Ottimizzazione della produzione
In questo capitolo si descrivono nel dettaglio le procedure adottate, col fine di ridurre al minimo i costi totali ed i tempi di lavorazione.
Il lavoro è stato eseguito sia sulla gestione degli ordini e del magazzino, sia su piccole modifiche al progetto atte a ridurre i tempi di montaggio.
8.1 Scelta del formato lamiera
La ditta SIEM-FUSANI si rifornisce da sempre con i seguenti formati di lamiera, relativi al DATEC, indicati in tabella e acquistati al prezzo indicato.
Tipo di materiale Formato
lamiera(mm) Peso lamiera(kg) €/kg €/lamiera
Aisi 304 sp. 0.8mm 3000x1500 28,8 2.7 77,76 Aisi 304 sp. 0.8mm satinato 3000x1500 28.8 2.7 78.76 Aisi 304 sp. 1mm 2000x1000 16 2.4 38,4 Aisi 304 sp. 1.5mm 3000x1500 54 2.4 129,6 Al preverniciato bianco sp. 3000x1500 24.3 4.15 100.85 Al5754 sp. 2.5 mm 3000x1500 30,4 3.7 112,85
Nella tabella sottostante è invece riportata la quantità di lamiera necessaria per la realizzazione di un lotto di 12 DATEC con i formati scelti.
Tipo di materiale Lamiere x 12 Datec Costo Carpenteria Datec (€) Aisi 304 sp. 0.8mm 2 12.96 Aisi 304 sp. 0.8mm satinato 2 12.96 Aisi 304 sp. 1mm 7 22,40 Aisi 304 sp. 1.5mm 1 10.80 Al preverniciato bianco sp. 2m 12 100.85 Al5754 sp 2.5 mm 2 18.81
Analizzando il nesting della carpenteria, si è rilevato che i maggiori sprechi di materiale si hanno sull' AISI 304 satinato e sull'alluminio pre-verniciato bianco e si è proceduto quindi ad un analisi economica.
Ordinando diversi formati dei fogli di lamiera si ottengono i seguenti risultati, riportati nella tabella sottostante.
Tipo di materiale Formato
lamiera(mm) Peso lamiera(kg) €/kg €/lamiera
Aisi 304 sp. 0.8mm satinato 3000x1500 28,8 2.7 77,76
Aisi 304 sp. 0.8mm satinato 3000x1250 24 2.85 68.4
Al preverniciato bianco sp. 2m 3000x1500 24.3 4.15 38,4
Al preverniciato bianco sp. 2m 2000x1000 10.8 5.15 56 Tipo di materiale Lamiere x 12 Datec Costo Carpenteria Datec (€)
Aisi 304 sp. 0.8mm satinato 2 12.96
Aisi 304 sp. 0.8mm satinato 2 11.44
Al preverniciato bianco sp. 2m 12 100.85
Al preverniciato bianco sp. 2m 18 84
Adottando il nuovo formato lamiera si ottiene quindi un risparmio complessivo di 18.37 €.
8.2 Fissaggio scheda elettronica
Il fissaggio della scheda elettronica alla carpenteria è un' operazione molto delicata, in quanto è necessario che non si verifichino contatti diretti fra scheda ed alluminio, per evitare lesioni della stessa durante il funzionamento, quando si vengono a formare moti vibratori.
La scheda elettronica viene fornita direttamente dalla GAC con 5 fori adibiti al fissaggio. La distanza normale fra la scheda e la carpenteria deve essere uguale o superiore a 8mm.
8.2.1 Soluzione precedentemente adottata
La prima soluzione adottata è stata quella di utilizzare 5 inserti filettati, 5 distanziali e 5 viti di lunghezza adeguata.
I fori realizzati sulla scheda hanno diametro di 5.5 mm e quindi risulta necessario utilizzare viti M5.
Sulla lamiera, in prossimità della zona di attacco della scheda venivano realizzati 6 fori esagonali mediante taglio laser e successivamente venivano applicati inserti filettati M5 a testa cilindrica sottile mediante l'apposita pistola ''spara inserti''.
Successivamente si posizionavano cinque distanziali cilindrici forati di spessore 8mm concentricamente ai fori realizzati sulla lamiera ed infine si posizionava la scheda elettronica con i fori concentrici ai distanziali.
Figura 8.1: Vecchio sistema di fissaggio scheda elettronica
8.2.2 Soluzione attualmente adottata
La soluzione precedente comportava un impiego di tempo totale variabile fra 15 e 20 minuti, tempo che è subito sembrato eccessivo per un operazione così semplice.
Sono state così analizzate possibili soluzione alternative, delle quali una è stata adottata. Attualmente si utilizza un distanziale conico a pressione in plastica della ditta Essentra. Tale distanziale è formato da due parti coniche e una parte cilindrica centrale che regola la distanza ed è sufficiente spingere con una leggera forza le parti coniche all'interno dei fori; la loro forma, infatti, permette l'inserimento mediante applicazione della forza in direzione del foro per compressione del cono, il cui diametro di base è ovviamente superiore a quello del foro e non permette quindi lo sfilamento spontaneo.
Applicando questa soluzione, i fori sulla lamiera V8 vengono realizzati cilindrici e non esagonali e non risulta necessario utilizzare altri componenti.
Il tempo di fissaggio della scheda risulta ora ridotto a 5 minuti, con un risparmio di tempo pari a 10/15 minuti .
Risulta inoltre ridotto il costo dei materiali.
Si riporta il disegno costruttivo del distanziale ed un esempio di fissaggio realizzato con lo stesso.
Figura 8.2: Distanziale conico prodotto dalla ditta Essentra
8.3 Nesting coibentazione
Esistono sostanzialmente due tipi di materiale da coibentazioni utilizzati per il modello RTV che vengono venduti nei seguenti formati:
Materiale Spessore Area Formato
Basotech 20mm 2.5 m^2 2000x1250
Polyfoam 20mm 0.713m^2 1238x580
Polyfoam 30 0.713m^2 1230x580
Il materiale viene attualmente tagliato in ditta utilizzando un semplice taglierino, operazione che richiede molto tempo.
E' stato quindi preparato un nesting della coibentazione con la duplice funzione di ridurre al minimo gli scarti di lavorazione e, allo stesso tempo, richiedere un preventivo a ditte specializzate per il taglio che avviene a filo caldo oppure a fresa.
Utilizzando tale nesting sono state preparate delle ''maschere'' in lamiera che ricalcano il profilo dei vari particolari in coibentazione
Per ridurre gli scarti si è inoltre deciso di dividere in due parti il particolare CV_4 e successivamente riunirli utilizzando silicone caldo.
Si riporta a titolo di esempio il nesting relativo al polyfoam sp30 con il quale si riesce ad ottenere il kit per un RTV utilizzando 4 fogli.
8.3.1 Taglio coibentazione esterno
Il taglio e l'incollaggio della coibentazione necessitano di un tempo di lavorazione molto elevato, pari a 275 minuti complessivi supponendo di utilizzare un solo addetto.
Tale tempo risulterebbe drasticamente ridotto nel caso in cui si riuscisse a fare tagliare il materiale da ditte esterne che possano fornirlo già adesivizzato sul retro; in quel caso l'operatore dovrebbe semplicemente rimuovere lo sticker e applicare la coibentazione sulla carpenteria esterna.
Di conseguenza il tempo di taglio sarebbe annullato mentre il tempo di incollaggio sarebbe ridotto a circa 40 minuti, tempo rilevato su un kit di prova.
A tal proposito si è inviato il nesting coibentazione a più ditte esterne per richiedere un preventivo.
Durante questa analisi economica sono sorti sostanzialmente due problemi.
- Le ditte che tagliano la coibentazione a filo caldo, più economiche, non possono tagliare il basotech in quanto, riscaldato, emana fumi tossici, mentre ditte fornite di fresa, più care, possono eseguire la lavorazione.
- Non è stato possibile trovare una ditta che fornisca e lavori quel tipo di materiale ed è quindi necessario ordinare il materiale, farlo recapitare alla ditta di taglio ed infine farlo arrivare in azienda lavorato.
Supponendo un costo orario dell'operatore pari a 22€/h la lavorazione attualmente costa intorno ai 100 € per macchina.
La soluzione che verrà adottata già da novembre è una via di mezzo fra tutte le soluzioni proposte:
- Il taglio e l'incollaggio del basotech continuerà ad essere realizzato internamente con un
dispendio di tempo pari a : *275( ) 40min
) ( 7 ) ( 1 = e tempoTotal tali pannelliTo sotech pannelliBa
- Il polyfoam verrà acquistato da una ditta di Pistoia e consegnato ad una ditta di Lucca per essere tagliato a filo caldo e munito di sticker adesivi.
Il tempo di incollaggio del solo Polyfoam è quindi stimato in 35 min (13€)
Acquistando un minimo di 60 kit, il costo della lavorazione è fissato a 15€ per DATEC, a cui va aggiunto il costo del trasporto supplementare di 300,€.
- Il paragone dei costi deve ovviamente essere effettuato sul lotto di riordino (60 macchine)
• Costi attuali per realizzare 60 macchine: € 6050 min 60 275 * 60 * € 22 = = macchina macchine h Ca
• Costi per 60 macchine affidando le lavorazioni all'esterno. 2555 60 300 € 15 * 60 60 * ) 60 min 35 min 40 ( * € 22 + + + = = macchina macchine macchine h Cnew €
I costi della materia prima e del trasporto comune alle due soluzioni non sono stati considerati in quanto sono uguali in entrambe le soluzioni.
8.4 Preventivo taglio e piega tubi in rame
Il taglio e la piega di un kit completo di tubi in rame impiega circa 2h e quindi un costo di lavorazione di 45 €.
Il costo dei soli tubi è, invece, di 14€.
Per abbattere completamente i tempi di produzione si è realizzato il modello solido dei tubi con il software solid-works e se ne è calcolato lo sviluppo.
Questo sviluppo, assieme alle viste 2D, è servito per richiedere un preventivo di taglio e piega alla stessa ditta che ci fornisce il materiale la quale è dotata di macchine a controllo numerico per la piega dei tubi.
In questo caso il risultato è stato molto positivo, poiché un kit completo ci viene fornito alla cifra di 22,€, già comprensivo del materiale, con un risparmio netto di 37 euro per macchina. Si è quindi proceduto ad emettere il primo ordine per 60 macchine.
Nella figure seguenti si riportano il preventivo per entrambi i modelli di VMC e la messa in tavola del tubo TV_1.
8.5 Schema elettrico
Al fine di ridurre la possibilità di errore nel cablaggio dei cavi alla scheda elettronica e per velocizzare il lavoro dell'operatore è stato preparato uno schema elettrico utilizzando il software autocad.
Tale schema è stato utilizzato anche per richiedere preventivi per il cablaggio a ditte esterne. L'idea è quella di consegnare un lotto di schede elettroniche alla ditta, la quale provvederà autonomamente a rifornirsi del materiale elettrico necessario ed al cablaggio.
Attualmente non sono stati trovati accordi ragionevoli con le ditte della zona ed il lavoro prosegue come indicato nel capitolo 4.
Nella figura sottostante si mostra lo schema elettrico realizzato.
8.6 Procedura di montaggio
Si è realizzata una procedura di montaggio standard per facilitare il compito agli addetti durante la realizzazione delle VMC.
8.7 Sequenza di produzione
Il target di produzione è stato fissato in 20 macchine mensili, con la priorità di avere almeno due macchine pronte entro la metà del mese(decimo giorno).
Si hanno due addetti alla produzione della macchina Datec, che seguono il seguente orario lavorativo:
08.00-12.00( con pausa caffè di 10 minuti) e 13.00-16.00(con pausa di 10 minuti).
Si hanno quindi a disposizione 2 addetti *8 ore lavorative *60 minuti orari - 20 minuti di pausa = 940 minuti totali di lavoro giornalieri.
L'organizzazione del montaggio deve essere fatta in modo da minimizzare i tempi di attrezzaggio.
Si opta per produrre a lotti di 10 macchine ogni 10 giorni ed in modo tale da avere le prime macchine pronte entro il settimo giorno lavorativo del mese.
Giorno 1- La carpenteria è già stata tagliata e piegata per tutte e 10 le macchine e si trova
disposta negli appositi scaffali.
Entrambi gli addetti dedicano l'intera mattinata (600 minuti) all'applicazione degli inserti filettati sulla carpenteria di tutte e 10 le macchine.
Durante il pomeriggio si prosegue con il montaggio della carpenteria esterna (60 min per macchina) utilizzando tutti e 360 i minuti a disposizione degli operatori che montano, quindi, sei strutture esterne.
Giorno 2
Le prime due ore della mattinata sono dedicate al montaggio delle ultime quattro carpenterie
esterne.
Successivamente i due operai addetti procedono (sempre lavorando assieme) al taglio e incollaggio con silicone del basotech, nonché all'incollaggio del polyfoam che è acquistato già tagliato e adesivizzato, operazione che richiede 75 minuti per macchina.
Tale operazione può essere eseguita per tutte e 10 le macchine entro le 6 ore lavorative rimanenti della giornata.
E' bene che tale operazione sia terminata alla fine del secondo giorno, in modo da poter liberare la zona di lavoro per il giorno successivo.
Giorno 3
L'operazione successiva è quella del taglio dei cavi elettrici, operazione necessaria per proseguire con il montaggio del cuore e i successivi test.
Ricordando che il tempo di taglio è stimato in 50 minuti per macchina, vengono utilizzate 4 ore della mattinata per questa operazione, mentre l'ora successiva viene usata per attrezzare il banco di montaggio nella zona di saldatura.
Nel pomeriggio si procede alla realizzazione del primo ''cuore'' ed alla carica dell'azoto per eseguire il primo test durante la notte.
Giorno 4
Si controlla la tenuta della prima macchina testata con azoto e si procede alla realizzazione di altri 4 assemblati e alla carica dell'azoto. Queste operazioni impiegano l'intera giornata lavorativa.
Giorno 5
Si controlla la tenuta delle quattro macchine realizzate il giorno precedente.
Un' operatore procede con la carica del gas R400C e la ricerca di eventuali fughe con l'apposito strumento (45 minuti per macchina), mentre il secondo inizia il cablaggio di tutti i cavi rimanenti sulla scheda elettronica (120 minuti per macchina).
Nell'ora successiva si realizza il cablaggio di un' ulteriore scheda con i due operatori che lavorano sinergicamente.
Nel pomeriggio si procede al cablaggio delle due restanti schede elettroniche, al trasferimento dei ''cuori'' nella zona di assiemaggio finale, ed all'attrezzatura di tale zona.
Giorno 6
Si procede al montaggio su tutte e cinque le macchine di tutti i componenti termodinamici rimanenti, del free-smart e dei componenti elettronici.
Si collegano i cavi ancora non utilizzati a tutti i componenti termodinamici ed elettronici utili ( pressostati,termostati etc.) ed infine si procede all'assiemaggio finale e all'applicazione di adesivi e targhette.
Si esegue inoltre il test di temperatura e rumorosità e si procede infine con l'imballaggio finale.
Anche in questo caso i tempi sono abbastanza stretti e se necessario viene autorizzata un'ora di straordinario.
A questo punto, alla fine del sesto giorno, sono disponibili le prime 5 macchine della produzione.
Giorno 7-8-9-10: vengono semplicemente ripetute le stesse identiche operazioni dei giorni 3
(solo pomeriggio), 4, 5, 6.
Al termine dell'ultimo giorno lavorativo del ciclo si procede alla pulizia e alla messa in ordine del luogo di lavoro.
