Appunti Progettazione dei processi produttivi

3)NUMERO DI STAZIONI DI LAVORO E LAYOUT DI SISTEMA

l numero di workstation esercita una forte influenza sulle prestazioni del sistema di produzione in

termini di capacità produttiva, produttività, costo unitario del lavoro e manutenibilità.

Se si indica il numero di stazioni di lavoro nel sistema con il simbolo n, mentre le singole stazioni

di un sistema di produzione si identificano con il pedice i, dove i=1, 2, ..., n, si può facilmente

identificare i parametri delle singole workstation, come il tempo di funzionamento o il numero di

lavoratori in una stazione.

Aumentando il numero di stazioni, aumenta la quantità di lavoro e c’è un vantaggio sinergico

ottenuto da più stazioni che lavorano in modo coordinato piuttosto che in modo indipendente.

Strettamente correlato al numero di postazioni di lavoro è la disposizione delle postazioni stesse,

cioè, come le stazioni sono disposte.

I layout delle workstation organizzati per il routing variabile possono avere un notevole numero di

possibili configurazioni, mentre i layout organizzati per il routing fisso sono di solito disposti in

modo lineare. La disposizione delle i-esime stazioni, sono, inoltre, un fattore importante nel

determinare quale è Il sistema di movimentazione dei materiali più appropriato.

LIVELLO DI EQUIPAGGIAMENTO

Il livello di equipaggiamento di una workstation, simbolizzato Mi, è la porzione di tempo in cui

un lavoratore è presente sulla stazione.

Se Mi = 1 per la stazione i, significa che un lavoratore deve essere presente costantemente

sulla stazione.

Se un lavoratore gestisce quattro macchine automatiche contemporaneamente, si ha che

Mi = 0,25 per ciascuna delle quattro macchine, assumendo che ciascuna macchina richieda la

stessa quantità di attenzione.

Sulle singole workstation di una linea di assemblaggio può capitare che ci siano stazioni in cui più

lavoratori eseguono i compiti di assemblaggio simultaneamente, in questo caso Mi = 2 o 3 o

anche più.

In generale, i valori alti di Mi (Mi ≥ 1) indicano che sulla workstation sono in atto operazioni

manuali, mentre valori bassi (Mi < 1) denotano una qualche forma di automazione.

Includendo l'automazione nello schema di classificazione precedentemente descritto, si hanno

due possibili livelli di automazione per le singole stazioni e tre possibili livelli per i sistemi multi-

stazione. I due livelli per le singole stazioni (tipo I, stazione singola) sono:

• M = stazione presidiata da personale umano.

• A = stazione completamente automatizzata.

La stazione presidiata da personale umano è identificata dal fatto che uno o più lavoratori devono

essere presenti sulla stazione ad ogni ciclo di lavorazione.

Tuttavia, in alcuni casi, un lavoratore può essere in grado di presidiare più di una macchina, nel

caso in cui, per esempio, il ciclo semiautomatico è più lungo rispetto al servizio richiesto per

ciascun ciclo del lavoratore (quindi, M < 1). Una stazione completamente automatizzata richiede

meno attenzione rispetto il tempo a pieno carico di un lavoratore (M <1). Per i sistemi a più

stazioni (tipi II e III), i livelli M e A sono applicabili, inoltre, è possibile individuare un terzo livello:

• H = stazione ibrida.

Nelle stazioni ibride, alcune workstation sono presidiate da personale umano, mentre altre sono

completamente automatizzate.

4)VARIETA’ DI PARTI E/O DI PRODOTTO

Esempi di possibili variazioni che un sistema di produzione potrebbe dover far fronte includono:

• variazioni del tipo e/o del colore della plastica delle parti nel processo di stampaggio a

iniezione;

• variazioni dei componenti elettronici posizionati su un circuito stampato di dimensioni

standard;

• variazioni delle dimensioni delle schede con circuito stampato gestite da una macchina di

posizionamento dei componenti;

• variazioni nella geometria delle parti lavorate;

• variazioni di parti e opzioni su un prodotto processato su una linea di assemblaggio.

Si distinguono tre casi di variazione delle parti o dei prodotti nei sistemi di produzione:

• modello singolo:

Tutte le parti o i prodotti realizzati dal sistema di produzione sono identici.

Non ci sono variazioni. In questo caso, la domanda dell'articolo deve essere sufficiente alta da

giustificare la presenza di un sistema dedicato alla produzione di tale articolo, specializzato e

progettato per avere la massima efficienza possibile, per un lungo periodo di tempo, anche di

diversi anni

• modello batch:

il sistema produce parti o prodotti diversi, ma sono realizzati in lotti perché vengono

modificati sia nella loro impostazione fisica che nella programmazione delle apparecchiature. Il

passaggio tra diversi sistemi di produzione è necessario poiché le differenze nelle parti o nei

prodotti sono abbastanza significative da non consentire al sistema di copiare le modifiche

apportate agli strumenti e alla programmazione. Il tempo necessario per completare il passaggio

richiede che il sistema sia gestito in modalità batch.

• modello misto:

il sistema di produzione produce diverse parti o prodotti, ma il sistema stesso è in grado di

gestire queste differenze senza la necessità di un passaggio di setup e/o attraverso la

programmazione. Ciò significa che una varietà di parti diversa può essere prodotta in modo

continuo anziché in lotti. Il requisito per la produzione continua di varietà di parti diverse è che il

sistema di produzione sia progettato in modo tale che le regolazioni possono essere fatte

abbastanza rapidamente da rendere economico produrre anche unità di lotti singoli.

FLESSIBILITA’ NEI SISTEMI DI PRODUZIONE

La flessibilità è la capacità di un sistema di produzione a modelli misti di far fronte ad un

certo livello di variazione della geometria della parte o di un prodotto senza interruzioni.

La flessibilità è generalmente una caratteristica auspicabile in un sistema di produzione. I sistemi

che lo posseggono sono chiamati sistemi di produzione flessibile (FMS) o sistemi di assemblaggio

flessibili (FAS).

Per essere FLESSIBILE, un sistema di produzione deve possedere le seguenti capacità:

• Identificazione dei diversi lavori in unità. Sono richieste operazioni diverse su parti o prodotti

diversi. Il sistema di produzione deve identificare l'unità di lavoro per ottimizzare

l'operazione corretta. In un sistema manuale o semiautomatico, questo compito è solitamente

facile per il personale umano, in un sistema automatizzato, devono essere progettati alcuni

componenti atti all’identificazione automatica delle unità di lavoro.

• Cambio rapido delle istruzioni operative. Le istruzioni o il programma pezzo, nel caso di

macchine di produzione controllate da computer, devono corrispondere all'operazione corretta per

la parte specifica. Nel caso di un sistema azionato manualmente, i lavoratori devono essere

esperti per poter operare sull’ampia varietà di operazioni necessarie per elaborare o assemblare

le diverse unità di lavoro e devono preventivamente conoscere quali operazioni eseguire su ogni

differente unità di lavoro. Nei sistemi semi-automatici e completamente automatizzati, i programmi

pezzo richiesti devono essere prontamente disponibili per l'unità di controllo.

• Cambio rapido del setup fisico. Se si ha una grande flessibilità nella produzione si ha che le

diverse unità di lavoro non vengono prodotte in lotti. Affinché differenti manufatti possano essere

prodotti senza perdite di tempo tra un'unità e l'altra, il sistema di produzione flessibile deve essere