La movimentazione dei materiali (material handling)

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1 La movimentazione dei materiali (material handling) Movimentazione e stoccaggio 1

2 Obiettivo generale La movimentazione e stoccaggio dei materiali (material handling MH) ha lo scopo di rendere disponibile, attraverso l impiego di opportuni metodi e strumenti, la giusta quantità del giusto materiale nel posto giusto, rispettando i tempi, le sequenze e le condizioni richieste, minimizzando il costo.

3 MH comprende tutte le attività connesse con i flussi di materiali negli impianti di produzione e di stoccaggio ed è lo strumento di integrazione tra le diverse aree operative. Le attività operative che compongono MH sono: trasporto; stoccaggio; prelievo frazionato (picking); smistamento (sorting); raggruppamento (merging); indirizzamento (dispatching); alimentazione (feeding); posizionamento; orientamento.

4 I problemi di MH e le possibili soluzioni tecniche e operative possono essere esaminati secondo diverse prospettive che devono essere comunque integrate. MH per tipo di attività: movimentazione; stoccaggio; controllo.

5 MH per livello di gestione: handling di stazione operativa; handling di reparto; handling di sistema produttivo. MH per tipo di materiale trattato: materiali gassosi; materiali liquidi; materiali sfusi (bulk materials); colli o carichi unitarizzati (unit loads).

6 Trasporti interni - definizione Per quanto riguarda le attività di movimentazione particolare rilevanza assume l analisi dei trasporti interni. Movimentazioni di materiali di qualsiasi tipo e forma eseguite all interno degli stabilimenti, dall arrivo delle materie prime alla spedizione dei prodotti finiti. Movimentazione e stoccaggio 6

7 I trasporti interni influenzano: i costi di produzione; la sicurezza; la produttività; l utilizzazione dello spazio; l utilizzazione degli impianti; il livello tecnico dell azienda. Per quanto riguarda plant layout e relativo fabbricato: il posto di lavoro; la maglia del fabbricato; l altezza sotto il filo di catena; il carico a pavimento; il carico ai nodi della struttura di copertura; la posizione e la dimensione degli accessi. Movimentazione e stoccaggio 7

8 Obiettivi Il trasporto non accresce il valore del prodotto finito ma ne aumenta il costo. Quindi è necessario: ridurre al minimo trasferimenti e riprese dei materiali; evitare congestioni, ritardi e trasporti inutili. Gli obiettivi da raggiungere sono quindi molteplici. Movimentazione e stoccaggio 8

9 Limitazione dei costi minimizzazione del numero di movimentazioni e riprese dei materiali; minimizzazione delle distanze da percorrere; ottimizzazione degli spazi. Riduzione di scarti e perdite limitazione dei danni durante i trasporti; razionalizzazione del controllo dei materiali immagazzinati. Miglioramento delle condizioni di lavoro assicurare condizioni di sicurezza; minimizzazione dello sforzo. Movimentazione e stoccaggio 9

10 Criteri generali di scelta Privilegiare i trasporti meccanizzati. Verificare l accettabilità del grado di utilizzazione del trasporto che si intende adottare. Privilegiare le movimentazioni per gravità. Tenere in massimo conto le condizioni di sicurezza. Movimentazione e stoccaggio 10

11 Classificazione dei trasporti interni per tipo di materiale per tipo di funzionamento per tipo di energia motrice per tipo di movimento per tipo di comando Movimentazione e stoccaggio 11

12 Classificazione per tipo di materiale Solidi sotto forma di unità di carico sotto forma di colli (sacchi, pacchi, recipienti vari ecc.) alla rinfusa (sabbie, terre, granulati, polveri) Liquidi (acqua, oli ecc.) Gassosi (aria compressa, metano, azoto, ossigeno) Movimentazione e stoccaggio 12

13 Classificazione per funzionamento Continuo elevatori a tazze trasportatori a nastro trasportatori a rulli trasportatori pneumatici Discontinuo paranchi carroponti carrelli elevatori Movimentazione e stoccaggio 13

14 Classificazione per energia motrice A movimento manuale carrelli con traslazione a mano convogliatori a rulli scivoli Motorizzati carroponti carrelli a motori trasportatori a catena trasportatori a nastro trasportatori pneumatici Movimentazione e stoccaggio 14

15 Classificazione per tipo di movimento Sollevamento verticale Trasporto in orizzontale Sollevamento e trasporto Movimento vibratorio Movimento rotatorio discontinui continui discontinui continui discontinui continui continui continui Paranchi fissi Montacarichi Elevatori a tazze Trasportatori pneumatici Trasportatori a rulli a spinta Trattori Trasportatori a rulli Trasportatori a nastro orizzontali Paranchi scorrevoli su monorotaia Carroponti e gru Carrelli elevatori Convogliatori aerei a catena Trasportatori a nastro Trasportatori a tapparelle Trasportatori pneumatici Trasportatori a scosse Vagli vibranti Coclee Tamburi rotanti Movimentazione e stoccaggio 15

16 Classificazione per tipo di comando con manovratore a bordo carroponti carrelli autogru trattori con manovratore a terra paranchi e carroponti carrelli senza manovratore convogliatori a catena e nastro trasportatori pneumatici automatici paranchi scorrevoli su monorotaia convogliatori aerei Movimentazione e stoccaggio 16

17 Unità di carico Raggruppamento di materiali disposto in modo tale da poter essere movimentato e trasportato mediante mezzi di trasporto meccanici. Il dimensionamento dell unità di carico (UdC) deve tenere conto di alcuni obiettivi: l eliminazione delle riprese e manipolazioni non necessarie; lo stoccaggio e movimentazione in condizioni di sicurezza (per materiali e operatori); il massimo contenimento dello spazio. Movimentazione e stoccaggio 17

18 Il soddisfacimento di tutti gli obiettivi è difficilmente perseguibile. Ad esempio, la semplificazione delle movimentazioni spesso contrasta con l ottimizzazione dello spazio. Gli obiettivi visti guidano comunque la ricerca delle soluzioni tecniche e operative. In particolare il dimensionamento dell unità di carico avviene secondo un processo che considera tre fasi: imballaggio primario; imballaggio secondario; imballaggio per il trasporto o terziario. Movimentazione e stoccaggio 18

19 Considerando le indicazioni contenute nel D.L. 5/12/77 n. 22 si possono dare le definizioni seguenti. L imballaggio primario (per la vendita) è concepito in modo da costituire, nel punto vendita, una unità di vendita per il cliente finale o il consumatore. Esempi: scatole, sacchetti, bottiglie, astucci ecc. L imballaggio secondario è concepito per costituire, nel punto di vendita, il raggruppamento di un certo numero di unità di vendita, indipendentemente dal fatto che esso sia venduto come tale all utente finale o che abbia lo scopo di facilitare il rifornimento degli scaffali nel punto vendita. Può essere rimosso dal prodotto senza alterarne le caratteristiche. Movimentazione e stoccaggio 19

20 Esempi: cartoni, cassette, cestelli. Si noti che l imballaggio secondario può costituire, negli stabilimenti produttivi, l elemento che è movimentato e manipolato e che contiene le parti da lavorare. Movimentazione e stoccaggio 20

21 L imballaggio per il trasporto è concepito per facilitare la manipolazione ed il trasporto di un certo numero di unità di vendita (imballaggi primari) o di imballaggi multipli (imballaggi secondari) per evitarne la manipolazione diretta e i danni connessi al trasporto; sono qui esclusi i container. Esempi: pallet, casse, roll, gabbie. Movimentazione e stoccaggio 21

22 Esempi di unità di carico Movimentazione e stoccaggio 22

23 Contenitore per pezzi alla rinfusa Scatole disposte su paletta Raccoglitori sovrapposti per materiali lunghi Movimentazione e stoccaggio 23

24 Unità di carico particolari Unità costituita mediante elementi in legno e reggettatura Unità di carico costituita mediante un pallet di legno e reggettatura Movimentazione e stoccaggio 24

25 Caratteristiche essenziali delle unità di carico La formazione di una UdC ha gli obiettivi primari visti in precedenza. Questo implica che anche gli imballaggi devono avere caratteristiche tali da: garantire la stabilità dell UdC (imbricatura); permettere l accatastamento delle UdC le une sulle altre (per permettere una migliore utilizzazione dello spazio in altezza). Quindi devono essere sufficientemente resistenti per sopportare il peso di strati o UdC impilate. Le UdC dovrebbero essere possibilmente forcolabili. Movimentazione e stoccaggio 25

26 UdC instabile UdC stabile (strati alternati) Movimentazione e stoccaggio 26

27 Esempio di imbricatura e imballaggio per UdC costituita da sacchi. L UdC è: impilabile, stabile forcolabile Movimentazione e stoccaggio 27

28 Costituzione delle unità di carico Mediante palette Senza palette mediante sola reggettatura Movimentazione e stoccaggio 28

29 Mediante impiego di accessori a perdere (cartoni, listelli ecc.) Mediante l impiego di accessori vari a recuperare (incastellature, regoli ecc.) Movimentazione e stoccaggio 29

30 Un accurata scelta delle unità di carico contribuisce a ridurre al minimo: i costi di trasporto; le riprese dei materiali; lo spazio occorrente per l immagazzinamento dei materiali; i tragitti in officina e nei magazzini; i costi di immagazzinamento. Movimentazione e stoccaggio 30

31 L obiettivo di saturare lo spazio disponibile sui mezzi di trasporto è vincolato: dalle caratteristiche (dimensioni, forma, rigidità ecc.) della confezione finale per il cliente; dalle caratteristiche dei mezzi di trasporto. Le fasi per il dimensionamento efficace di UdC prevede: scelta della confezione di vendita; scelta dell imballaggio secondario; scelta dell imballaggio terziario (paletta o cassa); scelta dello schema di pallettizzazione; determinazione dei piani di carico. Movimentazione e stoccaggio 31

32 La scelta dell imballaggio primario deriva, per quanto concerne i prodotti finiti, da strategie di marketing che considerano: la quantità di prodotto acquistata; la maneggevolezza; la conservazione del prodotto; la modalità d utilizzo; aspetti ecologici ecc. Gli imballaggi primari destinati a contenere prodotti per l industria o destinati ad altre fasi di lavorazione sono per lo più orientati alla conservazione e all economicità. Movimentazione e stoccaggio 32

33 Nella scelta dell imballaggio secondario si può scegliere il numero e la disposizione degli imballaggi primari che devono essere contenuti. L imballaggio ottenuto deve essere facilmente movimentabile e stoccabile. L imballaggio secondario avrà influenza poi sul progetto della linea di imballaggio. Nella scelta dell imballaggio terziario si tratta di valutare le caratteristiche dei pallet o dei contenitori. Tali caratteristiche influiranno sulla movimentazione all interno e all esterno dei fabbricati. Movimentazione e stoccaggio 33

34 I pallet I pallet (o palette) sono dei supporti impiegati per il raggruppamento in un UdC singola uno o più UdC secondarie (in alcuni casi primarie) allo scopo di facilitarne la movimentazione. Possono essere realizzati in materiali differenti (legno, plastica, acciaio ecc.), in relazione soprattutto alle sollecitazioni a cui prevedibilmente le UdC saranno sottoposte. Movimentazione e stoccaggio 34

35 Palette - tipologie Paletta in legno Paletta metallica Paletta in plastica Movimentazione e stoccaggio 35

36 Palette - classificazione UNI 5042 Dimensioni (mm): 800x x1200 (europallet ISO1) 1000x1200 (anglo-saxon pallet ISO2) 1200x1200 Movimentazione e stoccaggio 36

37 Schemi di pallettizzazione Si devono effettuare delle scelte in relazione a: numero e disposizione degli imballaggi secondari per ogni strato; numero di strati; criteri di alternanza degli strati (imbricatura). Questo per ottenere: saturazione superficiale della paletta; standardizzazione dimensionale dell UdC; impilabilità (al fine di unificare le dimensioni delle celle per lo stoccaggio); Movimentazione e stoccaggio 37

38 stabilità dell UdC; regolarità dimensionale delle UdC (magazzini automatizzati). Regole pratiche di formazione delle UdC: altezza inferiore al metro; la superficie non ricoperta da carichi deve essere minima (al limite nulla); i colli vanno appoggiati sulla faccia di dimensioni maggiori; i colli vanno disposti incrociati in modo che almeno due colli dello strato superiore appoggino, almeno in parte, su ogni collo dello strato inferiore. Movimentazione e stoccaggio 38

39 Vengono impiegati per: movimentare; immagazzinare; proteggere. Contenitori Rivestono particolare importanza nella movimentazione tra CdL, reparti, fabbricati e stabilimenti nella produzione manifatturiera. Movimentazione e stoccaggio 39

40 Tipologie di contenitori In legno A struttura reticolare Movimentazione e stoccaggio 40

41 In plastica, ripiegabile In rete metallica Movimentazione e stoccaggio 41

42 Contenitore in cartone Raccoglitore dotato di ganci per il sollevamento di funi o catene Movimentazione e stoccaggio 42

43 Piani di carico Si tratta di predisporre un posizionamento efficace delle UdC per: ottimizzare l utilizzazione superficiale e volumetrica del mezzo di trasporto. Si potrà scegliere il numero e la disposizione delle UdC. Sarà necessario tenere conto dei vincoli che sono imposti dai sistemi di carico e scarico dei mezzi. Movimentazione e stoccaggio 43

44 Nel caso di un carro ferroviario una larghezza utile di 2500mm consente di accostare due pallet da mm con un gioco di sicurezza di 100mm. Nel caso di autoveicoli industriali, difficilmente la larghezza utile interna è superiore a 2450mm. Ciò consentirebbe di affiancare due europallet, tenuto conto che con le tolleranze si arriva a 1220mm l uno. Tuttavia ci potrebbero essere problemi di caricamento. Tali problemi non si manifestano se i cartoni non debordano e in tal caso si può pensare a sistemi automatizzati di caricamento. Movimentazione e stoccaggio 44

45 I cartoni più usati e che meglio riempiono l europallet hanno dimensioni mm (modulo base) e relativi sottomultipli ( , , , ). Il rendimento volumetrico dell imballaggio è fornito dai parametri: RV RV RV RV V = V V = V V = V V = V prodotto confezione confezione cartone cartone nominale pallet nominale pallet mezzo di trasporto Movimentazione e stoccaggio 45