Appunti + Domande Esame di Gestione degli Impianti Industriali Prof. Costantino

Prestazioni dei Sistemi di Produzione

Potenzialità Produttiva = È il ritmo atteso di generazione dei prodotti.

Produttività (RS ritmo standard)

^q/_t

• q = volume prodotto
• t = tempo impiegato

La potenzialità produttiva può essere teorica (massima) o effettiva.

Tempo di Attraversamento

Rappresenta il tempo necessario per restituire un prodotto, compresi tempi morti e trasporti.

Tempo a valore aggiunto:

T_VA = Tempo in cui il pezzo viene effettivamente lavorato

Indice di flusso (IF) = ^TA/_TVA tipicamente nelle aziende 10÷100

Se abbiamo un insieme di macchine in linea, la cadenza di produzione è determinata dalla macchina più lenta, si parla quindi di Tempo di Ciclo (TTC) dell'intera linea.

Potenzialità di Mix

Esprime il numero di prodotti diversi riducibili nell'unità di tempo.

P_Mix = ^q_totale/_ttotale = ^{q_conforme + q_{non conforme}}/_{ttotale = tlavori + tscarti + tsetup}

Trascurando gli scarti e il setup, e sostituendo le q con la somma delle quantità parziali q_i dei m prodotti diversi riducibili, e rimpiazzando t con la somma dei TS_i di ogni prodotto, si ha:

P_Mix = ^q_tot/_ttot = ^{Σ_i=1m q_i}/_{Σi=1^m TSi} = ¹/_{Σi=1^m (qi/qtot) RSi} perché T_Si = q_i/p_i = q_i/R_Si

Detto ora PV = q_i/q_tot la % in volume dell'i-simo prodotto, si ottiene:

P_Mix = ¹/_{Σi=1^m PVi/RSi}

Oppure in alternativa, P_Mix = ^q_tot/_ttot = ^{Σ q_i}/_ttot = ^{Σ TS_i R_Si}/_ttot = ^{Σ PT_i R_Si}

PT_i = porzione di tempo sul totale per produrre l'i-esimo prodotto

CAPACITÀ PRODUTTIVA = Indica la quantità massima di produzione che il sistema è in grado di realizzare in un arco di tempo prefissato,

Può essere intesa alla capacità di soddisfare le esigenze di produzione

relative alle quantità (VOLUMI), all'assortimento (MIX), o anche al tempo (CONSEGNE)

Anche la capacità può essere TECNICA (ideale) o EFFETTIVA (reale)

OVERALL EQUIPMENT EFFECTIVENESS (OEE)

È una metodologia che prevede l'analisi di tutte le possibili cause di inefficienze di un sistema produttivo.

Si individuano 6 GRANDI PERDITE DI EFFICIENZA, raggruppate in 3 gruppi:

• Perdite di tempo —>

  1. A CAUSA DI GUASTI
  2. A CAUSA DI SETUP E REGOLAZIONI
  possono essere misurate se si hanno a disposizione dati storici sull'impianto

• Perdite di Velocità —>

  1. A CAUSA DI TEMPI MORTI
  2. PER RIDUZIONE DI VELOCITÀ
  non possono essere valutate direttamente poiché non esiste un sistema di registrazione di tali eventi

• Perdite a causa di difetti —>

  1. SCARTI
  2. RILAVORAZIONI

La metodologia OEE si basa sul concetto che le perdite di produzione siano sempre ricondicibili ad un uso imperfetto del tempo a disposizione

È indispensabile allora una classificazione dei tempi produttivi:

• TEMPO SOLARE Ts
• TEMPO APERTURA IMPIANTO TA
• TEMPO DI CARICO Tc
• TEMPO OPERATIVO To
• TEMPO OPERATIVO MEDIO Ton
• TEMPO OPERATIVO A VALORE AGGIUNTO Tova

Configurazione dei Sistemi di Produzione

La configurazione è il processo attraverso il quale si individuano le problematiche relative alla gestione dei sistemi di produzione, e si determinano le scelte organizzative che guidano la programmazione della produzione. L'obiettivo è individuare soluzioni in grado di ridurre le perdite relative a:

• Costi legati al mancato rispetto di scadenze di consegna e mancata produzione
• Onere di manodopera, materia prima, energia, ammortamenti...
• Immobilizzi legati alle scorte presenti in produzione (WIP)
• Costi di lancio della produzione (assunzioni uomini, prodotto realizzato)

Le scelte principali che si andranno ad effettuare sono 2:

• Dimensionamento dei lotti di produzione
  • 1) Se la domanda è molto maggiore della capacità produttiva, di produrre a borda e la soluzione è una produzione continua monoprodotto
  • 2) Negli altri casi (batch production) è possibile produrre con un ritmo che genera discontinuità. I prodotti sono realizzati periodicamente in lotti

  Tale schema è caratteristica di sistemi che producono una gamma estesa di prodotti

  Job-Shop: è confusione del lotto totale (per reparto)

  Lotto totale = l'intero lotto passa alla macchina successiva

  * Confusione di sotto lotti: si suddivide il lotto in sottolotti per ottimizzare tempi, trasporti, controlli qualitativi

• Bilanciamento del sistema di produzione

  Ha come obiettivo la realizzazione di un flusso produttivo organico e costante, in termini di riduzione dei tempi di inattività e sfruttamento delle risorse

  Un processo perfettamente bilanciato presenta stazioni che lavorano allo stesso ritmo, senza tempi di inattività e giacenze tra una stazione e l'altra.

  Bisogna tener conto di:

  • - Output richiesto (dipende dalla domanda)
  • - Vincoli di precedenza (ordine in cui vanno suddite le operazioni)
  • - Disponibilità delle risorse (macchine, materia prime,...)
  • - Vincoli di disposizione delle risorse nell'impianto

Produzione diversificata

Andiamo ora a rimuovere l'ipotesi semplificativa di produrre un monoprodotto.

Supponiamo di aver calcolato con metodo EPQ le entità Q_i del lotto di ciascun degli N prodotti.

TP_i = Tempo di produzione prodotto i

P_i = Produttività relativa al prodotto i

Quindi TPI = Q_i / P_i

Quando TP_TOT = Σ^N_i=1 TP_i eccede la produttività disponibile, le domande non può essere soddisfatte.

Ogni lotto di produzione deve essere sufficiente a coprire la domanda D_i per tutto il periodo di consumo.

TC_i = Q_i / D_i

Allora se Q_i^* = Q_i = √( _KLC_L / K_i), non si può garantire la nuova disponibilità di ciascun prodotto,

nell'istante in cui le rispettive scorte del lotto precedente sono ridotte a zero.

Si ha la necessità di introdurre alcuni vincoli di correlazione che condizionano le Q_i.

Consideriamo per semplicità un impianto che produce N=2 prodotti, utilizzando le stesse misure:

TC₁ = TS₂ + TP₂ + TS₄ + TP₄

TC₂ = TS₃ + TP₄ + TS₂ + TP₂

Se si verifica TC₁ = TC₂, le domande dei 2 prodotti viene sempre soddisfatta e l'andamento delle giacenze

si ripete identicamente in ogni ciclo produttivo.

La condizione diventa allora:

TC₁ = TC₂ → Q₁ / D₁ = Q₂ / D₂ ovvero:

k₁ : C_L2 k₂ : C_L1 = D₂ / D₁

Legato a caratteristiche dell'impianto Legato a potenzialità di mercato

Eseguendo in ciclo su N prodotti otteniamo le condizioni:

TC₁ = TC₂ = ... = TC_N = COSTANTE

Che per il prodotto i-esimo diventa:

Q_i = α_i * Q₁ con α_i = D_i / D₁

Consideriamo Q₁ = Q generico