ITIS OTHOCA ORISTANO

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Ivo Martina
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1 ITIS OTHOCA ORISTANO CARATTERISTICHE DEI PROCESSI PRODUTTIVI LAY-OUT IMPIANTI PARTE 2

2 Si definisce linea di produzione una successione concatenata di posti di lavoro che eseguono una data operazione in tempo uguale. Si definisce cadenza o ritmo il tempo che intercorre tra l'uscita di due pezzi dalla linea di produzione. Una linea di produzione si ottiene posizionando le macchine nella successione con cui sono previste le lavorazioni nel ciclo. Vantaggi: Riduzione delle spese di trasporto Distribuzione del flusso degli elementi finiti nel tempo.

Si definisce cadenza o ritmo il tempo che intercorre tra l'uscita di due pezzi dalla linea di produzione.

3 Esempio: in questo ciclo si prevede 10 tornitura 20 fresatura 30 trapanatura 40 rettificatura La produzione di questi pezzi avviene disponendo fisicamente le quattro macchine una di seguito all'altra, con l'interposizione di eventuali magazzini interoperazionali che funzionano da polmoni.

disponendo fisicamente le quattro macchine una di seguito all'altra, con

4 Nella produzione in linea si persegue l'obiettivo della saturazione delle macchine. Cioè la necessità che ciascuna macchina lavori al massimo delle sue capacità produttive. 10 tornitura To = 8,5 [min] 20 fresatura To = 7,5 [min] 30 trapanatura To = 4,5 [min] 40 rettificatura To = 12 [min] Il ritmo per questa linea di produzione coincide con il tempo della macchina più lenta, cioè la rettifica. Tutte le altre macchine sono sottoutilizzate.

10 tornitura To = 8,5 [min] 20 fresatura To = 7,5 [min] 30 trapanatura To = 4,5 [min] 40 rettificatura To = 12

5 La percentuale di lavoro, detta saturazione, di ciascuna macchina sarà: Tornio = (8,5/12) 100 = 70,8 % Fresa = (7,5/12) 100 = 62,5 % Trapano = (4,5/12) 100 = 37,5 % Rettifica = (12/12) 100 = 100 % Occorre ottimizzare l'uso delle macchine Aumentare il numero di macchine che hanno il tempo operazione più alto. Lavoro straordinario delle stesse macchine Abbinare le macchine veloci con altre linee di produzione

ottimizzare l'uso delle macchine Aumentare il numero di macchine che hanno il tempo operazione più

7 Utilizzando 2 rettifiche in parallelo si ha che il tempo di produzione si dimezza passando da 12 a 6 minuti. Il nuovo ritmo della linea è imposto dal tornio con 8,5 minuti, e le percentuali di saturazione sono così modificate Tornio = (8,5/8,5) 100 = 100 % Fresa = (7,5/8,5) 100 = 88,5 % Trapano = (4,5/8,5) 100 = 52,9 % Rettifica = (12/2٠8,5) 100 = 70,6 % Si nota che la saturazione delle macchine è migliorata.

Il nuovo ritmo della linea è imposto dal tornio con 8,5 minuti, e le percentuali di saturazione sono

9 I risultati possono ulteriormente migliorare progettando una linea con 2 torni, 2 fresatrici, 1 trapano, e 2 rettifiche. Calcolare la saturazione della linea in queste condizioni. Tornio = (8,5/ ) 100 = % Fresa = (7,5/ ) 100 = % Trapano = (4,5/ ) 100 = % Rettifica = (12/ ) 100 = %

Calcolare la saturazione della linea in queste condizioni.

10 I risultati possono ulteriormente migliorare progettando una linea con 2 torni, 2 fresatrici, 1 trapano, e 3 rettifiche. Calcolare la saturazione della linea in queste condizioni. Tornio = (8,5/(2 4,5)) 100 = 94,4 % Fresa = (7,5/(2 4,5)) 100 = 83,3 % Trapano = (4,5/(1 4,5)) 100 = 100 Rettifica = (12/(3 4,5)) 100 = % 88,9 % In questo modo si è raggiunta una buona saturazione dei vari posti di lavoro, perseguendo l'obiettivo della massima produzione aumentando il numero delle macchine.

Tornio = (8,5/(2 4,5)) 100 = 94,4 % Fresa = (7,5/(2 4,5)) 100 = 83,3 % Trapano = (4,5/(1 4,5)) 100 = 100 Rettifica =

11 I risultati possono ulteriormente migliorare diminuendo il ritmo della linea (che ora è arrivato a 4,5 minuti) facendo fare del lavoro straordinario alle macchine che superano il valore determinato. Se per esempio vogliamo che la cadenza scenda a 4 minuti dobbiamo far fare del lavoro straordinario ai torni e al trapano che hanno rispettivamente Tornio 8,5/2 = 4,25 [min] Trapano 4,5 [min] Il calcolo del tempo di straordinario da effettuare per torni e trapano e del tempo libero della fresatrice per turno di lavoro (8 ore) si ottiene nel seguente modo:

Se per esempio vogliamo che la cadenza scenda a 4 minuti dobbiamo far fare del lavoro straordinario ai torni e al trapano che hanno

12 La produzione giornaliera della rettificatrice è di Si impone anche per gli altri posti di lavoro la stessa produzione e si ricava il tempo di straordinario Torni = 120 (4,25 4 ) = 30 [min] Trapano = 120 (4,5 4 ) = 60 [min] Tempo libero per le fresatrici P = 8 60 / 4 = 120 [pezzi/giorno] Fresatrici = 120 (4 3,75 ) = 30 [min] In questo modo si è raggiunta la saturazione globale della linea come appresso indicato

(4,5 4 ) = 60 [min] Tempo libero per le fresatrici P = 8 60 / 4 = 120 [pezzi/giorno] Fresatrici = 120

13 La saturazione con il lavoro straordinario è di: Tornio = 100 % (con lavoro straordinario) Fresa = (7,5/(2 4)) 100 = 93,75 % Trapano = 100 % (con lavoro straordinario) Rettifica = 100 %

14 Produzione per magazzino e per commessa La produzione per magazzino viene applicata ai prodotti la cui richiesta di mercato (normalmente medio-alta) è determinata con una analisi di previsione. Negli ultimi tempi si sta riducendo la giacenza di magazzino a favore di una gestione a fabbisogno che porta ad una produzione per commessa Produzione per commessa: quando si attiva una lavorazione su ordine del cliente non essendo prevedibile né la quantità né il tempo della domanda. L'obiettivo che oggi si persegue è quello della riduzione delle scorte al minimo necessario con conseguenti livelli minimi di investimenti. Produzione Just In Time: produrre la quantità giusta al momento giusto.

Negli ultimi tempi si sta riducendo la giacenza di magazzino a favore di una gestione a fabbisogno che porta ad una produzione per commessa Produzione per commessa: quando

15 Make or Buy L'evoluzione della tecnologia ha permesso di produrre particolari molto complessi, ma che allo stesso tempo rende difficile organizzare e realizzare la produzione di tutti i particolari all'interno dell'azienda. Ecco che si presenta l'alternativa tra il produrre all'interno (Make) o comprare all'esterno (Buy). Esistono una serie di problemi connessi con la produzione di ordine 1) produttivo; 2) tecnico; 3) economico. 1) quando si supera la capacità produttiva dell'azienda per la quale è organizzata (si è costretti a comprare all'esterno). 2) motivi tecnici legati all'impossibilità di ottenere la qualità richiesta per quel prodotto (macchine obsolete). 3) quando far costruire all'esterno costa di meno che fabbricarlo in azienda (nonostante i costi fissi comunque presenti)

Esistono una serie di problemi connessi con la produzione di ordine 1) produttivo; 2) tecnico; 3) economico.

16 Lotto economico di produzione Determinazione del lotto economico per prodotto singolo. Posto pi la potenzialità dell'azienda (quantità di prodotto nell'unità di tempo) Posta di la domanda del mercato per quel prodotto Se pi = di la potenzialità è pari alla domanda e la produzione sarà a flusso continuo Se pi < di la potenzialità è minore della domanda, la produzione deve essere a flusso continuo e la differenza dovrà essere programmata su altre linee, pena ritardi nelle consegne. Se pi > di la potenzialità è maggiore della domanda, la produzione deve essere a lotti.

la potenzialità è pari alla domanda e la produzione sarà a flusso continuo Se pi < di la potenzialità è minore della domanda, la produzione

17 Lotto economico di produzione In questo caso bisogna determinare qual è il lotto da produrre prima di fermare gli impianti, affinché siano ottimizzati i costi di immobilizzo che quelli di produzione. Tale lotto si chiama LOTTO ECONOMICO che dipende dall'analisi dei costi seguenti: 1 gruppo) - Legati alla produzione del lotto; 2 gruppo) - Connessi con l'immobilizzo del materiale in magazzino.

18 Lotto economico di produzione: primo gruppo Co = a D q D=d g Co = costo totale ordine g = giorni lavorativi in un anno D= domanda annuale; d= domanda giornaliera; a = costo unitario dell'ordine; q = lotto (quantità relativa ad un ordine); D/q = numero ordini emessi in un anno

annuale; d= domanda giornaliera; a = costo unitario dell'ordine; q =

19 Lotto economico di produzione: secondo gruppo Cs=c Im Cs = costi di scorta; Im = quantità media di prodotto a magazzino (immobilizzo) c = costo di mantenimento annuo dell'unità di prodotto; q p d p IM=q d ng=q d =q 1 IM = quantità massima a magazzino; q = lotto prodotto in ng giorni; p = produttività; ng = quantità media di prodotto a magazzino (immobilizzo) Im= 0 IM 2 = q 1 dp 2

p d p IM=q d ng=q d =q 1 IM = quantità massima a magazzino; q = lotto prodotto in ng giorni; p

20 Lotto economico di produzione Ct =Co Cs Ct = costi totali; Co = costo ordine; Cs = costi di scorta. D q Ct =a c q 1 dp 2 Il valore di q che rende minimo il Costo totale Ct rappresenta il lotto economico Esso si calcola uguagliando a zero la derivata prima del Ct d C t dq D q2 = a c 1 dp 2 =0

D q Ct =a c q 1 dp 2 Il valore di q che rende minimo il Costo totale Ct

21 Lotto economico di produzione Da cui si ricava il lotto economico di produzione qe qe= 2 a D 12 c 1 dp Se la domanda è uguale alla produzione (d=p) il lotto diventa infinito e si rientra nel caso di produzione continua

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