Heijunka – Flexibilizar e nivelar a produção

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heijunka é o ato de nivelar a variedade ou o volume de itens produzidos em um processo ao longo de um período de tempo. É um conceito que está relacionado à programação da produção e é a principal ferramenta aplicada para gerar estabilidade na produção. Ele é utilizado para prevenir o excesso de lotes, tipos de produtos e flutuações no volume dos produtos.

“A tartaruga é mais lenta, mas consistente. Causa menos desperdício e é muito mais desejável do que a lebre veloz que corre à frente e depois para, ocasionalmente, a cochilar. O sistema Toyota de Produção pode ser realizado somente quando todos os trabalhadores se tornam tartarugas.”– Taiichi Ohno, 1988

 

Atualmente muitas empresas tem como objetivo colocar em prática o Lean Manufacturing e produzir exatamente o que o cliente pede e quando ele pede. Todavia, o que acontece é que muitas empresas aceitam pedidos que oscilam de mês a mês. Desta forma é realizada a programação  desigual da produção e isso acarreta em uma série de problemas que abrangem desde o pagamento de horas extras a funcionários até o stress de pessoas e equipamentos em determinado período. Esta situação pode criar grandes quantidades de estoque, ocultar problemas e piorar a qualidade do produto, criando uma dificuldade para a empresa manter um fluxo de trabalho como o Lean requer.

Produção Tradicional x Produção Nivelada

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Figura 1 – sistema de produção Tradicional x Nivelada (heijunka)

A Figura 1 (a) representa um exemplo de produção desnivelada tradicional para a Empresa X, que fabrica tratores. A linha faz tratores de pequeno, médio e grande porte. Os tratores médios são os grandes vendedores e são feitas no início da semana, de segunda até quarta-feira. Neste dia, há uma transição e inicia-se a produção de tratores de pequeno porte que estende até sexta-feira. Depois de mais uma troca, os maiores tratores, que são em menor demanda, são feitos na sexta-feira. Este método típico desnivelado cria quatro problemas:

  • Os clientes geralmente não são previsíveis na compra de produtos. Se o cliente decide comprar os tratores grandes no início da semana, a planta terá problemas.
  • Existe o risco das mercadorias não serem vendidas, devendo ser mantidas em inventário aumentando o custo de estocagem.
  • A utilização dos recursos é desequilibrada (poderão haver horas extras e utilização maior de alguns equipamentos).
  • Há uma demanda irregular em processos anteriores.

A Figura 1 (b) já representa um exemplo de modelo misto de produção nivelada. Neste exemplo, ao reduzir o tempo de troca na confecção de produtos e empregando outros métodos enxutos, a planta é capaz de construir os tratores em qualquer ordem que desejar. Tem-se então os seguintes benefícios:

  • Flexibilidade para fazer o que o cliente quer e quando ele quer.
  • Redução do risco de produtos não vendidos.
  • Uso equilibrado de trabalho e máquinas.
  • Nivelamento entre demanda sobre os processos e fornecedores.

Requisitos para Produção Nivelada

Para que um bom nivelamento de produção seja alcançado é importante obedecer os seguintes requisitos:

  • Preferencialmente devem ser nivelados os itens mais frequentes e de maior volume;
  • O ritmo de produção (takt time) e o tamanho dos intervalos de produção. (pich) devem ser estabelecidos e mantidos atualizados;
  • A frequência de produção dos itens (PTP do sistema) e o tamanho do estoque final de itens devem ser estabelecidos;
  • Os tempos de setup devem ser mantidos baixos;
  • Deve-se trabalhar com operações padronizadas;
  • Deve-se utilizar dados de controle da produção para sustentabilidade da produção nivelada.

Heijunka – Um exemplo Prático

A aplicação do heijunka consiste em fazer o nivelamento da produção de acordo com o pedido total do cliente, convertendo a instabilidade da demanda dos clientes em um processo de manufatura nivelado e previsível. Tomemos com exemplo uma situação em que se deseja construir os produtos A e B na sequência dos pedidos do cliente. Ex.: A, A, B, A ,B, B, B, A. Se colocada esta sequência na linha de produção você possuirá um sistema irregular e se seu pedido na segunda-feira for duas vezes maior do que na terça, terá que pagar horas extras. A solução é criar uma agenda nivelada de produção. Neste exemplo, o programa deverá fazer cinco peças de A e cinco de B. Então uma programação nivelada poderá ser: ABABABABAB.

Percebe-se facilmente que é trivial o entendimento de que o nivelamento por volume e produção traz benefícios em toda a cadeia de valor. O problema permanece em como controlar a produção, de modo que o heijunka verdadeiro (nivelamento) é constantemente atingido. O sistema Toyota de produção veio com uma resposta simples, na forma de caixa heijunka.

Uma típica caixa heijunka possui linhas horizontais para cada membro de uma família de produtos: neste caso três (A,B e C). Possui ainda colunas verticais para intervalos de tempo idênticos de produção, neste caso 20 minutos. Um controle Kanban é colocado nas ranhuras criadas, em proporção com o número de itens a serem produzidos de um tipo de produto, durante um dado intervalo de tempo. Veja a Figura 2 abaixo:

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Figura 2 – heijunka – Exemplo de nivelamento de produção.

O quadro é dividido em duas partes (superior e inferior). Enquanto a parte superior (Ordem de Produção) é responsável por gerir a programação da produção, a parte inferior (Situação de Estoque) faz o controle de estoques utilizando o Kanban.

Para cada produto, são definidas faixas verdes, amarelas e vermelhas indicando visualmente o nível de estoque de cada um. Quando por exemplo o cliente demandar o produto A, deve-se colocar um cartão na zona verde, da esquerda para direita, representando que este produto foi consumido. Esta ação deverá ser repetida até que passe pela faixa amarela e a faixa vermelha esteja próxima de ser atingida. A faixa vermelha por sua vez é estabelecida baseando-se no calculo de tempo de setup da linha, o tempo de espera para o produto ficar pronto e um tempo de segurança. Ou seja, quando ela for atingida, ainda haverá tempo de produzir o produto sem que o estoque seja finalizado e o cliente possa ser atendido. Uma pessoa responsável (programador) deve estar atento à situação de estoque (região inferior do quadro) para retirar o cartão da situação de estoque e colocá-lo na régua de ordem de produção no momento adequado. A regra é colocar primeiro na régua de ordem de produção os cartões de produtos que estejam na iminência de atingir a região vermelha. Estes deverão ser produzidos primeiro.

No exemplo acima, para obter o quadro, definimos algumas informações importantes. São elas:

  • O produto A leva 20 minutos para ser produzido e seu nível máximo de estoque é de 20 unidades;
  • O produto B leva 10 minutos para ser produzido e seu nível máximo de estoque é de 40 unidades;
  • O produto C leva 40 minutos para ser produzido e seu nível máximo de estoque é de 10 unidades;

Note também que a parte superior, denominada ordem de produção, foi estabelecida considerando intervalos de 20 em 20 minutos partindo das 6:00 até as 14:00, período completo de 1 turno.

Com relação oo ritmo de produção, veja que ele passa a ser ditado pelo cliente e pela demanda de produtos, não sendo mais imposta pelo líder de produção. Trabalhando desta forma, os estoque se mantem em padrões não muito altos e nem muito baixos. Você definirá qual será o estoque máximo de cada produto. Por este motivo que o heijunka e o JIT (Just in Time) trabalham em conjunto. Caso deseje saber o ritmo da produção, você poderá calcular da seguinte forma:  (tempo disponível de trabalho por turno) dividido pela (quantidade de produto damandado pelo cliente).  Este ritmo também é conhecido por takt time.

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Principais benefícios da aplicação do conceito Heijunka

  • Diminuição dos estoques de produtos acabados;
  • Menor ocupação de armazéns;
  • Redução de custos;
  • Equilíbrio na utilização de recursos;
  • Demanda regular em processos anteriores;
  • Elimina desperdícios;
  • Favorece a padronização dos processos;
  • Menos stress dos funcionários.

 

Formado em Engenharia Elétrica pela UNESP (Universidade Estadual Paulista) com Pós Graduação MBA em Gestão de Projetos pela FVG (Fundação Getúlio Vargas) e certificação internacional em Gestão de Projetos pelo PMI (Project Management Institute). Também possui certificação Green Belt em Lean Six Sigma. Atuou na implantação dos pilares de Engenharia de Confiabilidade Operacional e Gestão de Ativos Industriais em grandes empresas como Votorantim Metais (CBA) e Votorantim Cimentos. Como Gerente de Projetos pela Siemens e Citisystems, coordenou vários projetos de automação e redução de custos em empresas como Usiminas, JBS Friboi, Metso, Taesa, Cemig, Aisin, Johnson Controls, Tecsis, Parmalat, entre outras. Possui experiência na implementação de ferramentas Lean Manufacturing em empresas como: Faurecia, ASBG, Aisin Automotive, Honda, Unicharm e Flextronics. Atualmente é Diretor de Projetos na empresa Citisystems e membro do Conselho de Administração da Inova, organização gestora do Parque Tecnológico de Sorocaba.

  • Eduardo Braga

    Caro Cristiano,

    Como professor, eu venho lhe parabenizar pelo post bastante simples e objetivo sobre o heijunka. E é de interesse dizer que tais ferramentas eu uso nas ementas de minhas disciplinas, de forma que possa compartilhar com meus alunos da Engenharia de Produção e de Administração um conhecimento que se mostra diferenciado e bastante aplicado na indústria, como pode ser visto nas exemplificações.

    Sucesso e persevere no compartilhamento deste conhecimento.

  • Alice so Nascimento Melania

    A tartaruga é mais lenta, mas consistente. Causa menos desperdício e é muito mais desejável do que a lebre veloz que corre à frente e depois para, ocasionalmente, a cochilar. O sistema Toyota de Produção pode ser realizado somente quando todos os trabalhadores se tornam tartarugas.– Taiichi Ohno, 1988 , concordo com o senhor Taiichi Ohno, a muito tempo atrás falei sobre isto, sobre a tartaruga, em uma empresa de grande porte, fui reprovada, não passei no teste por isto, falaram que foi por causa da tartaruga, porque eu não poderia trabalhar no sistema tartaruga, eles não me aceitaram, muitos anos, e hoje não tenho mas interesse, mais sabemos que usar o estilo Tartaruga não nos perdemos no tempo, não é a velocidade que nos conduz a vitória, é menos erros, menos momentos errôneos, calcular tudo ao nosso redor, pesar o que nos faz mau, o que não conduz a vida produtiva, aí sim, conseguimos nos aplumar, fora isto fica difícil, erros todos nós erramos, mais precisamos calcular todos os nossos atos, para empresa não cair a produção, é assim que sinto, quando se usa o sistema Tartaruga, tudo é planejado de maneira sutil e eficaz, a empresa que acha que a velocidade é fato, não tem como ficar no auge da produtividade e bons funcionários, ficam igual a lebre o cansaço, se perde no meio do caminho, eles dependem deste movimento, tartaruga, para poder associar a empresa e a luta deles diária, é uma prevenção de doenças, e males que os humanos ainda não percebeu, quanto mais corremos sem direção, a queda é grande da empresa, direção está no calculo e no movimento de cada pensamento justo e eficaz, porque o sistema tartaruga nos inicia a unica probabilidade, de não errar? Lógico que tem erros, mais temos tempo suficiente para rever tudo, e assim ficam os funcionários bem sucedidos em seus lares, na empresa a produção é esmerada, porque nunca poderemos fugir de uma situação, olha só a tartaruga de novo, aí, no sentido horário do funcionário, que são pessoas, que precisam sempre de um respaldo, sempre procurar entender alguma falha e sentir que podemos ser nós que poderíamos estar ali, então absorvo dia a dia o sistema tartaruga desde que nasci, é assim que observo um ser maravilhoso.