Lunedì e martedì tutta la linea su un prodotto, mercoledì e giovedì su un altro, venerdì sul terzo. Pochi cambi, macchine sempre “in tiro”, programma semplice da leggere. Poi il cliente chiede il primo prodotto di mercoledì, il magazzino è vuoto e i reparti a monte passano la settimana tra picchi e fermi. L’heijunka nasce per uscire da questa trappola: non seguire le onde della domanda, ma distribuire il lavoro in modo regolare nel tempo.

Capitolo 1Che cos’è l’heijunka

Heijunka è una parola giapponese che si traduce con “livellamento”, nel senso di rendere piano, uniforme. Nel Toyota Production System indica il livellamento della produzione: distribuire nel tempo sia la quantità totale da produrre sia il mix dei diversi prodotti, in modo che ogni giorno, e idealmente ogni ora, il carico di lavoro sia il più possibile simile.

Il livellamento ha quindi due dimensioni, che vedremo una per una:

• Livellamento del volume: produrre ogni giorno la stessa quantità complessiva, calcolata sulla domanda media, anziché inseguire gli ordini che salgono e scendono da una settimana all’altra.
• Livellamento del mix: alternare i diversi prodotti in sequenze brevi e ripetute, anziché raggrupparli in lotti grandi che occupano la linea per giorni.

L’heijunka non è uno strumento isolato come un cartellino o una procedura. È un modo di programmare la produzione, con alcuni strumenti pratici che lo rendono possibile: il calcolo del pitch, la cassetta di livellamento (la heijunka box) e la scelta di un unico punto del flusso, il pacemaker, in cui il programma viene introdotto.

Il posto nella casa del TPS

Il TPS viene spesso disegnato come una casa: due pilastri, il Just in Time e il Jidoka, appoggiati su fondamenta fatte di stabilità. Le versioni del disegno sono molte e non esiste un modello “ufficiale” unico; in diverse rappresentazioni, per esempio in quella proposta da Jeffrey Liker in The Toyota Way, l’heijunka compare proprio nelle fondamenta, accanto ai processi stabili e standardizzati e al controllo visivo.

La posizione è significativa: il livellamento non è una rifinitura da aggiungere alla fine, ma una delle condizioni su cui poggia tutto il resto. Liker gli dedica uno dei quattordici principi del suo libro, il quarto, riassunto con l’immagine della tartaruga che, lenta ma costante, arriva prima della lepre che alterna scatti e soste. Yasuhiro Monden, nel suo testo sul TPS, insiste sullo stesso punto: senza una produzione livellata il kanban trasmette a monte ogni oscillazione.

Capitolo 2Perché livellare: mura, muri, muda

Nel linguaggio Toyota le inefficienze vengono spesso raccolte in tre parole giapponesi che iniziano con “mu”. Di solito si parla solo della terza, ma le prime due sono la sua origine.

Il legame è diretto: l’irregolarità (mura) genera sovraccarico (muri) nei momenti di picco e spreco (muda) in quelli di calo. Se un reparto deve essere dimensionato per il giorno peggiore, negli altri giorni avrà persone, macchine e materiali in eccesso. Ecco perché una caccia ai sette sprechi che ignora l’irregolarità del carico rischia di curare i sintomi e non la causa.

L’effetto frusta a monte

Il danno più grande dei lotti grandi non si vede nel reparto che li produce, ma a monte. Ogni passaggio della catena riceve la domanda del passaggio successivo già “impacchettata” in lotti, la impacchetta a sua volta e la passa indietro. Una domanda finale abbastanza regolare si trasforma, risalendo, in ordini sempre più irregolari: settimane di picco seguite da settimane senza richieste. Nella logistica il fenomeno è noto come effetto frusta (bullwhip effect): un piccolo movimento del polso diventa un’onda ampia sulla punta.

Il cliente può continuare a ordinare con le sue normali oscillazioni: livellando al punto giusto del flusso, è la fabbrica che smette di trasformarle in onde.

Capitolo 3Livellare il volume e livellare il mix

Il livellamento del volume

La domanda reale non è mai perfettamente costante: una settimana arrivano più ordini, quella dopo meno. Livellare il volume significa non trasferire queste oscillazioni direttamente sulla produzione, ma produrre ogni giorno una quantità stabile, calcolata sulla domanda media di un periodo (per esempio il mese), e rivederla periodicamente.

Le differenze tra quanto si produce e quanto si spedisce vengono assorbite da una scorta di prodotti finiti dimensionata apposta. Un esempio con numeri inventati: se in quattro settimane gli ordini sono 2.100, 2.400, 2.000 e 2.500 pezzi, la media è 2.250. Producendo sempre 2.250 pezzi a settimana, la scorta sale di 150 pezzi nella prima settimana, torna a zero nella seconda, sale di 250 nella terza e torna a zero nella quarta. Con una scorta di sicurezza aggiuntiva per gli imprevisti, la fabbrica lavora a ritmo costante e il cliente viene servito comunque.

Sembra un controsenso Lean, perché si aggiunge una scorta. In realtà è una scorta piccola, voluta e controllata in un solo punto, che permette di eliminare scorte molto più grandi e disordinate lungo tutto il flusso.

Il livellamento del mix

Il volume costante non basta. Una linea può produrre 450 pezzi ogni giorno e, nello stesso tempo, fare per due giorni solo il prodotto A e per altri due solo il prodotto B. Il volume è piatto, ma i processi a monte che preparano i componenti di A ricevono tutta la richiesta in due giorni e poi niente per il resto della settimana.

Livellare il mix significa distribuire i prodotti nel tempo in proporzione alla loro domanda: prima ogni settimana, poi ogni giorno, poi ogni turno, fino a sequenze brevi ripetute nel turno. Ogni passo verso intervalli più brevi aumenta però il numero di cambi formato, ed è qui che l’heijunka incontra i suoi prerequisiti.

Capitolo 4Un esempio con i numeri

Prendiamo una linea che produce tre prodotti, A, B e C. I numeri sono inventati a scopo didattico, ma coerenti tra loro e ricontrollati.

Confrontiamo tre modi di programmare la stessa domanda settimanale.

1. A lotti settimanali

Lunedì e martedì A, mercoledì e giovedì B, venerdì C. Solo 3 cambi a settimana. Ma guarda le conseguenze. Se il cliente ritira ogni giorno la sua quota (180 A, 180 B, 90 C), a fine giornata a magazzino ci sono sempre 720 pezzi di prodotto finito, cioè 1,6 giorni di domanda, e ogni prodotto arriva a zero proprio il giorno prima di essere riprodotto: senza scorta di sicurezza, basta un ritardo per lasciare il cliente senza merce. Se di mercoledì il cliente chiede più A, la risposta arriva il lunedì successivo.

A monte va ancora peggio. I componenti specifici di A vengono richiesti per 450 pezzi al giorno lunedì e martedì e per zero pezzi nel resto della settimana: il picco è 2,5 volte la media di 180. Per C il rapporto è ancora più alto: 450 pezzi il venerdì contro una media di 90, cioè 5 volte. Chi produce quei componenti deve avere capacità o scorte dimensionate su picchi che durano un giorno o due.

2. Livellata ogni giorno

Ogni giorno 180 A, 180 B e 90 C. I cambi salgono a 3 al giorno, 15 a settimana, e il margine di 75 minuti si divide in tre: ogni cambio deve durare al massimo 25 minuti. In cambio, ogni prodotto è disponibile tutti i giorni, la scorta di prodotti finiti necessaria scende a una frazione di giornata, un cambio di mix chiesto dal cliente si può seguire dal giorno dopo e i processi a monte ricevono ogni giorno la stessa richiesta.

3. Livellata a pitch

Il passo successivo è alternare i prodotti una cassa alla volta, con una sequenza come A B C A B ripetuta tre volte nel turno. In questa sequenza ogni cassa è di un prodotto diverso dalla precedente, quindi i cambi diventano 15 al giorno e ognuno deve stare in 75 / 15 = 5 minuti. Se oggi un cambio richiede 20 minuti, il livellamento giornaliero è già alla portata (3 × 20 = 60 minuti, dentro il margine di 75), quello a pitch no (15 × 20 = 300 minuti). È esattamente il motivo per cui l’heijunka va sempre insieme allo SMED.

Capitolo 5Il pitch: il passo del livellamento

Per livellare in reparto serve un’unità di tempo pratica, più lunga del singolo pezzo e più corta del turno. È il pitch: il tempo necessario a produrre un contenitore standard al ritmo del cliente.

Il pitch è il battito con cui la produzione viene rilasciata e ritirata. Ogni 30 minuti, nell’esempio, si dà al pacemaker l’ordine di produrre una cassa e si ritira la cassa precedente. Questo ha due effetti pratici:

• Il programma diventa piccolo e leggibile. Al reparto non si consegna un piano settimanale, ma un’istruzione per volta, ogni mezz’ora.
• Gli scostamenti si vedono subito. Se allo scadere del pitch la cassa non è pronta, il problema emerge entro mezz’ora, non alla fine della settimana quando ormai il ritardo è accumulato.

Se i prodotti hanno contenitori diversi, ognuno ha il suo pitch: con una cassa da 15 pezzi e lo stesso takt, il pitch sarebbe 60 × 15 = 900 secondi, cioè 15 minuti. Per tenere semplice la programmazione si cerca di usare contenitori di dimensioni coerenti per tutta la famiglia.

Capitolo 6La heijunka box

Lo strumento fisico del livellamento è la heijunka box, o cassetta di livellamento: una bacheca a caselle, spesso montata vicino al pacemaker. Le righe corrispondono ai prodotti, le colonne agli intervalli di pitch del turno. In ogni casella si inserisce un cartellino kanban, che rappresenta un contenitore da produrre in quell’intervallo.

Come si usa

1. Chi programma carica la box per il turno o per il giorno, disponendo i cartellini kanban nella sequenza livellata. Il volume deriva dalla domanda media, il mix dalle proporzioni tra i prodotti.
2. A ogni pitch l’addetto al prelievo (spesso chiamato con il termine inglese water spider o con il giapponese mizusumashi) preleva il cartellino della colonna corrente e lo porta al pacemaker.
3. Il pacemaker produce il contenitore indicato dal cartellino, nel tempo di un pitch.
4. Al giro successivo l’addetto ritira il contenitore finito e lo porta al supermercato dei prodotti finiti o alla spedizione, e consegna il cartellino seguente.
5. A monte, il kanban fa il resto: il pacemaker preleva i componenti dai supermercati e i processi a monte reintegrano solo ciò che è stato consumato, ricevendo prelievi già regolari.

La heijunka box è l’anello che unisce livellamento e Kanban: il kanban da solo trasmette a monte la domanda così come arriva, la box fa sì che arrivi già livellata. È anche uno strumento di Visual Management: chiunque passi davanti vede se il turno è in anticipo o in ritardo. Art Smalley, in Creating Level Pull, descrive in dettaglio questo sistema.

Capitolo 7Il pacemaker e la mappa dello stato futuro

Dove si livella? Non in ogni reparto. Nella logica descritta da Rother e Shook in Learning to See, il programma di produzione entra nel flusso in un unico punto, il processo pacemaker, che dà il ritmo a tutti gli altri. È anche il punto in cui si livella il mix.

• A valle del pacemaker il materiale scorre in flusso continuo o in corsie FIFO fino alla spedizione: non serve un altro programma, perché l’ordine di lavorazione è già stabilito.
• A monte del pacemaker i processi sono collegati da supermercati e kanban: producono solo ciò che il pacemaker ha prelevato.

Di solito il pacemaker è il processo più vicino al cliente che lavora ancora in modo controllabile, per esempio una linea di montaggio o una cella di assemblaggio finale. Scegliere il pacemaker e decidere come livellare il mix sono due delle domande guida che Rother e Shook propongono per disegnare la mappa dello stato futuro; nella mappa, la heijunka box ha un’icona propria, collocata sul flusso informativo che arriva al pacemaker.

Con programmi separati per ogni reparto, anche livellati, basta un piccolo scostamento per far divergere i piani. Con un unico pacemaker, invece, la regolarità si propaga a monte attraverso i kanban, senza ricalcolare nulla.

Capitolo 8I prerequisiti

L’heijunka chiede alla fabbrica di fare più spesso cose che oggi fa di rado: cambiare prodotto, rifornire i componenti, rispettare un ritmo preciso. Senza alcune condizioni di base, il livellamento resta sulla carta.

C’è poi un prerequisito meno tecnico: la collaborazione tra produzione, programmazione e commerciale. Se le funzioni non condividono il perché della scorta di prodotti finiti e della rinuncia ai lotti “comodi”, alla prima urgenza la box viene scavalcata.

Capitolo 9Heijunka in aziende italiane

Il livellamento non è una tecnica da grandi linee automobilistiche. Nelle aziende manifatturiere italiane, spesso caratterizzate da molte varianti e lotti medio-piccoli, i problemi che risolve sono all’ordine del giorno. Ecco alcune situazioni tipiche, descritte in forma generale.

Quasi nessuna azienda livella tutti i codici allo stesso modo. I codici ad alto volume e domanda stabile si livellano con intervalli brevi; quelli a bassa rotazione o su commessa trovano spazi riservati nella box o si producono a ordine, senza scavalcare la sequenza degli altri.

Capitolo 10Errori comuni e primi passi

L’heijunka è facile da spiegare su un foglio e difficile da mantenere in reparto. Gli errori più frequenti si somigliano molto.

• Livellare senza ridurre i tempi di cambio. È l’errore più comune: si moltiplicano i cambi senza averli accorciati e la capacità sparisce. Dopo poche settimane si torna ai lotti grandi, convinti che “da noi non funziona”.
• Livellare un processo instabile. Se il pacemaker ha guasti frequenti, scarti o mancanze di materiale, il pitch salta di continuo e la box diventa un tabellone di ritardi. Prima si stabilizza, poi si livella.
• Confondere il livellamento con lo “spianare” le vendite. L’heijunka non chiede al cliente di ordinare in modo regolare e non è un obiettivo commerciale: è il modo in cui la fabbrica organizza la propria produzione rispetto a una domanda che resta variabile, usando una scorta controllata come cuscinetto.
• Livellare in tanti punti. Programmi livellati inviati a ogni reparto si disallineano presto. Il programma entra al pacemaker; il resto lo fa il kanban.
• Caricare la box tutta insieme. Se i cartellini vengono consegnati in blocco all’inizio del turno, il reparto torna a raggrupparli in lotti e il ritmo si perde.

Come iniziare

Non serve partire dal pitch. Molte aziende fanno un primo grande passo semplicemente passando dal ciclo settimanale a quello giornaliero sui codici principali. Ogni riduzione dell’intervallo fa emergere un nuovo ostacolo, un cambio ancora troppo lungo, un componente che manca, un’attrezzatura non pronta: sono i problemi da affrontare con il Kaizen, uno alla volta. Per i termini usati qui puoi consultare il glossario Lean.

Capitolo 11Heijunka e gli altri strumenti Lean

L’heijunka si appoggia su altri strumenti e, allo stesso tempo, li rende più efficaci. È difficile parlarne in isolamento.

Insieme, kanban e livellamento formano il level pull descritto da Smalley: il cliente “tira” e la fabbrica risponde a un ritmo regolare. E il takt che definisce il pitch è lo stesso che serve allo Standard Work per bilanciare il lavoro.

Video lezioneDa dove partire: i principi Lean in video

Nell’attesa, il punto di partenza giusto è la Lezione 1, che introduce i principi da cui nasce anche il livellamento: valore per il cliente, flusso, eliminazione degli sprechi. Per il prerequisito più importante dell’heijunka, la riduzione dei tempi di cambio, puoi proseguire con la lezione sullo SMED, e per l’affidabilità del pacemaker con quella sul TPM.

Lezione 1 · Principi e strategie del Lean Management