Politecnico di Milano IV Facoltà di Ingegneria di Milano. Introduzione ai sistemi produttivi Caratteristiche, pregi e difetti delle varie soluzioni

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1 olitecnico di ilano IV Facoltà di Ingegneria di ilano FEAII Impianti Industriali Introduzione ai sistemi produttivi Caratteristiche, pregi e difetti delle varie soluzioni Caratteristiche e prestazioni er poter parlare della caratteristiche e delle peculiarità proprie di ciascuna tipologia di sistema produttivo, è necessario conoscere quali sono le prestazioni su cui essi sono misurati; Senza introdurre nello specifico nessuna modalità di misura, le prestazioni di un sistema produttivo possono essere articolate come descritto a seguire. FEAII IIANTI INDUSTRIALI Caratteristiche dei S - -

2 Il quadro delle prestazioni Efficacia ed Efficienza. Risultato dell azienda Desiderio del cliente Efficacia = Risultato azienda Desiderio del cliente Valore del Risultato dell azienda Valore delle risorse profuse per ottenere quel risultato Efficienza = Valore del risultato in output * Valore delle risorse in input *talvolta si usa l inverso FEAII IIANTI INDUSTRIALI Caratteristiche dei S - - Il quadro delle prestazioni SERVIZIO Assistenza pre-vendita post-vendita untualità Disponibilità Accuratezza FLESSIBILITA Di progetto, o di targa ersonalizzazione Flessibilità di piano Flessibilità di prodotto Conformità in field QUALITA Availability Conformità in house (scarti) Flessibilità di mix Flessibilità di volume (elasticità) ateriali (diretti, indiretti) Capitale (fisso, circolante) anodopera (diretta, indiretta) Energia RODUTTIVITA FEAII IIANTI INDUSTRIALI Caratteristiche dei S - -

3 Ripresa Class. dei sistemi produttivi Sistemi roduttivi er arti er rocesso Fabbricazione Assemblaggio er reparti (o Job Shop) Celle di Fabbricazione osto Fisso Isola FS o FC Trasferimento (o a flusso) Linee di fabbricazione (o a flusso) Vincolato Non Vincolato Continuo A cadenza FEAII IIANTI INDUSTRIALI Caratteristiche dei S - - Il Job Shop - Caratteristiche E' un sistema di fabbricazione realizzato per REARTI nel quale sono presenti differenti macchine. I reparti sono costruiti per AFFINITA TECNOLOGICA Tornitura Fresatura Foratura Rettifica ontaggio finale agazzino materie prime A B Controllo qualità agazzino prodotto finito A B Accettazione Spedizione FEAII IIANTI INDUSTRIALI Caratteristiche dei S -6 -

4 Il Job Shop - Caratteristiche Ogni prodotto ha un proprio CICLO TECNOLOGICO che prevede il passaggio su alcune macchine I flussi sono estremamente intrecciati La manodopera è spesso la risorsa critica (limitata) I prodotti spendono gran parte del loro tempo in ATTESE o CODE Sono presenti spesso cicli alternativi FEAII IIANTI INDUSTRIALI Caratteristiche dei S -7 - Job shop - regi Estrema flessibilità di prodotto e di mix Disponibilità di macchine generiche e quindi capacità di lavorare un mix potenzialmente infinito di particolari Specializzazione della manodopera per aree, con controllo e supervisione più efficace ossibilità di valutare ed incentivare i singoli operatori; Robustezza ai guasti, grazie ai cicli alternativi inor duplicazione di macchinario (investimenti minori) FEAII IIANTI INDUSTRIALI Caratteristiche dei S -8 -

5 Il Job Shop - Difetti Elevato Work In rogress Elevati tempi di attraversamento Scarsa saturazione delle macchine Livello qualitativo poco costante Necessità di manodopera qualificata Elevato consumo di risorse per la movimentazione interna Difficoltà nel seguire i flussi dei prodotti Difficoltà nella pianificazione della roduzione Difficoltà nel prevedere i colli di bottiglia Estrema dipendenza delle prestazioni dal mix di prodotti da lavorare FEAII IIANTI INDUSTRIALI Caratteristiche dei S -9 - Linee transfer di fabbricazione - Caratteristiche Classica soluzione in cui vi sono una serie di stazioni attraverso cui avviene la realizzazione del prodotto; Le stazioni sono disposte in linea (non necessariamente retta) Le macchine sono dedicate alla fabbricazione di un prodotto o di una famiglia di prodotto I ritmi produttivi sono estremamente elevati La soluzione è efficiente ma rigida FEAII IIANTI INDUSTRIALI Caratteristiche dei S -0 -

6 Linee transfer di fabbricazione - regi Flussi di materiale più lineari e razionali inor costo di movimentazione dei materiali inor tempo di attraversamento inor work-in-process Semplificazione nella gestione della produzione aggior efficienza nell utilizzo degli spazi Incentivo per i gruppi ad aumentare la produttività (incentivazione di gruppo) ersonale meno qualificato (elevata ripetitività) FEAII IIANTI INDUSTRIALI Caratteristiche dei S - - Linee transfer di fabbricazione - Difetti Forte dipendenza dai guasti delle macchine Estrema sensibilità alle modifiche di prodotto (elevati investimenti, lungo tempo di tempo di avvio nuove produzioni) roduttività delle linee dipendente dai colli di bottiglia Esigenza di supervisione generale FEAII IIANTI INDUSTRIALI Caratteristiche dei S - - 6

7 7 FEAII IIANTI INDUSTRIALI Caratteristiche dei S - - Le CELLE di fabbricazione Le CELLE di fabbricazione - Caratteristiche Caratteristiche Le macchine sono disposte per OEGENEITA di RODOTTI lavorati (FAIGLIE) Le celle sono costituite mediante l applicazione di modelli di GROU TECHNOLOGY Non esistono flussi tra cella e cella FEAII IIANTI INDUSTRIALI Caratteristiche dei S - - Le CELLE di fabbricazione Le CELLE di fabbricazione Creazione dei gruppi Creazione dei gruppi CELLA FAIGLIA 6 7 6

8 8 FEAII IIANTI INDUSTRIALI Caratteristiche dei S ATRICE DELLE LAVORAZIONI ATRICE DELLE SEQUENZE DI LAVORAZIONE Duplicazione della macchina Flussi intracellulari Le CELLE di fabbricazione Le CELLE di fabbricazione Gestione delle eccezioni Gestione delle eccezioni FEAII IIANTI INDUSTRIALI Caratteristiche dei S -6 - Duplicazione Duplicazione della macchina critica della macchina critica VANTAGGI aggior efficienza. inori costi di movimentazione. Semplicità nella gestione della produzione. SVANTAGGI inor tasso di utilizzazione. aggiori costi di investimento e di esercizio Conviene se la macchina è poco costosa

9 Condivisione della macchina critica VANTAGGI inor occupazione di spazio inori costi di investimento e di esercizio aggior tasso di utilizzazione della macchina SVANTAGGI inore efficienza (dipendenza dai guasti) aggiori costi di movimentazione. Difficoltà di gestione della produzione Conviene se la macchina è molto costosa FEAII IIANTI INDUSTRIALI Caratteristiche dei S -7 - Le celle di fabbricazione - regi Lead time più contenuti Work In rogress ridotto Razionalizzazione dei flussi produttivi Orientamento al cliente anodopera interfungibile e forme organizzative avanzate Riduzione dei setup iglior utilizzo dello spazio aggior saturazione delle macchine Riduzione del lavoro di trasporto e movimentazione FEAII IIANTI INDUSTRIALI Caratteristiche dei S -8-9

10 Le celle di fabbricazione - Difetti Sbilanciamento dei carichi di lavoro tra le varie celle Difficoltà nell ottenere celle completamente autonome Elevati costi di implementazione (per la revisione del lay-out) roblemi a gestire turbolenze di mix aggiore qualificazione del personale FEAII IIANTI INDUSTRIALI Caratteristiche dei S -9 - Fabbricazione: sintesi Volume di produzione BASSO EDIO ALTO LINEE TRANSFER CELLE JOB SHO BASSA EDIA ALTA Varietà FEAII IIANTI INDUSTRIALI Caratteristiche dei S -0-0

11 ASSEBLAGGIO Similmente alla fabbricazione, l assemblaggio può avvenire secondo le modalità per reparti, in celle, in linee; Si può introdurre un altra classificazione interessante: Suddivisione delle operazioni di montaggio Componenti arcellizzate Ricomposte assiemi Operatori assiemi Assiemi operatori ovimenti reciproci assiemi / operatori Assiemi componenti ovimenti reciproci assiemi / componenti FEAII IIANTI INDUSTRIALI Caratteristiche dei S - - ASSEBLAGGIO a OSTO FISSO Componenti Assieme, Operatore Assieme, Ricomposte; adatto a montaggi di oggetti di grandi dimensioni e peso (macchine utensili, aeroplani...); Foratura Saldatura ontaggio olatura Verniciatura Controllo FEAII IIANTI INDUSTRIALI Caratteristiche dei S - -

12 ASSEBLAGGIO a OSTO FISSO - regi Investimento ridotto in sistemi di handling Diversificazione delle mansioni degli operatori Efficacia organizzativa (es. motivazione operatori) Facilità di assegnazione di mansioni di controllo agli operatori Flessibilità al prodotto (rapidità e basso costo avvio nuove produzioni) ieno utilizzo e completo bilanciamento delle stazioni di lavorazione FEAII IIANTI INDUSTRIALI Caratteristiche dei S - - ASSEBLAGGIO a OSTO FISSO - Difetti Necessità di far confluire tutti i componenti e tutte le attrezzature alle posizioni di montaggio Non si presta all ottenimento di elevati livelli di automazione Richiede tempi unitari di montaggio elevati, dovuti al basso livello di automazione e all elevata complessità delle operazioni Il tempo di ciclo corrisponde con il tempo totale di assemblaggio, perciò per volumi elevati è necessario moltiplicare (parallelizzare) le postazioni di montaggio; Aumento dei costi e della complessità dei flussi di componenti in caso di parallelizzazione dei posti fissi Necessità di operatori ad elevato livello professionale, e quindi elevati tempi di addestramento per avviare nuovi operatori Difficoltà di addestramento della manodopera Notevole ingombro per aree di stoccaggio e trasferimento delle parti da assemblare FEAII IIANTI INDUSTRIALI Caratteristiche dei S - -

13 ASSEBLAGGIO in linea Assieme Componenti, Assieme Operatore, arcellizzate; Data l elevata parcellizzazione, è adatta per operazioni ripetitive, su oggetti di piccole / medie dimensioni e dove sia conveniente intervenire con elevati investimenti in meccanizzazione / automazione. FEAII IIANTI INDUSTRIALI Caratteristiche dei S - - ASSEBLAGGIO in linea - regi Ridotti tempi ciclo; Ridotto WI Efficiente utilizzo dello spazio; Ridotto costo di manodopera (minore qualificazione, maggiori forme di automazione); Flussi delle parti lineari Elevata efficienza dell assemblaggio (apprendimento). FEAII IIANTI INDUSTRIALI Caratteristiche dei S -6 -

14 ASSEBLAGGIO in linea - Difetti Elevati investimenti in capitale fisso Difficile bilanciamento dei carichi di lavoro tra diverse stazioni (ed operatori) Lavoro ripetitivo ed alienante Lungo tempo di avvio nuove produzioni Flessibilità di mix, di volume, di piano, di prodotto molto basse FEAII IIANTI INDUSTRIALI Caratteristiche dei S -7 - ASSEBLAGGIO ad Isola Assieme Componenti, Operatore Assieme, Ricomposte; adatto a montaggi di oggetti di medio / grandi dimensioni (es. auto) caratterizzate da elevati volumi.. efficienza sostenibile. Direzione del flusso di montaggio A FEAII IIANTI INDUSTRIALI Caratteristiche dei S -8 -

15 ASSEBLAGGIO ad Isola - regi aggiore allargamento ed arricchimento dei compiti lavorativi rispetto alla linea di montaggio tradizionale aggiore flessibilità ed elasticità rispetto alla linea di montaggio tradizionale Orientamento al lavoro di squadra Totale bilanciamento degli operatori (come nell assemblaggio a posto fisso) Notevole elasticità legata alla possibilità di variare il numero di operatori in linea FEAII IIANTI INDUSTRIALI Caratteristiche dei S -9 - ASSEBLAGGIO ad Isola - Difetti aggiore qualificazione della forza lavoro rispetto alla linea aggiori requisiti di formazione ed addestramento Difficoltà di realizzare elevati livelli di automazione Gli operatori lavorano in piedi. FEAII IIANTI INDUSTRIALI Caratteristiche dei S -0 -

16 Trend di evoluzione dei sistemi produttivi I fattori influenzanti L analisi dei trend nelle scelte di assetto del sistema logisticoproduttivo non può prescindere dalla valutazione di due elementi fondamentali: l evoluzione del CONTESTO SOCIALE l evoluzione TECNOLOGICA FEAII IIANTI INDUSTRIALI Caratteristiche dei S - - 6

17 I fattori influenzanti Le sfide produttive che oggi le Aziende devono affrontare sono: Riduzione dei Tempi di risposta Incremento della gamma Complicazione / personalizzazione del prodotto antenimento livello di qualità Riduzione dei costi FEAII IIANTI INDUSTRIALI Caratteristiche dei S - - Scenari & trend nelle variabili competitive Negli anni l importanza relativa delle sfide è mutata significativamente: dal fronte dell EFFICIENZA INTERNA a quello dell EFFICACIA ESTERNA all Azienda Importanza Tempo & Gamma Qualità Costo Anni FEAII IIANTI INDUSTRIALI Caratteristiche dei S - - 7

18 Scenari & trend nelle variabili competitive La gamma ha per contro derivate di crescita più impressionanti (fonte: Bain Cuneo, analisi di roduttori di Beni Industriali) Codici gestiti FEAII IIANTI INDUSTRIALI Caratteristiche dei S - - 8