Capitolo 2
POSSIBILE EVOLUZIONE
2.1. Problematiche riscontrate
In seguito all’esame della situazione attuale dell’azienda occorre analizzare le problematiche riscontrate relativamente al sistema di gestione ed alla raccolta delle informazioni tecnologiche acquisite.
A tal fine è necessario analizzare i singoli processi che costituiscono il sistema produttivo per individuare gli aspetti critici che devono essere affrontati.
Uno dei limiti rilevati riguarda la fase di registrazione di un nuovo ordine; attualmente infatti non è previsto l’impiego di alcuno strumento che consenta di attuare una classificazione delle commesse.
Per questo motivo non è realizzabile un collegamento fra un nuovo elemento e altri simili presenti in archivio, che permetterebbe di accedere alle informazioni raccolte al fine di rendere più rapida la stesura del ciclo di lavorazione e della lista utensili.
Per lo stesso motivo anche nel caso di “modifica del progetto” occorre stilare un nuovo ciclo di lavorazione, anche se le variazioni riguardano solo poche operazioni secondarie. Non sono quindi facilmente reperibili dati ed informazione relativi a pezzi simili dei quali sia stato già elaborato ed eseguito il ciclo di lavorazione e dai quali sia possibile ricavare sequenze di operazioni, utensili o parametri di taglio ottimizzati.
Attualmente la possibilità di identificare insiemi di elementi con caratteristiche morfologiche e tecnologiche simili è legata all’esperienza degli operatori; è evidente che tale modo di operare non permette di incrementare l’efficienza e la rapidità di risposta, che costituiscono gli obiettivi principali di qualsiasi azienda.
Un altro notevole limite riscontrato riguarda la fase di “realizzazione dei cicli” ; Tebis, il programma CAM attualmente impiegato, pur essendo concepito come supporto alla stesura di cicli di fabbricazione, non fornisce indicazioni riguardo gli utensili ed i parametri di taglio da adottare; questa restrizione costituisce un ostacolo nel cammino verso un’elevata competitività, soprattutto considerando che l’elaborazione dei cicli rappresenta una fase fondamentale per lo svolgimento dell’attività produttiva dell’azienda.
Occorre infatti evidenziare che utensili e parametri di taglio sono attualmente stabiliti dal singolo operatore di macchina sulla base delle proprie conoscenze, utilizzando come unico riferimento i generici dati indicati nei manuali dei produttori di utensili.
In seguito a tutto questo accade con una certa frequenza che l’utensile oppure i parametri scelti non siano ottimizzati per la lavorazione in corso; tale situazione genera inconvenienti che possono manifestarsi con l’insorgenza di fenomeni vibratori dannosi come con una cattiva finitura superficiale dell’elemento lavorato.
Diviene indispensabile a questo punto per gli operatori di macchina, fare ricorso alla propria sensibilità e variare manualmente i parametri di taglio per mezzo di appositi comandi a bordo macchina, fino ad ottenere condizioni di lavorazione efficienti.
Tale situazione è ulteriormente aggravata dal fatto che una produzione altamente diversificata come quella eseguita dall’azienda esaminata, unita al diffondersi di nuove tipologie di utensili specialistici, ha condotto ad un notevole incremento del numero di utensili impiegati in officina.
Si presentano quindi ulteriori difficoltà riguardo la selezione e la localizzazione degli utensili e dei dispositivi accessori necessari allo svolgimento delle lavorazioni, specialmente tenendo conto che tali attività vengono svolte dagli operatori di macchina sulla base dell’esperienza maturata e della propria “memoria”.
Infine non è prevista alcuna procedura per il controllo dell’usura degli utensili che ne permetta un’affidabile stima della vita residua.
L’eventuale sostituzione del singolo utensile viene effettuata in seguito all’insorgere di vibrazioni anomale rilevate dall’operatore di macchina; queste misure possono rivelarsi inadeguate ad evitare una cattiva finitura superficiale ed a scongiurare la possibilità di rottura dell’utensile durante la lavorazione del pezzo.
Dall’analisi svolta risulta quindi una carenza nella disponibilità di informazioni che comporta un rallentamento dello svolgimento dei principali processi produttivi; tale carenza è causata dall’assenza di strumenti adeguati che permettano la raccolta, la catalogazione e l’accessibilità dei dati e delle conoscenze sviluppate durante lo svolgimento dell’attività produttiva.
Le risorse informative costituiscono per l’azienda una risorsa preziosa in una gestione efficiente; è però necessario che il personale abbia informazioni adeguate per lo svolgimento dei propri compiti e che tali informazioni siano prontamente accessibili in funzione delle esigenze del momento.
Occorre quindi adottare un sistema informativo che permetta di raccogliere, classificare e rendere disponibili dati ed informazioni utili in modo da costituire un importante patrimonio di conoscenze tecnologiche; diventa così possibile creare un collegamento fra gli elementi nuovi e quelli presenti in archivio che consenta di semplificare e ottimizzare le fasi di elaborazione dei cicli e di definizione degli utensili e dei parametri di taglio.
In particolare occorre inserire all’interno di tale sistema informativo un modulo che permetta di controllare l’insieme di utensili presenti in officina, in modo da poterne determinare la posizione e la vita utile, fornendo così un prezioso supporto per un monitoraggio efficiente degli utensili stessi.
2.2. Proposte di sviluppo
In seguito all’analisi delle attività che costituiscono il sistema produttivo dell’azienda sono emerse rilevanti problematiche, comuni alla maggior parte delle numerose piccole e medie imprese che operano in un ambiente complesso come quello esaminato; risulta quindi evidente la necessità di individuare ed applicare una metodologia che consenta di superare i limiti rilevati al fine di ridurre il dispendio di energie dedicate allo studio del ciclo di lavorazione ed al monitoraggio degli utensili, con una conseguente riduzione dei costi produttivi.
La soluzione delle problematiche riscontrate passa attraverso l’individuazione di un opportuno sistema di gestione che consenta all’azienda di :
• migliorare l’efficienza tramite un maggiore controllo dei processi produttivi; • ridurre i tempi e i costi correlati alle varie attività svolte;
• rispondere rapidamente alle richieste del cliente;
• definire in maniera semplice la lista utensili di nuove commesse; • stabilire per la singola operazione parametri di taglio ottimizzati;
• adottare apposite procedure per la localizzazione ed il controllo della vita residua degli utensili.
Il manifestarsi in maniera sempre più evidente di tali esigenze negli ultimi anni ha condotto allo studio di numerosi sistemi per la gestione dei dati di prodotto e della memoria tecnologica aziendale; fra questi è risultata particolarmente efficace la metodologia definita Group-Technology.
La Group-Technology è uno strumento per la razionalizzazione dei processi di produzione che si basa sul concetto d’identificazione, classificazione e raggruppamento di prodotti aventi similitudini morfologiche e tecnologiche, al fine di produrre in modo più rapido ed efficiente attraverso la standardizzazione di parti e processi.
E’ evidente, infatti, che la produzione di pezzi aventi in comune caratteristiche tecnologiche e di forma può essere eseguita adottando sequenze di lavorazioni, macchine, attrezzature ed utensili simili.
Precedenti gruppi di studio coordinati dal Dipartimento di Ingegneria della Produzione dell’Università di Pisa hanno analizzato recentemente la situazione dell’azienda al fine di elaborare un primo sistema di classificazione in famiglie di pezzi, al fine di perseguire un migliore sfruttamento delle risorse impiegate nell’elaborazione del ciclo di lavorazione di pezzi caratterizzati da similitudini morfologiche e tecnologiche.
In seguito all’analisi della produzione del reparto macchine CNC, vista la notevole complessità dei pezzi lavorati, si è rivelato necessario integrare il sistema di classificazione dei pezzi in famiglie omogenee, così come previsto dalla Group Technology , con un ulteriore processo di catalogazione delle singole lavorazioni che sono effettuate sui pezzi prodotti.
Partendo quindi da una classificazione in famiglie sulla base della descrizione morfologica- -tecnologica dei pezzi, è essenziale compiere un’analisi delle lavorazioni eseguite sugli elementi caratteristici di ciascuna famiglia, così da avere a disposizione le informazioni necessarie per la determinazione dei cicli di fabbricazione degli elementi considerati.
Queste considerazioni conducono verso l’adozione di una tecnologia CAPP ( Computer Aided Process Planning ) di tipo “semigenerativo”.
L’impiego di tale metodologia, che sarà trattata in maniera approfondita nel Capitolo 3, si fonda sulla classificazione in famiglie degli elementi prodotti, eseguita secondo criteri di similitudine tecnologica e morfologica; successivamente, tramite l’analisi dei cicli di lavorazione di tali famiglie di pezzi, risulta possibile creare un archivio di informazioni che renda rapidamente disponibile l’insieme di conoscenze tecnologiche aziendali in base al quale è possibile generare il ciclo di fabbricazione dei nuovi elementi commissionati.
L’adozione della procedura descritta, avvalendosi del sostegno fornito dall’organizzazione in famiglie di pezzi ottenuta applicando la Group Technology, permette quindi di elaborare il ciclo di lavorazione per un generico elemento ricercando nell’archivio le varie operazioni necessarie alla realizzazione e ricombinandole opportunamente.
Tuttavia, secondo quanto emerso dall’analisi svolta nei paragrafi precedenti, il cammino da percorrere verso la compiuta realizzazione di un efficiente sistema CAPP semigenerativo, in grado di fornire un significativo supporto alla pianificazione ed al controllo delle attività produttive, deve necessariamente passare attraverso la definizione di una metodologia per la gestione degli utensili.
Lo scopo di questo studio consiste nell’elaborazione e applicazione concreta alla produzione del reparto CNC della “MPT” di un sistema di controllo degli utensili e dei dispositivi accessori impiegati al fine di realizzare uno strumento per la selezione e la localizzazione dei numerosi componenti presenti in officina, anche in vista di una possibile adozione da parte di qualsiasi realtà industriale metalmeccanica che intenda organizzare la propria attività produttiva in maniera efficiente, incrementando qualità e competitività .
Il lavoro svolto presso l’azienda MPT (Meccanica Precisione Toscana) è stato quindi rivolto all’analisi delle diverse attività che costituiscono il processo produttivo, dedicando particolare attenzione agli aspetti legati alla gestione degli utensili.
Una fase fondamentale di tale lavoro ha riguardato l’individuazione di quelle informazioni significative che permettano di monitorare ogni singolo componente presente in officina attraverso la realizzazione e l’impiego dell’archivio utensili.
A tal fine è stato necessario seguire i cicli di lavorazione di alcune commesse direttamente a bordo macchina con lo scopo ricavare dati relativi ai parametri di taglio ottimali e alla durata degli utensili utilizzati.
Infine è stato necessario individuare uno strumento che consentisse di localizzare all’interno dell’officina i singoli utensili e di collegare a ciascuno di essi l’insieme di dati e conoscenze raccolti durante le lavorazioni.
Il complesso di informazioni e metodologie di lavoro introdotte consente di minimizzare i tempi di localizzazione e preparazione degli utensili, oltre che ridurre i tempi di lavorazione attraverso l’eliminazione di interruzioni causate dall’impiego di utensili impropri od usurati; inoltre permette di limitare la duplicazione degli utensili grazie ad un utilizzo più efficiente, con conseguente riduzione del parco utensili e dei relativi costi.
Secondo queste considerazioni si svolgerà il presente lavoro le cui fasi principali riguarderanno:
• lo studio e l’elaborazione del ciclo di fabbricazione eseguito nel reparto CNC al fine di ricavare dati utili relativi alle lavorazioni eseguite da ciascun utensile;
• la rielaborazione delle informazioni rilevate, dei tempi di lavorazione e dei parametri di taglio da associare ad ogni singola operazione;
• la realizzazione di un archivio contenente i dati significativi (parametri di taglio, tempi, localizzazione, vita utile residua) relativi all’insieme di utensili impiegati nel centro di lavoro;
• la definizione di un insieme di caratteristiche che consentano di catalogare in maniera corretta gli utensili impiegati, in base al materiale lavorato, al tipo di lavorazione eseguita e alla geometria;
• il trasferimento ad un sistema computerizzato della conoscenza tecnologica e delle esperienze lavorative maturate dall’azienda;
• la definizione di una metodologia che consenta all’utente di definire la lista utensili di un nuovo elemento utilizzando il supporto fornito dall’archivio contenente le numerose informazioni raccolte.
• La definizione di un opportuno sistema di monitoraggio che permetta di rilevare e registrare le informazioni relative alla vita degli utensili e dei dispositivi accessori impiegati all’interno dell’azienda.
A questo punto, al fine di elaborare una soluzione efficace che consenta di affrontare correttamente le problematiche indicate, è necessario definire in maniera approfondita la struttura ed i principi di funzionamento su cui si fondano i sistemi CAPP in modo da conoscere sia i benefici conseguibili che le difficoltà legate all’applicazione di tale metodologia.
