REPARTO n. Rep n FRESATURA. Bacheca n

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1 alcolo del numero di KANBAN Una questione fondamentale da risolvere in sede di progetto del sistema dei cartellini riguarda il loro numero. In effetti essi realizzano un immobilizzo di materiale, quindi limitarne il numero significa limitare le scorte interoperazionali, e quindi ridurre gli oneri per immobilizzo di denaro. D altro canto tali scorte permettono una protezione da eventuali fermate produttive dei reparti, sia a monte che a valle. Si tratta quindi di raggiungere il miglior compromesso fra oneri legati allo stoccaggio ed oneri legati alle mancate produzioni. In genere si effettuano delle valutazioni riguardo al periodo di protezione che si vuol garantire. In letteratura sono proposti differenti approcci peraltro tutti riconducibili ad una strategia idonea per garantire un periodo di copertura rispetto alla mancata produzione da parte dei reparti produttivi. Modello 1 Filosofia: copertura della produzione, al rateo medio, per un certo tempo predefinito (Tcop) in considerazione di una scorta di sicurezza anch essa definita. NKi SS*) NKi NMEDi Tcop SS* numero di codice i consumo MEDIO giornaliero rilevato (pz/die) T copertura desiderato (die) pezzi per contenitore (pz/cont) scorta di sicurezza espressa in punti percentuali Il tempo di copertura Tcop assume significati differenti al variare della tipologia (_produzione, _prelievo e _fornitore) di cartellino che si va a dimensionare. REARTO n Rep n FRESATURA Bacheca n _ prelievo o _ fornitore _ produzione Nel caso di _produzione il Tcop corrisponde al Lead Time di produzione (o ad un intervallo maggiore di questo in relazione al grado di protezione scelto) relativamente al codice in esame. Nel caso di _prelievo il Tcop corrisponde alla durata dell intervallo che corrisponde al tempo necessario per completare un ciclo completo dal punto di consumo del materiale al punto responsabile del reintegro del materiale consumato e conseguente ritorno. Qualora si stia gestendo un ciclo di prelievo con un fornitore il Tcop esprime un intervallo che comprende il tempo di attesa del nel punto di raccolta, il tempo che impiega il fornitore per la raccolta stessa dei e il tempo di ritorno per la consegna del rifornimento (questo ultimo intervallo può comprendere il tempo di realizzazione dei particolari da parte del fornitore, qualora questo non lavori con una filosofia che lo porta ad avere il materiale richiesto in magazzino). Logistica Industriale L-B_rof. A.Regattieri 1

2 Modello 2 Filosofia: protezione rispetto al consumo massimo giornaliero sommato ad una quantità dipendente dal tempo di riordino e dalla scorta di sicurezza. er un generico codice i: NKi NMAXi + Ri 1 NKi NMAXi Ri numero di codice i numero di contenitori corrispondenti al consumo MASSIMO giornaliero rilevato (cont) punto di riordino (cont) Ti Tcop Ri + SS Ti Tcop SS tasso di consumo (pz/die) T di copertura (die), ha il significato del Tcop del modello precedente pezzi per contenitore (pz/cont) scorta di sicurezza espressa in contenitori (cont) Esempio Si supponga di dover dimensionare il numero di in una realtà con le seguenti caratteristiche: onsumo max rilevato Ti LTi SS 124 pz/die 10 pz/h 2 h 5 pz/cont 2 cont Quindi: Ti LTi 10 2 Ri + SS cont 124 NKi NMAXi + Ri cont Logistica Industriale L-B_rof. A.Regattieri 2

3 ESERITAZIONE_DIMENSIONAMENTO DI UN SISTEMA A KANBAN Si supponga di dover dimensionare il sistema di Kanban per una cella di fabbricazione servita da operatore umano deputata alla produzione di 3 componenti modulari denominati A, B e. La cella lavora 20 giorni al mese per 8 ore al giorno con 2 pause da 10 minuti ciascuna. I tre prodotti costituiscono i componenti base per la produzione principale di tre prodotti Q, R e S, dei quali la produzione mensile risulta: prodotto Volume mensile Q 4800 R 2400 S 1200 La cella, deputata alla realizzazione dei componenti A, B e, deve produrre i componenti secondo le seguenti modalità: - per il prodotto Q la cella realizza il componente A. er ogni prodotto Q ci sono 2 componenti A; - per il prodotto R la cella realizza il componente B. Tasso di assorbimento 3; - per il prodotto S la cella realizza il componente. Tasso di assorbimento 4. Siano noti i tempi di fabbricazione e di setup (per ogni inizio lotto) dei codici A, B, : componente T fabbr (min/pz) T setup (min/lotto) A B Il materiale grezzo per la lavorazione dei sopraccitati componenti viene prelevato dal magazzino centrale. Il tempo di recupero dei, di prelievo e movimentazione del materiale al punto di consumo è di 2 ore. Ogni componente (indifferentemente A, B, ) deve essere completato con un accessorio D che viene approvvigionato da un fornitore esterno. I fornitore siano raccolti una volta al giorno, il fornitore consegna il materiale in corrispondenza del ritiro dei cartellini (e quindi una volta al giorno): il giorno n consegna il materiale che corrisponde ai cartellini raccolti il giorno (n-2). I materiali sono stoccati e movimentati in contenitori che hanno le seguenti capacità di contenimento: componente apacità ontenitore (pz) A 20 B D 240 Schema del sistema Magazzino centrale omp. A,B, _prelievo Rep n FRESATURA ella di fabbr. Fornitore esterno F Bacheca n omp. A,B, _produzione omp. D _fornitore Logistica Industriale L-B_rof. A.Regattieri 3

4 Livellamento della produzione Il meccanismo dei si adatta ad un andamento della domanda il più possibile bilanciato e cadenzato sul periodo di produzione, ad esempio la giornata. Bilanciare significa costruire un piano giornaliero che compensi i picchi e le valli del volume di produzione; per fare ciò si spalma il volume produttivo mensile uniformemente sul numero di giorni lavorativi nel mese. rodotto Volume mensile (pz) Giorni lavorativi Volume giornaliero (pz/die) Q R S Tale livellamento di produzione che equilibra il carico di lavoro, minimizzando le variazioni nella fornitura, costituisce lo strumento fondamentale per gestire le variazioni dei programmi di produzione mantenendo un alta flessibilità con l obiettivo di eliminare lo spreco dei magazzini. alcolo del numero di cartellini KANBAN Nel sistema in oggetto si debbono dimensionare 3 differenti tipologie di cartellini Kanban: 1. _produzione per la gestione della produzione della cella di fabbricazione sui componenti A,B, (nello schema indicato con ) 2. _prelievo per il prelievo interno dal magazzino centrale dei materiali grezzi che poi verranno lavorati dalla cella di fabbricazione (nello schema indicato con ) 3. _fornitore per l approvvigionamento direttamente dall esterno del componente D (nello schema indicato con F) In tutti questi casi si impiegherà il seguente modello, parametrizzato in maniera differente in base alla fattispecie reale: SS*) NKi (1) Dimensionamento _produzione () Inizialmente bisogna condurre una scelta riguardo la filosofia di produzione ed in particolare alla modalità di formulazione dei lotti di lavoro per la cella in oggetto. Quindi si decide di realizzare i lotti della minore dimensione possibile, compatibilmente con i tempi di setup a disposizione. Questa scelta è effettuata nello spirito di favorire la continuità produttiva; una filosofia alternativa poteva essere quella della minimizzazione del numero di attrezzaggi. Quindi in base al tempo unitario di produzione e alle quantità giornaliere si può calcolare il tempo complessivo giornaliero di lavorazione per i componenti A,B,: rodotto finale Volume giornaliero (prodotto finale) omponenti realizzati nella cella Quantità per prodotto finale Volume giornaliero (componente) Q 240 A R 120 B S componente Volume giornaliero (pz/die) Logistica Industriale L-B_rof. A.Regattieri 4 Tempo per unità (min) Tempo totale di lavorazione (min/die) A B

5 totale 300 Supponendo di eseguire dei cicli del tipo (lotto A / lotto B /lotto ) ad ogni sequenza sono associati setup per un totale di (7+7+6) minuti: omponente Set-up (min) A 7 B 6 7 totale 20 Ogni sequenza di ciclo (A-B-) richiede perciò 20 minuti di attezzaggio. Visto che l impianto è disponibile 480-2* minuti/turno si evince come per le operazioni di preparazione dei lotti siano disponibili complessivamente ( ) 160 minuti/turno. Di conseguenza la sequenza di ciclo può essere ripetuta 160/20 8 volte. Da queste osservazioni si può immediatamente ricavare la dimensione minima del lotto di produzione per ciascun componente: componente Volume giornaliero (pz/die) N set-up giornalieri Lotto di produzione (pz/lotto) A B A questo punto è possibile calcolare la durata di una sequenza elementare: setup A produzione 60 pz A setup B produzione 45 pz B setup produzione 30 pz In effetti: 57,5 minuti componente Tempo per unità (min) Lotto di roduzione (pz/lotto) Tempo lavorazione lotto (min) Set-up (min) Totale (min) A B , Tempo totale di lavorazione della sequenza 57.5 Quindi il Lead Time (LT) di produzione di una sequenza è pari a (in giorni): durata della sequenza 57.5 LT die tempo totale 460 Nota Alla luce del dimensionamento dei lotti appare utile controllare la compatibilità della dimensione del lotto stesso con la capacità di contenimento dei contenitori. componente Lotto produttivo (pz/lotto) Dimensione contenitore (pz) A B In questo caso si nota una incompatibilità per il componente. er compensare questo problema si può pensare al riempimento del contenitore rimasto incompleto in due sequenze consecutive, o Logistica Industriale L-B_rof. A.Regattieri 5

6 in alternativa e preferibilmente si può ricorrere al cambio della capacità di contenimento del contenitore per il componente. Nel caso in esame si preferisce la seconda via e quindi si passa ad un contenitore, per il codice, con una capacità pari a 30 pezzi. assando al dimensionamento del numero di _produzione () si può pensare di impiegare come Tempo di opertura Tcop dell espressione (1) proprio questo lead time di produzione, peraltro impostando una scorta di sicurezza pari al 100% della produzione corrispondente ad una sequenza (A+B+). In pratica si impone un livello di scorte in uscita dalla cella pari alla produzione di 2 sequenze. Quindi: NMEDi SS*) (1+ 1) NK A 6 20 SS*) (1+ 1) NK B 6 15 SS*) (1+ 1) NK c 2 30 Dimensionamento _prelievo () Si ricorda che si tratta dei cartellini impiegati per l alimentazione alla cella di fabbricazione dei grezzi (dei componenti A, B, ) provenienti dal magazzino centrale. In questo caso il Tempo di opertura Tcop è legato al tempo per l esecuzione del ciclo di movimentazione dal magazzino. 09:00 10:00 11:00 Il movimentatore raccoglie alle 10:00 i cartellini accumulati dalle 09:00 alle 10:00, il materiale corrispondente sarà consegnato alle 11:00. Alle 10:00 viene consegnato il materiale indicato dai raccolti alle 09:00. Nel caso in oggetto questo tempo è di 2 ore (1 ora di attesa massima e 1 ora di movimentazione), cioè 2/ die. Quindi per l espressione (1) si può assumere un Tcop die ed un valore di scorta di sicurezza pari a 0.5. Logistica Industriale L-B_rof. A.Regattieri 6

7 er questo il numero di prelievo risulta essere: SS*) (1+ 0.5) NK A 9 20 SS*) (1+ 0.5) NK B 9 15 SS*) (1+ 0.5) NK c 3 30 Dimensionamento _fornitore () Il fornitore è il documento che autorizza il rifornimento di materiale da un fornitore esterno al sistema produttivo. Nel momento di inizio del consumo di materiale, il sul contenitore viene staccato e posizionato in un punto di raccolta nello stadio di utilizzo. Da qui i verranno prelevati ad intervalli regolari dal fornitore il quale impiegherà un certo tempo per il prelievo dei e per il viaggio di ritorno con il rifornimento. ertanto occorre conoscere il tempo di attesa del nel punto di raccolta ed il tempo impiegato dal fornitore per la raccolta dei dal punto di consumo del materiale e del successivo ritorno con il rifornimento. Nel caso in oggetto il componente approvvigionato dall esterno (D) è impiegato su tutti i componenti di produzione A, B,. Quindi la quantità complessiva impiegata è pari a: omponente Volume giornaliero massimo Tasso di utilizzo componente D Volume giornaliero massimo D A B totale 1080 I fornitore del codice D staccati dai contenitori, di capacità pari a 240 pezzi, vengono raccolti 1 volta al giorno, ed il fornitore effettua 1 viaggio al giorno per il recupero dei e la consegna del materiale (ordinato 2 giorni prima). Il tempo di attesa (interna) dei cartellini è quindi di un giorno, mentre il tempo di un giro completo del fornitore è di 2 giorni. 17:00 17:00 17:00 17:00 17:00 lun mar mer gio ven Il mercoledì alle 17:00 il fornitore consegna il materiale che corrisponde ai cartellini recuperati il lunedì alle 17:00. Il materiale corrispondente verrà consegnato in azienda il venerdi alle 17:00. In definitiva il Tcop può essere assunto pari a 3 giorni, inoltre si supponga una protezione in termini di scorta di sicurezza del 10%. Logistica Industriale L-B_rof. A.Regattieri 7

8 Quindi impiegando ancora una volta l espressione (1) si ottiene: SS*) (1+ 0.1) NKF D Tale espressione non contempla il lead time di produzione del fornitore, ipotizzando che quest ultimo reagisca immediatamente avendo sempre materiale a scorta disponibile. Se così non fosse occorrerebbe inserire anche il tempo di produzione, o di confezionamento. Se ad esempio il fornitore impiegasse 2 giorni per la preparazione del materiale si avrebbe: SS*) 1080 (3 + 2) (1+ 0.1) NKF' D Nota: nelle precedenti espressioni andrebbero inseriti anche i tempi per operazioni di ricevimento, controllo e movimentazione interna. Quindi la situazione finale risulta essere quella evidenziata nella pagina seguente. Logistica Industriale L-B_rof. A.Regattieri 8

9 ()_A ()_A ()_A ()_A ()_A ()_A ()_A ()_A ()_A ()_B ()_B ()_B ()_B ()_B ()_B ella di fabbricazione ()_A ()_A ()_A ()_A da/per il magazzino centrale ()_B ()_B ()_B ()_A ()_A ()_ ()_B ()_B ()_ ()_B ()_B ()_ ()_B ()_B (F)_D (F)_D (F)_D ()_ (F)_D (F)_D (F)_D ()_ (F)_D (F)_D (F)_D da/per il fornitore esterno (F)_D (F)_D (F)_D (F)_D (F)_D (F)_D Logistica Industriale L-B_rof. A.Regattieri 9