Appunti logistica

1. La determinazione dei tempi di lavoro

Descrizione delle metodologie di misurazione. Arricchire la trattazione con esempi applicativi, ben argomentati.

La misura del tempo di lavoro è quel processo inteso a determinare il tempo richiesto in certe condizioni standard per eseguire determinate operazioni dove per operazione si intende l’insieme delle fasi di lavoro compiute da un addetto o da una macchina o da entrambi presso uno stesso posto di lavoro.

Sono state sviluppate diverse tecniche di misura del lavoro, le più importanti delle quali sono il metodo diretto di misurazione del tempo (stopwatch time), il metodo della campionatura del lavoro (work sampling) e quello dei tempi predeterminati (predetermined time study).

Metodo di misura diretto (stopwatch time)

Il metodo del cronometraggio è una tecnica di misura del lavoro in cui quest’ultimo è osservato direttamente mentre viene svolto. Il metodo stopwatch time è utilizzato per determinare il tempo richiesto da un lavoratore qualificato e ben addestrato per compiere uno specifico compito lavorando a velocità normale.

Un operaio qualificato è un operaio che è fisicamente e mentalmente idoneo a svolgere il lavoro e che possiede l’addestramento, le competenze e le conoscenze necessarie per portarlo a compimento con sufficiente sicurezza, qualità e velocità.

Il metodo della campionatura del lavoro (work sampling)

La metodologia della campionatura del lavoro (work sampling) rappresenta una tecnica di misura dei tempi standard di lavoro che richiede una diretta osservazione del lavoro ma senza l’ausilio del cronometro. Questo fatto permette di ridurre in parte gli effetti psicologici negativi che si riscontrano durante la misurazione diretta dei tempi di lavoro.

La metodologia del work sampling è una tecnica statistica di misura basata sulle leggi di probabilità di un campionamento statistico. Essa consiste nel prendere, per una data attività, un certo numero di osservazioni intermittenti, intervallate temporalmente in maniera casuale e istantanee (brevi).

La metodologia del work sampling può essere utilizzata per calcolare gli standard di produzione. Per certi tipi di operazioni, come, ad esempio, cicli di operazioni particolarmente lunghi, gruppi di attività, lavori che richiedono lavori indiretti (per esempio, movimentazioni) risulta forse la migliore tecnica disponibile.

Riassumendo: la metodologia del work sampling risulta molto utile per misurare operazioni lunghe e non cicliche, dove il metodo diretto cronometrico risulta di scarsa utilità. Le conoscenze tecniche da parte dell’analista risultano praticamente nulle. Uno dei principali limiti della tecnica risiede invece nel fatto che non fornisce una completa e dettagliata analisi di tutte le operazioni elementari su cui si basa il lavoro, cosa invece ottenibile con la misurazione diretta dei tempi di lavoro.

Esempio

Un’organizzazione vuole conoscere la percentuale di tempo durante la quale un operatore è inattivo con una confidenza del 95,5% e una precisione del 5%. Un campione preliminare casuale di 100 osservazioni indica che la percentuale di inattività è pari al 25%. Quale altra analisi è necessaria?

È necessario determinare la dimensione richiesta del campione per il livello di confidenza e per la precisione richiesti. La dimensione desiderata del campione è determinata nel modo seguente:

Visto che sono già state prese 100 osservazioni e ne sono richieste 4800, allora devono essere raccolte altre 4700 osservazioni. Dopo avere svolto l’ulteriore raccolta di osservazioni, occorre verificare il livello di precisione. Per esempio, si supponga che, dopo tutte le osservazioni, la frazione di inattività risulti pari a 0,28. Il livello di precisione sarebbe pari a:

Visto che la precisione del +-(4,6%) è inferiore alla precisione richiesta del 5%, il numero di osservazioni risulta sufficiente. Questo significa che, con il 95,5% di probabilità, la frazione di inattività è compresa tra i due valori seguenti:

f_max = 28% + 0,04628% = 29,3%,

f_min = 28% - 0,04628% = 26,7%.

I risultati sono corretti entro +-(4,6)% del 28% (+-(4,6%)* 28% = 1,3%); conseguentemente il tempo di inattività dell’operatore risulta compreso tra il 26,7% e il 29,3%.

Il metodo dei tempi predeterminati dei movimenti elementari (predetermined time study)

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La progettazione degli imballi

Tipologie di imballi, binomio prodotto-imballo, fasi della progettazione, durata pluriennale di imballi, normativa di riferimento.

Fasi della progettazione

Lo studio del confezionamento riguarda le seguenti attività:

• Studio del tipo di pre-imballo (ad esempio come incartare un singolo cioccolatino, che tipo di materiale utilizzare, come realizzare la chiusura, come facilitare l’apertura, etc.);
• Studio degli accessori (ad esempio che supporto utilizzare per disporre i cioccolatini nella scatola, come separare un piano dall’altro, che scatola utilizzare, etc.);
• Studio dell’imballo esterno (ad esempio che dimensione devono avere gli scatoloni di spedizione, che tipo di pallet utilizzare, come eseguire la pallettizzazione del prodotto per incrementare la stabilità del carico, etc.).

In queste attività è fondamentale conoscere tutte le norme da rispettare.

1) Lo studio del pre-imballaggio (ad esempio decidere in che tipo di contenitore confezionare una bibita) viene svolto in base ai seguenti principali fattori:

• Idoneità in relazione al prodotto;
• Idoneità in relazione all’uso;
• Idoneità in relazione alle esigenze commerciali.

2) Lo studio degli accessori:

Gli accessori vengono studiati e si rendono spesso indispensabili per svolgere le seguenti funzioni:

• Per isolare il materiale pre-imballato (si consideri ad esempio l’utilizzo di veline, oppure di fogli di cartone, oppure di scatole, etc.);
• Per chiudere il pre-imballo (un esempio è costituito dalle appendici di plastica utilizzate per chiudere i contenitori del latte, delle bibite, e permettere la richiusura del prodotto dopo un impiego parziale): questi sistemi vanno studiati in base a fattori del tutto analoghi a quelli considerati nello studio del pre-imballo;
• Per consentire un più facile uso del prodotto (ad esempio i manici di plastica) o per salvaguardare il prodotto (ad esempio i sacchettini assorbitori di umidità da mettere nelle confezioni).

Lo studio integrato del pre-imballo e degli accessori, porta alla definizione di un certo numero di alternative (20÷30) di confezioni del prodotto (ad esempio di scatole contenenti un certo numero di cioccolatini). Queste alternative devono essere valutate e selezionate in base a:

• Considerazioni economiche;
• Aspetti logistici.

Le considerazioni economiche riguardano il costo dei materiali di base utilizzati, il costo associato alla realizzazione delle forme previste, il costo degli adattamenti delle apparecchiature esistenti o delle apparecchiature nuove, l’incidenza della soluzione sui ritmi produttivi, valutazioni sul numero dei possibili fornitori dei materiali, costi legati alla movimentazione dei prodotti, considerazioni sulla possibilità di standardizzazione delle dimensioni, etc.

Gli aspetti logistici riguardano invece l’esame delle varie soluzioni sulla base delle attività necessarie per ottenere il prodotto pallettizzato finito, pronto per la spedizione, che sono:

• Raggruppamento;
• Imballaggio;
• Pallettizzazione.

Delle 5 o 6 alternative selezionate come migliori, verrà studiato l’imballo esterno ovvero il carico pallettizzato da caricare sui vettori di trasporto esterno (UdC, Unità di Carico). I fattori su cui si basa questo studio sono:

• Idoneità in relazione alle sollecitazioni nei trasporti, nelle movimentazioni e negli stoccaggi (ad esempio nell’accatastamento diretto se il magazzino del cliente è del tipo a sovrapposizione diretta delle unità di carico);
• Mantenimento delle caratteristiche di partenza (ad esempio resistenza alla perforazione, impermeabilità all’acqua, etc.);
• Ottimizzazioni dimensionali e di peso (ad esempio UdC del peso di 800÷1000 kg, sono facilmente stoccabili su scaffalature commerciali relativamente poco costose);
• Minimizzazione dei costi delle attrezzature, della movimentazione, dello stoccaggio, della distribuzione, e infine delle attività presso il cliente (ad esempio costi di apertura dell’imballo).

Tipologie di imballi

Il DL n° 22 del 5/2/1997, noto come “Decreto Ronchi”, riporta la seguente definizione di imballaggio: “il prodotto, composto di materiali di qualsiasi natura, adibito a contenere e a proteggere determinate merci, dalle materie prime ai prodotti finiti, a consentire la loro manipolazione e la loro consegna dal produttore al consumatore o all’utilizzatore, e ad assicurare la loro presentazione, nonché gli articoli a perdere usati allo stesso scopo”.

A questa prima definizione generale si aggiungono le seguenti definizioni distintive:

1. Imballaggio per la vendita o primario: imballaggio concepito in modo da costituire, nel punto di vendita, una “unità di vendita” per l’utente finale o per il consumatore (per esempio, il pacchetto di sigarette).
2. Imballaggio multiplo o secondario: imballaggio concepito in modo da costituire una unità di vendita, indipendentemente dal fatto che sia venduto come tale all’utente finale o al consumatore, o, che serva soltanto a facilitare il rifornimento degli scaffali nel punto di vendita. Può essere rimosso dal prodotto senza alterarne le caratteristiche (per esempio, la stecca di sigarette).
3. Imballaggio per il trasporto o terziario: imballaggio concepito in modo da facilitare la manipolazione e il trasporto di un certo numero di unità di vendita oppure di imballaggi multipli per evitare la loro manipolazione e i danni connessi al trasporto, esclusi i container per i trasporti stradali, ferroviari marittimi ed aerei (per esempio, lo scatolone che contiene più stecche di sigarette).

Il pallet è sicuramente l’imballaggio terziario più diffuso per lo stoccaggio, la movimentazione e la distribuzione delle merci: secondo la UNI ISO 445 è una “piattaforma orizzontale caratterizzata da un’altezza minima compatibile con la movimentazione tramite carrelli transpallet e/o carrelli elevatori a forche e altre appropriate attrezzature di movimentazione, impiegata come supporto per la raccolta, l’immagazzinamento, la movimentazione ed il trasporto di merci e di carichi”.

Norme

Norme UNI per pallet (800x1000, 1000x1200) garantiscono durata media dai 5 ai 7 anni.

Negli anni ‘90 l’esigenza di una standardizzazione, finalizzata a favorire la interscambiabilità di pallet uguali per evitare la “rottura”, ovvero la scomposizione delle UdC lungo il trasporto, ma anche per motivi di affidabilità, sicurezza e di abbandono del pallet a perdere con conseguenti riduzione di risorse ambientali, trova finalmente piena realizzazione nello standard 800x1200 EUR-EPAL, definito dalle norme UIC 435-2 per la produzione e UIC 435-4 per la riparazione.

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Il sistema CIM per la gestione integrata della fabbrica

Descrizione, principali componenti e funzioni, logiche di controllo. Arricchire la trattazione con schemi esemplificativi.

Sistema CIM (Computer Integrated Manufacturing - fabbricazione integrata col calcolatore) ovvero della gestione computerizzata di tutte le attività aziendali, siano esse produttive (fabbricazione, assemblaggio, flusso dei materiali, flusso delle informazioni da e per il processo) o di servizio (acquisizione degli ordini, distribuzione e spedizione, approvvigionamento, gestione dei materiali e dei magazzini, manutenzione, gestione dei costi di produzione, gestione amministrativa, etc.).

Un centro di lavoro CNC è una macchina utensile universale capace di eseguire lavorazioni diverse su pezzi differenti, dotata di magazzino mobile porta-utensili in grado di mantenere disponibili anche più di 100 utensili diversificati come frese, punte per forare, etc.

Le attività di svariate macchine CNC e di un singolo robot possono essere incorporate in un unico sistema che produce un pezzo specifico o parecchi pezzi costituenti una “famiglia” aventi geometria simile. Questa struttura è indicata con il nome di cella di fabbricazione (Fig. 2.1 tratta da /2/). Il calcolatore della cella è interfacciato con i calcolatori del robot e delle macchine CNC. Esso riceve segnali di “completamento lavoro” delle macchine e fornisce istruzioni al robot di caricare e scaricare le macchine e di cambiare i loro utensili. Il software include strategie che permettono la gestione di situazioni speciali quali avaria di una macchina, rottura di un utensile, ed altre.

L’attività di molte celle di fabbricazione può essere coordinata tramite l’ausilio di un sistema di trasporto automatizzato dei materiali. Questo è il più alto livello gerarchico nel controllo di flusso di un impianto manifatturiero ed è indicato con il nome di FMS (Flexible Manufacturing System - sistema flessibile di fabbricazione). I pezzi prodotti dall’FMS possono essere quindi assemblati nel prodotto finale.

Più stazioni automatiche di assemblaggio per una “famiglia” di prodotti costituiscono un sistema flessibile di assemblaggio FAS (Flexible Assembly System – sistema flessibile di assemblaggio). Anche le attività di collaudo e verifica dei prodotti possono essere automatizzate attraverso dispositivi automatici (Computer Aided Testing – CAT), eventualmente assistiti da robot.

Il flusso fisico dei materiali all’interno dei sistemi flessibili di fabbricazione (FMS) e assemblaggio (FAS) è assicurato da sistemi utilizzanti trasportatori automatici che possono essere rigidi o flessibili.

Particolarmente interessanti ed innovativi risultano i sistemi automatici di trasporto di tipo flessibile che utilizzano carrelli AGV (Automated Guided Vehicle) a guida automatica di diverso tipo (induttiva, laser, ottica, magnetica, a radiofaro, a riconoscimento visivo, etc.). Il carrello AGV, sempre equipaggiato con un calcolatore, si muove lungo percorsi anche complessi ed estremamente flessibili, determinati dal sistema di guida, scambiando automaticamente materiali (pezzi o utensili, fissati su pallet o altri dispositivi) con centri di lavoro, celle di lavorazione o stazioni di assemblaggio eventualmente con l’ausilio di robot.

Il sistema centrale provvede in tempo reale al controllo della guida, al rilievo delle posizioni della flotta, alla gestione delle richieste di trasporto secondo determinate regole di priorità e alla elaborazione degli ordini di missione per i singoli carrelli. Questo calcolatore del sistema di trasporto può essere interfacciato con quello centrale del sistema CIM aumentando il livello di integrazione logistica.

Esiste infatti la possibilità di sostituire i sistemi di immagazzinamento tradizionali con magazzini intensivi automatizzati, caratterizzati da alti scaffali (fino a 30-35 metri) serviti da dispositivi di carico e scarico automatici, detti trasloelevatori; questi sono dotati di computer di bordo interfacciato con un calcolatore principale per la gestione dell’intero magazzino.

Il calcolatore di gestione del sistema consente di ottimizzare le operazioni di deposito e prelievo, i percorsi e le altre funzioni operative attraverso svariate politiche gestionali e può essere collegato con il calcolatore centrale del sistema CIM (ovvero dell’Azienda) aumentando ulteriormente il livello di integrazione del flusso fisico dei materiali.

Integrando i sistemi automatici di fabbricazione (FMS), di assemblaggio (FAS), di movimentazione (con AGV) e di trasporto (con trasloelevatori) con i sistemi di gestione dei materiali (per esempio approvvigionamento con tecnica MRP) e di programmazione della produzione si ottiene la piena integrazione e automazione del flusso logistico (fisico e informativo) ovvero la “logistica integrata”.

Un sistema di controllo automatico di un processo produttivo è tipicamente costituito da:

• 1) Strumentazione, costituita da trasduttori e catene di misura, per l’acquisizione delle informazioni dello stato del campo delle variabili di processo (pressioni, temperature, concentrazioni, portate di fluidi, velocità di organi in movimento, pos