Elenco delle figure

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Indice

1 Introduzione 1

1.1 Mikron Group . . . 2

1.2 Storia del gruppo . . . 3

1.3 Mikron Automation . . . 4

1.4 Mikron Machining . . . 5

1.4.1 Prodotti principali . . . 9

1.5 Mikron Tool . . . 13

1.6 Mikron Agno SA . . . 13

1.6.1 Impianto . . . 13

1.6.2 Organizzazione aziendale . . . 15

2 Flusso logistico interno 16 2.1 Flusso generale progetto macchina . . . 18

2.2 Area ricezione merce . . . 22

2.3 Magazzino . . . 23

2.4 Controllo Qualità . . . 24

3 Processo di ricezione merce da fornitore 25 3.1 Stato attuale . . . 25

3.2 Stato futuro . . . 26

3.3 Implementazione azioni e risultati . . . 31

3.4 Mantenimento e miglioramento . . . 35

4 Logistica interna 37 4.1 Tour logistico MAG - NFI . . . 37

4.1.1 Stato attuale . . . 38

4.1.2 Stato futuro e implementazione azioni . . . 39

4.2 Processo di prelievo e consegna . . . 40

4.2.1 Stato attuale . . . 41

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5 Metodi di gestione della produzione 44

5.1 Sistemi di tipo push e pull . . . 47

5.2 Material Requirements Planning . . . 48

5.3 Kanban . . . 50

5.4 Sistemi ibridi push - pull . . . 51

5.5 Conwip e m-Conwip . . . 53

5.6 Polca . . . 56

5.7 Confronto tra le varie tecniche . . . 60

5.8 Studi precedenti Conwip, m-Conwip e Polca . . . 62

6 Simulazione del reparto NFI 68 6.1 Analisi dei dati dell’impianto NFI . . . 69

6.1.1 Famiglie di prodotti . . . 69

6.1.2 Dimensione dei lotti di produzione . . . 72

6.1.3 Analisi delle celle di lavorazione . . . 73

6.1.3.1 Cella Pinze . . . 75

6.1.3.2 Reparto di Controllo Qualità . . . 75

6.2 Simulazione nella progettazione impiantistica . . . 76

6.2.1 Software Simul8 . . . 78

7 Modello dello stato attuale 80 7.1 Debugging e validazione . . . 81

7.2 Durata della simulazione e tempo di warm-up . . . 82

7.3 Modelli alternativi . . . 83

7.3.1 Modello con gestione m-Conwip . . . 83

7.3.2 Modello con gestione Polca . . . 87

7.3.3 Ottimizzazione del sistema . . . 89

7.3.3.1 Algoritmo genetico . . . 90

7.3.4 Applicazione al calcolo del numero di cartellini . . . 93

8 Analisi dei risultati 98 8.1 Design of experiment e risultati . . . 99

9 Conclusioni e possibili sviluppi futuri 104 9.1 Analisi delle fasi di assemblaggio di una Multistar™ LX-24/1000 . . . 105

9.1.1 Descrizione dell’impianto . . . 106

9.1.2 Distinta base . . . 107

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9.1.5 Classificazione dei dati . . . 110

9.1.6 Montaggio meccanico . . . 111

9.1.7 Montaggio impiantistica . . . 116

9.1.8 Montaggio elettrico . . . 117

9.1.9 Collaudo e SW engineering . . . 118

9.1.10 Fase di assistenza . . . 119

9.1.11 Needle Ball . . . 121

9.1.12 Spring Ball . . . 122

A Allegati 123

B Immagini 137

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Elenco delle figure

1.1 Suddivisione percentuale del mercato del Gruppo Mikron in base al settore e alla

provenienza del cliente finale.. . . 4

1.2 Esempi di prodotti assemblati da macchine automatizzate Mikron. . . . 5

1.3 Esempi di prodotti lavorati con macchine transfer Mikron (1/3). . . . 6

1.6 Schema generale di una macchina utensile di tipo transfer.. . . 8

1.7 Panoramica dei prodotti in termini di produttività - flessibilità. . . . 9

1.8 Mikron Multistar NX. . . . 10

1.9 Mikron Multifactor. . . . 11

1.10 Mikron NRG-50. . . . 11

1.11 Vista interna di una possibile stazione di una NRG-50. . . . 12

1.12 Mikron Multistep XT-200. . . . 12

2.1 Passaggi principali di un generico progetto macchina. . . . 20

3.1 Spaghetti Diagram dello stato attuale del processo di ricezione merce da fornitore. . . 27

3.2 Spaghetti Diagram dello stato futuro del processo di ricezione merce da fornitore. . . . 29

3.3 Principali interventi per il reparto RIC nell’ambito del processo di ricezione merce da fornitore. . . . 33

3.4 Principali interventi per il reparto AQE nell’ambito del processo di ricezione merce da fornitore. . . . 35

4.1 Esempi di fermate del tour logistico MAG-NFI. . . . 40

5.1 Tempi di riferimento in un impianto di produzione di tipo MTO. . . . 45

5.2 Rappresentazione schematica di un generico sistema di controllo del rilascio degli ordini basato sull’uso di cartellini.. . . 46

5.3 Schema generale di un sistema ibrido push - pull integrato orizzontalmente (HIHS).. . 53

5.4 Schema del sistema Conwip di base applicato ad una linea di produzione unica e ad una divergente. . . . 56

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6.1 Schema di tutte le possibili combinazioni dei percorsi individuati internamente allo stabilimento NFI.. . . 71 6.2 Istogrammi dei lotti di produzione di alcune famiglie e relative approssimazioni con

distribuzione log-normale. . . . 73 6.3 Esempi della distribuzione scelta per la stima dei tempi ciclo dei centri di lavoro interni

alle celle. . . . 74 6.4 Ciclo di lavorazione standard della Famiglia 16 (Pinze - CQ). . . . 75 6.5 Passi principali di uno studio simulativo. . . . 77 7.1 Andamento del throughput nella simulazione di prova e differenza tra valori successivi,

valutati ad intervalli di 2500 minuti. . . . 82 7.2 Andamento del livello di WIP nella simulazione di prova e differenza tra valori succes-

sivi, valutati ad intervalli di 2500 minuti.. . . 83 7.3 Loop delle famiglie 2, 4 e 8 relativamente alla gestione degli ordini di produzione di

tipo m-Conwip.. . . 85 7.4 Alcuni loop relativi alla getione degli ordini di produzione di tipo Polca. . . . 88 7.5 Diagramma di flusso dell’algoritmo genetico usato nel calcolo del numero di cartellini

per i metodi m-Conwip e Polca. . . . 97 8.1 Esempio qualitativo dell’andamento del TTT al variare del numero di cartellini e, di

conseguenza, dell’TTT.. . . 99 8.2 Variazione del TTT nel corso delle generazioni dell’algoritmo genetico (modello Polca,

seed 25, 6 bit, popolazione di 30 individui). . . . 101 8.3 Variazione del numero di cartellini N nel corso delle generazioni dell’algoritmo genetico

(modello Polca, seed 25, 6 bit, popolazione di 30 individui). . . . 101 8.4 Configurazioni ottenute dalle varie iterazioni dell’algoritmo genetico per il modello

m-Conwip (seed 1, 5 bit, popolazione di 30 individui). . . . 103 9.1 Immagine della macchina Multistar LX-24/1000.. . . 107 9.2 Istogramma delle frequenze relative delle ore di montaggio meccanico di macchine

Multistar LX-24/1000. . . . 112 9.3 Istogramma delle frequenze relative e dati statistici relativi alle ore di montaggio

meccanico di macchine Multistar LX-24/1000 in seguito alla selezione dei dati. . . . . 116 9.4 Istogramma delle frequenze relative e dati statistici relativi alle ore di montaggio

impianti di macchine Multistar LX-24/1000. . . . 116

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9.6 Istogramma delle frequenze relative e dati statistici relativi alle ore di montaggio elettrico di macchine Multistar LX-24/1000. . . . 118 9.7 Istogramma delle frequenze relative e dati statistici relativi alle ore di collaudo di

macchine Multistar LX-24/1000. . . . 119 B.1 MBPM dello stato attuale del processo di ricezione merce da fornitore. . . . 137 B.2 Definizione del tour logistico MAG -NFI.. . . 137 B.3 Lavagna di controllo avanzamento e mantenimento progetto presso il reparto RIC. . . 138 B.4 Modello completo dello stato attuale dell’impianto NFI, realizzato mediante il software

Simul8 .. . . 139

B.5 Modello completo dell’impianto NFI gestito con tecnica m-Conwip, realizzato mediante il software Simul8 . . . . 140 B.6 Modello completo dell’impianto NFI gestito con tecnica Polca, realizzato mediante il

software Simul8 . . . . 141

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Elenco delle tabelle

1.1 Dati generali divisione Mikron Automation. . . . 5 1.2 Dati generali divisione Mikron Machining. . . . 6 4.1 Elenco delle fermate e delle operazioni corrispondenti nel tour MAG-NFI del mattino. 39 4.2 Elenco delle fermate e delle operazioni corrispondenti nel tour MAG-NFI del pomeriggio. 39 4.3 Elenco delle fermate e delle operazioni corrispondenti nel tour interno a MAG. . . . . 42 5.1 Principali differenze tra l’approccio JIT e quello proposto dalla QRM.. . . 57 5.2 Panoramica dei sistemi di gestione e controllo analizzati. . . . 62 6.1 Esempio di parte del risultato dell’algoritmo ROC applicato alla categoria “Alberi”.

Ad esempio si nota come la sottocategoria denominata “Alberi 1” sia caratterizzata da codici con in comune un ciclo tecnologico che attraversa le celle Macro Tec, Poli Tec, CQ e il reparto TT. . . . 71 7.1 Elenco delle tipologie di cartellino e relativi punti di associazione e dissociazione dal

componente. . . . 84 7.2 Elenco delle tipologie di cartellino, celle connesse e famiglie associate. . . . 87 8.1 Riassunto dei parametri di input delle configurazioni analizzate. . . . 100 8.2 Variazioni dei valori del TTT e del numero di cartellini N nel corso delle iterazioni

dell’algoritmo per il sistema m-Conwip e per il sistema Polca, con stesso seme nella configurazione a 5 bit. . . . 100 8.3 Risultati di alcune prove effettuate sui due sistemi m-Conwip e Polca con cromosoma

a 5 e 6 bit. . . . 102 9.1 Dati tecnici Multistar™ LX-24/1000 CNC. . . . 105 9.2 Principali dati statistici relativi alle ore di montaggio meccanico di macchine Multistar

LX-24/1000. . . . 112 9.3 Elenco dei parametri necessari per la realizzazione del test di Shapiro-Wilk. . . . 114 9.4 Valori di riferimento per la realizzazione del test di Grubbs. . . 115

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impianti delle macchine Multistar LX-24/1000. . . . 117 9.7 Valori statistici di riferimento relativi alle fasi di montaggio e collaudo di macchine

Multistar LX-24/1000, versione Needle Ball. . . . 121 9.8 Valori statistici di riferimento relativi alle fasi di montaggio e collaudo di macchine

Multistar LX-24/1000, versione Spring Ball. . . . 122 A.1 Scheda dello Studio del Processo del processo di ricezione merce da fornitore attuale. . 124 A.2 Azioni correttive sulla base della Scheda dello Studio del Processo attuale. . . . 125 A.3 Scheda dello Studio del Processo del processo di ricezione merce da fornitore futuro. . 126 A.4 Metodo a punteggio per l’assegnazione dei vani della scaffalatura ai fornitori. . . . 127 A.5 Corrispondenza famiglia - percorso e relativi parametri della distribuzione log-normale

scelta per la definizione del lotto di produzione. . . . 127 A.6 Suddivisione percentuale dei codici in arrivo (in media 26 al giorno) tra le varie celle

e intervallo temporale tra due entrate successive.. . . 128 A.7 Parametri principali dei centri di lavoro analizzati.. . . 128 A.8 Esempi di alcune corrispondenze tra prodotti principali e macrogruppi, box e sottobox

della generica macchina. . . . 129 A.9 Classificazione dei dati storici relativi al montaggio e al collaudo di macchine Multistar

LX-24/1000. . . . 130 A.10Dettaglio delle operazioni di montaggio meccanico di una macchina Multistar LX-

24/1000 ottenute mediante riprese video (1/2). . . . 131 A.11Dettaglio delle operazioni di montaggio meccanico di una macchina Multistar LX-

24/1000 ottenute mediante riprese video (2/2). . . . 132 A.12Dettaglio delle operazioni di montaggio degli impianti di una macchina Multistar LX-

24/1000 ottenute mediante riprese video.. . . 133 A.13Dettaglio delle operazioni di collaudo di una macchina Multistar LX-24/1000 (1/3).. . 134 A.14Dettaglio delle operazioni di collaudo di una macchina Multistar LX-24/1000 (2/3).. . 135 A.15Dettaglio delle operazioni di collaudo di una macchina Multistar LX-24/1000 (3/3).. . 136

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Introduzione

In questo lavoro viene presentata l’attività svolta presso la sede di Lugano di Mikron Ma- chining, divisione del gruppo Mikron SA. Nel corso di questa esperienza, della durata di sei mesi, si è analizzato a più livelli l’ambito logistico - produttivo dell’impianto; ad una fase più pratica, che ha portato a modifiche anche importanti nei processi interni dell’azienda, è seguito uno studio volto a verificare l’applicabilità di alcune metodologie di controllo della produzione all’interno del contesto analizzato. In questa seconda fase si è sfruttato l’ausilio di un software di simulazione per validare i risultati ottenuti e giustificare le soluzioni proposte.

Gli obiettivi del lavoro sono riassumibili nei seguenti punti:

• ottimizzare e standardizzare i flussi logistici in modo da garantire la disponibilià del materiale alle stazioni di montaggio nei termini richiesti;

• snellire i processi di trattamento del materiale nelle fasi di ricezione, immagazzinamento e prelievo e consegna presso tutti i reparti coinvolti;

• organizzare un posto di montaggio ottimizzato per la gestione del materiale;

• organizzare per ciascun reparto delle aree dedicate alla ricezione e alla consegna del materiale destinato ad altri reparti o all’esterno.

Sulla base dell’analisi iniziale è stato evidenziato che i ritardi nella consegna del materiale lavorato internamente non erano dovuti unicamente alle inefficienze del processo logistico di consegna delle materie prime e prelievo dei prodotti finiti. La causa principale è legata alla gestione interna degli ordini tra le celle di lavorazione; l’attesa in coda ai centri di lavoro rappresenta una quota di tempo rilevante sull’intervallo totale di consegna dei prodotti. Da qui è stato deciso di valutare e simulare alcune configurazioni alternative per la gestione e il bilan- ciamento degli ordini all’interno del reparto produttivo, valutandone vantaggi e complicazioni dell’implementazione pratica.

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Di seguito si descrive il gruppo Mikron e i principali prodotti realizzati. Nei capitoli successivi è riassunto il lavoro fatto secondo i seguenti punti:

• introduzione dei principali reparti interessati dall’analisi iniziale: magazzino, area ricezione merce e controllo qualità;

• descrizione della prima fase del lavoro riguardante il processo di ricezione merce da fornitore. Alla presentazione della situazione iniziale segue l’elenco delle soluzioni im- plementate e la descrizione della situazione finale;

• presentazione delle modifiche introdotte nell’ambito dei processi logistici all’interno dello stabilimento centrale e tra i tre impianti dell’azienda. Questa fase si è incentrata soprattutto sulla definizione delle procedure e dei percorsi di consegna e prelievo del materiale tra i vari reparti dell’azienda e dal magazzino alle stazioni di assemblaggio delle macchine;

• descrizione della seconda parte del lavoro riguardante unicamente l’impianto NFI. Que- sta fase di studio è organizzata nei punti:

– analisi della letteratura disponibile, confronto e inidviduazione delle tecniche di controllo della produzione ritenute più idonee per l’impianto analizzato;

– estrazione dei parametri caratterizzanti l’impianto NFI necessari per l’impostazione dei modelli di simulazione;

– impostazione e validazione del modello simulativo dello stato attuale del sistema;

– impostazione dei modelli di simulazione delle tecniche alternative scelte e descri- zione del procedimento euristico sfruttato per ricavare la configurazione ottimale di tali sistemi;

– descrizione delle configurazioni simulate e analisi dei risultati ottenuti;

– conclusioni e presentazione dell’analisi iniziale effettuata sul processo di assemblag- gio di uno dei prodotti dell’azienda.

1.1 Mikron Group

Il Gruppo Mikron, operante a livello mondiale, è il fornitore leader di sistemi di lavorazione e di montaggio per la produzione di componenti ad alta precisione in grandi volumi. L’attività del gruppo si articola nelle due divisioni Mikron Automation e Mikron Machining, avvalendosi in totale della collaborazione di circa 1100 dipendenti equamente divisi tra le due sezioni.

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Le due sedi principali si trovano in Svizzera, nelle località di Agno e Boudry, rispettiva- mente nel Canton Ticino e in quello di Neuchâtel. A queste si affiancano gli altri stabilimenti produttivi di Berlino (Germania), Rottweil (Germania), Monroe (USA), Denver (USA), Singapore e Shanghai (Cina).

I mercati principali riguardano il settore automotive, l’industria farmaceutica e medicale, gli strumenti di scrittura, l’industria elettrica e elettronica, il settore orologiero e l’industria solare.

Dal punto di vista geografico l’Europa rappresenta il mercato principale; la restante quota è quasi equamente divisa fra il mercato interno svizzero, l’Asia e il Nord America. Maggiori dettagli sono riportati in figura 1.1.

1.2 Storia del gruppo

La Maschinenfabrik Mikron AG vede la luce nel 1908 nella città svizzera di Bienne. Nel- la prima metà del secolo scorso concentra la propria attività nella creazione di macchine specializzate per la produzione di componenti meccanici del settore orologiero.

Dal 1960 in poi Mikron si espande progressivamente in nuovi settori d’attività, come quelli delle fresatrici, dei componenti plastici e dei sistemi di lavorazione. Nel 1960 l’azienda Mikron Holding AG, appena fondata, acquisisce Maschinenfabrik Mikron AG come sua prima affiliata.

Successivamente, nel 1962, Mikron rileva la Haesler SA di Boudry (Svizzera), che produce soprattutto macchine transfer per l’industria orologiera, e, l’anno seguente, la J. Goulder &

Sons Ltd. di Huddersfield (UK), un produttore di apparecchi di controllo per ingranaggi, che viene ridenominato in Goulder Mikron. Nel 1965 viene prodotto in serie il primo modello di macchina transfer; pochi anni dopo, nell’ambito della sostituzione delle ruote dentate in metallo a favore di quelle in materiale plastico, apre un reparto di produzione di componenti in plastica.

Negli anni ’70, in risposta alla crescente automazione dell’industria e al calo delle vendite nel settore orologiero, vengono lanciati i primi sistemi di assemblaggio. Inoltre si ha la costi- tuzione di Mikron US Corporation con sede a Monroe (USA). Nel 1983 Mikron viene quotata in borsa e, tre anni più tardi, acquista la Albe SA Agno (Svizzera) e la sua filiale commerciale di Tokio (Giappone), un’azienda leader sul mercato globale delle macchine transfer rotanti per la fabbricazione di punte per penne a sfera.

A cavallo tra gli anni ’80 e ’90 vengono lanciate le macchine Multifactor, Multistar CX e LX e Flexifactor. Nel 1990 viene fondata Mikron GmbH Rottweil (Germania) e nasce la divisione Machining con sede ad Agno.

A fine anni ’90 Mikron prende il nome di Mikron Technology Group e rende indipendente il settore degli utensili da taglio creando Mikron Tool SA. Viene acquisita CEI Automation

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Inc. di Aurora (CO/USA), azienda di soluzioni automatizzate, e vengono vendute le fresatrici e i centri di lavorazione al gruppo svizzero Agie Charmilles.

Il nuovo millennio inizia con il lancio di varie macchine e di più versioni dell’utensile CrazyDrill: CrazyDrill Alu, CrazyDrill Pilot e CrazyDrill Cool, una punta ad alte prestazioni con raffreddamento interno. Nel 2005 si ha il lancio del sistema di lavorazione Mikron NRG-50 alla quale segue, due anni più tardi, la Multistep XT-200. Nel 2007 Mikron acquisisce una piccola società svizzera e apre uno stabilimento produttivo a Singapore. Negli anni seguenti, fino ad oggi, Mikron lancia nuovi modelli di macchina transfer, tra cui la Multistar NX, e punte e frese di ultima generazione. Nel 2012 rafforza la divisione Automation acquisendo la società tedesca IMA Automation Berlin GmbH.

Figura 1.1 Suddivisione percentuale del mercato del Gruppo Mikron in base al settore e alla provenienza del cliente finale.

1.3 Mikron Automation

La divisione Mikron Automation si occupa di fornire a livello mondiale soluzioni di automazione personalizzate ad elevata produttività per il collaudo e l’assemblaggio ad alta precisione.

Ha la propria sede principale a Boudry nella regione francese della Svizzera e a questa affianca altri stabilimenti produttivi a Berlino (Germania), Denver (USA), Singapore e Shanghai (Cina). I mercati principali di Mikron Automation riguardano:

• settore farmaceutico - medicale: inalatori MDI e DPI, lenti a contatto, siringhe di sicurezza, valvole di ritegno, nebulizzatori, bisturi eccetera;

• industria automotive: generatori di gas per airbag, sistemi d’innesco, tendicinghia, iniet- tori di benzina, valvole ABS, sensori, fibbie per cinture di sicurezza, motori CC, fari eccetera;

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• industria elettrica e elettronica: altoparlanti per telefoni cellulari, interruttori magneto- termici, connettori maschio e femmina, interruttori, lampadine alogene;

• beni di consumo, quali ad esempio timbri, tappi per bottiglie, correttori a nastro, cartucce a getto d’inchiostro e sistemi di rilegatura;

• edilizia: raccordi pneumatici, valvole a gas, sprinkler, cerniere per porte eccetera;

• industria fotovoltaica.

In tabella 1.1 si riportano alcuni dati generali sul gruppo Automation e in figura 1.2 alcuni esempi di prodotti che vengono assemblati dalle macchine Mikron.

Tabella 1.1 Dati generali divisione Mikron Automation.

Impianti installati globalmente 3000 Numero di progetti annui > 40 Termini di consegna (mesi) 4 ÷ 12 Massima velocità di assemblaggio (parti/min) 400

Precisione di assemblaggio (mm) ±0.02

Figura 1.2 Esempi di prodotti assemblati da macchine automatizzate Mikron.

1.4 Mikron Machining

La divisione Mikron Machining è dedicata allo sviluppo di sistemi di lavorazione e utensili da taglio, anche speciali. In particolare si colloca nel settore delle lavorazioni ad alta precisione di pezzi che devono essere realizzati in grandi quantità. La sede principale si trova ad Agno (Svizzera); altri siti produttivi si trovano a Rottweil (Germania) e Monroe (USA).

Alla fase di produzione e vendita affianca anche un servizio post vendita di assistenza, formazione del personale, manutenzione e riadattamento e ritiro di macchine usate.

La divisione Machining fornisce soluzioni principalmente per:

• industrie automoblistiche: componenti sistema di iniezione diesel e benzina, componenti airbag, impianto di condizionamento, sterzo, freni, turbo eccetera;

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• settore orologiero, occhialeria, industria bianca e componenti per biciclette;

• settore degli strumenti di scrittura, con particolare rilievo nell’ambito delle punte per penne a sfere per le quali le macchine Mikron coprono il 95% della produzione totale;

• industria idraulica e pneumatica: elementi di comando, attuatori, valvole, raccorderia eccetera;

• industria elettronica;

• industria farmaceutica e medicale;

• altri settori: serrature, impianti di condizionamento civili e industriali, elementi per fonderie e per l’industria del gas.

In tabella 1.2 sono riportati alcuni dati generali, mentre nelle figure 1.3, 1.4 e 1.5 si riportano alcuni esempi di prodotti realizzabili con macchine Mikron.

Tabella 1.2 Dati generali divisione Mikron Machining.

Impianti installati globalmente > 7000 Valore tipico di un ordine (milioni di CHF) 0.5 ÷ 6.5

Numero di progetti annui 80 ÷ 150 Termini di consegna (mesi) 4 ÷ 18 Produttività massima (parti/min) 600 Precisione di lavorazione macchine (mm) ±0.002 Tolleranze ottenibili con utensili Mikron (mm) ±0.0005

Figura 1.3 Esempi di prodotti lavorati con macchine transfer Mikron (1/3).

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Le macchine realizzate sono specifiche per le esigenze del cliente, il sistema produttivo è di tipo Engineering to Order. Di conseguenza ad una base standard, individuabile tra più alternative, è accompagnata un’intera fase di progettazione e adattamento per rendere il prodotto altamente specifico per la funzione richiesta. La soluzione proposta comprende tutta la serie di operazioni e dispositivi che portano dal grezzo al pezzo completo, senza rendere necessarie ulteriori lavorazioni:

• grezzo, sotto forma di fuso, barra, filo eccetera;

• prelavorazioni tra cui: taglio barre, tranciatura fili, ricalcatura, prelavorazioni per asportazione di truciolo;

• sistemi di carico, tra cui: sistemi pick and place, robot, nastri, alimentatori a vibrazione;

• lavorazioni in macchina;

• sistemi di scarico manuali e automatici, sbavature e lavaggi.

Il concetto base su cui si articola la produzione è quello della macchina transfer rotativa, all’interno della quale il pezzo in lavorazione passa attraverso più stazioni (generalmente da 8 a 24) secondo una sequenza stabilita. Alle stazioni di carico e scarico si alternano quelle di

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lavorazione ed altre di controllo (controllo dimensionale, controllo presenza pezzo ecc.). Se si hanno un’unica postazione di carico e una di scarico, per completare il ciclo di lavorazione del pezzo occorrono tutte le stazioni e si parla di macchina ad un ciclo. Se la lavorazione completa richiede un numero inferiore di stazioni può essere possibile suddividere la macchina in settori con più punti di carico e scarico pezzo. In questo modo più particolari vengono alimentati e completati contemporaneamente, con notevole incremento della produttività. Si parla in questi casi di macchine a più cicli. Nella pratica si va da macchine a un ciclo a macchine con massimo quattro cicli.

Figura 1.6 Schema generale di una macchina utensile di tipo transfer.

Questo sistema, schematizzato in figura 5.3, presenta essenzialmente i seguenti vantaggi:

• alta produttività: tutte le stazioni lavorano simultaneamente un pezzo diverso e la cadenza produttiva che ne risulta è estremamente elevata. Sfruttando più sistemi di carico e scarico è possibile realizzare anche più pezzi contemporaneamente all’interno dello stesso ciclo della macchina;

• varietà delle lavorazioni eseguibili: su ciascuna stazione possono essere realizzate operazioni di vario tipo (tra le quali torniture, fresature, filettature, brocciature e rettifiche ma anche piegature e misurazioni) con possibilità di accesso al particolare da più dire- zioni. In questo modo vengono accorpate lavorazioni che richiederebbero più macchine tradizionali e, di conseguenza, numerosi passaggi e riposizionamenti;

• lavorazione completa in un unico serraggio, soluzione ottimale per la precisione di lavorazione e vantaggiosa anche dal punto di vista dei tempi;

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• risparmio in termini di spazio occupato rispetto a più macchine tradizionali affiancate;

• risparmio in termini di manodopera essendo necessaria una sola operazione di carico e scarico.

Tuttavia le macchine che spiccano dal punto di vista della produttività sono altamente cu- stomizzate e adatte unicamente, o quasi, per una sola tipologia di pezzo. Per questi prodotti un successivo riadattamento può comportare anche cambiamenti importanti e complessi. Le macchine più flessibili consentono invece una produttività inferiore ma si adattano a varie tipologie di pezzo. Dal punto di vista del rapporto produttività - flessibilità le macchine Mikron possono collocarsi come riportati in figura 1.7.

Figura 1.7 Panoramica dei prodotti in termini di produttività - flessibilità.

1.4.1 Prodotti principali

Nel seguito si analizzeranno brevemente alcune macchine con particolare riferimento al settore di applicazione, agli equipaggiamenti possibili e alle prestazioni fornite.

Mikron Multistar™ LX / CX / NX

La macchina Multistar rappresenta la soluzione per la lavorazione di piccoli pezzi di precisione in grandissima serie. Impiegata in particolare per sistemi di iniezione, connettori per l’industria elettrica ed elettronica e nel settore chirurgico, la macchina è in grado di lavorare pezzi in acciaio, metallo legato o alluminio su diametri compresi tra 0.2 mm e 35 mm su lunghezze massime di 65 mm. Lavorando su 12 o 24 stazioni la macchina può avere fino a 44

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unità attive contemporaneamente e produrre fino ad un massimo di 600 pezzi/minuto. Con un doppio ciclo è possibile anche realizzare due componenti diversi appartenenti ad una stessa famiglia. La versione LX, completamente meccanica, è concepita per lavorare un unico pezzo con produttività massime; quella CX è più flessibile ed è equipaggiabile con unità CNC che la rendono più adatta per lavorazioni complesse. La versione NX è invece completamente CNC ed è la più versatile delle tre.

In figura 1.8 si riporta una immagine della versione Multistar NX.

Figura 1.8 Mikron Multistar NX.

Mikron Multifactor™

La macchina Multifactor consente cadenze minori rispetto alle Multistar (30 pz/min) ma dimensioni dei pezzi lavorabili fino a (100 × 100 × 100) mm. Impiegata in particolare nel settore delle auto, delle serrature e degli elettrodomestici per la realizzazione di valvole e rubinetti, ha una maggiore flessibilità rispetto alla macchina precedente ed è quindi anche riconfigurabile per eventuali nuovi prodotti. Le stazioni possono variare da un numero di 12 a 15, con opzione di azionamento completamente meccanico, completamente CNC o ibrido.

Una vista esterna della macchina è riportata in figura 1.9.

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Figura 1.9 Mikron Multifactor.

Mikron NRG-50™

Mikron NRG-50 è una macchina a 12 stazioni in grado di lavorare acciai, metalli non ferrosi e leghe di alluminio su pezzi di dimensioni fino a (50 × 50 × 50) mm oppure fino a (φ 35 × 70) mm. Ha una struttura modulare che ne consente un’elevata adattabilità e flessibilità. Consen- te di lavorare il pezzo su tutti e sei i lati a disposizione e, grazie anche ai 96 utensili massimi disponibili, permette un alto numero di lavorazioni in un solo ciclo. In figura 1.10 è riportata una immagine esterna della macchina. In figura 1.11 è invece riportata una vista interna di una stazione della macchina.

Figura 1.10 Mikron NRG-50.

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Figura 1.11 Vista interna di una possibile stazione di una NRG-50.

Mikron Multistep XT-200™

La macchina Mikron Multistep XT-200 è una macchina a 5 assi sempre transfer ma di tipo lineare. È un prodotto altamente flessibile in grado di lavorare particolari fino a dimensioni di (200 × 200 × 200) mm. Come si vede in figura 1.12 è composta per moduli: un modulo integrato di carico e scarico è sufficiente ad asservire fino a quattro moduli di lavorazione fino ad un massimo di 144 utensili per macchina. Mentre un mandrino lavora sull’altro viene effettuato il cambio utensile, con conseguente forte riduzione dei tempi inattivi (inferiori al secondo). Inoltre consente tempi di cambio ciclo di 10 minuti, prestandosi bene per la lavorazione di particolari di dimensione diversa.

Figura 1.12 Mikron Multistep XT-200.

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1.5 Mikron Tool

Mikron Tool, che fa parte della divisione Mikron Machining, sviluppa e produce utensili da taglio di alta precisione e prestazione in piccole e medie dimensioni. Parallelamente offre anche un servizio assistenza, riaffilatura e certificazione di prodotto. Questi utensili vengono usati nelle macchine transfer Mikron ma hanno anche un mercato esterno indipendente esteso a 40 paesi nel mondo. Mikron Tool si avvale della collaborazione di circa 150 persone distribuite tra gli impianti di Agno (Svizzera), Rottweil (Germania) e Monroe (USA).

Gli utensili da taglio in metallo duro coprono tutti i tipi di lavorazione con diametri variabili tra 0.1 mm e 36 mm e massima tolleranza raggiungibile pari a ±0.5 µm. Il 70%

di questi sono utensili speciali spesso progettati in forma di utensili combinati, allo scopo di eseguire numerose operazioni su un’unica stazione di lavorazione. Le applicazioni principali sono: centraggio, foratura, alesatura, fresatura, sbavatura e combinazioni di queste.

1.6 Mikron Agno SA

Lo stabilimento di Agno, nel distretto di Lugano, rappresenta la sede centrale della divisione Machining. Oltre alla direzione generale del gruppo Machining comprende tutte le aree dedicate allo sviluppo del prodotto, alla sua realizzazione e vendita, e i servizi di manutenzione e assistenza dopo vendita.

1.6.1 Impianto

Il complesso comprende essenzialmente:

• gli uffici;

• l’officina in cui si realizzano montaggio e premontaggio meccanico e elettrico, e il collaudo delle macchine. Date le dimensioni delle macchine, che arrivano ad occupare spazi a terra intorno agli 80 m², la fase di assemblaggio e collaudo avviene quasi sempre presso un’unica isola di montaggio. Solo una tipologia di macchina, la Mikron Multistar per la produzione di puntine per penne, passa attraverso più stazioni di montaggio e una finale di collaudo. Il collaudo di tutte le macchine viene svolto in più fasi. Le prime due fasi (collaudo funzionale e applicativo) avvengono presso la stazione di assemblaggio con e senza il cliente; in questo primo step la macchina produce una determinata quantità di pezzi e, tramite il reparto di controllo qualità, viene verificata la corrispondenza con quanto richiesto dal cliente. Avvenuta l’accettazione del cliente il prodotto viene smontato e spedito presso il cliente dove viene rimontato e sottoposto ad un ultimo collaudo;

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• il magazzino e l’area di ricezione e spedizione merci;

• i reparti di verniciatura e trattamento termico. Presso quest’ultimo reparto sono possibili trattamenti quali tempra e rinvenimento, cementazione e nitrurazione, brunitura, cromatura e nichelatura;

• un impianto denominato NFI, fisicamente separato dallo stabilimento centrale, in cui vengono realizzati e semiassemblati gran parte dei componenti meccanici presenti sulle macchine Mikron, in particolare quelli in cui è richiesta precisione elevata. Questo a sua volta si divide in più reparti:

– Micro Tec, per la lavorazione di particolari di piccole dimensioni (viteria, piccoli inserti);

– Poli Tec, per la realizzazione di componenti cilindrici di media dimensione, in particolare alberi, bussole e canotti;

– Prisma Tec, per particolari prismatici in cui principalmente si realizzano fresature e rettifiche;

– Macro Tec, specializzato per lavorazioni su pezzi di dimensione elevata (fino a 800 mm× 800 mm). In particolare in questo reparto vengono lavorati e assemblati i tavoli rotanti porta pinze che rappresentano il corpo principale della macchina e che richiedono precisioni di lavorazione dell’ordine del millesimo di mm;

– Quick Tec, reparto nato per la gestione delle emergenze (ritardi o macchina ferma) e per eventuali rilavorazioni e correzioni. Ha quindi un parco macchine molto vario in grado di intervenire in quasi tutti gli ambiti dei reparti precedenti;

– Pinze, organizzato con macchine diverse e sequenziali in modo da completare, se- condo un flusso lineare, l’intera lavorazione dei gruppi pinza. Oltre alla fase di lavorazione sono presenti anche gli impianti di trattamento termico e la aree di preassemblaggio del gruppo pinza e di tutti gli altri sistemi di afferraggio dei pezzi delle macchine transfer;

– magazzino, isolato rispetto al magazzino centrale, in cui vengono stoccati gli uten- sili, i materiali grezzi e i prodotti finiti;

– reparto di taglio del materiale;

– reparto di formazione degli apprendisti alle macchine utensili.

• due reparti di controllo qualità. Uno per il controllo dei componenti da fornitore e per la validazione dei prodotti con il cliente, sia in fase di collaudo della macchina che in fase preliminare di studio di fattibilità. L’altro dislocato presso il reparto di produzione interna per i componenti fabbricati presso lo stabilimento NFI.

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In uno stabilimento indipendente, ma adiacente, è collocata la divisione Mikron Tool Agno SA che come detto, si occupa dello sviluppo e della realizzazione degli utensili.

1.6.2 Organizzazione aziendale

Mikron Agno SA è strutturata secondo cinque livelli principali. All’interno di questi vi sono ulteriori suddivisioni e gerarchie.

In supporto alla direzione generale si hanno vari dipartimenti: l’Information Technology, il reparto Marketing, l’area Corporate (che comprende Human Resources e l’area di Finanze e Controlling) e quella Qualità, Sicurezza e Ambiente.

Il livello centrale è organizzato secondo quattro aree principali:

• il Dipartimento Tecnico Operativo, al quale fanno riferimento tutti gli uffici tecnici, l’ufficio Project Management, i reparti di montaggio e collaudo. Inoltre comprende anche il reparto Offerte, il quale ha il compito di associare la richiesta del cliente ad un preciso ciclo tecnologico e quindi ad una possibile macchina, e il servizio Respeed, per la revisione e la rivendita di macchine usate;

• il Supply Chain Management, che coordina le azioni di manutenzione interna, la logistica, la fabbricazione NFI e la Gestione Materiali;

• il servizio dopo vendita, il quale si occupa di consulenza, manutenzione, gestione ricambi e aggiornamento tecnologico delle macchine;

• la Vendita.

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Flusso logistico interno

L’obiettivo principale della prima fase del lavoro è stato quello di analizzare le varie procedure esistenti per quanto riguarda la movimentazione del materiale internamente allo stabilimento.

Suddividendo il lavoro in tre sottofasi principali, affrontate in maniera sequenziale, si è cercato di entrare con maggiore grado di dettaglio all’interno dei singoli processi. Per ciascun blocco di lavoro, alla fase di analisi della situazione presente è seguita una immediata implementazione delle soluzioni emerse; solo in fase avanzata di implementazione si è passati alla analisi e allo sviluppo dello step successivo. Da specifica gli obiettivi del lavoro sono stati:

• ottimizzare e standardizzare i flussi logistici di disponibilità del materiale per il montaggio e il premontaggio;

• evitare attese per materiale in ritardo rispetto ai paletti di progetto;

• evitare modifiche del planning causate da materiale mancante;

• evitare interruzioni del corretto flusso di montaggio;

• organizzare un posto di montaggio ottimizzato per la gestione del materiale.

In questa prima fase del lavoro non ci si è dedicati ad una particolare famiglia di prodotti ma si è cercato di migliorare, o addirittura creare, una serie di procedure standard adeguate per tutte le casistiche che si presentano nella pratica. Si è quindi ritenuto opportuno focalizzarsi più sul tipo di processo che sul prodotto; i vari reparti di ricezione, immagazzinamento, consegna e controllo qualità elaborano una varietà di materiale molto elevata e per apportare un reale cambiamento in senso pratico non sarebbe stato efficace considerare i processi relativi ad un unica famiglia di prodotti. Ad esempio alcuni elementi che distinguono alcuni componenti rispetto ad altri sono: la dimensione dei particolari, la criticità e la priorità, la destinazione, le regole di immagazzinamento, differenze nelle procedure di registrazione eccetera. Gli aspetti positivi di questa scelta sono essenzialmente:

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• l’aver delineato in unico progetto una serie di procedure valide per tutti i casi presenti nella pratica;

• la possibilità di implementare tutte le procedure a pieno regime sin da subito;

• il fatto che una visione completa di tutte le casistiche non consente di raggiungere l’ottimo per il singolo aspetto ma porta ad una soluzione che sia un buon compromesso per tutte le esigenze.

Il fatto di non essere partiti con un progetto “pilota” più specifico ha invece avuto gli svantaggi di:

• maggiore onerosità in termini di tempo di analisi e implementazione;

• difficoltà da parte degli operatori nel gestire più modifiche alle procedure a partire dallo stesso istante. In questo senso si è cercato di introdurre le novità in maniera graduale e sempre con il consenso dei diretti interessati;

• elevata variabilità dei dati in ingresso. Ad esempio nella definizione dei tempi ciclo e di attraversamento, essendo caratteristici di particolari anche completamente diversi, sono stati ottenuti valori che si differenziano anche di un ordine di grandezza.

Come già accennato si è ritenuto opportuno suddividere il lavoro in più sottofasi in modo da evitare di apportare un numero modifiche eccessivo in tempi brevi e sfruttare i feedback positivi e negativi delle prime implementazioni come suggerimenti per le successive. Le tre sottofasi scelte sono:

1. Processo di ricezione merci da fornitore: insieme delle procedure che vanno dall’ingresso del materiale alla fase finale di immagazzinamento o consegna diretta alla stazione di assemblaggio. I reparti coinvolti in questa fase sono essenzialmente la ricezione (RIC), il magazzino (MAG) e il controllo qualità entrata (AQE). In misura minore sono interessati anche i reparti di trattamento termico (TT) e verniciatura (VER);

2. Processo di ricezione merci da NFI: sotto alcuni aspetti analogo al precedente in quanto il reparto di fabbricazione interna è in uno stabilimento vicino ma distaccato rispetto alla struttura centrale. Tra i due impianti vi è quindi uno scambio di materiale nei due sensi con frequenze più elevate rispetto ad un fornitore esterno. Le differenze sono essenzialmente che: il reparto NFI ha un controllo qualità interno (AQF) e quindi i componenti in arrivo non hanno il passaggio dall’AQE; le procedure a livello informatico di registrazione dei flussi di materiale, le comunicazioni e le codifiche sono in generale molto più snelle rispetto ad un ordine prodotto esternamente;

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3. Processo di picking e kitting da magazzino: insieme delle fasi di prelievo e consegna del materiale per una varietà di destinazioni abbastanza ampia. In particolare il materiale prelevato ha come destinazioni principali: il montaggio meccanico (MOM), il montaggio elettrico (MOE) e il reparto di premontaggio (PRM).

Per ciascuna sottofase sono stati seguiti i seguenti passi fondamentali:

• definizione di un team di lavoro. Ad alcune figure fisse si affiancano per ciascuna sottofase gli operatori direttamente interessati in quel determinato ambito;

• analisi preliminare individuale sul posto obiettivo del progetto;

• prima riunione del team per la definizione accurata della situazione presente e delle inefficienze connesse. In questa fase viene delineato il “Current State” attraverso vari strumenti di mappatura;

• seconda riunione di analisi dei problemi emersi al passo precedente e proposta delle soluzioni. Di quest’ultime viene analizzata la fattibilità e la priorità di intervento. Sulla base di quanto emerso viene definito il “Future State”, che riassume gli obiettivi della sottofase, e un piano di implementazione. Sempre in questa fase vengono definiti i KPI di progetto;

• implementazione delle soluzioni, in genere: operazioni di visual management, modifiche di layout esistenti, costruzione di semplici strutture specifiche per alcune applicazioni, variazione e standardizzazione delle procedure, modifiche a livello IT eccetera;

• addestramento di tutti gli operatori direttamente interessati, specialmente quelli non coinvolti nel team di lavoro;

• verifica e eventuale modifica di quanto fatto per attenersi agli obiettivi definiti nel

“Future State”;

• mantenimento e miglioramento attraverso azioni di continuo monitoraggio e analisi di eventuali problemi, migliorie e nuove proposte.

Nei paragrafi successivi si descrive brevemente l’insieme delle procedure, legate ad un progetto macchina, che stanno a monte del processi analizzati. In Appendice si riporta una breve descrizione degli strumenti di mappatura dei processi sfruttati: Metric-Based Process Map e Spaghetti Diagram.

2.1 Flusso generale progetto macchina

Il progetto macchina rappresenta l’insieme delle varie operazioni che iniziano al momento della richiesta di un ordine e terminano con la consegna e l’accettazione da parte del cliente.

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All’interno di questo arco temporale avvengono, ripetuti su vari livelli, tutti i processi di analisi, pianificazione, progettazione, produzione, controllo avanzamento, collaudo eccetera fino alla chiusura del progetto. Da questo istante le competenze relative al progetto passano al servizio dopo vendita MIS.

Mikron Machining, come già accennato, ha un sistema produttivo che si basa sulla produzione di macchine su commessa singola o di ridottissima entità. Per ciascun prodotto, a seconda della tipologia, vengono prodotte in media dalle cinque alle venti macchine all’anno.

Le macchine proposte rappresentano la struttura standard e coprono ambiti complementari in termini di produttività / flessibilità e dimensioni del pezzo; sulla base di questi dati in ingresso viene individuata la macchina più adatta, la quale viene conformata alle esigenze del cliente attraverso una fase di progettazione specifica che parte solo in seguito all’entrata dell’ordine o in fase di trattativa avanzata. La parte non standard, che può rappresentare una quota dal 30% al 70% del totale, comprende essenzialmente:

• l’allestimento delle singole stazioni, funzione del ciclo tecnologico del prodotto;

• i sistemi di carico e scarico, in funzione delle dimensioni e della forma del pezzo in entrata e in uscita;

• i sistemi di alimentazione esterna;

• gli utensili e i sistemi porta utensili;

• sistemi di afferraggio del pezzo;

• i gruppi di trascinamento dei mandrini.

In figura 2.1 si riportano i passaggi principali di un generico progetto macchina; il tempo di consegna al cliente comprende le fasi che vanno dall’entrata dell’ordine alla chiusura del progetto. Successivamente si analizzano più in dettaglio alcune fasi del percorso, soffermandosi in particolare sulla pianificazione e sulla gestione materiali che rappresentano ciò che sta a monte degli argomenti trattati dal presente lavoro.

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Richiesta d’offerta

Offerta e Entrata Ordine

Definizione Capo Progetto

Pianificazione Preliminare

Start up progetto e Rilascio Distinta

STD

Engineering Specifico

Rilascio Distinta Base Specifica

Gestione Materiali

Acquisti Fabbricazione /

Premontaggio NFI

Montaggio

Messa in servizio e Collaudo

Accettazione interna e con

cliente

OK?

NO

Spedizione SI

Messa in servizio Cliente

Chiusura Progetto

Assistenza Cliente

Figura 2.1 Passaggi principali di un generico progetto macchina.

Il processo inizia con una richiesta del cliente, il quale propone il disegno del particolare, o dei particolari, da realizzare e la quantità necessaria. In base alla complessità del pezzo, alle tolleranze da assicurare, al tipo di materiale e alla produttività richiesta, il reparto delle offerte compie un’analisi del rischio mediante la quale viene valutata la fattibilità della macchina. Un possibile criterio di valutazione è, ad esempio, la conoscenza o meno di alcune caratteristiche dei materiali; in funzione del materiale cambia il tipo di truciolo che si forma in fase di lavorazione, l’impatto sulla durata dell’utensile e possono essere adeguate alcune velocità di taglio rispetto ad altre. Se, a questo punto, l’offerta viene valutata rischiosa vengono coinvolti più reparti e si decide se proseguire con la trattativa o abbandonare. In alcuni casi può essere necessario organizzare delle campagne di prova.

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Se l’analisi di fattibilità dà esito positivo si provvede alla elaborazione dell’offerta sia in termini tecnici che commerciali. Al termine di questa fase vengono già decisi i cicli di lavorazione, i dispositivi di serraggio e di movimentazione, il tipo di macchina base, i costi ed altri parametri fondamentali. L’offerta presentata viene valutata dal cliente e il processo si ripete fino a che questo decide di accettare o declinare definitivamente. In fase di trattativa avanzata, al fine di definire i termini di consegna, è importante anche l’intervento dell’ufficio di Project Mangement e dell’area Supply Chain Management i quali devono valutare la disponibilità di capacità e di risorse, e eventualmente iniziare con il lancio dei componenti più critici.

Se l’offerta ha esito positivo il Capo Progetto, nominato in questa fase, e il reparto di Pianificazione stimano le ore necessarie per ciascuna attività, definiscono le milestone e le responsabilità. La pianificazione viene poi condivisa con i Capi Area e i responsabili della Supply Chain. I primi sono i responsabili dell’avanzamento del progetto per quanto riguarda le operazioni di montaggio e collaudo; il loro compito è quello di stimare con cadenza setti- manale il tempo a finire e, eventualmente, intraprendere azioni correttive. La Supply Chain è responsabile dell’approvvigionamento dei materiali secondo i termini previsti per ciascuna operazione; questa agisce inizialmente sulla base di una distinta standard nella quale sono riportati tutti i componenti facenti parte della struttura base della macchina.

Contemporaneamente alle prime fasi di approvvigionamento materiale, gli uffici tecnici elaborano eventuali modifiche e aggiunte alla macchina standard in modo da renderla compa- tibile con quanto richiesto dal cliente. Alla fine di questa fase di progettazione viene rilasciata la distinta base, teoricamente definitiva, in modo da completare il processo di approvvigionamento. Analogamente viene rilasciato anche un dossier di premontaggio, montaggio e collaudo e un documento sui requisiti software e hardware.

Il reparto di Gestione Materiali, sulla base delle distinte base e della pianificazione di livello superiore (circa trimestrale), gestisce l’approvvigionamento dei materiali nel breve periodo.

Per far questo viene fatto riferimento al Material Requirements Planning (MRP), nel quale sono elencati tutti i dati dei componenti delle distinte base (tempo di approvvigionamento, tempo di produzione, scadenze, disponibilità a magazzino, scostamenti con quanto pianificato ecc.).

Se il materiale necessario è presente già a magazzino questo deve solamente essere richia- mato nel momento più opportuno per il montaggio. Se, al contrario, il materiale deve essere ordinato si presentano più opzioni:

• il componente è già conosciuto e si vuole proseguire sulla linea intrapresa fino a quel momento: si procede con l’ordine di acquisto o di fabbricazione;

• il componente è nuovo, è necessaria una scelta di “Make or Buy”. Ad esempio, come linea generale, si opta prevalentemente per la produzione interna presso lo stabilimento

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NFI per quelle parti che richiedono un know-how elevato e una produzione in quantità limitata, come i tavoli rotanti delle macchine.

Operativamente la richiesta interna di fabbricazione è gestita elettronicamente. Sfruttando il sistema informatico il reparto di produzione ottiene la richiesta di materiale con annesso il ciclo tecnologico, il disegno del pezzo, l’eventuale disegno dell’assemblato e la tempificazione di ciascuna operazione.

Il materiale richiesto viene poi montato sulla macchina secondo le sequenze stabilite.

Seguono più fasi di collaudo, l’accettazione del cliente e la spedizione.

2.2 Area ricezione merce

L’area di ricezione e spedizione della merce si occupa della gestione del materiale in entrata e in uscita dall’impianto per tutti i seguenti processi:

• flusso di materiale grezzo: in entrata dal fornitore, in uscita verso il reparto NFI;

• flusso di componenti in ambito servizio dopo vendita (parti di ricambio, strumenti ecc.);

• ricezione materiale per progetto macchina, da NFI o da fornitore.

• altro.

Di seguito si analizza unicamente il flusso di materiale per quanto riguarda il progetto macchina, ovvero quel materiale richiesto dalla gestione materiali per un ordine in corso o di im- minente inizio. Il materiale in entrata, da fornitore o da produzione interna, viene identificato sia fisicamente, attraverso delle etichette, che a livello informatico, registrandone l’avvenuta ricezione. Una volta verificata la corrispondenza fra ciò che è stato richiesto e ciò che è stato ricevuto, il materiale viene classificato a seconda della destinazione; un database identifica il componente ricevuto e fornisce tutte le indicazioni necessarie. In particolare sono specificati:

• il fornitore;

• la codifica del fornitore e quella interna di Mikron;

• l’ordine di produzione, ovvero la macchina associata al pezzo;

• il livello di criticità, un indice, associato in fase preliminare, che indica l’importanza di tale componente per il regolare percorso del progetto;

• il livello di priorità, un indice variabile di giorno in giorno che determina l’urgenza del componente sulla base dell’avanzamento delle operazioni;

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• un lotto di controllo, essenzialmente un codice a barre che identifica quali parti devono passare dal reparto di controllo qualità prima di andare a magazzino o direttamente in linea. I componenti di fabbricazione interna non hanno il passaggio dal CQ perché vengono già verificati presso l’altro reparto di controllo situato presso l’NFI.

2.3 Magazzino

L’impianto di immagazzinamento è organizzato secondo più parti ciascuna codificata in maniera diversa. All’interno di ciascuna di queste zone si hanno due settori principali che distinguono i componenti per gli ordini dei clienti dai pezzi di ricambio per il servizio dopo vendita.

Le zone principali, alle quali si affiancano altri punti di stoccaggio secondari in linea, sono:

• il magazzino centrale, situato in prossimità dell’area di ricezione e spedizione merci.

Questo è a sua volta composto dal magazzino meccanico e elettrico, situati ad un livello inferiore rispetto al piano terra, e un magazzino per le parti ingombranti (ad esempio la carpenteria della macchina base o gli armadi elettrici) al piano terra;

• il magazzino NFI, suddiviso tra nelle aree di utensili, grezzi di lavorazione e prodotti finiti.

Tutta la minuteria ha un sistema di stoccaggio indipendente in scaffalature nei pressi della zona di montaggio delle macchine. La distinzione nasce dal fatto che la minuteria, a differenza degli altri componenti, viene gestita dal punto di vista del ripristino delle scorte mediante il sistema Smart Bin. Questo tipo di gestione funziona attraverso dei normali contenitori in plastica il cui contenuto in peso è misurato mediante delle celle di carico. Nel momento in cui la cella di carico evidenzia che il materiale è sceso al di sotto del punto di riordino viene emesso un segnale wireless al fornitore che provvede al ripristino della scorta. Il fornitore ha accesso diretto a questo magazzino e provvede personalmente alla sua gestione secondo la tecnica VMI (Vendor-Managed Inventories).

Nel magazzino centrale sostano tutti i componenti necessari al montaggio, materiale acqui- stato o fabbricato internamente, e le parti di ricambio. Non esiste un vero e proprio magazzino per il prodotto finito poiché la macchina una volta collaudata viene immediatamente smontata e predisposta al trasporto.

I componenti di grandi dimensioni hanno generalmente permanenze a magazzino brevi e vengono stoccati su pallet di dimensione adeguata. A questi componenti è dedicata un’area nelle vicinanze della zona di ricezione e in corrispondenza di un accesso diretto al reparto di assemblaggio. La loro movimentazione avviene mediante carroponte o carrelli a forche di vario tipo.

I componenti di dimensioni inferiore vengono riposti in un magazzino sotterraneo accessi- bile con un montacarichi. Qui sostano parti di dimensione inferiore rispetto ai precedenti, da

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componenti molto piccoli (anelli di sicurezza, spine, molle, cuscinetti ecc.) a componenti che richiedono una movimentazione mediante carrello transpallet ad azionamento manuale (tavola portapezzo della macchina, motori elettrici, parti di azionamenti pneumatici e idraulici ecc.).

Sia per le parti associate ad un progetto che per i ricambi, le principali tipologie di magazzino sono:

• scaffalature tradizionali metalliche con selettività unitaria e massimo due ripiani in senso verticale per i componenti movimentati con transpallet. Questi sono riposti all’interno di contenitori in legno o metallo che poggiano direttamente sul pallet di trasporto;

• scaffalature statiche di tipo tradizionale per i componenti di dimensione ridotta sui quali vengono fatte operazioni di picking e kitting. Gli operatori addetti al prelievo e all’immagazzinamento sfruttano carrelli a traslazione manuale con più ripiani;

• rastrelliere per l’immagazzinamento di cavi elettrici, tubi pneumatica eccetera.

2.4 Controllo Qualità

Il reparto di controllo qualità interno allo stabilimento centrale (codificato come AQE) è fisicamente situato tra l’area di ricezione della merce e la zona di assemblaggio delle macchine.

I compiti principali degli addetti al reparto sono quelli di verificare l’idoneità dei componenti in ingresso da fornitori esterni e operare come supporto in fase di accettazione della macchina, fornendo al cliente la documentazione che assicura la corrispondenza fra il pezzo realizzato dalla macchina e quanto richiesto. I componenti fabbricati internamente hanno un controllo in un reparto analogo ma distaccato.

Dal punto di vista della gestione del materiale, il controllo qualità ha un’area dedicata, esterna al reparto, composta di scaffalature metalliche idonee unicamente per il deposito di pallet. Data la varietà e la numerosità dei componenti che attraversano il reparto ciascun pallet è spesso composto di codici diversi, riuniti per stessa destinazione.

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Processo di ricezione merce da fornitore

Come spiegato a grandi linee nel capitolo 2, per processo di ricezione merce da fornitore si intende l’insieme delle fasi che vanno dall’arrivo del componente presso la ricezione al suo deposito a magazzino o direttamente alla stazione di montaggio.

Il primo passo dell’analisi è stato quello di definire il team di lavoro, il quale comprende:

• responsabili di logistica e gestione materiale;

• esperto di metodiche lean e kaizen;

• responsabile magazzino e operatore addetto alla fase preparazione e stoccaggio del materiale;

• operatori addetti alla gestione delle merce in arrivo (dal punto di vista fisico e informatico);

• operatore del controllo qualità addetto alla movimentazione del materiale e alla registrazione dei flussi attraverso il reparto.

Nei paragrafi seguenti si riportano le successive fasi dell’analisi condotta e i risultati ottenuti.

3.1 Stato attuale

Attraverso l’analisi della situazione presente si è entrati nel dettaglio del processo dei tre reparti principalmente coinvolti (RIC, AQE e MAG). Il processo è stato suddiviso in fasi, una per ogni reparto, e in elementi di lavoro dettagliati e tempificati. Quanto emerso è stato rappresentato mediante lo Spaghetti Diagram e il MBPM (Metric Based Process Map) del “Current State”, riportati in figura 3.1 e in figura B.1 in Appendice. In tabella A.1 in

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Appendice vi è invece una scheda riassuntiva del processo analizzato, suddivisa in base alle categorie di prodotto individuate. Le varie operazioni comprendono fasi di spostamento degli operatori con e senza merce, controlli a più intervalli della corrispondenza fisica dei componenti e registrazioni a sistema di ogni singola entrata e movimentazione. In questa tabella e in quelle successive, analoghe, si è indicato con CT il tempo ciclo di ciascuna operazione, relativo ad un’unica unità; con PT si è indicato il tempo di processo, ottenuto come tempo ciclo per quantità processata; LT indica il lead time delle operazioni mentre con HT si fa riferimento al tempo di handling, ovvero alla quantità di tempo che l’operatore dedica alla movimentazione dei componenti o agli spostamenti senza materiale.

Una volta mappata la situazione attuale si è passati alla vera e propria fase di analisi, ovvero alla individuazione di tutte le problematiche, degli aspetti migliorabili e di eventuali mancanze nel processo, al fine di rendere quest’ultimo più snello e standardizzabile. Sempre con riferimento al MBPM sono state individuate le attività a non valore aggiunto non indi- spensabili per il processo e qui si è cercato di intervenire nella fase successiva di ricerca e implementazione delle soluzioni.

Data la disponibilità del personale coinvolto, si è cercato di approfondire l’analisi andando a ricercare ulteriori cause di inefficienza, le quali non sarebbero emerse con la sola mappatura del processo. Sfruttando strumenti come il MBPM ci si è concentrati totalmente sul processo attuale standard, ovvero il processo, seppur migliorabile, nel quale tutto funziona secondo la sequenza prevista ed è quindi facilmente mappabile. L’ulteriore approfondimento è servito soprattutto per individuare quelle casistiche non comprese nel processo standard ma che inevitabilmente sono presenti ad ogni passaggio e che da eccezioni spesso diventano elementi quotidiani. Un esempio di attività considerata come eccezione ma che si è verificata preponderante nello svolgersi delle operazioni riguarda il reparto di controllo qualità; in sintesi si è verificato come spesso accada che l’operatore addetto alla movimentazione e alla registrazione dei movimenti attraverso l’AQE si dedichi ad attività di controllo non previste nella schedulazione giornaliera per aumentare la capacità lavorativa del reparto.

3.2 Stato futuro

Sulla base delle problematiche individuate nella mappatura dello stato attuale sono state svi- luppate delle possibili soluzioni, per le quali è stata valutata la fattibilità e l’ordine temporale di implementazione. Queste azioni sono riassunte in tabella A.2 in Appendice e comportano essenzialmente:

• la semplificazione delle procedure esistenti attraverso l’eliminazione di alcuni passaggi marginali, il recupero di spazi occupati da materiale senza precisa identificazione, un elevato uso di strumenti di Visual Management, la realizzazione di mezzi di movimentazione specifici per l’applicazione eccetera;