Что такое Хейдзунка?

Откуда пришла Хейдзунка?

Хейдзунка по-японски значит «выравнивание». В русскоязычной литературе тот же метод называют выравниванием производства, сглаживанием производства, выравниванием загрузки или выравнивающим планированием; в англоязычной говорят production leveling, production smoothing или level scheduling. На известной схеме «дома» Производственной системы Toyota Хейдзунка вместе со стандартной работой и Кайдзен лежит в фундаменте: колонны «точно вовремя» и дзидока держатся, пока фундамент прочен.

Метод направлен против одного из «трёх М» бережливого производства. Муда означает потери. Мура означает неравномерность: сегодня линия гонит, завтра простаивает. Мури означает перегрузку людей или оборудования сверх их возможностей. Мура чаще всего рождается не у клиента, а в самом производственном плане, и тянет за собой муду и мури: пиковый день оборачивается перегрузкой, тихий день простоем. Хейдзунка устраняет муру там, где она возникает: в плане.

Тайити Оно объяснял разницу притчей о черепахе и зайце. Линия, которая в начале недели работает сверхурочно, а к пятнице стоит без дела, похожа на зайца; линия, которая каждый день идёт в одном темпе с похожей нагрузкой каждый час, похожа на черепаху. Хейдзунка превращает зайца в черепаху. Ровный темп готовит почву и для стандартной работы, качества и Кайдзен: писать стандарт и измерять улучшение при нагрузке, которая меняется каждый день, трудно.

Принципы Хейдзунка: объём, ассортимент и единый темп

Хейдзунка выравнивает сразу две вещи. Первая: общий объём. Заказы за период суммируют и раскладывают по дням поровну. Вторая: ассортимент. Каждое изделие не сваливают в один день недели, а распределяют по всем дням и даже по часам смены. Если выровнять только объём, а ассортимент оставить большими партиями, нагрузка по-прежнему будет скакать.

Выгода проявляется в четырёх местах: гибкость делать то, что нужно клиенту, тогда, когда ему нужно; меньший риск непроданных запасов; равномерная загрузка персонала и оборудования; ровные заказы поставщикам. Последнее часто важнее всего: небольшое колебание плана на финальной сборке, проходя назад по цепочке поставок, превращается в растущие горы запасов (эффект хлыста). Основные принципы:

• И объём, и ассортимент. Если за неделю продают пять изделий A и пять изделий B, то вместо «в понедельник пять A, во вторник пять B» выпускают в последовательности A, B, A, B. Это называется выровненным смешанным производством.
• Не порядок заказов, а их структура. Хейдзунка не запускает заказы в том порядке, в каком они пришли. Она определяет общий объём и состав спроса за период и строит план, который каждый день повторяет эту структуру.
• План получает одна точка. Производственное задание в потоке создания ценности получает только один процесс: задающий темп процесс (пейсмейкер). Обычно это процесс ближе всего к клиенту, например финальная сборка. Процессы выше по потоку связаны с ним вытягиванием.
• Темп задаёт время такта. Время такта равно доступному рабочему времени за день, делённому на суточный спрос клиента. Линия работает в этом ритме; производить быстрее значит перепроизводить.
• Малые партии. Чтобы выровнять ассортимент, партии уменьшают. Идеальная партия равна количеству, которое клиент укладывает в одну тару.
• Быстрая переналадка. Малая партия означает частую смену изделий. Если переналадка длинная, Хейдзунка остаётся на бумаге; поэтому сокращение переналадки методом SMED служит предварительным условием выравнивания.
• Осознанный буфер. Если спрос заметно колеблется, небольшой запас готовой продукции защищает ровный план от внезапных всплесков заказов. Это тоже потери, но они предотвращают гораздо большие потери во всей остальной цепочке.

Ящик Хейдзунка и питч

Самый известный инструмент, который переносит ровный план в цех, называется ящиком Хейдзунка, или ящиком выравнивания загрузки. Это настенная ячеистая панель: строки соответствуют видам изделий, столбцы равным интервалам времени. Планировщик раскладывает карточки канбан по ячейкам в соответствии с заказом на день. Временная структура столбцов выравнивает объём, структура строк по изделиям выравнивает ассортимент. Карточка показывает не только сколько произвести, но и за какое время.

Интервал столбца называется питч: время, нужное для выпуска одной тары изделий. Формула простая: питч равен времени такта, умноженному на количество изделий в таре. В примере из Lean Lexicon время такта 1 минута, в таре 20 деталей, значит питч 20 минут.

Ящик сам по себе не работает; его обслуживает транспортировщик материалов. На каждом питче он проходит один и тот же маршрут: берёт из ящика следующую карточку, относит её на задающий темп процесс, забирает готовые изделия в супермаркет или на отгрузку и начинает цикл заново. Такое ритмичное изъятие не даёт перепроизводить и в течение одного питча сигнализирует руководителю о проблеме: если карточку не удалось забрать вовремя, линия отстаёт.

В непрерывных производствах (химия, пищевая промышленность, бумага, плёнка) та же идея работает под названием «колесо продуктов» (product wheel): все изделия, выпускаемые на агрегате, идут в фиксированной повторяющейся последовательности. За один оборот колеса каждое изделие семейства выпускается один раз; длительность оборота и есть интервал EPEx из раздела о показателях. Скорость вращения колеса определяет баланс между затратами на переналадку и затратами на хранение запасов: быстрое колесо означает больше переналадок, медленное больше запасов.

Как внедрить выравнивание производства: по шагам

Начинайте выравнивание не со всего завода, а с одного семейства изделий и его задающего темп процесса. Порядок такой:

• Измерьте спрос. Выгрузите заказы за последние несколько месяцев по каждому изделию и ответьте на два вопроса: как меняется общий объём во времени и есть ли сезонный пик? Из каких изделий складывается этот объём?
• Разделите изделия на группы. Изделия с большим и стабильным спросом, со средним спросом и редкие позиции с малым объёмом не планируют одинаково. Распространённый подход: первые две группы пополнять из небольшого запаса, редкие изделия делать под заказ.
• Определите запас готовой продукции. Рассчитайте, сколько и каких изделий держать на складе. Этот запас сохраняет план линии ровным, даже когда спрос колеблется.
• Выберите задающий темп процесс. План получает только он; обычно это финальная сборка. Не путайте его с узким местом: узкое место ограничено мощностью, а пейсмейкер задаёт ритм всему потоку.
• Проверьте готовность. Работает ли пейсмейкер в непрерывном потоке и стабильно ли выполняет задание по выпуску? Kaizen Express требует здесь коэффициента готовности оборудования не ниже 75 процентов; если он ниже, сначала устраните коренные причины.
• Определите размер партии и питч. Цель: выпускать партиями, равными количеству в таре клиента или кратными ему. Учтите разницу в трудоёмкости изделий и время переналадки при выборе стартовой партии; питч рассчитайте как время такта, умноженное на количество в таре.
• Запустите ящик и ритмичное изъятие. Разложите заказ дня по питчам, не ставьте трудоёмкие изделия подряд и стандартизируйте маршрут транспортировщика.
• Установите Андон. Когда партии уменьшаются, сразу видны мелкие остановки, брак и задержки, которые при больших партиях оставались незаметными. Андон на пейсмейкере мгновенно показывает отклонение и позволяет быстро принять контрмеру.
• Сокращайте переналадку, уменьшайте партию. Каждый выигрыш от SMED превращайте в меньшую партию. Конечная цель: менять изделие на пейсмейкере после каждой тары; для этого время переналадки должно стать меньше времени такта.

Частые ошибки

Заводы, которые пробуют выравнивание производства, чаще всего спотыкаются в одних и тех же местах.

• Выравнивать только объём. Уравнять суточный выпуск, но по-прежнему делать каждое изделие одной партией в свой день недели, не значит выровнять загрузку. В день трудоёмкого изделия снова сверхурочные, в день лёгкого снова простой.
• Начинать на неготовой линии. На процессе с частыми остановками и без непрерывного потока ровный план ломается в первый же день, и виноватым объявляют метод. Сначала наладьте поток и готовность оборудования.
• Отправлять план в несколько точек. Если каждый процесс получает свой план, процессы работают по разным планам. Начинаются споры о том, какой план правильный, а разрыв заполняется перепроизводством.
• Уменьшать партии, не сократив переналадку. Частая смена изделий при долгой переналадке съедает мощность. Партия уменьшается вслед за сокращением переналадки, а не наоборот.
• Стремиться к нулевому запасу готовой продукции. При колеблющемся спросе ровный план без буфера ломается на первом срочном заказе. Небольшой буфер защищает сам план.
• Менять план из-за каждого колебания. Небольшие колебания спроса не повод переписывать план. Мелкие колебания покрывают небольшими сверхурочными, крупные сезонные изменения корректировкой времени такта. Пересматривайте время такта не каждый день, а с определённой периодичностью, например раз в месяц.
• Самим раскачивать спрос. Бонусы продавцам за конец периода и акции создают всплески заказов, не связанные с реальной потребностью клиента. Выравнивание начинается и в продажах: пока искусственные пики не убраны, выровнять план трудно.
• Превратить ящик в украшение. Если карточки никто не забирает по питчам, ящик остаётся просто доской на стене. Без ритмичного изъятия отставание линии никто не заметит.

Как измерить результат Хейдзунка

Работает ли выравнивание, показывают несколько простых показателей. Измеряйте их для одного и того же семейства изделий до и после выравнивания:

• Выполнение по питчам. Сколько запланированных питчей закрыто вовремя? Если карточку не удалось забрать вовремя, питч сорван. Доля за день показывает, насколько линия держит темп.
• Каждое изделие в каждом интервале (EPEx или EPEI). Как часто вы можете выпустить все изделия семейства: раз в неделю, раз в день, раз в смену? Чем короче интервал, тем глубже выравнивание.
• Запас в днях. Сколько дней спроса покрывают запасы готовой продукции и незавершённого производства. По мере выравнивания ассортимента оба показателя должны снижаться.
• Время выполнения заказа. Время от получения заказа до отгрузки. При выровненном ассортименте оно сокращается.
• Колебания сверхурочных. Как меняется число сверхурочных часов изо дня в день. Ровный план выравнивает и нагрузку на людей.
• Отношение переналадки к такту. Насколько время переналадки на пейсмейкере близко ко времени такта? Это отношение показывает, можно ли уменьшать партию дальше.
• Колебания заказов поставщикам. Насколько меняются еженедельные заказы материалов. Выгода от Хейдзунка часто видна именно здесь, за воротами завода.

Пример: первое выравнивание на сборочной линии с тремя изделиями

Пример сценария

Сборочная линия выпускает три изделия одного семейства: A, B и C. Средний недельный спрос 1200 штук: 600 A, 360 B и 240 C. Сейчас линия работает большими партиями: с понедельника до обеда среды A, затем B, в пятницу C. Изделие C самое трудоёмкое, поэтому пятничные сверхурочные стали нормой, а клиент, которому C нужно во вторник, ждёт. Все числа в этом примере условные.

Первый шаг: выравнивание по дням. Недельный спрос делят на пять дней: каждый день 120 A, 72 B и 48 C, всего 240 штук. Теперь линия каждый день делает все три изделия, и показатель EPEx сокращается с недели до одного дня. Переналадка занимает 20 минут, в день их нужно три. После переналадок остаётся 400 минут чистого рабочего времени, то есть 24 000 секунд; время такта 24 000 / 240 = 100 секунд.

Второй шаг: выравнивание по питчам. Клиент получает изделия в коробках по 12 штук; питч равен 100 секунд × 12 = 1200 секунд, то есть 20 минут. В дне 20 питчей: 10 коробок A, 6 коробок B и 4 коробки C. В ящик Хейдзунка записывают последовательность на десять питчей и повторяют её дважды в день: A, B, A, C, A, B, A, B, A, C. Трудоёмкое C никогда не идёт подряд. Но такая последовательность требует менять изделие на каждом питче, а при 20-минутной переналадке это невозможно. Поэтому первый месяц команда работает с выравниванием по дням и открывает проект SMED на пейсмейкере.

Первые четыре недели команда следит за выполнением по питчам, запасом в днях и ежедневными сверхурочными. По мере сокращения переналадки партии уменьшаются: сначала два круга в день (каждое изделие утром и после обеда), затем четыре круга в день и, наконец, последовательность по питчам. Следующий шаг не делают, пока не измерен результат предыдущего.