Flexibilizando e nivelando a produção com o heijunka

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.

heijuka4Cristiano Bertulucci Silveira

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 estresse 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.

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Sistema de produção tradicional x nivelada (heijunka)

A figura acima (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.

este dia, há uma transição e se inicia a produção de tratores de pequeno porte que estende até sexta-feira. Depois de mais uma troca, os maiores tratores, que são de menor demanda, são feitos na sexta-feira.

Este método típico desnivelado cria alguns 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 (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.

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.

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 como 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 abaixo:

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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 cálculo 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: 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 ao 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 mantêm 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 demandado pelo cliente). Este ritmo também é conhecido por takt time.

Os principais benefícios da aplicação do conceito heijunka incluem a 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; e menos estresse dos funcionários.

Cristiano Bertulucci Silveira é engenheiro eletricista pela Unesp com MBA em Gestão de Projetos pela FVG e certificado pelo PMI. Atuou em gestão de ativos e gestão de projetos em grandes empresas como CBA-Votorantim Metais, Siemens e Votorantim Cimentos. Atualmente é diretor de projetos da Citisystems – cristiano@citisystems.com.br – Skype: cristianociti



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