Industria 4.0 e Lean Production per creare valore nel prodotto

Con la definizione di ‘Industria 4.0’ oggi si indica il nuovo modello di azienda tecnologicamente avanzata che prende piede nei primi anni del XXI secolo di pari passo al mutamento del mondo del lavoro. Pensato su logiche di tipo IT (Information Technology), questo modello di industria si prefigge l’obiettivo di automatizzare al 100% l’intero processo produttivo attraverso la digitalizzazione dei macchinari e l’utilizzo dei robot.

L’efficienza di questo nuovo modello industriale è garantita dal legame che si instaura tra IT, data analysis e automazione volto a migliorare i processi produttivi, intesi come operazioni che da un input iniziale danno vita all’output del prodotto finito. Questo legame è la chiave per ‘educare’ il robot all’auto-miglioramento.

L’idea di Industria 4.0 parte dal concetto di Lean Production, tradotto come produzione snella, basato sui principi di standardizzazione, miglioramento continuo, coinvolgimento, conoscenza del prodotto, implementazione dei processi ed attenzione ai bisogni del cliente.

La standardizzazione dei processi è utile ad eliminare errori ed a svolgere le stesse operazioni in maniera omogenea, facendo sì che due processi uguali ma svolti indipendentemente portino sempre allo stesso risultato. A questo si può collegare il concetto di miglioramento continuo del processo, volto ad aumentare gli standard e quindi il valore e la qualità del prodotto ed a rendere poi questo miglioramento definitivo. Il coinvolgimento delle risorse al 100% è sinonimo di riduzione dei tempi e quindi degli sprechi. Verificare che tutte le risorse siano usate per il maggior tempo possibile assicura un ricavo sia in termini economici e produttivi e sia in termini qualitativi. L’impostazione del mercato secondo cui è il cliente ad esprimere le esigenze attese ed i bisogni richiesti porta ad

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avere un range di prodotti altamente customizzato, in cui non è più l’acquirente ad adattarsi al prodotto ma è il processo produttivo a cambiare in base alle volontà del consumatore. Si passa da un mercato ad alto volume ad un mercato a basso volume ma alto mix.

Di conseguenza aumentare la qualità del prodotto significa rispettare le specifiche di produzione, definite grazie ad un’attenta osservazione dei bisogni del consumatore e delle caratteristiche e potenzialità interne.

Alla base della Lean Production troviamo il Modello Toyota, secondo cui per generare profitto è necessario soddisfare il cliente con il più alto tasso di qualità possibile ed allo stesso tempo ridurre al minimo costi e tempi, ed incrementare sempre più le competenze delle proprie risorse.

La Lean Production, o Lean Manufacturing, ha lo scopo di eliminare gli sprechi, diminuire la rigidità e limitare la variabilità. Come spreco definiamo tutto ciò che all’interno dell’azienda non aggiunge valore al prodotto, quindi qualsiasi risorsa o operazione che nel complesso si può considerare superflua e può essere eliminata generando un risparmio. Per rigidità si intende invece tutto ciò che non permette di dare una rapida risposta alla domanda del mercato, limitando il miglioramento del processo. Possono essere sinonimo di rigidità i colli di bottiglia in produzione(ossia gli step di un processo che generano code o ritardi per lo step successivo), la complessità dei processi che non agevola la produzione e può generare scarti, guasti o problemi di altro tipo, l’eccesso di burocrazia che rallenta l’azienda etc. La limitazione della variabilità esige poi l’individuazione di modelli standard che riducano disfunzioni processuali ed mettano chiaramente in evidenza la composizione di un processo. È possibile sintetizzare l’approccio Lean in 5 pilastri interconnessi tra loro:

Figure 1 - Approccio Lean

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Il valore è ciò che viene fisicamente aggiunto al prodotto in ogni fase durante il suo avanzamento nel processo e che incentiva il cliente ad acquistarlo. È anche inteso come un servizio o come la capacità di soddisfare un bisogno del cliente stesso.

Questo implica un cambio di visione nella definizione del prezzo di mercato, che da una visione valore del prodotto, e la riduzione dei costi possibile con l’eliminazione degli sprechi.

Il secondo pilastro della Lean è la determinazione dei flussi all’interno dell’azienda, che possono essere flussi di materiali(partendo dalla materia prima ed arrivando al prodotto finito) o anche flussi di informazioni. Ci sono strumenti idonei ad identificare e descrivere i flussi(flow chart, value stream mapping etc.) per poi catalogare le corrispondenti attività in uno dei tre seguenti modi:

- attività che creano valore

- attività che non creano valore ma sono indispensabili al processo - attività che non creano valore e possono essere eliminate

Terzo punto è lo scorrimento dei flussi, al fine di garantire la lavorazione continua senza intoppi o fermi inutili che creino perdite. I principali motivi di interruzione di un flusso sono le code, la produzione in lotti eccessivi, l’inefficienza dei fornitori che non fanno pervenire per tempo il materiale necessario, la mancanza di informazioni sul processo, i setup ed in generale qualsiasi fattore che causi discontinuità. Possibili soluzioni adottate per migliorare quest’aspetto della produzione sono la riduzione dei lotti, il rifacimento del layout, la diminuzione dello stock, la riduzione dei tempi di setup, la tecnica delle 5S etc.

Si passa così all’impostazione di un sistema Pull, approfondito meglio più avanti, in cui si inverte il verso del processo avviando l’osservazione a partire dalla fine, ossia dalla domanda del cliente, e andando a ritroso per decidere le specifiche della fase precedente sulla base delle necessità di quella successiva, così da aver certezza di produrre solo ciò che è stato realmente richiesto dal mercato e di evitare sprechi e sovrapproduzione.