4. Visual Management applicato ad un azienda MTO 4.1.

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4. Visual Management applicato ad un azienda MTO

4.1. Introduzione

All’interno di questo capitolo verrà presentato un progetto di Visual Management, metodo facente parte della filosofia Lean, per migliorare la pianificazione della produzione e quindi l’efficienza della linea all’interno dell’azienda Engraving Solutions, divisione della Fabio Perini.

La tecnica di gestione della produzione Visual è molto funzionale per aziende Make To Order, costrette a lavorare con un elevato numero di codici che variano a seconda delle esigenze dei diversi clienti.

Applicando questo metodo, che consiste nell’aver sott’occhio l’intero processo e tutto ciò che riguarda le lavorazioni esterne, si riesce a ridurre i tempi di consegna e a gestire al meglio la produzione essenzialmente focalizzandoci sul miglioramento dell’organizzazione interna.

Il metodo utilizza cartellonistica varia con specifiche accortezze che variano da azienda ad azienda. Proprio a causa delle tante variabili non esiste un sistema standardizzato di gestione ma ogni tipo di produzione ha bisogno di uno specifico progetto realizzato ad hoc per il tipo di commesse realizzate.

Questo tipo di modifica è essenziale per riuscire ad allineare la realtà della E.S. agli standard del gruppo Koerber Solutions della quale fa parte. Inoltre attuando le modifiche sarà possibile ridurre o eliminare i ritardi di consegna dei prodotti finiti e assicurare un flusso di lavoro più fluido e lineare sia internamente che fra azienda e fornitori all’interno della filiera che porta un rullo semilavorato fino al prodotto finito, rullo inciso chimicamente o meccanicamente con varie trame e opzioni. I metodi per eseguire l’incisione sono due: meccanico e chimico.

In generale, l’azienda lavora in conto lavoro cioè il cliente spedisce il rullo semilavorato all’ E.S. e questa lo lavora riconsegnandolo finito e pronto per essere montato all’interno del goffratore, macchinario principe all’interno di una linea di converting della carta Tissue.

All’interno dell’E.S. vengono eseguiti sia il processo chimico che quello meccanico nel suo complesso fino alla realizzazione finale dell’incisione sul rullo.

Finito il relativo processo, come verrà descritto successivamente, il cilindro viene mandato all’esterno per eseguire su di esso altri tipi di lavorazione a seconda del tipo di codice richiesto dal cliente.

In generale, per il processo di cromatura si fa affidamento all’azienda C.R.S. S.r.l. mentre per la nitrurazione si spedisce il rullo alla T.T.N. S.p.A.

Alla fine delle rispettive lavorazioni il rullo rientra in E.S. che, a seconda dei casi, lo finisce o lo spedisce alla MEC Indutries S.r.l. , azienda adiacente all’Engraving Solutions.

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Infine il rullo finito rientra in E.S. e viene eseguito il controllo finale di qualità prima della spedizione al cliente.

Sotto, in Fig. 4.1, è mostrato schematicamente il flusso che ogni prodotto percorre per essere realizzato.

Figura 4.1 Schema di intera filiera per la produzione di un rullo goffratore finito

4.1.1. Processo Meccanico

Il processo meccanico, come si può osservare in Fig. 4.2, parte dalla rettifica del semilavorato che proviene dal cliente in conto lavoro o dal magazzino interno all’azienda.

Finita la rettifica, si passa all’incisione meccanica, la quale ha bisogno di più passate per riuscire ad ottenere un incisione di dimensioni come da disegno.

Il numero delle passate dipende dalla profondità alla quale deve arrivare l’incisione mentre la velocità di passata e il numero di giri del mandrino dipendono dalle dimensioni del rullo: lunghezza della tavola e diametro.

Eseguite le passate necessarie si passa alla spazzolatura, operazione fondamentale per rendere i bordi delle punte più lisci e conformi con la qualità richiesta dai clienti. La spazzolatura avviene prima e dopo la rettifica in modo da ridurre il più possibile il rischio di lasciare spigoli che provocherebbero il ‘’tranciamento’’ della carta durante la goffratura.

La rettifica è necessaria per portare a misura di disegno il diametro esterno del cilindro e quindi anche per portare il cilindro alla profondità di incisione desiderata dallo specifico cliente.

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Nel caso in cui i cilindri lavorati siano Punta-Punta, cioè vadano a lavorare la carta contemporaneamente su entrambi i lati ‘’ingranando’’ fra loro, è necessario un trattamento termico per indurire il materiale in modo che non si abbiano danneggiamenti superficiali durante l’utilizzo. Il trattamento in questione è la nitrurazione, effettuata esternamente dall’azienda T.T.N. S.p.A. Nel caso in cui il semilavorato iniziale abbia subito la tempra, allora la nitrurazione non è necessaria e quindi dopo la rettifica il rullo può considerarsi concluso.

Nel caso degli altri cilindri, a meno che il cliente non richieda espressamente il trattamento di indurimento, vengono trasferiti presso l’azienda C.R.S. S.r.l. per l’esecuzione della cromatura. In entrambi i casi, una volta effettuato il trattamento desiderato, i rulli rientrano in E.S.

Alla fine ti tale processo possono aprirsi un ventaglio di opzioni di lavorazioni a seconda del tipo di semilavorato:

 Scolli cilindrici, tavola non P-P (Punta-Punta): vengono rettificati solo gli scolli dopo che il rullo rientra in E.S. dopo essere stato cromato.

 Scolli conici, tavola non P-P: vengono rettificati esclusivamente gli scolli all’interno dell’azienda Mec Industries S.r.l.

 Scolli conici, tavola P-P: viene eseguita la rettifica totale, tavola più scolli all’interno della Mec Industries S.r.l.

Le diverse opzioni, ampiamente descritte sopra, avvengono anche a valle del processo chimico e quindi non verranno ripetute in seguito per non appesantire eccessivamente la trattazione.

Una volta che il rullo è finito e tornato definitivamente in E.S., viene effettuato il controllo finale ponendo particolare attenzione al fine che il rullo non si discosti dalle misure definite dal disegno e rispetto a quelle scritte all’interno del documento contenente i dati del controllo iniziale. Inoltre, sarà necessario, verificare la qualità dell’incisione stessa che dovrà essere in linea con l’elevata richiesta di qualità aziendale che rende questa un esempio eccellente di Made in Italy. Quando durante il controllo non vengono riscontrate non conformità il rullo è da considerarsi finito e pronto per la consegna finale al cliente.

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Figura 4.2: Processo Meccanico

4.1.2. Processo Chimico

Il processo chimico, come quello meccanico, parte con la rettifica del semilavorato, Fig. 4.3.

Prima di eseguire il ciclo chimico, che verrà ripetuto più volte a seconda della profondità di incisione alla quale deve arrivare il rullo, è necessario montare tappi di plastica protettiva su entrambe le estremità della tavola del cilindro da lavorare. Questi servono per proteggere bulloni e acciaio delle estremità dall’acido usato nella fase di corrosione.

A questo punto il rullo potrà entrare nel loop chimico composto da: sabbiatura, verniciatura, laser, corrosione. Il rullo, uscito dalla rettifica, viene pulito all’interno della sabbiatrice perché è stato dimostrato che la vernice attacca meglio sull’acciaio una volta sabbiato e spazzolato. Dopo la sabbiatura il rullo viene verniciato con una vernice di protezione di colore nero. Il laser scopre le zone dove il cilindro dovrà essere scavato durante la corrosione mentre lascia protette dalla vernice le zone del disegno che quindi verranno protette nei riguardi dell’acido utilizzato durante il processo di corrosione. A questo punto, il rullo entra nuovamente nella sabbiatrice per iniziare un nuovo ciclo chimico. Terminati i cicli necessari alla realizzazione dell’incisione è necessaria la sabbiatura finale che pulisce il rullo dalla corrosione. All’interno della sabbiatrice il rullo viene anche

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spazzolato in modo da essere pronto per la rettifica pre-trattamento. Prima di posizionare il rullo in rettifica è necessario eseguire il disassemblaggio dei tappi di protezione. Successivamente, come per i meccanici, si esegue una rettifica per portare il componente a misura e si spazzola per migliorare la superficie dell’incisione, in modo da ridurre al minimo il rischio di ‘’tranciamento’’ della la carta durante la goffratura. Per le lavorazioni eseguite esternamente, come già descritto prima, la E.S. si affida a varie aziende a seconda della tipologia di rullo e al trattamento richiesto.

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4.1.3. Vincoli

I vincoli dettati dall’azienda per l’attuazione del progetto in questione sono essenzialmente quelli riguardanti il Layout e la non modifica dei mezzi di movimentazione.Attualmente il layout (Fig. 4.4) non è particolarmente efficiente dal punto di vista dei flussi sia del personale che dei prodotti ma la modifica di questo comporterebbe un costo eccessivamente alto, unito alla presenza di grosse problematiche di natura tecnica. Un esempio di questi problemi è lo spostamento dei torni che, generando vibrazioni, non possono essere posizionati in prossimità della rettifica.

Osservando l’officina si possono notare vari problemi concettuali come la disposizione casuale dei rulli che genera confusione e aumenta i tempi di Set Up a causa della ricerca del rullo da lavorare e il successivo spostamento di esso.

4.1.4. Target del Progetto

Questo tipo di modifica di gestione è diventata fondamentale per rendersi conto del W.I.P. all’interno dell’officina e per sincronizzare meglio il flusso sia all’interno che rispetto ai fornitori esterni. Solo in questo modo si riuscirebbe a far scorrere meglio il flusso ed evitare ritardi nelle consegne allineandoci con gli standard definiti dal gruppo Korber.

Inoltre si è reso necessario lo studio del processo a causa di modifiche effettuate sulle macchine all’interno dell’officina durante gli ultimi anni che hanno spostato il collo di bottiglia.

Quando parliamo di collo di bottiglia intendiamo la macchina più lenta del ciclo. La sua individuazione è di fondamentale importanza perché ci permette di programmare la produzione secondo la produttività di quest’ultima.

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Nel caso in cui si programmasse il processo considerando il collo di bottiglia sbagliato questo comporterebbe un rallentamento del processo con conseguente calo di produttività e di efficienza. Inoltre tutto ciò provocherebbe una eccessiva coda sulla macchina più lenta.

Infine, come accennato prima, sarà necessario modificare la posizione dei rulli in attesa cercando di studiare e attuare un modo per creare un magazzino interoperazionale fra ogni macchina in modo da ridurre al minimo i tempi morti, durante i quali la macchina non lavora.

4.2. Studio del processo produttivo

4.2.1. Gamma prodotti

Il prodotto voluto dal cliente può variare fra molti tipi a seconda delle combinazioni che sceglie il cliente stesso.

In Fig. 4.5 sono raffigurati i vari optional che, combinati insieme, portano al prodotto voluto dal cliente.

Nella figura mostrata a sinistra sopra si può osservare un esempio di selezione di optional.

In questo esempio possiamo facilmente capire che è stato scelto un rullo chimico DESL doppia altezza eseguito con una nuova tecnologia con nome 4D. Da questo schema possiamo notare che la quantità di prodotti è varia e quindi si ha la necessità di dividere i prodotti in famiglie.

Questo ci risulterà molto utile quando andremo a progettare i cartellini necessari per il Visual Management.

La divisione più importante è quella della colonna B che descrive il processo produttivo che verrà eseguito sul cilindro goffratore.

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La seconda divisione verrà effettuata a livello di tipo di semilavorato utilizzato (colonna C). Nel caso in cui il semilavorato fosse un rullo non ci sono particolari riscontri sulla produzione mentre è molto importante identificare le camice.

Le camice dovranno essere identificate da un colore (giallo) così da sapere costantemente quante sono all’interno del processo. Ciò è di fondamentale importanza perché ogni camicia deve essere montata su un particolare dispositivo, chiamato spina, che permette alla camicia stessa di essere montata sulle macchine e quindi permette di eseguire le varie lavorazioni.

Essendo presenti, all’interno dell’officina, 4 spine di cui una per tavole lunghe (3500 mm) mentre le altre per tavole standard (2800 mm) abbiamo bisogno di conoscere il numero di camice in W.I.P. in modo da non programmarne altre fino a che non sia liberata una spina adatta all’utilizzo voluto. Una volta fatta questa distinzione abbiamo bisogno di ragionare sulla colonna D, nella quale abbiamo tutti le opzioni “standard” tranne DESL e P.P. (Punta-Punta). I rulli considerati standard avranno cartellini di colore bianco mentre per definire e vedere meglio gli altri avremo bisogno di utilizzare colori differenti.

Le opzioni DESL e P.P. dipendono da come lavorano i rulli all’interno del goffratore. In queste configurazioni siamo in presenza di 2 rulli, A e B. Sarà quindi necessario definire un colore diverso a seconda del tipo (DESL blue e P.P. verde) in modo da poter identificare le coppie più facilmente. Infine le colonne F e G modificano solo il numero di cicli chimici da eseguire sul prodotto e quindi sarà necessario tenerne di conto, in qualche modo, all’interno del cartellino.

Per le combinazioni di rulli con più opzioni colorate, come le camice DESL, si prenderà in considerazione di utilizzare più colori identificatrici insieme generando quindi cartellini multicolore.

4.2.2. Divisione rulli

Un altro fattore da tenere di conto, specialmente per calcolare i tempi macchina e bilanciare il flusso, è la divisione dei tipi dei rulli a seconda delle dimensioni di essi.

Prendendo a riferimento i rulli prodotti e venduti negli ultimi 3 anni e dividendoli in base alle dimensioni, si è reso possibile distinguere tre categorie: piccoli, medi (standard) e grandi.

La divisione è stata fatta considerando la superficie dei rulli e quindi il prodotto fra il perimetro e la lunghezza.

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Figura 4.6 File Excel per divisione rulli in base alla superficie

Nella figura possiamo notare le varie voci presenti all’interno del file:  Codice rullo PEP

 Articolo  Semilavorato  Diametro  Tavola (lunghezza)  Data di consegna  Tipologia di rullo

 Trattamento richiesto dal cliente  Superficie

Come mostrato in Fig. 4.7 abbiamo deciso di riferirci agli ultimi tre anni, dal 2013, per vedere la quantità di rulli venduti e soprattutto per riuscire a dividere i rulli nelle tre categorie sopra citate (piccoli, medi e grandi).

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Figura 4.7

Fatto ciò, è stato necessario inserire la colonna superficie e spegnere alternativamente le varie voci, come mostrato in Fig. 4.8 (a e b), in modo da avere i dati precisi sulle quantità di rulli venduti. Conoscere la dimensione dei cilindri è di fondamentale importanza per il calcolo dei tempi macchina all’interno del ciclo chimico mentre le dimensioni fanno variare poco i tempi dei torni meccanici, dove questa distinzione non verrà adottata.

Come prima cosa abbiamo spento i prodotti meccanici (Fig. 4.8 a) e poi rifacendoci alle quantità vendute siamo riusciti a dividere le famiglie più rappresentative tenendo sempre presenti le esigenze e dinamiche dell’officina.

Procedendo in questo modo (Fig. 4.8 b) è stato possibile dividere i rulli in 3 macro famiglie in base alla superficie S calcolata in 𝑚2_:

 Rulli Piccoli ( S < 3 𝑚2₎

 Rulli Medi/Standard ( 3 < S < 5 𝑚2₎

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Figura 4.8 a Figura 4.8 b

Dallo storico, come facilmente prevedibile, i rulli medi/standard sono quelli più prodotti e quelli sui quali ragioneremo maggiormente durante lo studio del processo produttivo.

4.2.3. Calcolo tempi macchina

La produzione all’interno di E.S. avviene su due turni giornalieri di 7 ore ciascuno dal lunedì al venerdì e un turno singolo di 5 ore il sabato mattina per un totale di 75 ore settimanali.

𝑇𝑡 = ℎ𝑡𝑢𝑟𝑛𝑜∗ 60

𝑚𝑖𝑛

ℎ = 420 𝑚𝑖𝑛 𝑇𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑎 𝑡𝑢𝑟𝑛𝑜

In generale, i tempi dipendono quindi dall’avanzamento delle torrette delle macchine e dalla lunghezza della tavola. L’avanzamento dipende dal diametro e dal numero di giri dato al mandrino che dipende a sua volta anche dal diametro.

Tutti i dati che verranno usati durante i calcoli sono stati presi direttamente dalle tabelle di lavorazione delle macchine con i tempi standard attuali.

Inoltre per i calcoli successivi sono stati presi a riferimento tre tipi di semilavorati che si possono considerare i più caratterizzanti le categorie trovate sopra in base alle dimensioni.

Nella tabella sottostante sono indicati i rulli a cui verrà fatto riferimento per il calcolo dei tempi. Dimensioni Rulli

Caratteristica Piccoli Medi/Standard Grandi

Lunghezza L (mm) 1900 2800 3500

Diametro φ (mm) 320 409 502

66 Le macchine a cui faremo riferimento sono:

 Rettificatrice

 Processo Meccanico o Tornio  Processo Chimico

o Macchina pulitrice (Sabbiatrice) o Mascheratrice (Verniciatrice) o Laser

o Macchina per Corrosione 4.2.3.1. Rettificatrice

La rettificatrice è una macchina centrale per l’officina perché lavora il rullo all’inizio e alla fine del processo sia che esso sia meccanico che chimico.

Inoltre, anche se per pochi prodotti, è utilizzata per la rettifica degli scolli quando essi sono cilindrici. Questa operazione viene eseguita dopo che il rullo è stato trattato superficialmente e quindi per essere finito manca solo la rettifica della sede dei cuscinetti necessari per il montaggio in macchina, cioè all’interno del goffratore.

I tempi variano a seconda della tipologia del rullo e del momento in cui arrivano alla macchina.

 Rettifica iniziale

In questo caso si esegue, sia per i meccanici che per i chimici, una sgrossatura, portando a misura di disegno il diametro esterno. Si riesce ad asportare, in questo caso, una profondità di 0.05 mm a passata. Il tempo cronometrato in media per ogni singola passata è abbastanza costante e quindi si può considerare 30 min.

Di solito si richiede un asportazione di circa 0.3 mm e quindi un tempo totale di 3 h, 180 min. Inoltre, durante la lavorazione, è necessario eseguire altre operazioni a seconda del tipo di lavorazione che deve essere eseguita sul rullo successivamente.

1. Rullo Meccanico: è necessario eseguire dei saggi1 in modo da rendere perfettamente coassiale il cilindro rispetto al tornio. I saggi vengono eseguiti per rettificare la porzione dove andranno a strisciare le lunette o la parte dove andrà inserita la boccola, attrezzatura

1 _{Saggio : termine tecnico che sta ad indicare l’esecuzione di una rettifica di una piccola porzione di materiale. Spesso}

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che spesso viene utilizzata per montare il rullo sui torni meccanici. Per eseguire questa operazione sono richiesti circa 30 min e quindi il tempo di lavorazione sarà:

𝑇𝑙𝑟𝑖 = 3.5 ℎ = 210 𝑚𝑖𝑛

2. Rullo Chimico: in questo caso è necessario eseguire le fascette e i saggi per dare il riferimento ai laser. Come prima per i meccanici, anche per i chimici il tempo per eseguire queste operazioni aggiuntive è di 30 min per arrivare allo stesso tempo di lavorazione dei rulli meccanici.

In conclusione possiamo quindi affermare che la lavorazione del rullo in rettifica non varia in media con il tipo di processo che il prodotto dovrà subire in seguito e quindi possiamo considerare il tempo di lavorazione per la rettifica iniziale 𝑇𝑙𝑟𝑖.

Per calcolare il tempo di lavorazione totale per la rettifica iniziale 𝑇_𝑟𝑖 dovremo sommare il tempo di lavorazione con il tempo di set up, corrispondente a:

𝑇_𝑠𝑢 = 30 𝑚𝑖𝑛

𝑇_𝑟𝑖 = 𝑇_𝑙𝑟𝑖+ 𝑇_𝑠𝑢 = 4 ℎ = 240 𝑚𝑖𝑛  Rettifica Pretrattamento

Per la rettifica pretrattamento la lavorazione non varia fra rulli chimici e meccanici. In entrambi i casi c’è bisogno di asportare una profondità in media di 0.1 mm. In questo caso però, trattandosi di una finitura è necessario eseguire più passate. Questo è dovuto al fatto che la profondità di passata è di soli 0.02 mm e quindi avremo bisogno di 5 passate per un totale di:

𝑇_𝑙𝑟𝑝 = 5 ∗ 30 𝑚𝑖𝑛 = 150 𝑚𝑖𝑛

Considerando un tempo di set up uguale a quello calcolato prima allora avremo un tempo di lavorazione totale di rettifica pretrattamento pari a:

68  Rettifica Scolli Finale

Come già descritto in precedenza nel caso in cui gli scolli del rullo siano cilindrici la E.S. esegue la rettifica internamente. Questo succede per pochi codici l’anno ed il tempo di lavorazione è standard mentre quello di set up è uguale a quello calcolato per le lavorazioni descritte precedentemente. Sommando questi tempi avrò il tempo totale di rettifica scolli 𝑇𝑟𝑠 :

𝑇_𝑟𝑠= 𝑇_𝑙𝑟𝑠+ 𝑇_𝑠𝑢 = 3 ℎ = 180 𝑚𝑖𝑛

Concludendo, possiamo affermare che questa è una macchina fondamentale per comprendere quanto può essere spinta la cadenza della linea e calcolare quanti rulli possono entrare e uscire giornalmente dal processo produttivo.

In sede di valutazione e bilanciamento della linea sarà comunque da considerare che l’operatore addetto alla rettifica è attualmente addetto anche al montaggio/smontaggio tappi, alla spazzolatrice (macchina trascurabile al fine della programmazione della produzione) e spesso è anche impegnato per il controllo finale del rullo.

4.2.3.2. Tornio

La sezione torni meccanici è composta da tre torni. Questi sono settati in modo da eseguire una passata in automatico e poi fermarsi. Il tornio, in questo caso, è una macchina realizzata appositamente per questa applicazione ed è quindi molto diverso da un tornio convenzionale.

Essendo una macchina molto lenta l’azienda ha a disposizione un solo operatore per tutti e tre i torni. L’operatore, durante il suo turno di lavoro, esegue il set-up al tornio libero (se presente) mentre avvia le successive passate agli altri. Considerando che un cilindro necessita di 7 passate per essere concluso e che questi vengono avviati una volta al giorno, si può concludere dicendo che l’area torni produce 3 rulli ogni settimana e che quindi la rettifica deve essere in grado di prepararne 3, cioè eseguire la rettifica iniziale, ed eseguire la rettifica pretrattamento ad altri 3 rulli durante una settimana. Queste riflessioni verranno riproposte successivamente, quando si entrerà nel merito del carico macchine.

4.2.3.3. Sabbiatrice

La sabbiatrice è il collo di bottiglia attuale del ciclo chimico a causa del fatto che è costretta, come descritto nell’introduzione, a essere utilizzata una volta in più rispetto alle altre macchine per completare un rullo.

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Come si vedrà successivamente attraverso i calcoli, la sabbiatrice riesce a lavorare al massimo 7/8 rulli al giorno e quindi 4 ogni turno.

Il tempo di set-up della sabbiatrice è:

𝑇𝑠𝑢 = 20 𝑚𝑖𝑛

Il tempo di lavorazione invece dipende dalla dimensione dei rulli lavorati. Questi tempi sono stati calcolati prendendo a riferimento gli standard di macchina mostrati sotto nelle Fig. 4.9 (sabbiatura) e Fig. 4.10 (spazzolatura).

Per il calcolo dei tempi è stato diviso il processo di sabbiatura vero e proprio dalla spazzolatura, eseguita in coda alla sabbiatura all’interno della stessa macchina.

I dati di cui è necessario avere conoscenza sono: 1. Lunghezza della tavola L (mm)

2. Diametro rullo φ (mm) 3. Schede di processo

 Sabbiatura

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La scheda di processo è importante perché permette di conoscere la velocità di avanzamento conoscendo il diametro del rullo come si può vedere in figura 4.9. Se ad esempio, in rosso, φ = 409 mm allora la velocità di avanzamento sarà 81 mm/min.

Conoscendo la velocità di avanzamento ‘’a’’ il tempo di una singola passata in sabbiatura sarà:

𝑇_𝑝𝑠𝑎 =𝐿 𝑎

Inoltre, come si può leggere nella scheda di processo, il numero delle passate necessarie sono 2 e quindi il tempo di sabbiatura sarà:

𝑇_𝑠𝑎 = 2 ∗ 𝑇_𝑝𝑠𝑎  Spazzolatura

Con lo stesso procedimento è possibile calcolare il tempo di spazzolatura sempre considerando 2 passate.

𝑇_𝑝𝑠𝑝 = 𝐿 𝑎 𝑇_𝑠𝑝 = 2 ∗ 𝑇_𝑝𝑠𝑝

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Figura 4.10 Scheda processo spazzolatrice

Sommando i tempi di lavorazione sia della sabbiatura che della spazzolatura si trova il tempo totale di lavorazione che a sua volta sommato al tempo di set up ci indica il tempo totale di sabbiatura.

𝑇_𝑙𝑠 = 𝑇_𝑠𝑝+ 𝑇_𝑠𝑎 𝑇_𝑠 = 𝑇_𝑙𝑠+ 𝑇_𝑠𝑢

Utilizzando i dati trovati attraverso le relazioni indicate in precedenza, possiamo definire il tempo di lavorazione medio per le tre dimensioni rappresentative dei rulli.

Dimensioni Rulli

Caratteristica Piccoli Medi/Standard Grandi

Lunghezza L (mm) 1900 2800 3500 Diametro φ (mm) 320 409 502 Superficie S (𝑚2_{) < 3 3 < S < 5 > 5} Tempo Sabbiatura 𝑇_𝑠(min) 68 112 159

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La sabbiatrice è in grado di eseguire al massimo di produttività giornaliera, cioè 2 turni, 8 rulli con il vincolo di non poterne lavorare più di uno al giorno grande. In questo ultimo caso sarà dunque necessario diminuire il numero di rulli giornalieri. Tutto ciò sarà comunque regolato dalla immissione degli ordini di lavoro e dai vincoli imposti dal pianificatore alla produzione.

Inoltre è anche necessario conoscere come lavora in pratica la macchina. La fase di sabbiatura è completamente staccata da quella di spazzolatura e necessita di avvio da parte dell’operatore. Le due fasi comunque possono essere eseguite anche non presidiate.

Questo è fondamentale perché permette di poter eseguire solo il set up per l’ultimo rullo e avviarlo prima della fine del secondo turno giornaliero e quindi alle 20.00. In questo modo riusciamo a recuperare una sabbiatura. La mattina ci troveremo comunque il rullo sabbiato ma sarà necessario eseguire la sua spazzolatura, molto più veloce della sabbiatura (circa 30 min), prima di poter iniziare a lavorare il primo rullo programmato per quel turno. In tutti i casi riusciamo a far lavorare la macchina circa 60 min in più rispetto all’orario giornaliero corrispondente a due turni di 7 ore ciascuno durante i quali è presente l’operatore.

73 4.2.3.4. Mascheratrice

Figura 4.11 Scheda di processo mascheratrice

La mascheratrice, detta anche verniciatrice, si studia esattamente come la sabbiatrice infatti i dati che ci servono sono:

1. Lunghezza della tavola L (mm) 2. Diametro rullo φ (mm)

3. Scheda di processo (Fig. 4.12)

Conoscendo il diametro si trova la velocità di avanzamento ‘’a’’. Inoltre all’interno della scheda di processo, descritta sopra, ci sono tutte le indicazioni di processo:

4. Numero di passate 4 (n)

5. Tempo di asciugatura fra una passata e l’altra 5 min (𝑇𝑠𝑡𝑜𝑝)

Il tempo di set up è

74 Il tempo di lavorazione è

𝑇_𝑙𝑚 = 𝑛 ∗𝐿

𝑎+ 𝑛 ∗ 𝑇𝑠𝑡𝑜𝑝 Infine, quindi, il tempo totale di verniciatura sarà

𝑇_𝑚 = 𝑇_𝑙𝑚 + 𝑇_𝑠𝑢

Riproponendo, come prima, la distinzione fra i tre rulli di dimensione diversa abbiamo:

Dimensioni Rulli

Caratteristica Piccoli Medi/Standard Grandi

Lunghezza L (mm) 1900 2800 3500 Diametro φ (mm) 320 409 502 Superficie S (𝑚2_{) < 3 3 < S < 5 > 5} Tempo Mascheratrice 𝑇_𝑚(min) 51 61 71

Si può notare facilmente dai tempi che questo tipo di macchina è veloce e quindi non sarà sicuramente la macchina collo di bottiglia. Basti vedere la differenza di tempi considerando di lavorare rulli standard, che sono i più prodotti, fra sabbiatrice e verniciatrice. La sabbiatrice ha un tempo quasi doppio rispetto alle verniciatrice e quindi quest’ultima non ha problemi a reggere il carico di lavoro. Comunque anche se può sembrare un tempo molto più basso degli altri dobbiamo tenere in considerazione che per lavorare ha bisogno di un operatore fisso e questo non accade sempre a causa del fatto che non sono presenti abbastanza operatori e quindi in caso di non eccessivi carichi di lavoro, la verniciatura viene eseguita dalla stesso operatore addetto alla sabbiatura mentre questa lavora non presidiata, cioè automaticamente.

75 4.2.3.5. Laser

Il laser è una macchina addetta a smascherare il rullo dopo che è avvenuta la verniciatura. Elimina la vernice nelle zone successivamente da corrodere mentre lascia coperte e protette le zone del disegno che devono rimanere in rilievo sul diametro del rullo.

I dati di cui abbiamo bisogno per calcolare i tempi sono: 1. Lunghezza della tavola L (mm)

2. Diametro rullo φ (mm)

Il diametro è particolarmente importante perché fa variare il numero di giri da dare al mandrino che chiaramente diminuiscono con l’aumentare del diametro come possiamo vedere nella tabella sottostante.

Laser

Diametro φ (mm) Numero di giri n (giri/min)

320 90

409 80

502 70

Considerando costante la velocità di avanzamento ‘’a’’ pari a:

𝑎 = 0.2 𝑚𝑚/𝑚𝑖𝑛 Il tempo di set up è

𝑇_𝑠𝑢 = 90 𝑚𝑖𝑛

Può sembrare un tempo altissimo ma è necessario per eseguire una serie di operazioni fondamentali per il centraggio del rullo e l’allineamento del disegno che, se viene sbagliato, porta a dover saltare un giro o comunque una lavorazione all’interno della giornata e quindi ritarda la consegna finale e peggiora l’efficienza dell’impianto.

Il tempo di lavorazione quindi è calcolato come segue:

𝑇_𝑙𝑙 = 𝐿 𝑎 ∗ 𝑛 E quindi il tempo totale

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𝑇𝑙= 𝑇𝑙𝑙+ 𝑇𝑠𝑢

Eseguendo quindi i conti con la divisione effettuata prima a seconda delle dimensioni di questi si ottengono i risultati riportati sotto.

Dimensioni Rulli

Caratteristica Piccoli Medi/Standard Grandi

Lunghezza L (mm) 1900 2800 3500

Diametro φ (mm) 320 409 502

Superficie S (𝑚2_{) < 3 3 < S < 5 > 5}

Tempo Laser𝑇𝑙(min) 196 265 340

Osservando i risultati è facile rendersi conto che questa sarà sicuramente la macchina più lenta del ciclo chimico ma ci sono varie considerazioni da fare in merito.

I laser presenti all’interno dell’officina sono 2 e quindi, a livello di calcolo, i tempi sono divisibili per due anche se è necessario stare attenti al momento dell’inserimento di nuovi prodotti in produzione a causa del fatto che quando un rullo viene affidato ad uno dei laser deve essere portato a termine dallo stesso. Inoltre per i cilindri DESL o P.P., essendo a coppia, devono essere lavorati dallo stesso laser.

Dopo queste considerazioni, comunque, risulterebbe la macchina con meno capacità di realizzare rulli nell’intervallo di tempo composto da un giorno, cioè in due turni.

Questo, in realtà, non è vero perché è una macchina in grado di lavorare anche non presidiata e quindi l’ultimo rullo inserito la sera può essere finito durante la notte in modo che al mattino sia necessario solo scaricarlo.

Proprio per questo motivo si è resa necessaria la divisione dei prodotti in base alle grandezze così da programmare la produzione in modo da eseguire i set up dei rulli più grandi a fine giornata. Adottando questo accorgimento i due laser insieme riescono a lavorare in media 2 rulli a testa ogni turno anche se, come vedremo dopo, la richiesta in due turni complessivi sarà di 7 rulli e quindi, a meno di fermi macchina causa guasto, non ci sono problemi a reggere la richiesta giornaliera da parte di queste macchine.

77 4.2.3.6. Corrosione

Questo tipo di macchina ha tempi standard e variano pochissimo a seconda delle dimensioni. Le variazioni possono quindi essere trascurate.

Il tempo totale di lavorazione fra set up e lavorazione effettiva è di 105 min cioè 1 h e 45 min. E’ banale eseguire il conto di quanti rulli è in grado di lavorare ad ogni turno, infatti dividendo le sette ore del turno per il tempo di lavorazione otteniamo che la macchina è in grado di eseguire 4 corrosioni e cioè 8 corrosioni al giorno.

𝑇_𝑐 = 𝑇_𝑠𝑢 + 𝑇_𝑙𝑐 = 105 𝑚𝑖𝑛

4.2.4. Rulli prodotti annualmente

Essendo, a questo punto, a conoscenza dei vari tempi di lavorazione è possibile definire il collo di bottiglia e iniziare a progettare il sistema di produzione riferendosi a quest’ultimo.

Partiamo con il vedere attraverso il file excel mostrato prima la quantità di rulli prodotti negli ultimi tre anni sia chimici che meccanici. Sotto mostriamo il procedimento usato per il 2013 e successivamente per gli altri anni. Infine sarà mostrata una tabella con i dati necessari per la progettazione del sistema di gestione visual della produzione.

1. Selezione dell’anno desiderato e visualizzazione dei rulli totali venduti.

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2. Selezione solo dei rulli meccanici e visualizzazione dei rulli meccanici venduti.

3. Selezione solo dei rulli chimici e visualizzazione dei rulli chimici venduti.

4. Divisione dei rulli chimici a seconda delle dimensioni quindi partendo da quelli piccoli sarà necessario spegnere tutti gli altri (S> 3 𝑚2 _{) e visualizzare la quantità di rulli piccoli venduti. Lo}

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Continuando il procedimento per tutti gli anni di interesse per lo studio si riesce a completare la tabella sottostante, necessaria per i calcoli che seguiranno all’interno del capitolo. In questa sono raffigurati tutti i rulli lavorati negli ultimi tre anni.

2013 2014 2015 Rulli 204 297 268 Meccanici 76 69 66 Chimici 128 228 202 Chimici Piccoli 26 56 31 Chimici Medi 91 145 142 Chimici Grandi 11 29 29

Studiando i dati di produzione annuali dei rulli, attraverso il file mostrato sopra e anche nell’introduzione del capitolo, è stato possibile affermare che i rulli più venduti sono quelli standard, cioè quelli con lunghezza di tavola 2700/2800 mm e diametri di 409/502 mm.

Rispetto alla nostra divisione i rulli standard sono quelli più prodotti e quindi quelli che saranno maggiormente presenti in produzione. Tutto ciò sarà molto utile per il calcolo dei cartellini associati ai rulli effettuato successivamente nella trattazione.

A questo punto comunque è possibile affermare che negli ultimi anni c’è stato un miglioramento a livello di rulli prodotti e anche nel 2016 il trend è lo stesso.

Inoltre possiamo notare che i rulli meccanici sono pressoché costanti mentre i chimici oscillano di più. Possiamo anche affermare che i prodotti più richiesti sono quelli di dimensione standard mentre quelli meno richiesti sono quelli con superficie maggiore di 5 𝑚2_.

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4.2.5. Individuazione collo di bottiglia

Visto i calcoli precedenti e prendendo in considerazione la quantità di rulli lavorati ogni anno è possibile iniziare a modificare la gestione della produzione tenendo conto di produrre più rulli possibile in modo da saturare il collo di bottiglia una volta noto.

Essendo i giorni lavorativi in media 250 in un anno (senza contare il sabato nel quale comunque l’officina lavora per 5 ore) possiamo considerare attuabile il progetto di realizzare 250 rulli chimici l’anno, cioè uno al giorno, più 3 rulli meccanici ogni settimana che quindi risulterebbero, considerando 52 settimane, circa 150. Nel caso dei chimici, 250 è un numero probabile e poco sopra la media degli ultimi tre anni.

Per quanto riguarda, invece, i rulli meccanici ci possiamo facilmente accorgere che annualmente l’azienda ne produce la metà rispetto alla capacità massima ma essendo una MTO e non sapendo a priori i periodi di maggior lavoro, in questo progetto considereremo e proporremo una modifica al sistema di gestione basandosi sulla massima produttività.

Chiaramente, staremo attenti alle esigenze dell’azienda e proporremmo un sistema in grado di gestirsi in maniera quasi automatica anche se la domanda fosse minore rispetto alla massima produzione consentita dall’impianto.

Da quanto si evince da sopra, l’ES dovrà essere in grado, con le macchine attualmente presenti in stabilimento, di produrre 250 rulli chimici l’anno (1 al giorno) e 150 rulli meccanici (3 a settimana). Nel caso in cui i rulli meccanici richiesti fosse meno sarebbe possibile eseguire al loro posto più rulli chimici semplicemente modificando la pianificazione della produzione.

La prima macchina per la quale è necessario verificare la possibilità di reggere questo ritmo è la rettificatrice visto che si tratta di una macchina centrale che lavora il rullo ad inizio e a fine del processo.

Riportiamo sotto la tabella con i tempi in minuti delle diverse lavorazioni eseguite dalla rettificatrice a seconda del punto del processo nel quale lavora il rullo.

RETTIFICATRICE

Tempo lavorazione Tempo set-up Tempo totale

Rettifica iniziale 210 30 240

Rettifica pretrattamento 150 30 180

Rettifica finale scolli cilindrici

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Prendendo come dato che le quantità richieste annualmente mostrate prima è possibile, come mostrato nella tabella seguente arrivare a conoscere le quantità che la macchina deve lavorare settimanalmente, giornalmente e infine a turno. In questo modo sarà mostrata la capacità della macchina in questione di poter reggere la richiesta e successivamente sarà possibile andare a studiare il processo interno in modo da individuare il collo di bottiglia, scopo di questo paragrafo.

PRODUZIONE RULLI

Annualmente Settimanalmente Giornalmente Sabato

Meccanici 150 3 0.5 Si

Chimici 250 5 1 No

I numeri mostrati sopra sono chiaramente da raddoppiare visto che quando parliamo di un rullo che entra ce ne sarà sempre uno che esce, se siamo in pieno carico, quindi se dobbiamo eseguire , per esempio, tre rettifiche iniziali allora ne eseguiremo anche tre pretrattamento quando il rullo esce dai vari cicli.

Nelle tabelle sottostanti sono mostrate esattamente tutte le lavorazioni da effettuare sulla macchina nei vari periodi di tempo e per i vari tipi di processo.

PROCESSO MECCANICO

Settimanalmente Giornalmente Turno

Rettifica iniziale 3 0.5 0.25

Rettifica pre-trattamento

3 0.5 0.25

PROCESSO CHIMICO

Settimanalmente Giornalmente Turno

Rettifica iniziale 5 1 0.5

Rettifica pre-trattamento

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Infine, supponendo cautelativamente, di dover eseguire anche 3 rettifiche di scolli settimanalmente abbiamo:

PROCESSO MECCANICO/CHIMICO

Settimanalmente Giornalmente Turno

Rettifica finale scolli cilindrici

3 0.5 0.25

Moltiplicando quindi i tempi totali per ogni operazione per la quantità prodotta per turno è facile vedere che la macchina è in grado di eseguire tutte le lavorazioni richieste:

𝑇_𝑡𝑜𝑡 = 0.25 ∗ 𝑇_𝑟𝑠+ (0.5 + 0.25) ∗ 𝑇_𝑟𝑖+ (0.5 + 0.25) ∗ 𝑇_𝑟𝑝 = 360 𝑚𝑖𝑛

Il turno di lavoro è di 7 ore e quindi di 420 min che sono superiori al tempo necessario per le lavorazioni.

Detto ciò, è necessario fare un appunto in modo che questo procedimento non venga frainteso. Per eseguire il calcolo si è reso necessaria la divisione delle varie lavorazioni. Nella pratica questo non è chiaramente possibile visto che il prodotto una volta posto in macchina deve necessariamente essere lavorato del tutto. Se non fosse così, inoltre, i conti precedenti non sarebbero validi perché ci sarebbe la necessità di sommare i tempi di set up tutte le volte che si cambia rullo sulla macchina. In poche parole, quindi, durante la giornata (dal lunedì al venerdì) le lavorazioni che la rettificatrice dovrà eseguire al massimo saranno:

 Rettifica pretrattamento rullo chimico sabbiato il giorno precedente.

 Rettifica iniziale rullo chimico che dovrà entrare all’interno del ciclo chimico il giorno successivo o il giorno stesso, a seconda delle esigenze.

 Rettifica iniziale o pretrattamento rullo meccanico.

 Rettifica finale scolli cilindrici nel caso che sia richiesta. Quest’ultima lavorazione sarà conclusa la mattina del giorno seguente.

Avendo, a questo punto, definito il lavoro giornaliero, quindi su 2 turni, della rettificatrice, abbiamo anche definito la cadenza richiesta al ciclo chimico che dovrà far uscire dal processo un rullo al giorno e allo stesso tempo facendone entrare un altro all’interno.

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Per esaudire questa richiesta sarà necessario che la sabbiatrice riesca a lavorare un rullo in più delle altre macchine così da preparare per il giorno successivo un cilindro per la rettifica.

La tabella sottostante mostra la quantità di rulli standard che le macchine sono in grado di lavorare giornalmente. Successivamente si riuscirà ad aumentare le quantità o comunque riuscire a eseguire le lavorazioni più accuratamente, avendo più tempo per manutenzione e pulizia, dividendo i rulli e programmando la produzione considerando i tempi esatti che variano a seconda delle dimensioni. La tabella sottostante riporta i dati presi attraverso i calcoli eseguiti precedentemente sulle varie macchine e tenendo di conto delle diversità di esse e del loro modo di lavorare. Tutto questo è stato descritto dettagliatamente all’interno del capitolo e quindi non sarà ripetuto.

RULLI LAVORATI

Giornalmente (2 turni) Turno

Sabbiatrice 8 4

Mascheratrice 13 6.5

Laser (2) 8 4

Corrosione 8 4

I dati ai quali siamo arrivati sono da prendere con le dovute precauzioni infatti è necessario considerare che in realtà solo in corrosione è presente un operatore fisso che può quindi lavorare al 100%.

La verniciatura di solito lavora quando la sabbiatrice non è presidiata perché spesso è presente solo un operatore per entrambe le macchine. Quindi possiamo affermare che la verniciatrice può eseguire più verniciature ma in realtà non sono necessarie al momento visto che le altre macchine risultano essere molto più lente.

I laser vengono avviati dallo stesso operatore a meno che non vi sia un picco di produzione e sia necessario aggiungerne un secondo. Questo non sarà comunque più necessario perché da quanto detto prima se la sabbiatrice può, al più, eseguire 8 lavorazioni giornaliere e inoltre una di esse è dedicata alla preparazione del rullo da rettificare, allora le altre macchine dovranno eseguire una lavorazione in meno di essa per bilanciare il flusso. Il risultato finale, necessario per gestire la produzione sarà mostrato nella tabella successiva, dove si può notare che la sabbiatrice è la macchina collo di bottiglia del processo ed è quindi la macchina che ci darà il ritmo per il miglioramento della gestione della produzione.

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RULLI LAVORATI

Giornalmente (2 turni) Turno

Sabbiatrice 8 4

Mascheratrice 7 3.5

Laser (2) 7 3.5

Corrosione 7 3.5

La sabbiatrice è il collo di bottiglia del processo chimico.

4.3. Progettazione Visual Management

Conoscendo le varie opzioni di prodotti, i tempi macchina e il collo di bottiglia è possibile definire e programmare la produzione in modo da rendere il flusso continuo e migliorare l’efficienza dell’impianto.

Nel prossimo paragrafo partiremo con la progettazione dei cartellini associati ai codici e il calcolo del numero di essi per poi arrivare alla progettazione dei pannelli Visual necessari per gestire i cartellini e la produzione arrivando a progettare, secondo i nuovi metodi dettati dalla Lean Production, Cartelloni Master e Slave necessari per gestire in modo lean, semplice e veloce, il flusso produttivo.

4.3.1. Progettazione Cartellini

Per procedere alla progettazione dei cartellini è necessario riferirci alla gamma di prodotti, descritta precedentemente all’interno del capitolo, cercando di identificare le differenze che influenzano la produzione e assegnando colori alle singole opzioni in modo da costruire il cartellino in funzione di ciò che ha scelto il cliente.

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Il cartellino finale potrà quindi avere anche più colori insieme a seconda delle opzioni mutualmente scelte.

A questo punto iniziamo a elencare le voci che dovranno essere presenti e ben visibili su ogni cartellino, ricordando che ogni cartellino sarà associato ad un singolo rullo.

 Per i rulli chimici sarà necessario specificare la grandezza di essi dato che questa caratteristica fa variare notevolmente i tempi di lavorazione. Come già descritto in precedenza la distinzione sarà eseguita per tre macrofamiglie: Rulli piccoli, medi e grandi.

Il cartellino quindi avrà una riga come mostrato sotto nella quale verrà barrata la casella a seconda del tipo di rullo da produrre.

Nel caso di rulli meccanici questa distinzione non sarà necessaria visto che i tempi variano ma non influenzano il flusso. In questo modo è facile quindi anche distinguere un cartellino riferito al processo chimico rispetto a quello meccanico.

 Come seconda riga è fondamentale specificare il tempo di lancio in produzione, la data di consegna finale e la data di consegna officina. Quest’ultima indica quando il rullo dovrà finire il processo interno per poi poter essere inviato al trattamento esterno. Un esempio di riga è mostrato sotto.

86  A questo punto dovrà essere specificato:

o Articolo semilavorato.

o Codice del rullo o della camicia. o Codice del disegno.

o Tipo di incisione.

o N° di Loop o N° di passate a seconda del processo. Un esempio standard è mostrato sotto.

L’articolo semilavorato sta ad indicare il semilavorato di partenza ed è molto importante per portare a giusta misura il rullo sia prima dell’inizio dell’incisione sia prima della consegna finale al cliente. Il codice rullo invece è fondamentale internamente all’Engraving Solutions ed è necessario per interfacciarsi con SAP dell’azienda madre, Fabio Perini S.p.A.

Il codice disegno dà indicazione sul tipo di incisione da applicare sul rullo. All’interno della stella riga per i rulli DESL e PP si è resa necessaria la distinzione fra rullo A e B. Questo è fondamentale per aver ben presente le coppie presenti in produzione visto che queste vanno lavorate sullo stesso tornio, se il processo è meccanico, e sullo stesso laser se ci riferiamo al processo chimico.

Sotto possiamo vedere un esempio di questo tipo. Notare che si tratta di un esempio di cartellino DESL visto che il colore è verde.

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Infine abbiamo posto il tipo di incisione e il numero di loopo di passate. Si parla di loop se il rullo deve eseguire il processo chimico mentre di passate se deve eseguire quello meccanico. Nel caso di processo chimico il numero di loop dipende dal tipo di incisione. In media nelle incisioni standard il numero di cicli sono 8 mentre nel caso si fosse in presenza di incisioni Pixel o 4D, in media, saranno necessari 9 cicli.

A causa di ciò si è resa necessaria la distinzione fra standard e pixel/4D anche a livello di colore (arancione). Un esempio è mostrato sotto.

Questo cartellino mostra che siamo in presenza di un rullo chimico DESL che dovrà effettuare 9 cicli essendo stata scelta dal cliente l’opzione Pixel o 4D. La distinzione fra queste due opzioni non è necessaria all’interno dell’officina perché a livello di produzione e di processo non cambia nulla.

 Infine sarà necessario definire un colore per l’emergenza. Il colore scelto, come mostrato prima, è il rosso. Inoltre è stato deciso di colorare di rosso solo la riga delle date mentre il resto rimarrà del colore riferito alle altre opzioni scelte. Un esempio, rullo chimico DESL, è mostrato sotto.

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A questo punto, coerentemente con i colori e con le righe e i dati mostrati all’interno della precedente trattazione, saranno mostrate tutte le possibili combinazioni di cartellini che verranno utilizzati all’interno della produzione:

 Rullo chimico standard

 Rullo chimico pixel/4D

89  Rullo chimico DESL + Pixel/4D

 Rullo chimico PP

90  Camicia chimica

 Camicia chimica Pixel/4D

91  Camicia chimica DESL + Pixel/4D

 Esempio di camicia chimica DESL + Pixel/4D di emergenza

92  Rullo meccanico DESL

 Rullo meccanico PP

 Camicia meccanica

4.3.1.1. Dimensionamento cartellini

Le dimensioni dei cartellini sono funzionali per definire, una volta nota la loro quantità all’interno della lavagna, la dimensione della lavagna stessa.

Dovranno essere abbastanza grandi da essere visti facilmente da chi lavora ma allo stesso tempo dovranno essere facilmente mossi e soprattutto è necessario imporre un limite di grandezza dei pannelli.

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Effettuando delle prove e considerando anche la velocità di stampa da parte del software addetto alla generazione dei cartellini è stato deciso di fare cartellini di dimensione uguale pari a 165x75 mm.

 Calcolo numero cartellini

Il calcolo del numero dei cartellini per le diverse zone del cartellone, progettato successivamente, è basato sul dimensionamento del massimo W.I.P., work in progress, che può essere sopportato dall’azienda.

Come già descritto prima, il processo meccanico è di facile studio infatti ogni settimana saranno presenti 3 rulli sui torni e 3 in preparazione per la settimana successiva. Per questo il numero massimo di cartellini nel W.I.P. meccanico sarà 6. Fino a che un rullo meccanico non finisce la produzione interna all’ES non sarà possibile lanciarne un altro in preparazione.

Per il processo chimico la situazione cambia. Se, come spiegato prima, è imposta con una cadenza di un uscita dal ciclo chimico di un rullo al giorno vuol dire che esce dalla produzione 1 rullo ogni 14 ore (2 turni) e ne entrerà uno sempre ogni giorno.

Il tempo turno è:

𝑇𝑡𝑢𝑟𝑛𝑜= 7 ∗ 60 = 420 𝑚𝑖𝑛

E quindi la domanda media sarà:

𝐷_𝑚 = 1

𝑔𝑖𝑜𝑟𝑛𝑜= 1

2 ∗ 𝑇_{𝑡𝑢𝑟𝑛𝑜} = 1.19 ∗ 10−3𝑟𝑢𝑙𝑙𝑖⁄𝑚𝑖𝑛

Pianificando la produzione, come verrà descritto successivamente, in modo che un ciclo venga effettuato in 2 giorni (4 turni) e considerando che, in media, un rullo deve eseguire 8 cicli, allora il lead time verrà:

𝐿𝑇 = 𝑛° 𝑡𝑢𝑟𝑛𝑖

𝑐𝑖𝑐𝑙𝑜 ∗ 𝑇𝑡𝑢𝑟𝑛𝑜∗ 𝑛°𝑐𝑖𝑐𝑙𝑖 = 4 ∗ 420 ∗ 8 = 1.344 ∗ 104𝑚𝑖𝑛

A questo punto è possibile calcolare il numero di cartellini massimi all’interno del W.I.P. del processo chimico. Inizialmente non considereremo eventuali scorte di sicurezza.

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Il numero C, quantità che indica il numero di pezzi del contenitore, cioè il numero di pezzi riferiti al singolo cartellino sarà uguale all’unità.

𝑛_{𝑐𝑎𝑟𝑡𝑒𝑙𝑙𝑖𝑛𝑖} = 𝐷𝑚∗ 𝐿𝑇

𝐶 = 16

Infine considerando una sicurezza del 10% sarà possibile inserire:

𝑛𝑐𝑎𝑟𝑡𝑒𝑙𝑙𝑖𝑛𝑖 =

𝐷_𝑚∗ 𝐿𝑇 ∗ (1 + 𝐹𝑆)

𝐶 = 17.6

Prendendo ora l’estremo superiore possiamo considerare al massimo 18 cartellini di cui due saranno inseriti solo in caso di urgenza.

L’urgenza in questo caso non ha lo stesso significato dato prima al cartellino. In questo caso urgente significa che all’interno del processo stanno già girando 16 cartellini ma per un caso fortuito è necessario inserirne un altro. In questo caso uso il cartellino completamente rosso mostrato qui sotto.

Negli altri casi invece si tratta di emergenze interne al processo, cioè di rulli che hanno necessità di avere precedenza rispetto ad altri. Questo tipo di emergenza verrà discussa abbondantemente in seguito quando verranno forniti esempi e avremo una visione più globale della gestione che si vuole implementare in questa relazione.

Noto quindi il numero di cartellini, le dimensioni e la progettazione del cartellino stesso, manca solo dividere, all’interno del processo chimico, il numero di cartellini a seconda della dimensione.

Riprendendo la suddivisione effettuata prima fra piccoli, medi e grandi e tenendo presente sia i tempi macchina che il numero di rulli prodotti negli ultimi 3 anni si calcola facilmente che per tenere

95

standard il numero di rulli lavorati a turno dalle macchine e soffi sfare la domanda del cliente sarà necessario dividere i 16 cartellini in:

 4 cartellini per rulli piccoli  10 per rulli standard (medi)  2 per rulli grandi

Nel caso in cui ci fosse la necessità, per un periodo, di cambiare questa tendenza, si dovrà tener presente la possibilità di ridurre momentaneamente la cadenza giornaliera dei pezzi lavorati.

4.3.2. Progettazione Cartellone Master

Il cartellone Master o Master Board è un Visual Planning Board che gestisce a livello di stabilimento ciò che è stato pianificato dagli schedulatori gestiti dal project manager.

Inoltre può essere considerato come un time table che raccoglie pacchetti di cartellini corrispondenti ai vari ordini di lavoro per i vari reparti di stabilimento associati ad una specifica commessa. Questo cartellone risponde alle quattro fatidiche domande a cui deve rispondere la Programmazione della Produzione: chi, cosa, quanto e quando deve fare…

Successivamente, partendo dal Master, sarà possibile progettare anche i cartelloni Slave che gestiscono la commessa direttamente all’interno del reparto o, nel caso in questione, riferito alla singola macchina in modo da poter programmare le precedenze e verificare facilmente la differenza fra programmato e effettivamente lavorato.

Durante questo paragrafo sarà fornita la descrizione del cartellone Master ad hoc per la produzione di ES e sarà fornito anche un esempio di utilizzo.

Partendo dai due processi, chimico e meccanico, descritti prima e riproposti in Fig. 4.12 è stato possibile dividere il tabellone in 5 macro aree Fig. 4.13:

 Semilavorati e preparazione file laser  Rettifica

 W.I.P.

 lavorazioni eseguite esternamente  Controllo finale

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Figura 4.12 Schemi processo chimico e meccanico

Il cartellone Master sarà ampiamente discusso nel seguito è mostrato per intero e in maniera più chiara in Appendice. I documenti mostrati sotto di esso saranno nella realtà delle cartelline poste al di sotto dei pannelli e sono necessarie per contenere, in modo ordinato, la documentazione relativa a disegni e file necessari per le lavorazioni. Anche questo verrà comunque descritto all’interno del paragrafo.

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Iniziamo quindi la descrizione della Master Board dividendo le macroaree nelle rispettive singole parti, colonne.

All’interno della prima macroarea, Fig. 4.14, sono inserite due colonne: semilavorati in attesa e attesa file laser.

La prima colonna con annessa la casella per le bolle è necessaria per indicare i semilavorati che arrivano dai clienti per essere lavorati. All’interno di questa colonna quindi verranno segnati i codici dei semilavorati che successivamente verranno trasformati in codici PEP per l’entrata in produzione.

La seconda colonna è invece necessaria per il processo chimico in quanto l’ufficio tecnico dovrà, una volta generato l’ordine di produzione e quindi stampato il cartellino annesso al rullo, effettuare il primo allargamento necessario alla lavorazione laser.

Questo lavoro può durare da due ore ad anche 2 giorni a seconda della complessità del disegno. Per questo motivo si è reso necessaria l’adozione di due colorazioni. Il verde indica il normale sviluppo del processo e quindi la creazione di un file laser al giorno mentre il rosso indica l’urgenza. Appena un cartellino entra nell’area rossa dovrà essere considerato un allarme e l’ufficio tecnico dovrà eseguire l’allargamento nel più breve tempo possibile smettendo immediatamente di eseguire le altre mansioni alle quali è preposto. In area rossa un cartellino deve entrare quando mancano 20 giorni alla data di scadenza officina. Questi giorni non sono da considerarsi rigidamente perché dipenderà in maniera considerevole dal tipo di rullo da lavorare.

Nel caso standard considerando 8 cicli e quindi 16 giorni di lavoro più un giorno per la rettifica iniziale e uno per quella pretrattamento avremo 18 giorni da quando il prodotto inizia la rettifica. Considerando infine un giorno per l’allargamento e uno di sicurezza si arriva ai 20 giorni considerati come limite.

Passando alla seconda macroarea, Fig. 4.15, si può notare che questa è dedicata esclusivamente alla rettifica e quindi, osservando questa parte si riesce a eseguire una programmazione specifica giornaliera per la rettificatrice.

Figura 4.14

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La rettificatrice, come già detto più volte nel corso del capitolo, è la macchina che lavora i cilindri sia ad inizio che a fine lavorazione e inoltre è l’unica macchina che lavora sia i meccanici che i chimici. Per questo sarà necessario distinguere comunque almeno le date di entrata dei rulli nelle aree rosse cioè di emergenza. Per la rettifica iniziale, nel caso di processo chimico, è stato considerato 18 giorni dalla data di scadenza officina il limite per il quale il rullo diventa prioritario. Per il ciclo meccanico, invece, saranno considerati 10 giorni. In entrambi i casi comunque dovremmo sempre considerare che in pieno carico non possiamo fare entrare un rullo fino a che non ne esce uno finito e quindi questa parte dovrà essere tenuta costantemente sotto osservazione. Inoltre il rosso non avrà la stessa accezione data allo stesso colore di prima infatti sarà impossibile, appena entrato un codice nell’area rossa, fermare un rullo in lavorazione sulla macchina e quindi in questo caso il colore rosso significa che il codice urgente dovrà essere inserito in macchina appena questa diventa libera. Per la rettifica scolli e pretrattamento invece i processi chimici e meccanici saranno interscambiabili e quindi possiamo tenere in considerazioni i limiti segnati in Figura per entrambi i tipi di rulli incisi. I giorni di cui si è parlato per le zone di sicurezza sono da considerarsi lavorativi.

Passiamo, a questo punto, alla sezione W.I.P. ,work in progress Fig. 4.16, che si distinguerà fra processo chimico e quello meccanico e dalla quale verranno definite le quote della lavagna.

Partendo dalla colonna del processo meccanico possiamo vedere che questa è divisa in attesa e W.I.P. La divisione si è resa necessaria dato che un rullo viene lavorato sul tornio per 7 giorni e quindi è necessario che ve ne sia uno pronto, in attesa per il set up. I torni sono tre quindi sarà necessario avere lo spazio per l’inserimento di 3 cartellini in attesa e 3 cartellini in lavorazione. Inoltre sono state divise le sezioni in modo da avere più chiaro su quale tornio verranno lavorati i rulli.

Per il processo chimico invece, come già calcolato in precedenza ci sarà bisogno di farci entrare al massimo 18 cartellini. Facendo due file in colonna da 9 si riesce a fare un cartellone più compatto e abbastanza lungo per anche il resto delle colonne. Inoltre questa divisione è utile per avere più chiaro su quale laser verranno lavorati i rulli ricordando che ogni rullo/cartellino può

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essere lavorato solo su un laser, i laser quindi non sono interscambiabili. Oltre a ciò questa distinzione è funzionale perché permette di mettere insieme le coppie di rulli come DESL e PP che devono essere lavorati dallo stesso laser. Essendo quindi i cartellini di dimensioni 165x75 ma considerando un po’ di margine fra un cartellino e l’altro possiamo considerare la sezione di W.I.P. chimica di 400x800 mm. Da questo calcolo quindi vuol dire che la dimensione delle restanti colonne sarà di 200x800 ognuna. Alla fine del paragrafo sarà inserito il cartellone interamente quotato.

Questa sezione della Master Board è fondamentale visto che riguarda direttamente il processo svolto all’interno dell’officina di ES. Gli operatori dovranno stare attenti alla lavagna e tenere aggiornati i cartellini in modo che il pianificatore non sbagli. In particolare gli addetti ai torni dovranno segnare sul cartellino, specifico del rullo meccanico in lavorazione, il numero di passate che ha subito il cilindro mentre gli addetti alla corrosione, ultimo step del ciclo, dovranno a loro volta segnare il numero di cicli che ha subito il singolo rullo. Proprio per questo i cartellini hanno la sezione n° di passate o n° di loop.

La penultima sezione è dedicata alle lavorazioni eseguite esternamente cioè: Cromatura, Nitrurazione, Rettifica finale. Proprio per queste lavorazioni è importante cercare di essere più puntuali possibile rispetto a ciò che è programmato in modo da riuscire a sincronizzare la filiera e migliorare i tempi riducendo il numero di consegne eseguite in ritardo e quindi migliorare l’efficienza. In Fig. 4.17 è mostrata questa sezione.

100

Si può osservare che le tre parti in cui è divisa la sezione sono suddivise a loro volta in 2 parti. La prima è quella in cui possiamo trovare i rulli pronti ad essere lavorati o meglio, pronti a partire per le aziende fornitrici. I cilindri che vengono inviati chiaramente a seconda della data di consegna finale al cliente, avendo ben presente il Lead Time nel quale il rullo verrà lavorato e riconsegnato in Engraving Solutions. All’interno della seconda parte invece saranno presenti i codici, cartellini che sono in lavorazione presso le aziende fornitrici. Tutto ciò è di fondamentale importanza per avere tutto sotto controllo in qualsiasi momento.

Al di sotto del work in progress, come mostrato in Fig. 4.13, possiamo vedere che vi sarà una casella apposta per le bolle che accompagnano il rullo quando

rientrano in azienda. In questo modo non ci sarà più il rischio di perdere bolle o che si verifichi uno smarrimento di un prodotto. Infine passiamo a descrivere l’ultima sezione, Fig. 4.18, che comprende il controllo finale del rullo e la colonna dei prodotti finiti, in attesa di essere spediti al cliente. Come per altre parti del processo, anche il controllo è diviso in area verde e rossa.

Se un cartellino entra in area rossa vuol dire che il rullo deve essere controllato immediatamente da uno degli operatori in grado di effettuare il controllo. Inoltre abbiamo lasciato anche un piccolo spazio per le non conformità.

4.3.2.1. Dimensionamento Cartellone Master

Come già descritto prima, le dimensioni di tutto il cartellone sono state scelte in base alla dimensioni del W.I.P. del processo chimico. Essendo queste 400x800 mm vuol dire che ogni colonna mostrata sarà di 200x800 mm. A questo punto sarà necessario definire altre misure per arrivare al completamento della progettazione della lavagna. In particolare dovremmo definire:

 Dimensioni parti di pannello titolato, considerando la singola colonna: 200x100 mm.  Dimensioni parti di pannello destinate a zone di emergenza: 200x400 mm.

 Dimensioni parti di pannello destinate alla zona di non conformità: 200x200 mm.

 Dimensioni caselle per bolle e documentazione rulli: 220x250 mm ( esempio in Fig. 4.19).

101

A questo punto è possibile dimensionare tutta la lavagna. Il disegno quotato è mostrato in Fig. 4.20 nella pagina successiva e inoltre è possibile trovarlo in appendice in formato più ampio e di più facile comprensione.

102

103

4.3.3.

I cartelloni Slave di solito seguono il cartellone Master e vi è uno scambio di cartellini fra i due. In questo caso, studiando la situazione reale, si renderebbe molto più utile utilizzare i cartelloni Slave per effettuare il carico macchine e quindi per definire la sequenza di operazioni da effettuare in macchina.

Per questo motivo gli Slave saranno delle semplici lavagne dove sarà possibile effettuare il carico macchina fino ad un massimo di 3 giorni e cioè di 6 turni. La scrittura sulla lavagna sarà effettuata direttamente con pennarelli e quindi verrà riportato esclusivamente il codice del rullo che sarà lo stesso indicato sul cartellino dello stesso rullo posto sulla lavagna Master.

Questa scelta è stata fatta per non riempire l’officina di cartellini visto che ogni rullo viene tutt’oggi seguito da un cartellino. Successivamente verrà anche riprogettato il cartellino e fornita un ipotesi di supporto adatto all’inserimento di esso una volta definito, nel prossimo paragrafo, il nuovo layout a postazioni fisse di carico e scarico macchina.

I cartelloni Slave saranno necessari per:











Per le restanti macchine è già sufficiente ciò che è riportato sulla lavagna Master.

Di seguito, in Fig. 4.21, è mostrato un esempio generale di lavagna tenendo presente che le restanti saranno identiche.

104

Al posto di dove è scritto macchina andrà inserito il nome della macchina dove verrà posizionato il cartello. All’interno della riga successiva c’è il posto per scrivere i giorni della settimana corrispondenti.

A questo punto sarà necessario inserire lo spazio per scrivere i rulli da produrre giornalmente. Essendo la giornata divisa su due turni, questi sono indicati e attraverso i colori ci possiamo rendere facilmente conto di ciò che la macchina deve lavorare.

Al di sotto possiamo invece osservare la divisione fra ciò che è stato programmato e ciò che invece è effettivamente stato lavorato. Questo è fondamentale per accorgersi delle criticità che possono sorgere durante la produzione. Le colonne sono dimensionate per la quantità di rulli eseguiti dalla macchina più lenta, la sabbiatura, per questo infatti si sono posti 4 spazi ogni turno.

E’ stato inoltre deciso di non mettere nel cartellone più di tre giorni di programmazione perché, a causa del fatto che siamo all’interno di una MTO, è impossibile eseguire un piano di produzione corretto su più giorni.

Infine si è reso necessario lasciare uno spazio per le note degli operatori. All’interno di questa sezione questi potranno lasciare messaggi per gli operatori che gli succedono al turno seguente oppure problemi che sono avvenuti durante il turno in modo che il responsabile possa esserne messo meglio al corrente.

I rulli che hanno la precedenza, cioè quelli che hanno la fascia delle date rossa nel cartellino posizionato sulla lavagna Master, saranno riconoscibili tramite i cartellini che accompagnano il rullo e in più sarà posizionato, sulla lavagna Slave, un tondino magnetico rosso all’interno della casella dove è stato scritto il codice PEP del rullo urgente.

Infine, come mostrato sotto nel disegno quotato della lavagna (Fig. 4.22), sono inseriti anche due contenitori, uno per i pennarelli e uno per i tondini magnetici rossi.