Appunti Tecnologie di Additive Manufacturing (parte 4 di 4)

Tempo totale di servizio dell'operatore

Tempo totale al servizio dell'operatore = Tempo di attrezzamento + F_s0 = F_s + F_r. L'operatore una volta finite le sue operazioni si dovrà spostare presso un'altra macchina.

Sistema bilanciato

Se il sistema è bilanciato un operatore esegue m operazioni (m macchine sotto controllo) durante il tempo totale macchina. In altre parole, se ad un operatore vengono assegnate m macchine in un ciclo, egli deve servire tutte e macchine - non ci può mai essere un tempo di attesa dell'operatore né un tempo di attesa delle macchine.

Ottenere il bilanciamento

Per ottenere ciò, dobbiamo fare in modo che F_s0 moltiplicato per le m macchine assegnate sia uguale al tempo ciclo della macchina:

T_m = T_m + T_s

Quindi m₁ = ...

Approssimazione del rapporto

Il problema è che ogni volta che andiamo a fare questo rapporto, nella maggior parte dei casi, non verrà mai un numero intero e quindi a quel punto dobbiamo decidere se approssimare per difetto o eccesso.

Tempo macchine per operatore m₂ ≥ m. L'operatore ha un tempo di inattività. Le macchine sono il collo di bottiglia. Il tempo del ciclo è T_m + T_s. Il tempo ciclo è dato dal bottleneck e quindi non è il tempo ciclo delle macchine. Alcune macchine saranno in attesa "starving".

Bottleneck e ciclo operativo

L'operatore è il bottleneck. Il tempo del ciclo è m · (F_s + F_r).

Scelta migliore

Qual è la scelta migliore? La risposta dipende da una valutazione economica.

Valutazione economica

La scelta che per l'azienda è migliore sarà quella che costerà di meno. Se indichiamo con:

• T_so = T_s + T_r
• T_r = l’operatore una volta finite le sue operazioni si dovrà spostare presso un’altra macchina

Se il sistema è bilanciato, un operatore esegue m operazioni (m macchine sotto controllo) durante il tempo totale macchina. In altre parole, se ad un operatore vengono assegnate m macchine in un ciclo, egli deve servire tutte le macchine → non c’è mai un tempo di attesa dell’operatore né un tempo di attesa delle macchine.

Per ottenere ciò, dobbiamo fare in modo che T_so moltiplicato per le m macchine assegnate sia uguale al tempo ciclo della macchina:

m T_so ≥ T_m + T_s

Quindi m ≥ ^{T_m + T_s} / _{Ts + Tr}

Approssimazione e scelta economica

Il problema è che ogni volta che andiamo a fare questo rapporto, nella maggior parte dei casi, non verrà mai un numero intero e quindi a quel punto dobbiamo scegliere se approssimare per difetto o eccesso.

m₂ ≤ m

Scelta economica

Qual è la scelta migliore? La risposta dipende da una valutazione economica. La scelta che per l’azienda è migliore sarà quella che costerà di meno. Se indichiamo con:

• C_L costo orario dell'operatore (€ / hr)
• C_m costo orario della macchina (€ / hr)
• C_pc costo per produrre una singola parte (€ / parte)

Costi per i due casi

Possiamo rilanciare i costi per i due casi:

m = _{Tm + Ts} / ^{T_s + T_v}

m₁ ≤ m

C_pc(m₁) = ( _CL/^m₁ + C_m)(_{m1 + Ts})

m₂ ≥ m

C_pc(m₂) = ( _CL/^m₂ + C_m)(_m2 + _{Ts + Tv})

→ Il valore più piccolo è quello che ottimizzerà i costi per parte e quindi è quello che prendo.

Esempio

Un impianto è costruito da diverse macchine semiautomatiche per lavorazioni finite ognuna di esse richiede 3 min per un ciclo. L'operatore impiega 0.75 min per caricare e scaricare la macchina e 0.20 min per spostarsi tra le macchine. Il costo della macchina è determinabile annualmente rispettivamente a 0.15 €/min e 0.26 €/min.

Soluzione

• T_m = 3 min
• T_s = 0.75 min
• T_T = 0.20 min
• m = (3/0.75) ( > 0.75/0.2) = 3.84
• m₁ = 3
• m₂ = 4
• C_pc(3) = ( 0.26 / (3) + 0.15) ( 3 + 0.75) = 0.88 €
• C_pc(4) = ( 0.26 / (4) + 0.15) ( 4 0.75/0.2 + 0.75 0.2) = 0.82 €

È importante assegnare 6 macchine ad un operatore.

ESEMPIO

• Machine time T_m: 3 min
• Operator service time T_o: 0.75 min
• Repositioning time T_r: 0.2 min
• Operator cost C_op: 0.1 €/min
• Machine cost C_m: 0.9 €/min

→ IL RISULTATO VARIA SE SI CAMBIANO I COSTI