та потужності. Використовуйте такий план як відправну точку і разом із командою перевірте, чи працює послідовність на лінії.
Наступний крок
Оберіть одну лінію з кількома виробами, розрахуйте такт і пітч та запишіть вирівняну послідовність на один день. Потім виміряйте час переналаштування, адже саме він визначає, чи працюватиме heijunka на цій лінії.