Le operazioni da effettuare sono: 1. Inserire i carrelli in linea.
2. Assieme blocchetto di chiusura 10 min. 3. Assieme sportello 8 min.
4. Assieme caldaia 25 min.
5. Assieme schede con traversa 13 min. 6. Assieme generatore di vapore 20 min. 7. Assieme pompa vibro 6 min.
8. Assieme serbatoio di carico e scarico 4 min. 9. Assieme schienale 50 min.
10.Assieme scambiatore di calore 10 min. 11.Assieme cornice 6 min.
12.Assieme cavo alimentazione 8 min. 13.Assieme pompa vuoto 5 min.
14.Assieme trasformatore 3 min. 15.Assieme motoriduttore 3 min.
16.Assemblaggio caldaia sportello blocchetto 20 min. 17.Banco assemblaggio1 21,4 min.
18.Banco assemblaggio2 26 min. 19.Banco assemblaggio3 20,5 min. 20.Banco assemblaggio4 26,3 min. 21.Collaudo 8 ore.
22.Kit dotazione (tempo non rilevante). 23.Controllo qualità.
24.Preparazione imballaggi. 25.Imballaggio.
La linea progettata è manuale, vengono utilizzati banchi attrezzati con due scatole per ogni materiale posizionato a bordo banco e sono riforniti a kanban dal magazzino ogni volta che termina una scatola. La linea in questo caso è a cadenza non imposta ma viene deciso lo stesso un takt time al quale deve sottostare ogni banco presente sulla linea. In Mocom il takt time è 30 minuti, osservando però che il montaggio dello schienale dura 50 minuti si deve necessariamente allungare il takt time ad 1 ora, unire a due a due i banchi dell’assemblaggio e dimensionare i banchi per i preassemblaggi sulla base di un’ora di lavoro ciascuno.
Dall’esperienza e dalle misurazioni effettuate si vede che la realizzazione di un’operazione ha una varianza del 12%, quindi per essere sicuri di non rischiare di far rallentare la linea, ogni banco non deve avere un tempo ciclo (tempo necessario a completare tutte le operazioni) maggiore di 50,4 minuti. Il risultato è stato ottenuto sottraendo a 60 minuti il 12% di varianza e 2,4 minuti, che è il tempo massimo registrato per i banchi con più lavorazioni per movimentare i pezzi tra carrello e banco ed gli stessi carrelli verso la postazione successiva. Si deve quindi progettare una linea dove la saturazione percentuale del banco non supera l’84% del takt time.
Vediamo ora come possiamo organizzare i banchi rispettando i parametri appena elencati. BANCO PREASSEMBLAGGIO 1 (BP1):
5. Assieme schede 13 min.
6. Assieme generatore di vapore 20 min. 7. Assieme pompa vibro 6 min.
Nel primo banco inserisco uno dei preassemblaggi che crea più problemi in fase di assemblaggio, la scheda elettronica che facilmente si danneggia e di cui ci si accorge del corretto funzionamento già nella fase di test nell’ultimo banco di assemblaggio. È conveniente inserirlo così presto in modo da poter prelevare una nuova scheda tra quelle già pronte da utilizzare per sostituire quella rotta e dar tempo all’operatore di realizzare un’ulteriore scheda che vada invece a sostituire quella prelevata.
Tempo totale 49 min, saturazione 81,67%. BANCO PREASSEMBLAGGIO 2 (BP2): 9. Assieme schienale 50 min.
È il banco più critico anche perché la lavorazione dello schienale è quella che satura maggiormente il takt time. Fino ad ora era acquistato da un fornitore per quasi tutte le autoclavi, mentre adesso l’internalizzazione della sua lavorazione è un obiettivo aziendale collegato al progetto di standardizzazione che si intreccia con quello della nuova Millennium XP.
Tempo totale 50 min, saturazione 83,3%. BANCO PREASSEMBLAGGIO 3 (BP3): 2. Assieme blocchetto 10 min.
3. Assieme sportello 8 min. 4. Assieme caldaia 25 min.
8. Assieme serbatoio di carico/scarico 4 min.
Il blocchetto deve essere il primo lavorato poiché se non si riuscisse e trovare una soluzione al fatto di dover utilizzare il silicone per bloccare le spine elastiche passanti, ci sarebbe bisogno di farlo riposare circa un’ora per permettere al silicone di asciugarsi. Tempo totale 47 min, saturazione 78,33%.
BANCO PREASSEMBLAGGIO 4 (BP4):
16. Assemblaggio caldaia sportello blocchetto 20 min. 11. Assieme cornice 6 min.
12. Assieme cavo alimentazione 8 min. 13. Assieme pompa vuoto 5 min. 14. Assieme trasformatore 3 min. 15. Assieme motoriduttore 3 min. Tempo totale 45 min, saturazione 75%.
BANCO DI ASSEMBLAGGIO 1 (BA1):
BANCO DI ASSEMBLAGGIO 2 (BA2):
I due banchi di assemblaggio sono affiancati da una rulliera in modo tale che lo spostamento dell’autoclave da una postazione all’altra sia più semplice e sicuro, sia per la macchina che potrebbe cadere all’operatore durante il trasporto manuale che per l’operatore stesso che si potrebbe fare male nel trasporto di un oggetto abbastanza pesante e voluminoso.
La produttività di una linea così strutturata, con un operatore per banco, è ovviamente di 1 autoclave all’ora cioè otto autoclavi al giorno.
Ora, in funzione della produttività giornaliera richiesta si dimensiona, nei primi 3 anni di progetto analizzati, il numero di linee e la manodopera diretta necessaria:
I anno) 3 autoclavi/giorno; è sufficiente una sola linea, con tre operatori dedicati, OP1 lavora sui banchi BP1 e BP2, OP2 su BP3 e BP4, OP3 su BA1 e BA2.
Ognuno degli operatori lavora 6 ore al giorno per una settimana intera su due banchi, per aumentare la specializzazione e quindi la velocità nel compiere le operazioni, poi a partire dal lunedì successivo, si sposta su altri 2 banchi così impara a conoscere tutti i passaggi per il montaggio dell’autoclave. Questa sorta di job rotation è utile perché gli operatori riescono a soddisfare la produttività richiesta in 6 ore, e nelle restanti 2 ore di turno, solo quello di turno ai banchi di assemblaggio, ripara i componenti montati male e che quindi ha scartato durante le operazioni ai suoi banchi. Senza la rotazione tra i vari banchi non riuscirebbe a svolgere questo compito.
BANCO OPERAZIONI 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 ATTIVITA' Prepa ra zi one tel a i o Ins eri re s ottogruppi genera tore di va pore Ins eri re l a pompa vi bra zi one Prepa ra zi one tubi pompa tel a i o Ca bl a ggi o ca l da i a e fi l tro Monta ggi o mecca ni co ca l da i a + fi s s a ggi o fi l tro Impi a nto el ettri co + monta ggi o s onde Monta ggi o tubi + mes s a a terra + termos ta ti Appl i ca re corni ce Ki t s ta mpa nte (s e neces .) Compl eta - mento fa s e a ppl i ca zi on e corni ce Prepa ra zi one e monta ggi o s chi ena l e TEMPO OP.1 10 1 1 4 3,5 3,25 6,5 4,75 5 3,5 2 6 TEMPO OP.2 8,75 0,5 1,75 4 3,25 3,25 4,5 3,75 5 2 2 7 TEMPO OP.3 7,5 0,75 1,75 3,75 - - TEMPO OP.4 10 0,5 1 3 - - MEDIA 9,0625 0,6875 1,375 3,6875 3,375 3,25 5,5 4,25 5 2,75 2 6,5 TEMPO TOT. SATURAZ.(%) BA1 47,4375 79,06% BANCO OPERAZIONI 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 ATTIVITA'
Col l ega mento tubi ca l da i a
Appl i ca re s erba toi o
Compi l azi one fogl i o monta ggi o Ca bl a tura e monta ggi o i dra ul i ca Ca bl a ggi o el ettri co pompa Monta ggi o s ottogruppo tra s forma tore
Monta ggi o membra na Appl i ca re s cheda el ettri ca Monta ggi o pompa Tes t fi na l e per check ma cchi na TEMPO OP.1 4 6,5 1 8,25 0,5 1,25 0,5 18,5 4 4,75 TEMPO OP.2 2 4 1 9 0,5 2,25 0,5 19,25 3,5 4,5 TEMPO OP.3 - - - 9,75 - 2 - 17 2 4 MEDIA 3 5,25 1 9 0,5 1,8333 0,5 18,25 3,1667 4,41667 TEMPO TOT. SATURAZ.(%) 46,91666667 BA2 78,19%
Con questa soluzione si impegna complessivamente la manodopera 20 ore al giorno, alle quali posso aggiungere 8 ore dell’operatore che sta al collaudo, ciò vuol dire una spesa annua per la manodopera diretta di 109.480 $, considerando 230 giorni lavorativi e 17 $/ora il costo azienda dell’operaio; ammontare che va ad incidere sul costo variabile totale per la produzione delle 700 autoclavi richieste. In Mocom l’incidenza della manodopera diretta è 12,5%, ma non considera gli operatori del collaudo. Confrontando il costo diretto ottenuto, con quello calcolato nel business plan come 12,5% del costo totale (173.356 $), otteniamo che la nuova soluzione ci porta ad un risparmio di 63.876 $, quindi 91,2 $ per ogni autoclave realizzata; se invece non considerassimo il collaudatore avremmo un risparmio totale di 95.156 $, quasi 136 $ per macchina. Tal condizione aumenterebbe il margine di contribuzione da 21,2% (dato ripreso dal business plan del capitolo 1) a 24,7% nel primo caso e 26,4% nel secondo.
L’organizzazione della linea presentata considera già il costo dovuto alla
probabilità di mancato completamento in linea di tutte le operazioni previste nei
tempi stabiliti, infatti, per il completamento fuori linea sono state conteggiate 10 ore supplementari settimanali che a turno ogni operatore deve garantire. Forse è un tempo leggermente sovrastimato, ma per una start up, dove tutto il personale deve fare esperienza, è meglio arrotondare per eccesso i valori e tempi ipotizzati.
II anno) 6 autoclavi/giorno; anche qui è sufficiente una sola linea con il doppio degli operatori dedicati, uno per ogni banco. Si mantengono le stesse logiche di job rotation e di gestione del mancato completamento; producendo però il doppio delle autoclavi, si dedicheranno entrambi gli operatori dei banchi di assemblaggio al completamento fuori linea delle operazioni, sempre per due ore al giorno al termine delle 6 ore di turno giornaliero.
Il costo totale della manodopera diretta è di 167.680 $, considerando anche l’unico operatore che manteniamo al collaudo. Il risparmio è di 70270 $, circa 100 $ per autoclave; il margine di contribuzione così crescerebbe dal 33,6% al 35,78%. III anno) 8 autoclavi/giorno; sarebbe ancora sufficiente una sola linea con 6 operatori
dedicati per otto ore al giorno, però si dovrebbe poi inserire un settimo operatore con un banco dedicato che fa solo il completamento fuori linea dei pezzi scartati dall’assemblaggio, e non si riuscirebbero a soddisfare eventuali richieste aggiuntive rispetto agli accordi OEM pianificati.
Si aggiunge allora una seconda linea strutturata nella stessa maniera. In ogni linea mettiamo 4 operatori per mantenere il turno di 6 ore e la logica della gestione del fuori linea, fatta sempre con i 2 operai assegnati quella settimana all’assemblaggio. La job rotation invece varia leggermente poiché, mentre tre operatori si alternano su 2 soli banchi, il quarto segue il flusso di un’intera autoclave dalla prima operazione di preassemblaggio all’ultima di assemblaggio.
Il terzo anno il costo della manodopera di linea è 203.320 $, anche con questi volumi dovrebbe bastare un solo operatore per il collaudo, quindi il costo totale risulta 234.600 $. Il risparmio è di 99.019 $, cioè 141,4 $ per macchina; l’incremento del margine di contribuzione è di 2,3 punti percentuali rispetto al 35,5% calcolato nel business plan.
B P 1 B A 2 B A 1 B P 3 B P 4 B P 2
AREA IMBALLAGGIO E CONTROLLO QUALITA’ PIATTAFORMA CARRELLATA COLLAUDO LINEA DI PRODUZIONE TABELLA ORDINI DI MONTAGGIO B P 1 B A 2 B A 1 B P 3 B P 4 B P 2
Figura 42 – Configurazione delle linee produttive al secondo anno di progetto.
Il guadagno economico evidenziato dall’analisi dei risparmi sulla manodopera diretta e quello sullo spazio occupato dei magazzini, esplicitato al paragrafo precedente, al quale ha contribuito anche l’abolizione del syncro, sono sicuramente degni di nota, ma non bisogna tralasciare un fatto importantissimo, che è anche filo conduttore del progetto.
La nuova configurazione della linea, insieme ad altre migliorie che abbiamo già citato, come la diminuzione dello spazio per lo stoccaggio, ed altre che descriveremo, permettono al flusso produttivo di scorrere linearmente, senza soste in buffer o supermercati che
tendono solo a nascondere il muda ed il possibile kaizen che negli anni condurrebbe la situazione attuale verso la perfezione a piccoli ma costanti passi.
Ad esempio, ci si potrebbe accorgere di dover migliorare i tempi ed i quantitativi degli approvvigionamenti con un particolare fornitore. Far scorrere il flusso, togliendo il syncro, e mantenere scorte limitate sono gli unici espedienti che ci permettono di evidenziare i fornitori che più frequentemente causano blocchi della produzione perché consegnano il materiale in ritardo o con un’elevata percentuale di materiale qualitativamente non conforme agli standard richiesti, e quindi da scartare in accettazione.
In Mocom questi comportamenti si notano solo per casi eclatanti, non per caso sui materiali più voluminosi, come le caldaie, che vengono approvvigionate più spesso ed in quantitativi che soddisfano appena un mese di produzione, e non si nota per altri componenti che rotano 3 o 4 volte all’anno e quindi hanno scorte di sicurezza sempre elevate.
La scorrevolezza del flusso lungo i banchi, senza buffer intermedi che coprono i ritardi di produzione, consente agli operatori di notare le operazione più critiche, che creano più errori sui pezzi o rallentamenti durante la lavorazione. Le impressioni degli operatori verrebbero poi segnalate alla direzione della produzione in incontri programmati ad hoc, in modo tale che i progettisti possano trovare le soluzioni più corrette per velocizzare alcune operazioni e facilitare il compito agli operatori; le soluzioni adottate più frequentemente sono il cambio di ordine tra le operazioni, l’individuazioni di accorgimenti poka yoke o più raramente la riprogettazione. In Mocom per esempio è stato semplificato l’assemblaggio all’ultimo banco semplicemente evitando di montare lo scambiatore di calore sullo schienale prima dell’assemblaggio.
La scorrevolezza del flusso è anche uno stimolo per l’individuo a sbagliare il meno possibile perché errori reiterati, anche solo 2 in sequenza sullo stesso pezzo, causano il fermo linea ed è immediato risalire all’operatore che l’ha causato.
Per quel che riguarda il beneficio temporale si può dire che nella nuova configurazione, dall’uscita del materiale dal magazzino, richiesto tramite kanban di produzione (che parte appena l’ultimo carrello preparato inizia a servire il primo banco della linea), fino all’uscita dell’autoclave terminata passano 7 ore (6 di lavorazione + 1 di preparazione carrelli). Invece nella struttura produttiva attuale si impiegano 8 ore per il preassemblaggio (tra rifornimento del supermarket del banco, lavorazione del lotto e posizionamento nel syncro), poi i semilavorati passano mediamente 15 giorni lavorativi (120 ore) prima di arrivare all’assemblaggio e 2 ore per la lavorazione sulla linea. Una differenza di 123 ore
(130h vs. 7h) che faranno la differenza quando si percepiranno i primi ordini non OEM, che saranno estinguibili in 16 ore lavorative spalmate su tre giorni (si considerano anche collaudo e imballaggio) contro i 18/19 giorni ora necessari.
Allo stesso modo, anche i cambiamenti di tipologie o le priorità mutate del cliente OEM, in funzione degli ordini che loro ricevono, sono inseribili in produzione il giorno stesso, al più tardi il giorno seguente, se la richiesta arriva che l’ultima macchina è già in produzione.
L’ultimo vantaggio portato dalla nuova configurazione della linea senza syncro è quello che se ci si accorge, durante il collaudo, che un lotto di pezzi è fallato (spesso capita per la scheda elettronica), non si continua a produrre attingendo dalla scatola di quel lotto ma si può cambiare scatola segnalando il fatto al magazzino. Ora in Mocom il lotto si produce comunque perché non ha un riscontro immediato in collaudo ma dopo il preassemblaggio sosta almeno due settimane nel syncro.
Tutti i vantaggi e le migliorie citate, insieme ad altre che individueremo nei prossimi paragrafi sono osservabili anche grazie alla value stream map rappresentativa della soluzione produttiva progettata. La linearità del flusso ed il flusso tirato dai clienti, che non vengono disturbati dalla programmazione della produzione sono ben evidenti in questa VSM.