Corso di Gestione dell Informazione Aziendale. Processi snelli GIA-L04 terza parte

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1 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI BERGAMO Corso di Gestione dell Informazione Aziendale prof. Paolo Aymon Processi snelli terza parte

2 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI BERGAMO Processi snelli Corso di Gestione dell Informazione Aziendale prof. Paolo Aymon PROCESSI SNELLI (programmazione livellata, bilanciamento) pagina 2

3 Sommario della lezione Gestione dell Informazione Aziendale nella Lean Manufacturing Sviluppo programmazione livellata Bilanciamento del flusso pagina 3

4 LUNGO PERIODO Piano strategico commerciale Piano strategico di produzione MEDIO PERIODO Gestione tipo ordini (PV, AE, OC) Piano principale Piano aggregato Gestione delle risorse (impianti, materiali, capacità) BREVE PERIODO Pianificazione dei materiali Schedulazione lavorazioni Pianificazione delle capacità Schedulazione capacità MATERIALI CAPACITA' PRODUTTIVE pagina 4

5 La programmazione del montaggio finale è il motore di trazione del processo se la pianificazione è diretta al raggiungimento di un programma di montaggio finale livellato I programmi di montaggio finale diventano sempre più dettagliati man mano che il periodo di pianificazione della domanda si avvicina al periodo congelato Il programma di montaggio finale deve prevedere una sequenza dei mix di prodotti che devono essere assemblati. Esempio prodotti richiesti mese A 400pcs B 300pcs C 200pcs Sequenza possibile (ciclo che si ripete ogni 100 unità) A-B-C-A-B-C-A-B-A pagina 5

6 Fissata la sequenza si determina il tempo ciclo di ogni prodotto che stabilisce le quantità giornaliere di ogni prodotto (cadenza). Esempio (turno 7 ore uomo = 420min, giorni lavorativi in un mese 20) Richieste mensili 400 Modello A = = 20pcs./gg Giorni mese 20 Modello B 15pcs./gg Modello C 10pcs./gg Produzione TOTALE giornaliera nel mix 45pcs. pagina 6

7 420min Tempo richiesto modello A = 21min 20pcs. Tempo richiesto modello B 420/15pcs = 28min Tempo richiesto modello C 420/10pcs = 42min TOTALE = 420/45 = 9,3min (cadenza) La sequenza si ripete ogni 4pcs. in 42min (10 volte al giorno) nel mix seguente: 2pcs. modello A, 1 pcs. modello B e 1pcs. modello C pagina 7

8 La programmazione del montaggio finale fissa quindi quali sono i ritmi fabbricazione per bilanciare le linee e permettere ad ogni linea di pianificare in anticipo tenendo conto del flusso disponibile per il montaggio. Le variazioni di tali ritmi è complessa ed è possibile intervenire solo per piccole correzioni del mix, è quindi fondamentale definire il periodo di programmazione congelato entro cui non sono permesse variazioni del mix di prodotto. La quantità da produrre deve essere fissata per un periodo commisurato alla possibilità di implementare un programma livellato Il programma livellato presuppone che il materiale, e più in generale il processo, sia tirato dal programma di assemblaggio finale Le pre pianificazioni (pianificazione di produzione e piano principale di produzione) anticipano il programma di assemblaggio finale di 3:6 mesi. pagina 8

9 Programma principale di produzione orizzonte di pianificazione 3-6 mesi usato per pianificare i mix di prodotti per modelli e per famiglie. Man mano si avvicina alla data di realizzazione diventa più simile al programma di montaggio finale. Ciclo di revisione 1 mese Programma di produzione orizzonte di pianificazione 3-6 mesi esplosione delle programma principale di produzione mediante la distinta base tecnica e distinta base produttiva. Dalla data di consegna a ritroso in base ai LT e al tempo ciclo di produzione applicando metodologie MRP pianificando in anticipo i supporti richiesti (materiali e manodopera). Risulta un insieme di programmi di montaggio. Ciclo di revisione 1 mese Programma di montaggio finale (FAS) orizzonte di pianificazione 2-5 giorni piano del montaggio giornaliero. Esecuzione reale dei prognammi in modo che la domanda dei materiali sia uniforme per tutto il perido di produzione entro i ritmi globali e nel rispetto della pianificazione dei mix stabiliti. Il periodo di tempo su cui si fissano i ritmi globali di produzione variano da 5 a 25 giorni lavorativi ma tipicamente ciò è fatto nel perido di pianificazione di un mese. Ciclo di revisione giornaliero M-2 M-1 M P-1 P P+1 N-4 N-3 N-2 N-1 N pagina 9

10 Maggiore è la visibilità della domanda maggiormente sarà livellata la programmazione di assemblaggio finale che avviene su un periodo dai 5 ai 25 giorni. E necessario un trade-off tra domanda e tempo di risposta. L orizzonte congelato non può essere troppo lungo da diventare un non servizio e una non risposta alla flessibilità richiesta. Il periodo di congelamento è quindi un compromesso tra la flessibilità richiesta (variazioni del mix), tempi di approvvigionamento necessari e la possibilità di mantenere il programma di montaggio finale entro limiti accettabili per il sistema a trazione nel rispetto delle sequenze e dei tempi ciclo. pagina 10

11 Definite le sequenze del mix, i tempi (le cadenze) ed il periodo di congelamento, la pianificazione ha almeno tre tipi di risposta: Make to stock (tempo di attraversamento > tempo di consegna accettato quindi produco su previsione (prodotti propri consolidati a catalogo) Make to order (attendo prima di produrre ma acquisto materiali su previsionali attendendo ordine con la massima visibilità possibile) (alto valore aggiunto) Assembly to order (montaggio finale su ordine di prodotti e materiali approvvigionati su base previsionale) (alto grado di personalizzazione) pagina 11

12 Processi snelli Pianificazione e Programmazione APPROVVIGIONAMENTO LAVORAZIONE ASSEMBLAGGIO / COLLAUDO LEAD TIME CONSEGNA PREVISIONALE/SCORTA LEAD TIME CONSEGNA PREVISIONALE/SCORTA LEAD TIME CONSEGNA PREVISIONALE pagina 12

13 Make to stock In questo caso quantità e sequenze discostano poco da un programma livellato con la regola di programmazione seguente: Produzione Programmata = prev. + scorta rim. La produzione è quindi connessa alla previsione della domanda costituendo scorte di riserva per gestire la variazione della domanda consuntivata pagina 13

14 Make to stock La produzione cumulativa segue l andamento delle vendite ma se la richiesta commerciale va in rottura di stock la programmazione potrebbe non inseguire l incremento (capacità infinta o eccesso di magazzino). Va quindi gestito il tempo di risposta a situazioni di incremento dell ordinato. Un ritmo giornaliero di montaggio costante su un periodo minore di un mese e variazioni di mix di prodotto gestibili in meno di 10gg possono permettere variazioni maggiori Più spesso si ripianifica, in funzione del portafoglio ordini, più la produzione può inseguire le sue variazioni. Capacità di essere flessibili e non solo riduzione tempi di attraversamento. Ottimizzare i tempi di risposta alle variazioni pagina 14

15 Mese previsione rimanenza iniziale produzione programmata domanda consuntivata rimanenza finale scorta 100 Mese previsione rimanenza iniziale produzione programmata domanda consuntivata rimanenza finale pagina 15

16 1800 Programmazione Unità cumulativa previsione cumultiva domanda cumulativa produzione cumulativa Mese pagina 16

17 Make to order In questo caso è necessario avere un portafoglio ordini nel mix tale da poter sviluppare i programmi di montaggio entro i limiti fissati dai tempi di processo (mediamente dai 5 ai 25 giorni) La programmazione è più complessa poiché il portafoglio è composto da una maggiore varietà di mix di prodotto richiesto. pagina 17

18 Make to order Prepianificazione a tre mesi. Processo di pianificazione che porta al mese M M-3 M-2 M-1 M Piano iniziale di Secondo piano Ordine finale per cadenza e mix per di cadenza per cadenze modelli e il mese M modelli varianti pagina 18

19 Make to order Programmazione del piano principale in blocchi di 10 giorni con rilascio del piano di mix e periodi di pianificazione per cambio di mix P-1 P P+1 Per piano P Per P+1 Oggi Per P+2 Il blocco di 10gg in corso è congelato mentre il blocco P+1 può contenere variazioni di mix. pagina 19

20 Make to order Programmazione montaggio finale (FAS) livellata da produrre nel giorno N N-4 N-3 N-2 N-1 N (oggi) Stimata FAS migliorata Possibili cambiamenti FAS congelata pagina 20

21 Make to order Pianificare la produzione significa sviluppare e affinare un insieme di programmi di montaggio (uno livellato e n fissi). Quanto più numerosi sono i giorni di ordinato tanto meglio i programmi giornalieri combaciano con i mix che la rete produttiva è in grado di gestire Quanto più è flessibile il sistema produttivo tanto minori saranno i vincoli per la selezione degli ordini giornalieri per il montaggio Avere ordini inevasi in attesa della selezione rappresenta tempi di attesa per il cliente, la soluzione è la ricerca della flessibilità per ridurre i tempi di attraversamento dei mix e non un eccesso di pianificazione Produrre i prodotti più richiesti in anticipo sul programma, per ottenere una produzione livellata, lede il principio di collegare il flusso al mercato (pull). pagina 21

22 Make to order La gestione degli ordini e la loro trasformazione in programma di produzione per essere efficace deve essere svolta in tempi rapidi, ma ciò dipende da: L ordine deve essere controllato per verificare la completezza L ordine deve essere controllato per la verifica tecnica Gestione delle variazioni d ordine Gestione date di consegna Gestione delle varianti di distinta base pagina 22

23 Make to order E importante la variabilità del flusso dell ordinato. Picchi mensili devono essere gestiti dalla programmazione. Flussi regolari di ordini permetto di costruire un programma di produzione selezionando ordini all interno di un periodo di tempo più lungo. Avere ordini a blocchi può significare ritardi di consegna.. e la natura del portafoglio Nuovi prodotti (e nuovi clienti) non permettono una gestione uniforme del mix pagina 23

24 La pianificazione è solo uno degli strumenti (20%) per il controllo della produzione che devono comprendere la rivisitazione del processo (80%) in termini: Revisione del layout dello stabilimento (ordine, pulizia e corretto flusso del materiale) (t attraversamento ) Sviluppo verso l automazione flessibile (tempi di attrezzamento) (t attrezzaggio ) Riduzione tempi di lavorazione con aumento della flessibilità della produzione (t ciclo ) Manutenzione preventiva (perdite per microfermate) (t fermata ) Bilanciamento risorse/tempi ciclo (perdite per tempi di attesa) (t attesa ) pagina 24

25 Il tempo di attrezzamento è inteso come il tempo che intercorre tra la produzione del modello A e la produzione del primo modello B buono, può essere ottimizzato riducendo e convertendo il tempo di attrezzamento interno (a macchina ferma) in tempo di attrezzamento esterno (a macchina in produzione). Metodi di riduzione dei tempi di attrezzamento: Verificare come sono eseguiti gli attrezzamenti Spostare le attività di attrezzamento interno in esterno Rivedere layout e procedure di alimentazione linea Eliminare i sollevamenti Eliminare il tempo di regolazione Rivedere l attività eseguibile da un operatore soltanto Organizzare kit di materiale e la loro sequenza per il montaggio di gruppi e sottogruppi per rendere rapido il cambio tra i montaggi pagina 25

26 In un processo snello i ritmi di produzione devono diventare più coordinati con la conseguente riduzione dei magazzini e le produzioni collegate. Idealmente il tempo ciclo di lavorazione di ogni particolare nel flusso a monte dovrebbe coincidere con il tempo ciclo di utilizzo nella fase finale del flusso a valle. Il bilanciamento del flusso dei materiali significa Bilanciamento dei tempi di lavorazione Bilanciamento delle risorse uomo Bilanciamento delle risorse macchina pagina 26

27 Il bilanciamento delle linee di produzione significa, per la maggior parte dei casi, bilanciamento delle risorse uomo. Il punto di accumulo materiali in linea è il criterio di scelta per evidenziare le criticità (bottle neck) su cui intervenire. L ammontare delle scorte intermedie fra centri di lavoro è una indicazione dello sbilanciamento delle velocità di ciclo. Il bilanciamento del materiale e quello delle lavorazioni non sono indipendenti perché il sintomo principale dello sbilanciamento delle lavorazioni consiste nell eccesso o nella mancanza di materiale. Nel più semplice dei casi questo appare nelle lavorazioni di particolari quando le operazioni diventano strettamente collegate e fisicamente accostate. pagina 27

28 Un processo snello orientato al flusso continuo ha come tappa la realizzazione di isole di lavoro o Group Technology. Gruppi di macchine diverse sono sistemate a U in modo che possano essere molto vicine e possano essere attrezzate nello stesso momento per il medesimo lavoro, in questo modo si riducono le code di lavoro ed aumenta l efficienza complessiva. pagina 28

29 La tecnica della Group Technology è ampiamente utilizzata nei processi livellati, nella linea a U gli operatori movimentano un pezzo alla volta da una macchina all altra muovendosi in ogni direzione per controllare il flusso. Ogni operatore individua un percorso per ciascuna risorsa disponibile con l obiettivo di ottenere un carico bilanciato operatore/macchina. Il prodotto nel punto di accumulo in uscita della linea U deve essere bilanciato alla velocità di utilizzo dello stesso dalle linee successive. pagina 29

30 PUNTO DI ACCUMULO INPUT M1 Gli operatori si muovono nella U spostando il particolare da macchina a macchina PUNTO DI ACCUMULO OUTPUT M sima pagina 30

31 Parti differenti prodotte dalla stessa linea non necessariamente richiedono l attrezzamento di tutte le macchine della linea e lo stesso tempo di realizzo, tuttavia i tempi ciclo di tutti i particolari della medesima linea devono richiedere tempi ciclo paragonabili tra loro. Il ritmo di una linea può essere regolato aggiungendo o togliendo risorse uomo ma all interno di un periodo fisso sarebbe opportuno ridurre al minimo tali variazioni Ogni volta che cambia il periodo fissato del programma di produzione va adeguata la configurazione della linea in termini di risorse uomo/macchina pagina 31

32 Le macchine di una linea U dovrebbero essere semplici in ottica del principio di automazione flessibile e risorse uomo flessibili interoperative su più postazioni. Può essere richiesta l implementazione di due linee U e ciò può comportare riduzione delle risorse uomo eliminando le attività che una risorsa deve eseguire finché non si renda più necessaria la risorsa per quel compito. pagina 32

33 Obiettivi del bilanciamento tempi ciclo di ogni stazione b = <= 1 Tempo ciclo * numero stazioni Assicurare che il tempo di ciclo possibile per ciascuna stazione della linea sia contenuto entro il tempo di ciclo dell intera linea pagina 33

34 Minimizzare il tempo di attesa in ciascuna stazione della linea spostando i carichi fra le varie stazioni in modo che risultino approssimativamente uguali i tempi ciclo tra loro e rispetto ai tempi ciclo fissati dalla programmazione. Fissare il tempo ciclo totale in modo che la velocità sia bilanciata con la velocità di utilizzo delle parti prodotte Regolare il carico e il tempo ciclo per ciascuna stazione per uniformare i tempi di lavoro al tempo ciclo Ottimizzare le risorse uomo eliminando stazioni di lavoro se non necessarie (tc mascherato) pagina 34

35 L obiettivo di incrementare la produttività non si traduce solo in una riduzione del tempo ciclo ma piuttosto nel ridurre le risorse per operare al tempo ciclo richiesto minimizzando i costi pagina 35

36 Le linee U rispondono ai seguenti criteri e principi: Raggruppamento di macchine automatiche semplici Eliminazione scorte (t attesa ) Riduzione spazi (t attesa; t trasporto ) Riduzione distanze per il trasporto (t trasporto ) Riduzione tempi di attrezzaggio (t attrezzaggio ) Aumento della visibilità (Visual Control) (t attesa ) Miglioramento della qualità (immediatezza dei feedback produttivi) (t controllo ) pagina 36

37 Esempio: Tempo ciclo = 54 sec. Risorse uomo = 5 (OP1, OP2, OP3, OP4, OP5) Tempo di attesa = 48 sec. Tempo totale di flusso = 5x54sec = 270sec. Tempi di attesa singola postazione: OP1 = 0s (Tc1 = 54s) OP2 = 9s (Tc2= 45s) OP3 = 12s (Tc3 = 42s) OP4 = 12s (Tc4 = 42s) OP5 = 15s (Tc5 = 39s) tempi ciclo di ogni stazione = = 0,82 Tempo ciclo * numero stazioni 270 pagina 37

38 Esempio CASO A riduzione Tc: Tempo ciclo = 45 sec. Risorse uomo = 5 (OP1, OP2, OP3, OP4, OP5) Tempo di attesa = 12 sec. Tempo totale di flusso = 5x45sec = 225sec. (riduzione del 17%) Tempi di attesa singola postazione: OP1 = 0s (Tc1 = 45s) OP2 = 0s (Tc2= 45s) OP3 = 3s (Tc3 = 42s) OP4 = 3s (Tc4 = 42s) OP5 = 6s (Tc5 = 39s) tempi ciclo di ogni stazione = = 0,95 Tempo ciclo * numero stazioni 225 Il 17% di riduzione produce scorte intermedie e non riduce i costi risorse uomo pagina 38

39 Esempio CASO B produzione livellata: Tempo ciclo = 54 sec. (tempo riconosciuto per ciclo) Risorse uomo = 4 (OP1, OP2, OP3, OP4) Eliminando 6s della risorsa OP5 Tempo di attesa = 0 sec. Tempo totale di flusso = 4x54sec = 216sec. (riduzione del 25%) Tempi di attesa singola postazione: OP1 = 0s (Tc1 = 54s) OP2 = 0s (Tc2 = 54s) OP3 = 0s (Tc3 = 54s) OP4 = 0s (Tc4 = 54s) tempi ciclo di ogni stazione = = 1 Tempi ciclo * numero stazioni 216 pagina 39

40 tempo ciclo 54 sec. tempo ciclo 45 sec. 30 bilanciamento 4 risorse Tc=54sec. 20 Tciclo 10 0 OP1 OP2 OP3 OP4 OP5 pagina 40

41 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI BERGAMO Processi snelli seconda parte