Le caratteristiche del flusso del materiale

Il flusso dei materiali può essere suddiviso in tre categorie:

• Job shop, o produzione per reparti: in questa configurazione i macchinari con caratteristiche omogenee sono raccolti nello stesso reparto e possono essere eseguiti più cicli produttivi contemporaneamente. Possono esserci, ad esempio, un reparto dedicato alla tornitura dove si trovano tutti i torni, e un reparto fresatura dove sono posizionate le fresatrici. Il job shop risulta

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particolarmente adatto per le aziende che operano su commessa e realizzano prodotti in piccoli volumi e su richiesta dello specifico cliente; i macchinari utilizzati sono general purpose, in grado cioè di eseguire un'ampia gamma di operazioni e di lavorare diversi prodotti. In questo modo si riesce a garantire una certa flessibilità di processo, perché è possibile cambiare la sequenza e i volumi di produzione, ma si ha una maggiore complessità derivante dal dover gestire e coordinare una molteplicità di operazioni.

Una configurazione di questo tipo prevede, appunto, che le macchine e le attrezzature funzionalmente identiche siano raccolte nello stesso reparto, secondo quello che viene chiamato layout per processo; se, però, il prodotto lavorato è di dimensione elevate e difficile da spostare, si ricorrerà ad un layout a posizione fissa, caratterizzato da attrezzatura mobile e da operatori che si muovono attorno al componente da lavorare: questo avviene, ad esempio, nella costruzione di navi, aerei, strade, mentre nelle industrie di trasformazione è più diffuso il layout per processo.

Il materiale, quindi, viene spostato da un reparto all'altro, e questo causa un aumento del tempo di attraversamento e delle scorte di semilavorati, che sono in attesa di essere lavorati in ogni reparto; inoltre, il flusso produttivo risulta poco visibile, gli attrezzaggi sono frequenti e l'efficienza complessiva è bassa, a causa del sottoutilizzo di alcuni macchinari.

Esempi di industrie di trasformazione che possono ricorrere alla configurazione per reparti sono quella farmaceutica, in cui può essere richiesta la produzione di un medicinale in piccole quantità, dedicato ad uno specifico mercato, o anche l'industria delle vernici, in cui possono essere richiesti colori particolari o con caratteristiche specifiche.

• Batch shop, o produzione a lotti: in questa configurazione il prodotto viene lavorato in quantità dette lotti, e il materiale viene processato seguendo una sequenza di lavorazione predeterminata, chiamata ricetta. La dimensione dei lotti non è fissata a priori ma è scalabile, cioè variabile da impianto a impianto. La varietà di prodotti finiti offerta dall'azienda sarà più o meno elevata: l'impianto, infatti, può essere dedicato alla produzione di uno solo o più prodotti, così come può essere costituito da una sola linea o da più linee.

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Rispetto al job shop, il numero di attrezzaggi è minore, in quanto un macchinario lavorerà un certo volume di un tipo di prodotto prima di essere fermato e riconfigurato per il lotto successivo: questo consente di ridurre i costi per unità e raggiungere una maggiore utilizzazione dell'impianto; tuttavia, il processo risulta ancora discontinuo e caratterizzato da alti livelli di scorte di semilavorato.

In genere gli impianti di tipo batch vengono usati nei processi chimici, ad esempio nella produzione di detersivi, resine, polimeri, nel settore farmaceutico per produrre medicinali o, ancora, nel settore alimentare, per la produzione di coloranti o conservanti.

Un esempio di processo batch è quello utilizzato nella distillazione, per separare due o più sostanze da una miscela sfruttando la differenza dei punti di ebollizione, ed è preferito ad un processo continuo quando sono coinvolte piccole quantità o quando è necessario usare la stessa apparecchiatura per più processi di distillazione.

• Flow shop, o produzione in linea: secondo questa configurazione l'impianto è suddiviso in più linee, ciascuna di esse dedicata alla lavorazione di un certo tipo di prodotto, e i macchinari sono disposti in serie secondo la sequenza di produzione. Il materiale fluisce da una macchina alla successiva in modo continuo, attraverso dei sistemi di movimentazione come i nastri trasportatori, ed è importante che la linea sia correttamente bilanciata, in modo da evitare interruzioni del processo e conseguenti accumuli di scorte tra le unità produttive. La produzione in linea è adatta quando sono richiesti elevati volumi e una bassa varietà di prodotti, in modo da riuscire a massimizzare l'utilizzo dell'impianto: si utilizzeranno, quindi, macchinari special purpose, che sono specializzati nell'esecuzione di un numero limitato di operazioni.

Questa configurazione nel complesso garantisce una continuità del flusso, un'elevata produttività, minori tempi di attraversamento del prodotto e costi unitari contenuti; per contro, però, risulta caratterizzata da una bassa flessibilità, perché cambiare la produzione richiede una riconfigurazione del layout della linea; inoltre, se una macchina si guasta si blocca tutto il

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processo ed è quindi molto importante impedire il verificarsi di problemi, eseguendo un programma di manutenzione preventiva.

Il flow shop è tipico delle catene di montaggio, ma è diffuso anche nelle industrie di trasformazione; in particolare lo si può trovare negli impianti di laminazione, negli impianti idraulici di raccolta e distribuzione di gas e liquidi o negli impianti di produzione di energia termoelettrica.

Lo schema successivo (Fig. 2.5) riassume le caratteristiche principali di queste tre configurazioni.

Si osserva quindi che non tutte le industrie di trasformazione sono necessariamente caratterizzate da alti volumi e alta varietà di prodotto, così come non tutti i processi sono continui: il layout dell'azienda, la flessibilità del sistema e la continuità del flusso sono utili a definire in che misura i principi della lean possono essere adottati.

In particolare, la configurazione introdotta in Toyota, cioè la configurazione a celle, ha lo scopo di rendere il flusso continuo e visibile, ridurre i livelli di scorte e aumentare la flessibilità. Inoltre, individuando le famiglie di prodotti con caratteristiche simili, anche la pianificazione della sequenza di produzione e la gestione degli alti volumi risultano semplificate. Questa tecnica lean, ovviamente, deve essere adattata alle industrie di trasformazione, che sono caratterizzate da macchinari di grandi dimensioni che non è possibile spostare: per aggirare questo problema si possono realizzare delle "celle virtuali", dove si definiscono gli schemi di flusso e le famiglie di prodotti, senza però spostare fisicamente l'attrezzatura. JOB SHOP BATCH SHOP FLOW SHOP Varietà Flessibilità Volume produttivo Continuità

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