Just-In-Time (JIT) eliminate tutte le motivazioni che costringono un sistema produttivo alla costituzione di scorte di materiali

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1 Just-In-Time (JIT) Filosofia produttiva nata presso l azienda giapponese Toyota negli anni 70. Ha l obiettivo di soddisfare la domanda del cliente in termini di cosa e quanto produrre, configurando l intero sistema produttivo per produrre esclusivamente le quantità di prodotti/componenti richiesti nel momento in cui servono. Il JIT è quindi una filosofia produttiva che abbraccia concetti di produzione e logistica interna ed esterna, nonché gestione della qualità, gestione del personale, progettazione di prodotto e gestione della manutenzione. La filosofia JIT abbraccia tutto il processo produttivo, e stabilisce che i vari componenti devono giungere nelle quantità necessarie e nel momento giusto presso le diverse fasi del processo produttivo. In questo modo vengono eliminate tutte le motivazioni che costringono un sistema produttivo alla costituzione di scorte di materiali. 1

2 Le scorte, oltre ad essere un oneroso immobilizzo di capitale, nascondono le inefficienze del sistema stesso, in termini di: lead time inaffidabili dei fornitori; tempi di setup eccessivamente lunghi; sistema di produzione non affidabile per qualità dei prodotti e per guasti dei macchinari; assenza di bilanciamento dei carichi di lavoro tra le diverse fasi produttive; saturazione delle macchine collo di bottiglia; tempi di attesa in coda eccessivi e caratterizzati da forte variabilità. La presenza di scorte lungo il processo produttivo garantisce l azienda, nei confronti del cliente, delle proprie inefficienze. Come opera il JIT per ridurre le scorte lungo il processo produttivo? Il JIT si propone di creare un flusso di materiali continuo, rapido e bilanciato lungo tutto il processo produttivo, tirato dall ultima fase di assemblaggio finale. La gestione della produzione in ambito JIT è di tipo pull, in cui sono solo i consumi di articoli da parte dei reparti a valle lungo il processo produttivo ad autorizzare i reparti a monte ad avviare la produzione per reintegrare quanto effettivamente consumato. La produzione avviene per lotti piccoli (al limite unitari), ed il controllo avviene tramite l utilizzo di cartellini (kanban) che permettono di limitare il WIP su tutto il processo produttivo. 2

3 Vantaggi del JIT riduzione delle scorte a tutti i livelli del sistema produttivo; lead time di produzione brevi, stabili e prevedibili; riduzione dei rischi di obsolescenza; pieno controllo del sistema produttivo; rilevazione immediata di problemi produttivi. Problematiche connesse all implementazione del JIT il carico di lavoro sulle varie fasi del ciclo produttivo deve essere ben livellato; il tasso di consumo dei componenti deve essere il più possibile costante e pari al consumo medio. In genere, un sistema controllato con kanban riesce ad adeguarsi a oscillazioni giornaliere dei consumi non superiori al 10% del valore pianificato; si devono avere tempi di setup molto brevi; la manodopera deve essere polivalente, cioè in grado di eseguire operazioni diverse, ed anche di controllare la qualità dei componenti realizzati; si devono riuscire a contenere i costi della logistica interna ed esterna (integrazione con i fornitori); si deve garantire una elevata disponibilità dei macchinari (gestione della manutenzione); 3

4 I principi fondamentali della filosofia JIT La tradizione La qualità costa I progettisti e i manager sono esperti; i lavoratori ubbidiscono. Gli errori sono inevitabili e vanno eliminati La costituzione delle scorte e utile e consente che la produzione proceda senza interruzioni II lotto deve essere economico Le code di semilavorati sono necessarie per assicurare che l'utilizzazione dei materiali si mantenga elevata L'automazione e importante perché riduce la componente lavoro nel prodotto La riduzione dei costi deriva dalla sostituzione della componente lavoro con l'elevata utilizzazione delle macchine I materiali devono essere "spinti" attraverso la fabbrica Gli intermedi sono essenziali Le macchine sono come i velocisti, e gli strappi muscolari devono essere preventivati Rapporti con molti fornitori I solleciti sono un modo di vita Bisogna adattarsi alla velocità e alla confusione La filosofia JIT La qualità non costa I lavoratori sono gli esperti; i manager e i progettisti ne costituiscono il supporto Gli errori sono esperienza e la loro analisi porta a miglioramenti del processo produttivo Le scorte sono un male, in quanto nascondono problemi che dovrebbero essere portati in superficie Lotti piccoli tendenti a uno Una volta in moto, sempre in moto. La produzione deve essere sempre puntuale; non devono formarsi code di semilavorati. L'automazione è importante perché facilita la qualità La riduzione dei costi deriva dalla maggior velocità del ciclo di produzione I materiali devono essere "tirati" attraverso la fabbrica. Ogni lavoro che non aggiunge direttamente valore al prodotto costituisce uno spreco. Le macchine sono come i maratoneti; devono marciare ad un passo più lento ma costante ed essere sempre in grado di correre Contratti con pochi fornitori I solleciti sono un male La pazienza e fondamentale 4

5 Il sistema di controllo della produzione e del WIP tramite kanban I kanban sono lo strumento con cui in un sistema JIT si controlla la produzione ed il WIP. I kanban sono cartellini associati a contenitori di capienza prestabilita (non possono esistere contenitori senza kanban). La quantità di kanban presenti nel sistema stabilisce il massimo livello di WIP del sistema, limitando quindi le scorte presenti nel sistema stesso. Esistono due diverse categorie di kanban: kanban per il lancio di produzione kanban-ordine di produzione kanban-segnale kanban kanban per il prelievo di materiale kanban-prelievo kanban-fornitore 5

6 Kanban-ordine di produzione lancia un ordine di produzione pari alla dimensione del contenitore. Kanban-segnale lancia un ordine di produzione pari ad un certo lotto. 6

7 Kanban-segnale autorizza il prelievo di una certa quantità di materiale. Fasi dell impiego dei kanban-prelievo e dei kanban-ordine di produzione Raccoglitore dei kanban-ordine di produzione 5 Raccoglitore dei kanban Deposito Kanban-ordine di produzione 2 3 Kanban-prelievo e relativi pezzi 7 6 Operazione a monte 8 Kanbanprelievo 1 4 Raccoglitore dei kanban-prelievo Operazione a valle (linea di montaggio) 7

8 1) ad intervalli prefissati regolari di tempo oppure quando nella fase a valle il numero di kanban-prelievo accumulatesi in un apposita bacheca è pari ad un valore prestabilito, l addetto ai prelievi dalla fase a monte trasporta, da reparto a valle, il necessario numero di kanban e di contenitori vuoti (o, alternativamente, pallet) presso il magazzino della lavorazione a monte; 2) dopo aver lasciato i contenitori vuoti, l addetto della fase a valle preleva dal deposito i contenitori con i pezzi che gli servono staccando i kanban-ordine di produzione attaccati a ciascun contenitore e ponendoli in un apposita bacheca; 3) su ciascun contenitore prelevato, a cui ha tolto il kanban-ordine di produzione, l addetto attacca uno dei kanban-prelievo di cui è in possesso; in questa fase di scambio di kanban, è necessario che i contenitori prelevati contengano esattamente quanto stabilito nel kanban-prelievo; 4) nel momento in cui comincia la lavorazione dei pezzi prelevati al passo 3, è necessario togliere dai contenitori i kanban prelievo e porli nell apposito punto di raccolta; 5) nella fase di lavorazione a monte, i kanban-ordine di produzione staccati al punto 3 dai contenitori vengono prelevati e raccolti nell esatto ordine con cui sono stati staccati; 6) la fase di lavorazione a monte produce i pezzi secondo quanto stabilito dai kanban-ordine di produzione raccolti al punto 5; 7) durante le operazioni di lavorazione nella fase a monte, i pezzi e i relativi kanban-ordine di produzione si muovono di pari passo; 8) una volta conclusa la fase di lavorazione a monte, i contenitori con i pezzi e i relativi kanban-ordine di produzione vengono posti nel deposito in attesa del prelievo da parte della fase a valle (punto 2). 8

9 Calcolo del numero di kanban sets La quantità di kanban inserita nel sistema produttivo, e la capacità dei contenitori ad essi associata, determinano il livello di WIP, cioè il livello di scorte nelle diverse fasi del processo produttivo. La capacità C dei contenitori è determinata rispetto a problematiche di logistica, cioè è funzione dell ottimizzazione dei tempi e dei costi di trasporto. Fissate le dimensioni dei contenitori, è estremamente importante saper determinare il numero ottimale N (minimo) di kanban da inserire nel sistema, in quanto: se N è troppo grande, si avrebbero scorte eccessive e quindi un sistema poco efficiente; se N è troppo piccolo, il livello di scorte sarebbe talmente basso da non riuscire a compensare le inevitabili fluttuazioni della domanda. Nella pratica aziendale, la determinazione del numero ottimale può essere effettuata banalmente anche con un semplice approccio del tipo trial-and-error. Si può fissare inizialmente un numero di kanban elevato e poi cominciare lentamente a diminuirlo tenendo contemporaneamente sotto controllo le prestazioni del sistema. Procedure di calcolo La procedura da adottare per il calcolo analitico del numero di kanban, relativamente ad uno specifico componente prodotto in un determinato processo del sistema produttivo, dipende dalle condizioni al contorno. 9

10 Caso con tempi di setup e lead time ridotti È il tipico caso di processi appartenenti a reparti attigui nello stabilimento, caratterizzati altresì da setup brevi. Il reparto a valle preleva un contenitore alla volta liberando il kanban-ordine di produzione che determina immediatamente l accodamento di un ordine di produzione sul reparto a monte. dove: N = d L + C d è il consumo medio giornaliero; L ( 1 α ) è il lead time come somma dei tempi di lavoro, di setup, di raccolta dei kanban, di trasporto, e del tempo medio di attesa dei kanban dello specifico componente nella coda di produzione; C è la capacità del contenitore; α è un coefficiente di sicurezza. Caso con tempi di setup significativi In questo caso il prelievo di un contenitore da parte del processo a valle non genera lo stacco immediato di un ordine di produzione (kanban-ordine di produzione). Quando i setup sono significativi, si utilizzano i kanban-segnale per lanciare l ordine di produzione. Viene quindi determinato il lotto di produzione Q da adottare per il processo a monte, tramite considerazioni inerenti le diverse tipologie di componenti che tale processo deve realizzare ed i relativi tempi di setup e tempi ciclo. Si garantisce cioè al processo a monte di lavorare in condizioni da realizzare tutta la produzione richiesta (qualcosa di simile all EOQ multiple items). 10

11 Il numero di kanban-prelievo è quindi data da: dove: Q N = C Q è il lotto di riordino che ovviamente è determinato in funzione del consumo medio del componente. Mentre la posizione del kanban-segnale nel magazzino interoperazionale è determinata da: dove: P = d L + C d è il consumo medio giornaliero; ( 1 α ) L è il lead time come somma dei tempi di lavoro dell intero lotto Q, di setup, di raccolta del kanban, di trasporto, e del tempo medio di attesa del kanban dello specifico componente nella coda di produzione; C è la capacità del contenitore; α è un coefficiente di sicurezza. Il kanban-segnale sarà quindi posizionato a P contenitori dal fondo del magazzino interoperazionale. 11