La programmazione Just-in-time

L'idea del just in time, termine inglese che significa "appena in tempo", è molto antica e si fa risalire alla Ford Motor Company negli anni venti del secolo scorso. Fu adottata negli anni cinquanta in Giappone dalla Toyota Motor Corporation che la inglobò nel proprio sistema di fabbricazione e la pubblicizzò con il nome di Toyota Production System. Il JIT divenne rapidamente uno dei "prodotti" più conosciuti ed esportati della filosofia produttiva giapponese, e consentì tutta una serie di miglioramenti e di razionalizzazioni che produssero effetti assolutamente inaspettati nella produzione meccanica in generale. E fu negli anni ottanta una delle principali cause del vantaggio competitivo giapponese, che le industrie europee e statunitensi non compresero in tempi brevi. Il just in time è una filosofia industriale che consiste nell‟eliminazione delle giacenze attraverso la riduzione della variabilità della domanda e del ciclo temporale di rifornimento, riducendo le grandi dimensioni, e creando solide relazioni con un limitato numero di fornitori al fine di assicurare la qualità dei prodotti ed una precisa evasione dell‟ordine. La filosofia del just-in-time ha invertito, dunque, il sistema "push" di produrre prodotti finiti per il magazzino in attesa di essere venduti, nel sistema "pull" per il quale occorre produrre solo ciò che è stato venduto o che si prevede di vendere in tempi brevi.

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E‟quindi, una politica di gestione delle scorte a ripristino che utilizza metodologie tese a migliorare il processo produttivo, cercando di ottimizzare non tanto la produzione quanto le fasi a monte, alleggerendo al massimo le scorte di materie prime e di semilavorati necessari alla produzione. In pratica si tratta di coordinare i tempi di effettiva necessità dei materiali sulla linea produttiva con la loro acquisizione e disponibilità nel segmento del ciclo produttivo e nel momento in cui debbono essere utilizzati. Abbinando elementi quali affidabilità, riduzione delle scorte e del lead time, ad un aumento della qualità e del servizio al cliente, si riducono enormemente i costi di immagazzinaggio, gestione, carico e scarico di magazzino. Alla base della filosofia del JIT, infatti, qualsiasi scorta di materiale, semilavorato o prodotto finito è uno spreco, uno spreco di risorse economiche, finanziarie e un vincolo all'innovazione continua. La gestione del canale produttivo è quindi, caratterizzata da:

 Rapporti stretti con pochi fornitori e trasportatori. Viene sviluppata una stretta relazione di lavoro con un numero relativamente ridotto di fornitori e trasportatori. Dove ci sono economie di scala per l'acquisto o la produzione, queste economie sono sfruttate al massimo usando pochi fornitori localizzati in prossimità ai punti di domanda del cliente.

 Informazione condivisa tra acquirenti e fornitori. Le informazioni del compratore, soprattutto l‟elenco di produzione/esercizio, è condiviso con i fornitori in modo che essi possano anticipare l‟esigenze dell‟acquirente, riducendo così i tempi e la variabilità della risposta. I pochi fornitori scelti sono tenuti a rispettare il più possibile i tempi di consegna.

 Frequenti acquisti/produzione e trasporto di merci in piccole quantità, con conseguente minimi livelli di inventario e i costi di ordine d‟acquisto ridotti a livelli insignificanti.

 Eliminazione delle incertezze per quanto possibile in tutto il canale di fornitura. I tempi di risposta sono più prevedibili perché sono brevi. Essendo i fornitori in prossimità del sito in cui avvengono le operazioni, le consegne possono essere fatte frequentemente, spesso una volta ogni ora, senza incorrere in elevate spese di trasporto.

 Obiettivi di alta qualità. L‟innovativa filosofia del JIT ha aperto la strada ad altre innovazioni quali il Total Quality Management (TQM, "Controllo totale della qualità") che consiste nell'impedire che si verifichino difetti nel prodotto eliminandone le cause con un affinamento costante del ciclo produttivo, raggiungendo percentuali di qualità del prodotto mai raggiunte prima. La difettosità passa dall‟ordine dei punti percentuale all'ordine delle parti per milione. L‟effetto globale di programmazione nell'ambito di una filosofia JIT è quella di creare flussi di prodotto che sono sincronizzati in modo da garantire e ottenere il livello desiderato di prodotto e le prestazioni logistiche richieste con attenzione alle esigenze del cliente.

Anche se viene richiesto uno sforzo maggiore nella gestione del canale di fornitura con una filosofia JIT rispetto a quello della fornitura ad inventario, il vantaggio è quello di operare nel canale con il minimo inventario, e con il conseguente risparmio e /o miglioramento del servizio.

Nel tempo la filosofia JIT è stata interpretata e applicata in modalità molto diverse: mentre il modello americano prevede modelli gestionali informatizzati (MRP), in oriente ed in particolare in Giappone, partendo dal concetto che il miglior sistema informativo è la vista, è stato sviluppato un sistema di gestione" a vista" che tende a far giungere i materiali e i componenti nel momento preciso in cui sono necessari alla lavorazione avvalendosi, anziché di complessi sistemi di

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programmazione, di semplici cartellini (Kanban). La parola Kan significa "visivo" in giapponese e la parola "ban" significa "carta". Cosicché queste schede Kanban costituiscono un sistema di informazione utilizzato come “attivatore visivo” per il controllo delle quantità da produrre in ciascuna fase di lavoro.

L'obbiettivo del sistema è avvicinarsi il più possibile al limite di "scorta zero" e alla trasformazione delle materie prime in prodotti finiti con tempi di consegna "uguali" a quelli di processo eliminando con ciò tutti i tempi di accodamento dei materiali.

Il kanban fisicamente quindi, è un cartellino che accompagna il contenitore dei componenti sulla linea, che indica/richiede la consegna o produzione di una quantità definita; è corredato da una serie di informazioni (figura 3.52) quali:

la descrizione del prodotto; il suo codice identificativo; la materia prima utilizzata; la quantità da produrre;

il numero seriale del contenitore;

la descrizione dell'operazione a monte (processo di fornitura interno o esterno); la descrizione dell'operazione a valle (processo/magazzino successivo).

Il funzionamento del sistema a cartellini Kanban è molto semplice. Ogni centro di lavorazione è fornito di un punto di stoccaggio all'ingresso per i materiali necessari ed in uscita per il prodotto finito del centro stesso.

Figura 3.52 Esempio di Kanban

Lo stoccaggio dei componenti avviene in contenitori standard che avranno sempre applicato un cartellino di trasferimento (KB-T) oppure un cartellino di produzione (KB-P). Il primo autorizza il prelievo di un contenitore da un centro di lavoro e la sua movimentazione e consegna ad un altro centro; il secondo autorizza un centro di lavorazione a produrre componenti per riempire un contenitore. 0 2 8 0 1 2 2 0 1 0 Products spa 10/10/2010 Codice 0 280 122 010 Descrizione Mensola Materiale AISI 410 700x1700 N° 1 Fornitore BW Codice fornitore 44400 Spazio foto Scaffale KSZ Contenitore KB-T2401 N° pezzi 349 Posizione 465-15

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I contenitori pieni nel punto di stoccaggio all' ingresso del centro di lavoro hanno applicato un KB-T. mentre i contenitori pieni nel punto di stoccaggio in uscita hanno applicato un KB-P. Quando un componente si esaurisce l'operatore preleva il contenitore pieno dal punto di stoccaggio all'ingresso, stacca il relativo KB-T, lo attacca al contenitore vuoto e lo manda al reparto a monte autorizzando così il trasferimento di un contenitore. Nel punto in uscita del reparto a monte viene tolto un KB-P da un contenitore pieno, sostituito con il KB-T arrivato e spedito a valle. Il KB-P rimane nel reparto e autorizza la produzione di un lotto di particolari (si noti che le dimensioni dei lotti sono uguali al contenuto dei contenitori). Ogni cartellino deve riportare tutte le indicazioni necessarie a identificare e produrre il componente e il numero dei pezzi nel contenitore , viene usato per un solo particolare e circola tra una coppia ben definita di centri di lavorazione.

Il sistema (figura 3.53) ha il suo inizio logico nel punto di stoccaggio all'ingresso della linea finale di assemblaggio. La produzione inizia da una richiesta di prodotto finito e ogni centro funziona da fornitore per il centro a valle e da cliente per quello a monte. L'avanzamento della produzione è di tipo "tirato" (logica pull) in quanto il Kanban, partendo dalla programmazione del prodotto finito, tira lungo il ciclo di trasformazione le quantità di sottoprodotti necessarie dosandone esattamente la richiesta in funzione dell' ordine finale.

Figura 3.53 Struttura generale di un sistema kanban

Rispetto ai normali sistemi di programmazione che "spingono" i materiali lungo le varie fasi fino al prodotto finito il sistema Kanban è più snello e graduabile ed evita i "rigonfiamenti" in linea. Non necessita di programmazioni intermedie in quanto il solo programma esistente è costituito dall'ordine dei prodotti finiti. Mantiene inoltre il livello di scorte molto basso e sempre controllabile tramite il computo dei cartellini. Ogni centro di lavoro ha una dotazione di materiale calcolata tenendo conto del lead-time dei particolari in modo di minimizzare la quantità senza andare fuori scorta; se il sistema funziona correttamente non dovrebbero esserci scorte a magazzino. L'aspetto forse più interessante della filosofia Just-in-time/Kanban è che, grazie alla semplicità formale e al coinvolgimento richiesto ad ogni singolo operatore, promuove una procedura di miglioramento continuo della produttività collegando, allo stesso tempo, i diversi centri di lavoro e rendendo fluido il flusso dei materiali in linea. Infatti, se immaginiamo di volere applicare il sistema Just-in-time a un ambiente di produzione normalmente non formale dovremo necessariamente, per farlo funzionare,

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realizzare preventivamente un'opera di linearizzazione e riorganizzazione del flusso produttivo e creare la mentalità negli operatori di linea di essere una parte di un sistema governato da regole precise e di avere delle responsabilità nei confronti dei centri di lavoro a valle e dei diritti nei confronti di quelli a monte. Ottenuti questi presupposti fondamentali si potrà iniziare ad inserire i cartellini dosandone il numero con una certa percentuale di sicurezza. Con il sistema a regime si potrà iniziare a ritirare qualche cartellino nei reparti in cui ciò sembra possibile, diminuendo così il

work in progress. Questo potrà provocare dei problemi di rottura di scorte ed allora i responsabili di

reparto, gli operatori di macchina e in genere tutti coloro che sono coinvolti nel processo sono chiamati a trovare le soluzioni variando, ad esempio la procedura operativa, riducendo i tempi di attrezzatura o intervenendo sugli impianti o sui cicli programmati. E' interessante notare come i problemi vengano affrontati esattamente dove nascono e dalle persone che li vivono senza essere demandati a "specialisti" esterni che spesso non hanno le competenze necessarie o la possibilità di intervenire tempestivamente. Risolto il problema si lascia passare un certo tempo per consolidare i miglioramenti e poi si procede a togliere dal ciclo altri cartellini e si ricomincia l'analisi in un ininterrotto tentativo per arrivare ad avere il minor numero di cartellini possibile, il che significa ottenere il minor livello di scorte e il minor lead-time possibile per ottenere il prodotto finito. Dal punto di vista psicologico il sistema Kanban, responsabilizzando gli operatori e coinvolgendoli nello studio dei problemi di processo, è un forte stimolo all'aumento della professionalità sia individuale che di gruppo e fornisce motivazioni e gratificazione agli operatori che si sentono parte attiva del processo superando il concetto di esecuzione passiva dei comandi. Requisito fondamentale perché il JIT/Kanban funzioni e la disponibilità degli addetti a farsi permeare dalla giusta mentalità. Tecnicamente inoltre devono essere ridotti a livello molto basso tutti i difetti sia dei componenti che degli impianti. Fermi macchina o non conformità di lavorazione frequenti quando si inseriscono in un sistema "tirato" al limite provocano rotture di scorte e, psicologicamente, abbassano la fiducia di ogni gruppo nel lavoro del gruppo a monte facendo fallire il sistema. Se applicato correttamente invece oltre ad essere un sistema di programmazione operativa molto semplice ed efficace e a spingere ad un miglioramento costante della produttività, permette di utilizzare meglio gli spazi fisici di produzione eliminando i magazzini intermedi e i problemi connessi, stimolando il sistema alla risoluzione degli stessi nel momento in cui compaiono.

Il Kanban può essere anche elettronico, un sistema cioè di passaggio di informazione, che assicura che ogni stazione operativa produca solo quanto effettivamente richiesto dalla stazione a valle attraverso sistemi di riordino, al fornitore o al reparto produttivo, che richiedono una determinata quantità di un dato materiale quando la scorta scende sotto un livello minimo prestabilito.

Ad ogni Kanban è associato un contenitore contenente un numero di pezzi prestabilito. Ogni cartellino è registrato e monitorato nel sistema. Ciò significa che la quantità di contenitori di un certo codice articolo, e quindi di pezzi in circolazione nel sistema, è strettamente legato al numero di Kanban circolanti.

Il numero di Kanban circolanti o disponibili per un determinato oggetto dipende dalla domanda e dal tempo richiesto per produrne o acquisirne di più. Questo numero generalmente è fisso, e rimane

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invariato a meno che la domanda o altre circostanze (esempio: tempi di consegna del fornitore) cambino notevolmente.

La definizione di tale numero, potenzialmente diverso per ogni codice gestito, è momento chiave della fase di progettazione e della successiva gestione del sistema, in quanto incide sulla possibilità del sistema stesso di funzionare correttamente (garantire la disponibilità del materiale al proprio cliente), sul livello di scorte massimo ammesso, sui lead time di processo, ecc… Il calcolo del numero di Kanban deve tenere conto di alcuni parametri fondamentali: il consumo medio dell‟articolo da parte del cliente, dei lead time di approvvigionamento nelle varie componenti (intervallo di trasferimento informazioni a monte, trasporto materiali, produzione/movimentazione materiali), e della variabilità di tutte le componenti citate.

Assegnati i dati necessari per il calcolo del numero dei Kanban relativi all'i-esimo articolo: M = consumo medio giornaliero dei pezzi (pezzi/tempo)

T = tempo di copertura (tempo)

SS = scorta di sicurezza, espressa in termini percentuali

Q = numero dei pezzi presenti in un contenitore (pezzi/contenitore) La formula da applicare è la seguente:

Da sottolineare che M e T devono avere la stessa unità di misura temporale (ore, turno, giorno, settimana). Le parentesi usate impongono di arrotondare per eccesso il risultato che si è ottenuto. Vediamo un esempio.