DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA CIVILE E INDUSTRIALE
Corso di Laurea magistrale in Ingegneria Meccanica
TESI DI LAUREA
Analisi e ottimizzazione delle operazioni di
collaudo di una macchina converting
Candidato:
Lorenzo Bandettini
Relatori:
Prof. Marco Beghini
Ing. Marco Frosolini
Tutor aziendale:
Ing. Enrico Fruzzetti
Sessione di Laurea 08/05/2019
Anno Accademico 2017/2018
Abstract
Questa tesi di laurea magistrale si propone lo studio e la realizzazione di un modello operativo per l’individuazione e l’abbattimento delle attività a non valore aggiunto nelle operazioni di collaudo delle macchine converting. Essa tratta quindi l’analisi di alcuni casi pratici, delle soluzioni adottate al fine di ridurre gli sprechi di tempo e la gestione delle problematiche riscontrate. Lo studio svolto si articola su più fasi alternate di raccolta e di analisi dei dati, in cui i processi sono stati suddivisi in operazioni elementari, cronometrati e analizzati in dettaglio. Dalle analisi sono derivati piani di azioni, di cui è stata valutata l’attuabilità in base ad analisi costi-benefici attesi. Successivamente, le azioni ritenute sostenibili sono state messe in pratica ed è stato effettuato il successivo ciclo di raccolta dei dati su alcune macchine simili alle precedenti, con lo scopo di confrontare i risultati e di validare il modello operativo sviluppato.
Abstract
This thesis is about the study and the creation of an operative model for detecting and reducing Non Value Added activities (NVA) in converting machinery test operations. Therefore it treats the analysis of some practical cases so as to find solutions capable of reducing time wasting and to manage problems that have been consequently detected. This study is articulated through several phases of data collection and analysis, in which test processes have been split up into elementary activities, timed and analyzed in detail. Hence action plans were created, and every entry was evaluated through a benefit-cost analysis. Afterwards, actions which could be considered sustainable were performed and an ulterior data collection and analysis cycle took place on similar machines, in order to compare results and to validate the operating model developed.
Indice
Glossario ... 1
1. Introduzione ... 3
1.1 L’azienda ... 3
1.2 Le macchine di trasformazione della carta Tissue ... 4
1.3 Scopi e limiti di questa tesi ... 6
1.4 Metodologie e strumenti applicati ... 7
1.4.1 Value Stream Mapping (VSM) ...8
1.4.2 Five Why analysis... 10
1.4.3 Spaghetti charts ... 12
1.5 Struttura del modello operativo di analisi ... 14
1.5.1 Raccolta dati ... 14
1.5.2 Analisi dei dati ... 15
1.5.3 Stesura del piano di azioni ... 17
1.5.4 Valutazione dei benefici e dei rapporti benefici/costi ... 19
1.6 Suddivisione ed organizzazione dello studio ... 19
2. Analisi NVA dell’assemblaggio di un rullo gommato Cliché Φ318 F2800 ... 23
2.1 Premessa ... 23
2.2 Raccolta dei dati ... 24
2.3 Analisi dei dati ... 25
2.4 Stesura del piano di azioni ... 28
2.5 Valutazione dei benefici e dei rapporti benefici/costi ... 32
3. Collaudo di una tubiera 401.11 e dello svolgitore 500.16 - commessa JOB661 ... 34
3.1 Premessa ... 34
3.1.1 Descrizione delle macchine scelte per l’analisi ... 35
3.2 Raccolta dati ... 37
3.3 Analisi dei dati ... 37
3.4 Stesura del piano di azioni ... 42
3.5 Valutazione dei benefici e dei rapporti benefici/costi ... 45
3.6 Attuazione del piano di azioni revisionato ... 48
3.6.1 Correzione delle non conformità e dei problemi di qualità ... 48
3.6.2 Esternalizzazione delle regolazioni MEC EXT ... 51
4. Collaudo di tubiera 402.07, svolgitore 500.57 ed elevatore 202.01 – commessa JOB664 .... 54
4.2 Gestione dei problemi di qualità e delle non conformità ... 57
4.3 Creazione delle checklist ... 72
4.4 Creazione dei manuali di collaudo ... 83
4.5 Validazione dei documenti creati ... 85
4.6 Prova di applicazione delle checklist qualità su svolgitore e tubiera del JOB674 ... 86
5. Conclusioni ... 88
Bibliografia ... 91
Appendice ... 92
A.1 Spaghetti charts ... 92
A.1.1 Tempo percentuale e spostamenti pre-assemblaggio rullo Cliché ... 92
A.1.2 Metri percentuali e spostamenti pre-assemblaggio rullo Cliché ... 93
A.1.3 Tempo percentuale e spostamenti tubiera 401.11 e svolgitore 500.16 (JOB661) ... 94
A.2 Manuali di collaudo ... 95
A.2.1 Manuale di collaudo di una tubiera 402.07 ... 95
Indice delle figure
Figura 1.1 - Una linea consumer completa Gambini collaudata presso lo “stabilimento 2” ... 3
Figura 1.2 - Struttura tipica di una linea converting ... 4
Figura 1.3 - Esempio di una tipica mappatura VSM ... 9
Tabella 1.1 - Struttura di una tabella pivot per l’analisi VSM delle attività di collaudo ... 10
Figura 1.4 - Schema generale di applicazione dell'analisi dei 5 perché ... 11
Figura 1.5 - Esempio di applicazione dell'analisi dei 5 perché ad una problematica riscontrata .... 12
Figura 1.6 - Esempio di uno Spaghetti chart ... 13
Tabella 1.2 - Tabella da stampare per la raccolta manuale dei dati ... 15
Tabella 1.3 - Modello del foglio di calcolo per raccolta dati e classificazione delle attività ... 16
Tabella 1.4 - Simboli stabiliti per i gruppi di attività ... 16
Tabella 1.5 - Modello della tabella del piano di azioni ... 18
Figura 2.1 - Rullo gommato della sezione di goffratura di una linea ... 24
Tabella 2.1 - Worksheet di raccolta dati per il pre-assemblaggio del rullo gommato Cliché ... 25
Tabella 2.2 - Riassunto attività di pre-assemblaggio del rullo Cliché ... 26
Figura 2.2 - N° casi registrati nel pre-assemblaggio del rullo Cliché ... 26
Figura 2.3 - Tempo impiegato nelle attività di pre-assemblaggio del rullo Cliché ... 26
Figura 2.4 - Metri percorsi nelle attività di pre-assemblaggio del rullo Cliché ... 26
Figura 2.5 - Sprechi nel processo di pre-assemblaggio del rullo Cliché ... 28
Tabella 2.3 - Piano di azioni dei processi di pre-assemblaggio rulli ... 31
Tabella 2.4 - Valutazione dei rapporti benefici/costi del piano per il pre-assemblaggio rulli ... 33
Figura 3.1 - Svolgitore e tubiera Gambini ... 34
Tabella 3.1 - Riassunto attività analisi JOB661 ... 38
Figura 3.2 - Andamento del n° casi registrati nel collaudo di svolgitore e tubiera del JOB661 ... 38
Figura 3.3 - Andamento del tempo impiegato nel collaudo di svolgitore e tubiera del JOB661 ... 38
Figura 3.4 - Andamento dei metri percorsi nel collaudo di svolgitore e tubiera del JOB661 ... 39
Figura 3.5 - Approssimazione degli sprechi nel collaudo di svolgitore e tubiera del JOB661 ... 40
Figura 3.6 - Analisi dettagliata degli sprechi nel collaudo di svolgitore e tubiera del JOB661... 42
Tabella 3.2 - Piano di azioni dell’analisi di collaudo di svolgitore e tubiera del JOB661 ... 44
Tabella 3.3 - Valutazione dei rapporti benefici/costi del piano di azioni del collaudo JOB661 ... 47
Tabella 3.4 - Dettaglio progressi di gestione delle non conformità di collaudo del JOB661 ... 51
Tabella 3.5 - Dettaglio progressi di esternalizzazione delle operazioni di collaudo del JOB661... 53
Tabella 4.1 - Distribuzione del n° dei casi delle operazioni relative al collaudo del JOB664 ... 55
Figura 4.1 - Diagramma di distribuzione del n° dei casi delle operazioni di collaudo del JOB664 ... 56
Tabella 4.2 - Tabella di operazioni e problematiche dell’analisi del collaudo del JOB664 ... 71
Figura 4.2 - Struttura base delle checklist adottate ... 73
Figura 4.3 - Struttura logica delle checklist delle problematiche e di collaudo ... 74
Figura 4.4 - Checklist capo-job dello svolgitore 500.57 ... 77
Figura 4.5 - Checklist di collaudo dello svolgitore 500.57 ... 79
Figura 4.6 - Checklist qualità dello svolgitore 500.57 ... 82
1
Glossario
Termine Definizione
5S Metodologia sistematica e fondamentale della Lean Production, che ha
come scopo l’eliminazione di tutto ciò che è spreco sia dal punto di vista dell’organizzazione delle postazioni di lavoro che del reparto, ed è composta da cinque punti fondamentali che devono essere implementati nell’azienda e sostenuti nel tempo:
1. Sort: eliminazione di ciò che non è necessario
2. Set in order: un posto per ogni cosa ed ogni cosa al suo posto 3. Shine: pulizia ed ispezione rendono più semplice l’individuazione
dei problemi
4. Standardize: creazione di standard condivisi da mantenere e monitorare
5. Sustain: sostenere le attività precedenti e mantenere il ciclo dei cinque punti con continuità
Automotive Termine inglese con cui si identifica l’industria automobilistica
Buffer Dispositivo che ha il compito di collegarne altri due, altri agendo da
accumulatore per quello posizionato a monte e da scorta per quello posizionato a valle
Converting Processo di produzione per ottenere carta asciugatutto, carta igienica,
fazzoletti, tovaglioli e altri prodotti simili, a partire da una bobina madre di grandi dimensioni
Consumer Termine con il quale si intende la gamma di prodotti rivolti ad utilizzatori e
abitazioni privati
Five why analysis Spesso indicata anche con “5 Whys” è una metodologia di problem solving
che consiste nel chiedersi il perché del verificarsi di un problema un certo numero di volte, solitamente almeno cinque, in modo da determinare le cause profonde (root causes) del difetto
Kanban Termine giapponese che significa “cartellino” e si riferisce ad un sistema di
gestione dei flussi di prodotti e materie prime estremamente semplificato, e basato su cartellini che costituiscono l’autorizzazione a produrre e a ritirare componenti fra le varie stazioni del sistema produttivo. Molto spesso il kanban è rappresentato direttamente dai contenitori del prodotto
Know-how Locuzione inglese con la quale si intende Il complesso delle cognizioni ed
esperienze necessarie al corretto impiego di una tecnologia o anche, più semplicemente, di una macchina o di un impianto
Lead Time Letteralmente “tempo di attraversamento”, identifica solitamente il tempo
necessario complessivamente per il soddisfacimento della richiesta del cliente
Lean Thinking Tradotto in “pensare snello”, è una filosofia che mira a fornire un nuovo
modo di pensare e organizzare l’azienda, in modo da renderla “snella” e conforme ai principi della Lean Production
Lean Production Tradotto in “produzione snella”, è una filosofia industriale di origine
giapponese che punta a minimizzare gli sprechi di un sistema produttivo fino ad annullarli
2
Log Termine inglese che significa “tronco”, è usato comunemente ne settore
cartario per indicare il prodotto intermedio, in cui la carta Tissue è avvolta su anime di svariati metri di lunghezza. Tagliando il log si ottiene il prodotto finito: vari rotolini di lunghezza commerciale
Make-to-order Locuzione inglese con cui si denomina un sistema produttivo in cui la
fabbricazione ha inizio solo dopo che ha avuto luogo un ordine per il prodotto da parte del cliente
Muda Termine giapponese tradotto come “spreco”, viene definito Muda tutto ciò
che assorbe risorse e non crea valore al cliente
Necessary but Non-Value Added activities (NNVA)
Tradotto in “attività a non valore aggiunto ma necessarie”, è una espressione con cui si identificano le azioni che non aggiungono valore al prodotto, ma non sono eliminabili per ragioni tecnologiche o di processo
Non-Value Added activities (NVA)
Tradotto in “attività a non-valore aggiunto”, è una espressione con cui si identifica qualsiasi attività che non crea valore e, in quanto tale, dovrebbe essere eliminata
Problem solving Locuzione inglese che indica una delle fasi del processo di soluzione dei
problemi, che sono: problem finding, problem shaping e problem solving
Professional Termine con il quale si intende la gamma di prodotti dedicati per l’uso
professionale
Setup Nel contesto della produzione industriale, il setup indica il processo di
preparazione di una macchina, o di un gruppo di macchine, per la fabbricazione di una tipologia di prodotto differente rispetto a quella attualmente in produzione
Spaghetti chart Metodologia per la mappatura dei flussi fisici di materiali, persone o
documenti. Consiste in una rappresentazione approssimata del layout dell’impianto (o più in generale dell’ambiente di lavoro) e dei flussi che attraversano le varie risorse presenti, rappresentati con delle linee che spesso si intrecciano in modo da ricordare degli spaghetti, da cui il nome del metodo
Tissue Termine con cui si intendono tutti quei prodotti di carta destinati all’uso
igienico e sanitario sia nelle case private che nei luoghi pubblici
Two-card Kanban Forma più semplice fra i sistemi di gestione dei processi basati sui cartellini kanban
Visual Management Forma di gestione dei processi e strumento di comunicazione, che consente
una forma di controllo e di valutazione visuale dello stato del sistema
Workplace organization Processo di ristrutturazione dei sistemi produttivi, che si basa
3
1. Introduzione
1.1 L’azienda
Gambini S.p.A. produce su commessa macchine per la conversione delle bobine madri di carta in rotoli di carta igienica e asciugatutto. L’azienda nacque nel 1870 come officina meccanica ed ha infine fatto il suo ingresso nel mercato della cartotecnica, specializzandosi nella produzione di macchine converting. Presto si è ritagliata un posto di rilievo nel florido distretto cartario lucchese, che per le sue caratteristiche morfologiche, la posizione strategica nel bacino mediterraneo e la ricchezza d’acqua è storicamente il più grande polo industriale cartario d’Italia. Da sole infatti, le aziende che vi sono sorte detengono il controllo di circa l’80% della produzione nazionale di carta Tissue e il 17% del dato europeo. Gambini offre attualmente soluzioni di retrofit1 dedicate ed una gamma completa di
prodotti, suddivisa in tre linee Consumer e tre linee Professional, che si sono contraddistinte fra le altre per la loro innovazione e per la loro qualità (si veda Figura 1.1).
La combinazione di performance e flessibilità tipiche delle macchine Gambini hanno consentito all’azienda di assestarsi, nell’ultimo decennio, su un ragguardevole tasso di crescita annuale di circa il 60%. Con l’affermazione a livello mondiale dei suoi prodotti,
1 Il retrofit consiste nell'aggiungere nuove tecnologie o funzionalità ad un sistema vecchio, prolungandone così la vita utile
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Gambini S.p.A. ha inaugurato un nuovo quartier generale negli Stati Uniti, così da garantire ai suoi clienti un servizio di assistenza 24/7 in tutto il mondo.
1.2 Le macchine di trasformazione della carta Tissue
La trasformazione della carta Tissue avviene grazie al lavoro congiunto di un insieme di macchine molto complesse. Una linea di trasformazione rappresenta l’ultimo blocco del processo di produzione della carta e, oltre a soddisfare le aspettative del cliente in termini di produttività, deve essere molto flessibile, così da poter fabbricare più tipologie di prodotti minimizzando i tempi di setup. In Figura 1.2 è mostrato uno schema semplificato di una linea generica, in cui sono indicate tutte le macchine fondamentali che la compongono.
Lo schema è inoltre rappresentativo dell’effettivo layout dell’impianto reale. Di seguito sono elencate le funzioni esercitate da ciascun gruppo che caratterizza una linea di trasformazione.
• Svolgitori: accolgono le bobine madri provenienti dalle cartiere e le svolgono per fornire materia prima al resto della linea
5
• Goffratore: macchinario che imprime alla carta un profilo in rilievo. Lo scopo di questo trattamento è di dare più volume al singolo velo di carta, così da ridurre la quantità di carta necessaria a formare un rotolo di un dato diametro
• Tubiera: macchina che produce le anime di cartoncino su cui sarà avvolto il velo goffrato
• Ribobinatrice: è la macchina fondamentale della linea, ed è presa come riferimento per il posizionamento di tutte le altre. Essa avvolge la carta sulle anime di cartoncino, andando a formare il cosiddetto Log
• Incollatore: macchina che provvede ad incollare il lembo libero del Log appena formatosi, impedendone srotolamenti accidentali
• Accumulatore: serve ad accogliere i Log pronti ad essere tagliati. Esso agisce come
buffer di accumulo, ed è necessario per garantire la continuità della produzione
durante il cambio delle bobine madri esaurite
• Troncatore: macchina finale della linea che provvede al taglio dei Log per arrivare al prodotto finale: il rotolino di carta igienica o asciugatutto
Una linea può presentare, se richiesto dal cliente, una sezione aggiuntiva, che può essere posta immediatamente a valle rispetto agli svolgitori per stampare motivi e disegni sul prodotto. Gambini S.p.A. offre, su ogni modello di ciascuna macchina, svariate opzioni e la possibilità di personalizzazioni su misura.
Esistono due tipologie di linee di trasformazione della carta Tissue, che si differenziano in termini di velocità di carta e di produttività, intesa come numero di Log al minuto:
• Linee Consumer: dedicate alla produzione di rotoli destinati all’uso domestico • Linee Industriali: dedicate alla produzione di rotoli destinati all’uso professionale
Le aspettative del cliente rispetto al prodotto finito variano infatti a seconda che esso sia un utilizzatore privato, che ricerca nella carta la sofficità e ne privilegia l’aspetto estetico, piuttosto che un professionista, molto più interessato a rotoli compatti e ricchi di carta molto densa.
6
1.3 Scopi e limiti di questa tesi
Questa tesi si propone di studiare il processo del primo collaudo2, valutandolo e
migliorandolo secondo i principi della Lean manufacturing, verrà quindi posta particolare attenzione al rilevamento delle Non-Value Added activities (NVA). Compatibilmente con i tempi a disposizione e con la pianificazione della produzione in vigore durante il periodo dello studio, sono stati effettuati tre cicli distinti di raccolta dati e analisi dei processi di collaudo. Data la complessità delle macchine prodotte è stato ritenuto necessario svolgere un primo ciclo di prova su un componente semplice, con lo scopo di esercitazione all’applicazione delle metodologie previste. Per questo motivo esso ha interessato l’assemblaggio di uno dei rulli che compongono la sezione di goffratura, mentre i due cicli successivi hanno invece avuto luogo su macchine abbastanza simili fra loro, ma appartenenti a commesse diverse. Lo scopo di questa tesi è fondamentalmente la creazione di un modello operativo adatto ad individuare e ridurre le attività a non valore
aggiunto dei processi di collaudo. Esso sarà sviluppato e adattato in base alla realtà
produttiva e alle necessità dell’azienda, in modo tale che possa poi essere standardizzato ed esteso a tutte le altre macchine per migliorarne il processo del collaudo. L’analisi dei dati e dei tempi raccolti sarà volta quindi ad individuare il flusso di valore, inteso come l’insieme di operazioni che aggiungono valore al prodotto nell’ottica del cliente ed identificarne gli sprechi (Muda), che si cercherà invece di eliminare o ridurre il più possibile. L’insieme delle informazioni raccolte sarà quindi sfruttata per gestire con la maggior efficacia possibile le eventuali problematiche riscontrate e per ridurre i tempi delle operazioni. L’intento delle analisi proposte è quindi quello di ridurre il Lead Time della commessa e di aumentare la qualità della macchina prodotta; particolare attenzione sarà inoltre posta per migliorare la qualità del lavoro degli operatori in termini di ergonomia, sforzo fisico e gratificazione.
Questo studio ha quindi affrontato il processo di collaudo in modo trasversale valutandone aspetti di progettazione, produzione e logistica, applicandovi alcuni dei principi fondamentali della Lean Production così da ottenere una riduzione degli sprechi dal punto
2 Il processo produttivo di una linea converting comporta due distinte fasi di collaudo: la prima ha luogo in uno degli stabilimenti dell’azienda, in cui si procede all’assemblaggio completo di tutte le sezioni della macchina e si verifica che le prestazioni richieste dal cliente siano soddisfatte, mentre la seconda ha luogo nella sede del cliente dopo che la macchina è stata completamente disassemblata, imballata e spedita
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di vista più globale possibile. È però necessario anche inquadrarlo in un contesto più ampio: data la complessità delle macchine analizzate, i lunghi tempi di produzione delle commesse e la variabilità delle opzioni e delle personalizzazioni che i clienti possono richiedere su ciascun modello di macchina disponibile a listino, risulta infatti impossibile effettuare le analisi su macchine identiche nel limitato periodo di tempo a disposizione. Di conseguenza è inappropriato effettuare confronti diretti dei dati raccolti senza considerare che le macchine di cui è stato valutato il collaudo, sebbene simili fra loro, presentano differenze in molte delle parti che le costituiscono, tali da rendere i tempi raccolti sensibilmente differenti. Tantomeno, essendo state le misurazioni dei tempi uniche per ciascuna operazione elementare, non è assolutamente possibile effettuare uno studio di natura statistica dei dati accumulati. Questa tesi rappresenta essenzialmente l’avvio di un processo di miglioramento continuo che l’azienda dovrà proseguire e sostenere per svariati mesi a venire, applicando per iterazioni successive il modello operativo di abbattimento degli sprechi proposto; in tal modo sarà possibile raccogliere dati su macchine abbastanza simili da poter essere comparati direttamente o in quantità tali da consentire analisi statistiche significative.
1.4 Metodologie e strumenti applicati
I sistemi produttivi tradizionali possono essere suddivisi secondo due principali tipologie: 1. Make-to-stock: è un sistema che si basa su stime e previsioni di vendita. È volto alla
produzione in quantità elevate di uno specifico prodotto, che viene fabbricato con continuità fino al raggiungimento dei lotti stabiliti (produzione di tipo push)
2. Make-to-order: è un sistema produttivo in cui l’azienda avvia la fabbricazione di un prodotto in seguito ad uno specifico ordine da parte di un cliente (produzione di tipo pull)
Il Lean Thinking rappresenta un paradigma che tende a modificare il tradizionale modo di operare delle aziende al fine di ridurne gli sprechi fino ad annullarli. Questa filosofia, nata inizialmente nel settore dell’automotive in Giappone, individua nove tipi principali di spreco, noti come i 9 Muda:
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1. Progettazione e sviluppo di prodotti con caratteristiche non richieste dai clienti 2. Operazioni che generano difetti/errori
3. Altre operazioni che non aggiungono valore (set-up, ecc.) 4. Sovrapproduzione
5. Magazzini (di materie prime e semilavorati) 6. Attese
7. Spostamenti (di persone) 8. Trasporti (di beni)
9. Controlli/decisioni
Essa è nata e si è quindi sviluppata in sistemi produttivi dedicati alla produzione di massa e, sebbene sia stata successivamente estesa e adattata anche a sistemi di produzione
Make-to-order come quello in esame, non è stata concepita per l’analisi delle attività di
collaudo di grandi macchine. In questo paragrafo verranno elencate le principali metodologie Lean su cui ci si è basati per individuare e ridurre gli sprechi nei processi di collaudo. Data la particolarità dell’applicazione non è stato possibile procedere ad una diretta applicazione degli strumenti
Lean Thinking tradizionali, ma piuttosto si è creato un
modo di procedere ispirato a tali tecniche, frutto dell’adattamento di alcune di esse alla specifica situazione in esame.
1.4.1 Value Stream Mapping (VSM)
La principale metodologia su cui si basa lo studio proposto è la Value Stream Mapping, il cui obiettivo è quello di identificare il flusso del valore all’interno di un sistema produttivo. Nata negli stabilimenti produttivi Toyota negli anni ’80, questa metodologia è un punto chiave della filosofia Lean Production e si basa sulla creazione di diagrammi stilizzati simili a quello riportato in Figura 1.3, che rappresentano il processo che si vuole analizzare attraverso simboli semplici e di immediata comprensione. La metodologia prevede generalmente due tipi di mappatura:
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• Mappatura dello stato corrente: il diagramma è creato in base allo stato attuale dei processi effettuati e rappresenta il sistema produttivo così come viene analizzato la prima volta
• Mappatura dello stato futuro: grazie al rilevamento dei problemi evidenziati dalla mappatura precedente, viene creato un nuovo diagramma relativo allo stato che si vorrebbe che il processo avesse. È di aiuto per l’individuazione dei modi per migliorare i processi e ridurre gli sprechi
Appare subito evidente che la metodologia, ideale per lo studio di processi lineari in cui il valore sia facilmente individuabile come appunto quelli dell’industria automobilistica, sia inadatta ad essere applicata al collaudo delle macchine. Tali attività sono infatti caratterizzate da un gran numero di operazioni, dalla complessità dei processi e dalla variabilità delle procedure adottate3. Si ricorda inoltre come la definizione del concetto di
valore risulti ambigua in queste circostanze. Per evitare la creazione di diagrammi inutilmente grandi e confusionari, che perderebbero il tipico vantaggio di una schematizzazione di tipo visuale, si è quindi proceduto sostituendo la tipica mappatura
3 Come verrà discusso più in dettaglio successivamente, il collaudo delle macchine non presenta procedure standardizzate ed è affidato all’esperienza dei collaudatori e dei responsabili.
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grafica della VSM con tabulazioni create appositamente per contenere tutti i dati raccolti. Esse sono state progettate appositamente per evidenziare le classificazioni introdotte e facilitare l’analisi (si veda Tabella 1.1).
Attivita Operazione
Valori
Fase Categoria_Op Somma di Tot_sec Somma di Tot_Metri
Tabella 1.1 - Struttura di una tabella pivot per l’analisi VSM delle attività di collaudo
La metodologia individua tre gruppi principali di attività:
1. Non-Value Added activities (NVA): azioni che dovrebbero essere eliminate
2. Necessary but Non-Value Added activities (NNVA): azioni che non aggiungono valore al prodotto ma non sono eliminabili per ragioni tecnologiche o di processo 3. Value Added activities (VA): azioni che aggiungono valore al prodotto
Di queste tipologie di azioni, la tesi si occuperà principalmente delle Non-Value Added
activities (NVA) e delle possibili soluzioni volte a ridurle il più possibile.
1.4.2 Five Why analysis
Un ulteriore strumento che si è rivelato fondamentale per la gestione delle problematiche rilevate durante lo studio è stato il metodo Five Why analysis, una tecnica di approccio al
problem solving sviluppata dal fondatore della Toyota Industries, Sakichi Toyoda. Questo
metodo consente di esplorare le relazioni di causa-effetto di un problema, e consiste nel chiedersi un certo numero di volte il perché del verificarsi di un evento (di solito cinque, da cui deriva il nome). Come illustrato nello schema rappresentato in Figura 1.4, questa metodologia spinge ad affrontare la situazione nel modo più razionale ed efficace possibile,
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in quanto permette di risalire alle cause a monte dell’inconveniente e di agire eliminando il problema direttamente alla radice, piuttosto che investire risorse nel cercare di risolverne gli effetti secondari.
Il Five Why analysis viene applicato senza dover impiegare alcun tipo di risorsa software e, sebbene sia concettualmente molto semplice, è particolarmente efficace e consente di ottenere grandi risultati. Nella Figura 1.5 è mostrata una applicazione pratica del metodo ad uno dei tanti problemi che sono stati rilevati durante lo svolgimento di questo studio; in essa sono illustrati i passaggi logici che hanno permesso di risalire alla causa della rottura di alcuni componenti in ceramica estremamente costosi, che si è verificata durante uno dei cicli di raccolta dati.
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Più in particolare l’esempio riportato riguarda un caso di guasto che può avvenire nei dispositivi di distribuzione colla degli svolgitori per tubiera, che consentono di far fluire la quantità esatta di colla vinilica sul cartoncino. Due componenti fondamentali di questo dispositivo sono appunto le lamelle ceramiche, chiuse a pacchetto da altre due piastrine in acciaio e collegate al corpo del distributore tramite viti a testa cilindrica, che devono rimanere incassate rispetto al piano di contatto acciaio/ceramica. Dato che esse sono molto delicate e costose, ogni rottura comporta un danno economico ingente; la metodologia dei cinque perché ha consentito di scoprire la causa iniziale di questi inconvenienti senza che fosse necessaria alcuna spesa, se non l’impiego di tempo necessario a modificare il disegno del componente difettoso.
1.4.3 Spaghetti charts
Si tratta di un altro strumento tipicamente utilizzato per lo studio di processi poco efficienti, e consiste nella creazione di diagrammi volti a rappresentare schematicamente i movimenti fisici di operatori, materiali o documenti all’interno del reparto. Essi consistono in una rappresentazione semplificata del layout dell’impianto e in una serie di percorsi che collegano fra loro le risorse chiave. Il risultato evidenzia chiaramente gli sprechi di un sistema produttivo, dato che porta ad un groviglio confuso di percorsi somigliante ad un piatto di spaghetti, da cui deriva il nome del metodo. In Figura 1.6 è mostrato un esempio
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di diagramma che è stato realizzato circa i movimenti dell’operatore durante il ciclo di assemblaggio del rullo gommato, e riporta la distribuzione percentuale del tempo impiegato in ciascun tragitto percorso4.
4 Il diagramma qui mostrato è solo di esempio, sarà trattato e riportato in dimensione più estesa in appendice A.1.1
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1.5 Struttura del modello operativo di analisi
Il processo produttivo di una linea converting comporta due distinte fasi di collaudo: la prima ha luogo in uno degli stabilimenti5 dell’azienda, in cui si procede all’assemblaggio
completo di tutte le sezioni della macchina e si verifica che le prestazioni richieste dal cliente siano soddisfatte, mentre la seconda ha luogo nella sede del cliente dopo che il primo collaudo ha avuto esito positivo e la macchina è stata completamente disassemblata, imballata e spedita. In questo paragrafo è illustrata la struttura secondo cui è stato concepito il modello operativo e riporta in dettaglio, fase per fase, i concetti e gli strumenti che sono stati impiegati per crearlo.
1.5.1 Raccolta dati
Al fine di perseguire gli scopi che sono stati prefissati, lo studio è stato impostato secondo cicli successivi di raccolta dati, durante i quali è stato seguito fisicamente l’operatore attraverso il reparto in modo tale da poterne suddividere l’operato in attività elementari6.
Per ognuna di esse sono stati misurati i tempi impiegati e sono state effettuate delle stime dei metri percorsi durante gli spostamenti che si sono resi necessari. I dati sono stati quindi registrati manualmente servendosi di un cronometro e di una tabella prestampata, creata appositamente per lo scopo, il cui modello è mostrato nella Tabella 1.2
5 Gambini S.p.A. dispone di tre stabilimenti posti a poche centinaia di metri l’uno dall’altro: lo stabilimento “storico” che è stato rivalorizzato ed impiegato per scopi commerciali, lo stabilimento 1 e lo stabilimento 2, entrambi dotati di reparti produttivi e di uffici.
6 Per operazioni elementari si intendono attività ad alto livello di dettaglio, come quelle di spostamento da una postazione all’altra di reparto, di lavorazione di un componente o di prelievo di minuteria dalla scaffalatura
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1.5.2 Analisi dei dati
A seguito di ciascuna fase di raccolta è prevista quella di analisi dei dati, in cui le attività vengono riportate in fogli di calcolo appositamente creati e suddivisi secondo la commessa di appartenenza; il modello dei fogli che è stato sviluppato è mostrato in Tabella 1.3. Al fine di consentire l’individuazione del flusso di valore del processo di collaudo, viene effettuata una classificazione delle attività secondo sei gruppi principali:
1. Ispezione: attività in cui si effettua il controllo di disegni, specifiche, quote dimensionali dei pezzi, controllo dei processi, ecc.
2. Movimento senza trasporto di materiale: qualsiasi spostamento dell’operatore senza il trasporto di pezzi, strumenti, materiale di consumo, ecc.
3. Operazioni: attività di manipolazione dei componenti, assemblaggio, pulizia, lavorazione, ecc.
4. Trasporto: spostamenti dell’operatore per la movimentazione di pezzi, strumenti, materiali, ecc.
5. Attesa: tempo trascorso senza che sia stata eseguita alcuna delle attività precedenti per mancata disponibilità di parti, attrezzature, personale, ecc.
6. Informazione: attività in cui l’operatore comunica con altri collaudatori e/o con i responsabili con lo scopo di ricevere o dare aiuto per la soluzione di problemi o per condividere informazioni
Autore: Data:
N° Ripetizioni Metri Secondi
STANDARD WORKSHEET Operatori: Area: Processo, ODL, JOB: Operazione
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A ciascuna classe è stato associato un simbolo, come riportato in Tabella 1.4, in grado di permettere il riconoscimento del tipo di attività a colpo d’occhio e facilitare così la comprensione e la manipolazione dei dati. La classificazione indicata ha consentito di riunire le operazioni elementari in insiemi e di effettuare una prima separazione dei Muda rispetto alle attività che costituiscono valore. L’analisi è poi proseguita con la creazione di particolari diagrammi, attraverso cui è possibile valutare il peso che ciascun insieme ha rivestito nel processo.
Operazione
○
Trasporto
►
Movimento senza trasporto
materiale
~~
Attesa
⌂
Ispezione
◘
Informazione
i
Tabella 1.4 - Simboli stabiliti per i gruppi di attività
0 0,00 0 0,0
N° Fase del processo Commenti Categoria Specifica N°
Ripetizioni Attività Tipo
Attività N casi/rip. TOT METRI TOT KM TOT SEC TOT MIN
1 2 3 STANDARD WORKSHEET N° Operatori Data: Autore: Area: Processo:
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Dei sei tipi di operazione elencati, è semplice identificarne con certezza cinque i cui elementi sono sicuramente Muda: qualsiasi attività di attesa, ispezione, comunicazione, movimento o trasporto non comporta infatti alcuna aggiunta di valore al prodotto nell’ottica del cliente, mentre il gruppo identificato come “operazioni” deve essere analizzato con maggiore attenzione. È importante sottolineare infatti che un’operazione, sebbene sembri apparentemente creare valore per il prodotto, non sempre rappresenta propriamente una attività a valore aggiunto. Essa potrebbe infatti essere non strettamente necessaria per il processo produttivo, oppure potrebbe essere stata condotta in maniera disordinata e poco efficiente. Per tale motivo, è stato necessario aumentare il livello di dettaglio delle informazioni raccolte in tale insieme attraverso ulteriori sotto-classificazioni. In generale sono state adottate le seguenti categorie aggiuntive:
• Da eliminare: attività che non comportano alcuna creazione di valore e devono essere eliminate
• Da ridurre: attività che non creano valore ma non sono eliminabili in quanto necessarie per ragioni tecnologiche e/o di processo
• Da esternalizzare: operazioni commissionabili ad un fornitore o da trasferire ad altre risorse interne dell’azienda
• Necessarie
Dopo aver identificato tutti i Muda si individuano quelli più dispendiosi in termini di tempo e spazio percorso, effettuando la selezione attraverso manipolazioni delle tabelle e riordinazioni delle attività secondo tempi e metri decrescenti. Questa fase conclusiva dell’analisi dei dati è fondamentale per individuare le soluzioni più efficaci ed eliminare gli sprechi del processo, la cui gestione è illustrata nel paragrafo successivo.
1.5.3 Stesura del piano di azioni
Il passo successivo del modello operativo prevede la valutazione dei risultati, così da determinare i metodi e gli strumenti necessari per eliminare le attività a non valore aggiunto individuate. Nel caso siano state rilevate operazioni strettamente necessarie ma che non apportano valore al prodotto (NNVA), il team di analisi si focalizza sulle possibili soluzioni volte a ridurre al massimo i tempi necessari a svolgerle. L’insieme di queste
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considerazioni porta alla creazione dei piani di azioni, che raccolgono tutti gli interventi proposti sotto forma di tabelle. Al fine di poter gestire agevolmente tutti i dettagli di ogni azione, siano essi relativi alle sue modalità di esecuzione o allo stato di implementazione nel sistema produttivo, le tabelle riportano una serie di colonne che stabiliscono i responsabili e la pianificazione prevista. In Tabella 1.5 si mostra il modello della tabella sviluppata per tale scopo.
TIPO AZIONE ENTRO IL RESPONSABILE INIZIO PIANIFICATA AVVIATA CONTROLLATA/
VERIFICATA REGIME COMMENTI
Tabella 1.5 - Modello della tabella del piano di azioni
Punto cardine dello studio delle azioni da intraprendere per la riduzione degli sprechi nel collaudo è l’ordine di priorità dei punti del piano, valutato tramite la suddivisione secondo le categorie:
• F_AI – Facili ad Alto Impatto • F_BI – Facili a Basso Impatto • D_AI – Difficili ad Alto Impatto • D_BI – Difficili a Basso Impatto
Esse si assegnano alle varie voci del piano secondo criteri di attuabilità, relativi sia ad aspetti economico-tecnologici che di processo. Le azioni sono considerate da implementare nel reparto di collaudo secondo l’ordine con cui sono qui elencate. Direttamente correlata a questo aspetto è la stima dei benefici previsti dall’applicazione delle azioni proposte, strumento fondamentale in una azienda per stabilire in modo oggettivo se un investimento sia o meno conveniente. Nel paragrafo successivo è esposto il modo di procedere adottato per effettuare le stime dei rapporti benefici/costi e per la loro gestione.
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1.5.4 Valutazione dei benefici e dei rapporti benefici/costi
La stima dei benefici è stata effettuata considerando due aspetti:
• Spese che è possibile risparmiare direttamente per effetto della riduzione dei
tempi delle attività di collaudo: sono valutabili come il prodotto di un costo orario
fisso, relativo alle risorse impiegate, moltiplicato per il tempo risparmiato
• Aumento della produttività: predicibile in base alla riduzione del Lead Time come conseguenza della riduzione dei tempi di collaudo
Un aspetto molto importante dei benefici che si possono ottenere grazie ad una analisi come quella proposta è infatti che, eliminando gli sprechi del processo produttivo, è possibile aumentare il tasso di produzione annuale dell’azienda. Di conseguenza è possibile stimare, in base al valore commerciale della macchina in questione, un beneficio di produttività, inteso come valore di prodotto in più che sarà possibile fabbricare in un anno. Stimando poi il costo che l’implementazione di ciascuna azione del piano avrebbe per l’azienda, è possibile ricavare i rapporti benefici/costi (B/C) che sono utilizzati per valutare la convenienza e la realizzabilità economica dell’azione proposta. A questo punto si può procedere, rispettando un valore di B/C che l’azienda considera il minimo accettabile, a selezionare tutte e sole le correzioni economicamente convenienti del piano di azioni, stabilendo:
• Il responsabile di ciascuna azione correttiva
• Entro quando l’azione deve essere portata a regime di funzionamento • Lo stato dell’attività: inizio, pianificata, avviata, controllata, regime
Queste decisioni, fondamentali per l’attuazione pratica dei miglioramenti che si intendono conseguire, vengono inserite nelle apposite colonne della tabella action plan e sono aggiornate periodicamente così da poterne gestire lo stato.
1.6 Suddivisione ed organizzazione dello studio
Data la complessità delle macchine analizzate, è stato ritenuto necessario dedicare una prima parte del tempo disponibile al fine di esercitazione all’applicazione del modo di
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procedere stabilito; pertanto lo studio ha avuto luogo in due reparti differenti. Il primo ciclo di raccolta e analisi dei dati è stato eseguito nel reparto “pre-assemblaggio rulli”, ed è stata l’occasione per portare avanti un esame relativamente semplice circa le operazioni necessarie all’assemblaggio dei rulli della sezione di goffratura delle linee. Gli altri due cicli, che sono la vera e propria ricerca delle attività a non valore aggiunto che questa tesi intende trattare, si sono svolti nel reparto di produzione dello “stabilimento 2”, ed hanno avuto luogo su due tipi di macchina: le tubiere e gli svolgitori. La scelta è dovuta al fatto che esse sono particolarmente critiche dal punto di vista del collaudo, ma di dimensioni sufficientemente ridotte da consentire delle analisi complete nei limitati tempi disponibili. Come verrà più dettagliatamente argomentato nei paragrafi successivi, i risultati ottenuti durante il secondo ciclo di studio effettuato evidenziano grandi sprechi, dovuti principalmente a problemi di qualità delle forniture esterne e a non conformità interne all’azienda. In base a quanto riferito dai collaudatori interessati, essi tendono a ripresentarsi frequentemente di commessa in commessa. Per tali motivi l’ultimo ciclo è stato quindi condotto in modo differente rispetto ai precedenti, e la raccolta dati si è concentrata principalmente su:
• Le cause dei problemi di qualità e/o non conformità e i dettagli delle modifiche tecniche ai disegni effettuate per risolverli
• le “vere” operazioni di collaudo ed i dettagli delle regolazioni effettuate, al netto di tutte le attività necessarie a risolvere suddetti problemi.
Si è scelto quindi di trascurare le misurazioni dei tempi delle operazioni così da poter raccogliere con maggiore accuratezza le informazioni prioritarie, che sono state poi sfruttate per la creazione di tre tipologie di checklist dedicate a ciascuna macchina analizzata:
• Checklist della qualità: concepite per agevolare le attività di controllo sulle macchine in arrivo pre-assemblate dai fornitori, così da consentire ai responsabili di risolvere tempestivamente i difetti che si presentano in ombra alle attività di collaudo
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• Checklist capo-job: realizzate per consentire l’esternalizzazione delle regolazioni a macchina ferma e di tutte le operazioni che non sono strettamente pertinenti al processo di collaudo
• Checklist di collaudo: concepite per il riscontro dello stato delle operazioni di collaudo, in modo che consentano ad operatori differenti di capire rapidamente quali operazioni debbano essere ancora eseguite e quali lo siano già state; hanno anche la funzione di stabilire un ordine di esecuzione delle operazioni (standardizzazione)
Il lavoro svolto riguarda anche un altro aspetto molto importante: precedentemente a questo studio il processo di collaudo non faceva riferimento ad alcuna procedura, ed era esclusivamente affidato all’esperienza e alla sensibilità dei collaudatori più esperti. Tutte le metodologie ed il know-how circa le attività da svolgere erano pertanto tramandate a voce da un operatore all’altro. Si è voluto quindi valorizzare ulteriormente i dati raccolti procedendo alla compilazione di documenti che potessero raccogliere le conoscenze aziendali e metterle a disposizione di tutto il personale. Sono nate così le prime versioni dei manuali di collaudo relativi alle macchine coinvolte nello studio, che saranno migliorati e approfonditi con il susseguirsi delle commesse e che saranno estesi anche ad altre sezioni della linea. Questa novità importantissima può essere interpretata come un consolidamento dell’applicazione delle 5S. Si tratta di una metodologia cardine della Lean, che era stata precedentemente implementata in Gambini S.p.A., capace di ridurre sistematicamente gli sprechi grazie a cinque attività fondamentali della metodologia:
1. Sort: scegliere cosa è necessario
2. Set in order: stabilire un posto per ogni cosa
3. Shine: eseguire attività frequenti di pulizia ed ispezione 4. Standardize: creare standard per monitorare le attività
5. Sustain: sostenere la metodologia e la sua affermazione in azienda
In particolare l’introduzione dei manuali di collaudo è un’attività che si colloca concettualmente nel quarto punto, in quanto rappresenta un forte contributo alla
creazione degli standard in azienda e contribuisce a garantire il corretto mantenimento nel
tempo dei miglioramenti conseguiti. Anche le checklist adottate ne costituiscono un esempio, infatti consentono un miglioramento delle performance del sistema per effetto
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della razionalizzazione dei processi e la condivisione aziendale della conoscenza e dello stato delle macchine trattate.
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2. Analisi NVA dell’assemblaggio di un rullo
gommato Cliché Φ318 F2800
2.1 Premessa
Questo reparto è preposto all’assemblaggio dei cuscinetti e dei ceppi attraverso cui i rulli vengono fissati alla sezione di goffratura della macchina; si trova nello “stabilimento 1” ed era già stato sottoposto ad una revisione in ottica Lean. Oltre che comportare la ricollocazione delle risorse produttive secondo una disposizione più efficiente ed ordinata, questo ha portato all’introduzione dello strumento Two Cards Kanban7, a cui è potuta
seguire una gestione di tipo pull della produzione. Un sistema produttivo di tipo pull si basa sul principio secondo cui il prodotto è “tirato” direttamente dal cliente al momento in cui effettua l’ordine, ed il suo scopo è la riduzione di uno dei principali tipi di spreco attraverso l’abbattimento delle scorte8.
L’attività di analisi che ha avuto luogo in questo reparto è stata pensata con finalità di esercitazione al modello operativo che si intende adottare, ed è stata ritenuta necessaria prima di intraprendere lo studio delle complesse macchine prodotte dall’azienda. Il primo prodotto oggetto dell’analisi è stato quindi un rullo gommato (si veda Figura 2.1), la cui funzione è quella di contrastare la spinta del rullo goffratore necessaria per imprimere alla carta il disegno in rilievo desiderato dal cliente.
7 Normalmente noto anche come Toyota kanban system, è la tecnica di utilizzo dei kanban più nota e diffusa nei sistemi produttivi di grandi dimensioni ed è basata sull’adozione di due cartellini: il kanban di produzione (che gestisce la produzione della stazione di fornitura “a monte”) e il kanban prelievo, utilizzato dalla stazione cliente “a valle” per gestire le proprie necessità di rifornimento
8 Si ricorda che secondo la filosofia Lean esistono nove principali tipi di spreco: i prodotti con caratteristiche non richieste dal cliente, i difetti, operazioni che non aggiungono valore al prodotto (es. set-up), sovrapproduzione, scorte, attese, spostamenti, trasporti ed ispezioni
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Il rullo proviene da un fornitore esterno che provvede alla fabbricazione dello strato di gomma sulla tavola del cilindro e, una volta giunto in azienda, viene disimballato, pulito, e sottoposto all’assemblaggio finale. A seconda che esso sia stato prodotto come ricambio o come componente per una nuova macchina, verrà imballato e spedito al cliente oppure stoccato brevemente in un’apposita area, in attesa che venga “tirato” nel reparto di collaudo dal flusso di produzione.
2.2 Raccolta dei dati
Il rilevamento dei tempi ha avuto luogo in una postazione di lavoro privilegiata, che si differenzia dalle altre per la presenza di un banco di lavoro con scaffalatura integrata; su di essa sono collocati vari strumenti ad alta frequenza di utilizzo, la minuteria più comune ed altro materiale di consumo. Una ulteriore peculiarità della postazione in questione è la sua posizione, che risulta avvantaggiata in termini di distanze rispetto ad altre risorse produttive chiave come ad esempio la pressa, le scaffalature e gli armadietti contenenti l’attrezzatura a valore. Questo è dovuto al fatto che essa sarebbe stata pensata per le operazioni di revisione di rulli usati, processo che richiede molto più tempo rispetto al classico assemblaggio di un rullo nuovo. Poiché, a causa di un periodo di assenza di commesse, l’assemblaggio di questo rullo era l’unico ad esser stato schedulato per l’intera giornata, è stata sfruttata la disponibilità della postazione migliore per lo svolgimento delle attività.
25
Durante la fase di raccolta dati è stato seguito l’operatore incaricato di assemblare il rullo, ed il suo lavoro è stato suddiviso in operazioni elementari di cui sono stati cronometrati i tempi. Al fine di massimizzare l’accuratezza dei risultati è stato adottato un livello di dettaglio tale da distinguere, ad esempio, lo spostamento da una postazione all’altra o il prelievo dal kit di montaggio di un componente da assemblare. È stata inoltre effettuata una stima dello spostamento in metri compiuto dall’operatore durante ciascuna di queste attività, e tutti i dati sono stati raccolti manualmente sulle tabelle prestampate illustrate nel paragrafo 1.4.1 (si veda Tabella 1.2).
2.3 Analisi dei dati
La fase successiva consiste nella trascrizione dei dati su fogli di calcolo creati appositamente in base alle specifiche necessità riscontrate, su cui vengono create tabelle pivot e diagrammi con lo scopo di evidenziare gli esiti più rilevanti dello studio. La Tabella 2.1 riporta una piccola parte del foglio di calcolo compilato con le operazioni elementari, i tempi e le classificazioni effettuate.
In tabella 2.2 sono invece riportati i risultati di riepilogo relativi al processo di pre-assemblaggio del rullo, seguiti dai diagrammi che mostrano le distribuzioni dei casi, del
268 0,27 4734 78,9 N Fase COMMENTO Specifica N_Ripetizioni Attivita Tipo_Attivita Categoria_Op N_Casi_Rip Tot_Metri Tot_km Tot_sec TOT MIN
1 SPOSTAMENTO RULLO
CON CARROPONTE Trasporto ► 7 21
2 PULIZIA RULLO Operazione ○ mec rid 70
3 PUNZONATURA
MATRICOLA Operazione ○ mec nec 15
4 VERNICIATURA (AMBO I
LATI)
VALUTARE LA POSSIBILITA' DI ESTERNALIZZARE L'OPERAZIONE. IN CASO NEGATIVO RICERCARE DEI POSSIBILI MIGLIORAMENTI ALL'OPERAZIONE ATTUALE
Operazione ○ mec ext 3 798
5 ISPEZIONE DISEGNO Ispezione ◘ 32
STANDARD WORKSHEET N° Operatori Data: Autore: Area: Processo: Pre-assemblaggio rulli Bandettini Lorenzo 1 30/10/2018 ASSEMBLAGGIO RULLO GOMMATO CLICHE' 318 F2800
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tempo e dei metri percorsi durante le operazioni analizzate rispetto alla classificazione principale adottata (si vedano rispettivamente Figura 2.2, Figura 2.3 e Figura 2.4).
Operazione Trasporto Movimento senza
trasporto materiale Attesa Ispezione
○ ► ~~ ⌂ ◘ TOT. CASI
N°casi 116 44 36 0 13 209
Incidenza casi 56% 21% 17% 0% 6% SECONDI MINUTI
Tempo Impiegato 3728 517 228 0 260 4733 78,9
Incidenza tempo 79% 11% 5% 0% 5% METRI KM
Metri percorsi 8 139 121 0 0 268 0,27
Incidenza metri 3% 52% 45% 0% 0%
Tabella 2.2 - Riassunto attività di pre-assemblaggio del rullo Cliché
0 1000 2000 3000 4000 O p er azi o n e Tr as p o rt o M o vi m en to s en za tr as p o rt o m at eri al e Attes a Is p ez io n e
Tempo impiegato [sec]
0 20 40 60 80 100 120 140 160 O p er azi o n e Tr as p o rt o M o vi m en to s en za tr as p o rt o m at eri al e Attes a Is p ez io n e Metri percorsi [m] 0 500 1000 1500 2000 O p er azi o n e Tr as p o rt o M o vi m en to s en za tr as p o rt o m at eri al e Attes a Is p ez io n e In fo rm azi o n e N° Casi
Figura 2.2 - N° casi registrati nel pre-assemblaggio del rullo Cliché
Figura 2.3 - Tempo impiegato nelle attività di pre-assemblaggio del rullo Cliché
Figura 2.4 - Metri percorsi nelle attività di pre-assemblaggio del rullo Cliché
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Dai risultati si evidenzia che l’operatore ha percorso svariate decine di metri durante l’operazione di assemblaggio, e che le due categorie di movimento assorbono insieme una quantità di tempo pari al 16% del totale. Nonostante il posizionamento privilegiato della postazione in reparto infatti, la frequenza degli spostamenti che l’operatore esegue fra le risorse più utilizzate (banco, kit e armadietto) accentua in modo significativo persino le ridotte distanze che caratterizzano la postazione migliore. Sommandoci altre percorrenze particolarmente lunghe, quali ad esempio quelle necessarie a raggiungere alcune risorse esterne alla postazione di lavoro, si concretizza infine un sensibile spreco di tempo e di energie da parte dell’addetto9. Per consentire una migliore comprensione degli sprechi
legati ai movimenti effettuati, essi sono stati studiati più approfonditamente attraverso due
Spaghetti chart, che riassumono in maniera visiva le distanze che l’operatore ha dovuto
percorrere fra le varie risorse ed il tempo impiegato in ciascun percorso.
Come evidenziato dai diagrammi riportati in Appendice A.1.1 e Appendice A.1.2, il tracciato in cui avviene il più alto spreco di tempo è quello che collega la postazione di lavoro all’area di stoccaggio rulli, che è stato percorso due volte dall’operatore all’atto del prelievo del rullo da assemblare e per la fase di ritorno all’area di stoccaggio del rullo ultimato. È bene notare tuttavia che il risultato è dovuto principalmente all’utilizzo del carroponte, indispensabile per movimentare componenti tanto pesanti, ed è quindi apparso subito chiaro che un miglioramento di questa voce di spreco fosse classificabile come “difficile e a basso impatto”. Al contrario, sarebbe auspicabile fornire direttamente alle postazioni di lavoro il materiale necessario all’imballaggio dei rulli completati, poiché il movimento effettuato per recuperare le pellicole all’esterno della postazione assorbe il 16.9% del totale del tempo di spostamento. Inoltre l’attività correttiva che ridurrebbe tale spreco è facilmente attuabile e poco costosa. Due ulteriori sprechi evidenziati dal diagramma sono i percorsi postazione/banco di lavoro e postazione/kit, rispettivamente terzo e quarto in classifica per un totale del 20.9% di tutti i tempi di spostamento. Anch’essi costituiscono un grave spreco di tempo e meriterebbero pertanto una attenta valutazione.
Nel diagramma seguente (si veda Figura 2.5) è mostrata una prima stima degli sprechi rilevati nelle operazioni di assemblaggio, derivata classificando come Muda tutte le attività
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non facenti parte della categoria “operazione” e ottenuta dalla somma dei tempi delle attività “trasporto”, “movimento senza trasporto di materiale” ed “ispezione”.
Sebbene il diagramma dimostri chiaramente come il reparto sia già stato oggetto dell’applicazione dei principi fondamentali della Lean Production, per via del buon risultato ottenuto, si può concludere che sia comunque presente un discreto margine di miglioramento. Si ricorda infatti che, del 21% degli sprechi indicati, il 16% è costituito essenzialmente da spostamenti; è necessario anche considerare che, in normali condizioni di lavoro, questi tempi saranno destinati ad essere generalmente più alti di quanto rilevato. I rulli infatti vengono solitamente assemblati sulle altre postazioni disponibili e queste, come già anticipato, sono caratterizzate da un posizionamento ancora più svantaggioso all’interno del reparto. Il rimanente 5% del tempo, pari a poco più di 4 minuti, è dovuto invece a sprechi classificabili come “attesa”. Per questo motivo si è deciso di adottare una serie di provvedimenti volti per lo più a ridurre gli spostamenti dell’operatore.
2.4 Stesura del piano di azioni
Successivamente all’analisi dei dati si è proceduto a stilare un piano di azioni, il cui scopo principale fosse sia la riduzione degli spazi di percorrenza dell’operatore che la riduzione della loro frequenza. A tale scopo sono stati studiati alcuni possibili miglioramenti del kit di assemblaggio dei rulli, ed è stata proposta una revisione della postazione e del banco di
79% 21%
Tempo Operazione/Muda
Operazione Muda
Figura 2.5 - Sprechi nel processo di pre-assemblaggio del rullo Cliché
29
lavoro (attività di workplace organization). Il kit allo stato attuale (as is) era infatti un semplice contenitore disorganizzato; inoltre al momento dell’analisi, sebbene la postazione di lavoro fosse stata precedentemente revisionata in ottica Lean, persistevano ancora problematiche di accumulo di attrezzatura alla rinfusa sullo scaffale integrato nel banco. Un'altra causa di sprechi era dovuta all’organizzazione della scaffalatura del reparto, che continuava comunque a comportare operazioni irragionevolmente lunghe di ricerca e prelievo della minuteria. Altre soluzioni volte a contenere gli spostamenti dell’operatore sono state:
• La proposta di adozione di un armadietto che fungesse anche da carrello, adibito alla movimentazione dell’attrezzatura a valore e del kit SKF per il montaggio dei cuscinetti
• La revisione completa del sistema kit/banco di lavoro.
Come evidenziato dagli Spaghetti charts in Appendice A.1.1 e A.1.2, il frequente movimento fra il banco di lavoro (posizionato circa in corrispondenza della mezzeria dell’asse del rullo) e le estremità su cui devono essere assemblati i ceppi causa, data la considerevole lunghezza dei componenti processati, un aumento importante del tempo complessivo di lavorazione. La gestione del kit SKF ha invece comportato ingenti sprechi riconducibili al tempo necessario all’assemblaggio e al posizionamento dell’attrezzatura sul carrellino dedicato. Trattandosi di un kit costoso e delicato, altro tempo viene inevitabilmente perso al momento del suo disassemblaggio e alla riposizione nell’armadietto per l’attrezzatura a valore. Una possibile soluzione al primo problema che è stata proposta riguarda l’adozione di un sistema che preveda il kit inglobato ad un carrello. Esso dovrebbe essere costruito in modo tale che possa fungere da banco di lavoro ed essere trascinato dall’operatore fino all’effettivo punto di utilizzo. Per una più efficiente gestione del kit SKF, è stata invece suggerita l’adozione di un carrello-armadietto che ne consenta, in qualunque momento, l’immediato trasporto ed impiego senza che sia necessario effettuare assemblaggi o disassemblaggi. Complessivamente queste azioni potrebbero quasi azzerare gli spostamenti fra postazione, banco di lavoro e kit rispetto a quelli attualmente necessari, e la potenziale riduzione di tempo dell’intero processo si attesterebbe attorno ad un quinto.
30
Nella Tabella 2.3 è riportata una parte del piano di azioni proposto, in cui sono raccolte tutte le attività ed è stata evidenziata la priorità delle più urgenti. Si noti che, poiché lo scopo di questa parte dello studio è stato puramente formativo, non si è proceduto all’attuazione dell’Action Plan. Perciò la tabella non riporta i dettagli dei responsabili né dei progressi di implementazione.
N° TIPO AZIONE PRTA' ENTRO IL CHI INIZIO PIANIFICATA AVVIATA CONTROLLATA/ VERIFICATA REGIME
1 F_AI Verifica su operazioni di approvvigionamento kit: sono a
carico dell'operatore o a carico del Muda operator? X
2 D_AI Eliminazione uso carroponte con creazione di selle mobili
3 F_AI
Valutazione possibilità di spostare all'esterno la operazione di verniciatura delle estremità del rullo. Qualora non sia possibile valutarne l'efficientamento.
4 F_AI
Collocamento stampa dell'assieme di montaggio nella cartellina del ciclo apposta sul rullo in fase di stampa del
ciclo di lavorazione
5 D_AI Organizzazione del kit di montaggio X
6 F_AI Valutazione possibilità di far arrivare a reparto, nel kit,
componenti a disegno già puliti e pronti per il montaggio
7 F_AI Standard Montaggio: al fine di diminuire i Muda di
ispezione del disegno X
8 F_AI
Workplace organization delle attrezzature a banco, eliminazione accumuli chiavi e valutazione introduzione nuove viti a banco
X
9 F_AI
Workplace organization: etichettatura elementi a banco con numeri corrispondenti a liste con attrezzature di
montaggio
10 D_AI
Workplace organization: valutazione possibilità di definire kit di montaggio specifici per assieme da prelevare ad inizio montaggio
11 F_AI
Standard Montaggio: Introduzione di liste di attrezzature utili per il montaggio dello specifico assieme da inserire nella cartellina del ciclo di lavoro
12 F_AI Workplace Organization: Valutazione etichettatura
minuteria su scaffalatura X
13 F_AI
Workplace Organization: Valutazione etichettatura minuteria a banco seguendo una lista standard di
attrezzature
14 F_AI Workplace Organization: Valutazione acquisto avvitatore
elettrico per efficientamento serraggio viti (B/C)
15 F_AI Valutazione possibilità di rimozione imballi cuscinetto per
31
N° TIPO AZIONE PRTA' ENTRO IL CHI INIZIO PIANIFICATA AVVIATA CONTROLLATA/ VERIFICATA REGIME
16 F_AI Valutazione efficientamento procedure di prelievo
attrezzature a valore (comparatori, pompe e martinetto)
17 F_AI
Valutazione sulla possibilità di pulire e proteggere le estremità del rullo dal fornitore per diminuire i tempi di
pulizia
18 F_AI Revisione Disegno: le flange che costituiscono i ceppi alle
estremità del rullo sono simili, trasformarle in poka yoke
19 F_AI Standard Montaggio: valutazione inserimento controllo
serraggio viti con segno a pennarello
20 F_AI Valutazione sulla possibilità di far effettuare la
punzonatura del rullo all'esterno
21 F_AI Efficientamento punzonatura interna (ceppi)
22 F_AI
Etichettatura più efficiente dei componenti a disegno in modo da non intaccare con adesivo superfici di
montaggio
23 F_AI
Workplace Organization: posizionamento di un cestino per ogni banco ( o sul carrellino) al fine di diminuire la distanza percorsa per la deposizione di rifiuti
24 F_AI Standard Montaggio: evitare dimenticanza tappo di
chiusura ceppo per evitare errori di montaggio
25 F_AI
Workplace Organization: revisione posizionamento in armadietto attrezzature a valore per facilitarne il prelievo e il successivo riposizionamento X 26 F_AI
Ottimizzazione tempi di fasciatura connessi al prelievo della carta e del pluriball, è possibile dotare le varie postazioni di carta, estensibile e pluriball?
X
27 F_AI
Standard di Montaggio: evitare che per scansionare documenti diversi (scheda rendiconto tempi e kanban) si debbano fare più viaggi alla fotocopiatrice
28 F_AI Verifica motivazione rilevamento quota tavola rullo
29 F_AI
Standard di Montaggio: standardizzazione selle sulla dimensione del più grande rullo o identificazione chiara
del tipo di sella
32
2.5 Valutazione dei benefici e dei rapporti benefici/costi
Per ogni azione proposta nel piano devono essere stimati i possibili benefici economici, attesi sul processo di assemblaggio, ed i costi che la loro attuazione comporterebbe. Grazie a queste stime è possibile poi calcolare i rapporti benefici/costi, che rappresentano l’indice necessario a stabilire quanto ciascuna azione possa essere conveniente per l’azienda. Un’importante conseguenza del risparmio di tempo sulle singole attività è la riduzione del
Lead Time complessivo della macchina, per cui è stato possibile prendere in considerazione
anche il “beneficio di produttività”; esso è da intendersi come il valore economico delle macchine che sarebbe possibile produrre in più in un anno come conseguenza dell’aumento della produttività stimata. Nella Tabella 2.4 sono raccolti tutti i valori delle stime effettuate e dei rapporti beneficio/costo per ciascuna azione. Una volta fissato un valore limite di ammissibilità, stabilito a seconda delle esigenze dell’azienda, esso viene utilizzato come riferimento per decidere se procedere o meno con l’applicazione delle voci del piano.
