Lean production. Rappresenta l evoluzione del modello Toyota, ed è basata sul cosiddetto Lean Thinking (pensare snello):

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1 Lean production Rappresenta l evoluzione del modello Toyota, ed è basata sul cosiddetto Lean Thinking (pensare snello): doing more and more with less and less less human effort, less equipment, less time, and less space while coming closer and closer to providing customers with exactly what they want. Un sistema può essere considerato snello quando al suo interno tutti i materiali si muovono secondo un flusso il più possibile continuo, passando attraverso processi che ne accrescono il valore. I 5 principi del Lean Thinking Primo principio: definire il valore. Il punto di partenza della caccia alla spreco è l'identificazione di ciò che vale. Il consumo di risorse è giustificato solo per produrre valore altrimenti è spreco. Bisogna tentare di definire con precisione il valore in termini di prodotti specifici con caratteristiche specifiche, offerte a prezzi specifici attraverso un dialogo con clienti specifici. In altre parole il valore viene definito dal cliente ed assume significato solamente se espresso in termini di un prodotto/servizio in grado di soddisfare le sue esigenze ad un dato prezzo ed in un dato momento. 1

2 Secondo principio: identificare il flusso del valore. Il flusso di valore per un dato prodotto consiste nell'intera gamma di attività necessarie per trasformare le materie prime in prodotto finito. L'analisi del flusso di valore (Value Stream Mapping) mette in evidenza le quantità di spreco attraverso la classificazione delle attività in 3 categorie: 1. Attività che creano valore (tutte quelle il cui costo può essere trasferito al cliente) 2. Attività che non creano valore ma necessarie (non sono eliminabili con gli attuali sistemi di sviluppo prodotto, gestione ordini e produzione) 3. Attività che non creano valore e non necessarie (possono quindi essere eliminate da subito). Terzo principio: fare scorrere il flusso. Definito con precisione il valore (1 principio), identificato il flusso di valore per un dato prodotto e averlo ricostruito eliminando le attività inutili attraverso la mappatura dei flussi (2 principio) bisogna fare sì che le restanti attività creatrici di valore formino un flusso. Il pensiero snello rovescia il tradizionale modo di ragionare con lotti lavoro più efficace se il prodotto viene lavorato ininterrottamente dalla materia prima al prodotto finito. Il flusso continuo in produzione si raggiunge soprattutto attraverso interventi radicali che permettono di trasformare le attività produttive necessarie per fabbricare un prodotto da un sistema a lotti e code ad un flusso continuo. 2

3 Quarto principio: fare in modo che il flusso sia tirato dal cliente. Quando l'azienda ha (i) definito il valore (per il cliente), (ii) ha identificato il flusso di valore, (iii) ha eliminato gli ostacoli e quindi gli sprechi per fare sì che il flusso scorra senza interruzioni, allora è giunto il momento di permettere ai clienti di tirare il processo (il flusso di valore). In definitiva i clienti "tirano il valore dall'impresa acquisire la capacità di progettare, programmare e realizzare solo quello che il cliente vuole nel momento in cui lo vuole. Quinto principio: ricercare la perfezione. Va interpretato nel senso di miglioramento continuo. Se si sono applicati correttamente i primi quattro principi si creano sinergie impensabili che mettono in moto un processo continuo di riduzione: dei tempi, degli spazi, dei costi. In tema produttivo, si raggiungono risultati come la riduzione delle scorte fino al 50% ma soprattutto riduzioni del lead time (tempo di trasformazione delle materie prime in prodotti finiti) dell'ordine del 70-80%. 3

4 L efficienza di un processo produttivo, quale che esso sia, viene raggiunta mediante l ottenimento di un flusso continuo di tutte le parti e/o componenti in esso lavorate. L inefficienza di un sistema di produzione, nelle sue varie forme, è strettamente collegata con le interruzioni che questo presenta nel proprio flusso di produzione. Lean Production in un ideale sistema di produzione ogni prodotto, componente o materia prima dovrebbe sempre trovarsi in 2 sole possibili condizioni: in lavorazione in movimentazione (!!!!) 4

5 Quali sono i principali ostacoli all implementazione della lean production? La presenza di layout di stabilimento non adeguati provocano tutto meno che un flusso di materiali unidirezionale e lineare; Le fermate d'impianto/macchina (anche microfermate), i funzionamenti delle macchine a velocità ridotta, i set-up di macchina provocano sbilanciamenti e/o irregolarità di flusso ed accumuli di stock; Il "parcheggio" più o meno temporaneo di materiali o semilavorati in attesa di ulteriore lavorazione (o magari non lavorabili per mancanza di altri materiali) provoca arresti di flusso; I controlli di qualità nei vari stadi di processo produttivo possono anche loro provocare arresti o rallentamenti di flusso mentre le rilavorazioni di prodotti difettosi possono anche provocare riflussi all'indietro; I disturbi al flusso causati direttamente od indirettamente dalle persone, dai loro errori, e dalle loro abitudini. Produrre "a flusso" significa quindi riprogettare l'intero processo produttivo in modo tale che gli sprechi siano minimizzati od eliminati: i materiali dovrebbero "avanzare" alla giusta velocità (produttività, takt time), il più linearmente, unidirezionalmente e regolarmente possibile lungo tutto il processo produttivo. Inoltre, tutte le attività od operazioni di processo dovrebbero fare un'unica cosa ai materiali: aggiungere loro valore. 5

6 Esempio di applicazione di lean production Si consideri un azienda che lavora nel settore automotive, e che fornisce componentistica ad un altra azienda produttrice di autoveicoli. Nell esempio ci si riferirà ad una parte della produzione dell azienda in considerazione, in particolare alla produzione di bracci per lo sterzo. Nel seguito è riportato il layout dello stabilimento riguardante la situazione attuale, in cui con line ingrossata sono rappresentate le macchine ed i reparti interessati alla produzione dei bracci. 6

7 L azienda cliente richiede alla nostra azienda una fornitura di pezzi/mese ripartiti in per guida sinistra 6400 per guida destra L azienda cliente lavora su due turni di lavoro al giorno, e richiede spedizioni giornaliere di braccetti disposti in pallets, costituiti ciascuno da 10 trays ognuno dei quali deve contenere 20 pezzi di una delle due tipologie di bracci. Nella pagina seguente è riportata la mappatura del flusso del valore (Value Stream Mapping) del processo produttivo dei bracci. In particolare si è indicato con: C/T = Cycle time C/O = Change over time Uptime = disponibilità Shifts = numero di turni lavorativi Available time = tempo disponibile per turno EPE = Every-part-every, cioè copertura temporale di un lancio di produzione In corrispondenza dei punti di magazzinaggio tra le diverse fasi di lavorazione è riportata la tempificazione delle scorte. 7

8 Value stream mapping della situazione attuale 8

9 Qual è il problema principale di questo sistema? Ogni processo nel flusso del valore opera in modo isolato, producendo lotti grandi e quindi spingendo verso valle la produzione in accordo con la schedulazione che ha ricevuto dal Controllo di Produzione, indipendentemente da quelli che sono i bisogni attuali dei processi a valle. Ciò provoca inutili accumuli di materiale causando sprechi: Tempo perso in gestione dei materiali; Spazio occupato per niente; ecc. ed inoltre nasconde eventuali problemi: Difetti ed errori nella produzione. Di tali problemi se ne verrà a conoscenza solo quando il processo B utilizzerà i componenti difettosi, amplificandone gli effetti sul sistema produttivo. 9

10 Come si procede per reingegnerizzare il processo produttivo in ottica snella? 1) Si calcola il ritmo produttivo richiesto dal mercato (takt time). Dato che il mio cliente vuole pezzi al mese, considerando 20 giorni lavorativi al mese si ha: d = = 920 pezzi/giorno 20 Entrambe le aziende lavorano su 2 turni, quindi: 920 d T = = 460 pezzi/turno 2 Dato che per ogni turno vi sono secondi disponibili (meno dei corrispondenti alle 8 ore per tenere conto di inefficienze varie), si ha che: takt = = 60 secondi 460 Il sistema produttivo deve essere armonizzato per produrre un pezzo ogni 60 secondi. 2) Si crea un flusso continuo laddove possibile. Per creare un flusso continuo tra due o più processi è necessario che le caratteristiche dei processi siano simili in termini, perlomeno, di cadenza produttiva e tempi di setup. Laddove ciò è verificato, si deve abbandonare il concetto di isole isolate e passare al concetto di flusso continuo. 10

11 Idealmente, il flusso è tanto più continuo quanto il lotto di produzione tende all unità (concetto di One-Piece-Flow). Nella realtà industriale è più frequente trovare flussi costituiti da sequenze di piccoli lotti (es: la dimensione dei contenitori tipici del JIT). 11

12 3) Si utilizzano i supermarket per controllare la produzione laddove è impossibile estendere il flusso. Questi casi capitano frequentemente quando ci si trova di fronte a: processi che hanno cadenze produttive consistentemente diverse dal takt time, e sono quindi condivisi tra più famiglie di prodotto necessitando di setup tra una produzione e l altra (es: stampaggio, pressofusione, ecc.); processi che richiedono lead time molto lunghi (es: ordini presso i fornitori); processi che sono troppo inaffidabili e quindi non si accetta il rischio di inserirli direttamente nel flusso produttivo. Si deve evitare di schedulare questi processi in ottica push, bensì si deve integrarli in ottica pull tramite l uso di supermarket, in modo da farli lavorare con lotti ottimali ma mentendo il collegamento con il flusso di valle (anche se un po a singhiozzo). 12

13 4) Si cerca di inviare il segnale della domanda del cliente ad uno specifico processo del sistema. Tale processo è detto pacemaker in quanto determina il ritmo di funzionamento dell intero sistema. 13

14 5) Si deve livellare il mix produttivo. Si deve tenere bilanciato il carico di lavoro nel sistema alternando piccoli lotti di prodotti secondo un mix che rispecchia la domanda del cliente. OXOX Load leveling icon Workload Workload A B A A A A A A B B B B B B Cumulative workload Cumulative workload Ciò consente di far funzionare il sistema in modo livellato, e quindi permette di ridurre le scorte nel sistema stesso. 14

15 6) Si deve rilasciare gradualmente la produzione (livellare il volume di produzione). Rilasciare grosse quantità di carico di lavoro può causare diversi problemi: il processo perde l immagine del takt time, quindi il processo può perdere il ritmo produttivo; come conseguenza del punto precedente, i carichi produttivi nelle diverse fasi del processo tendono a sbilanciarsi (se manca il direttore d orchestra, ognuno va con la sua velocità alternando accelerazioni e rallentamenti); non si riesce a monitorare bene l avanzamento della produzione, cioè non si riesce a capire se si è in anticipo o in ritardo; gli possono venire mescolati, provocando sbilanciamenti e quindi code; la risposta ad eventuali ed impreviste variazioni di domanda può diventare molto complessa. Si stabilisce quindi un pitch time, cioè un intervallo di tempo che cadenza il rilascio degli ordini, tramite un processo detto di paced withdrawal. Ad esempio, se il takt time è di 30 secondi e la produzione avviene per batch di 20 pezzi, si può adottare un pitch time pari a: pitch = = 10 minuti 60 Ogni 10 minuti si darà al pacemaker process un ordine di produzione di 20 pezzi e si controllerà che i 20 pezzi dell ordine precedenti siano stati effettivamente completati. 15

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