Appunti di Gestione dei sistemi logistici e produttivi : Gestione del sistema di produzione

Gestione dei sistemi logistico produttivi

Per avere successo un'azienda deve essere in grado di cucire assieme i due processi seguenti:

• New product development
• Operation & supply chain design, planning and management

New product development

New product development significa "gestione dell'innovazione", "generazione di nuove idee".

Operation & supply chain design, planning and management

Operation & supply chain design, planning and management significa, in parole povere, trasportare queste idee al cliente finale; in pratica è il sistema logistico produttivo. Dunque un'azienda deve essere molto forte in uno di questi due punti e far funzionare in modo coerente anche l'altro.

Per esempio, la Toyota è eccellente nel secondo campo e riesce a far procedere in parallelo ad esso anche il primo. La FIAT copiò le fabbriche della Toyota perché capì che il modello Toyota era vincente; però non riuscì a essere altrettanto brava nel primo campo. Infatti, generava delle automobili che non erano belle esteticamente, e questo portò a una scarsa domanda da parte dei clienti. Con Marchionne si risollevò in quanto creò dei nuovi modelli e tornò quindi più performante anche nel primo campo. Ora sta perdendo quote di mercato perché è un po' di tempo che non aggiorna i modelli di automobili.

Un altro esempio è rappresentato dalla Benetton, che mentre tutti facevano vestiti grigi ebbe l'idea di introdurre il colore (primo campo); inoltre, decise di creare dei suoi negozi dove distribuire la sua merce, invece che darla ai grandi magazzini (secondo campo).

Processo produttivo

Il processo produttivo è la trasformazione dei fattori produttivi:

• Lavoro (eseguito dalla manodopera)
• Materiali (materie prime, semilavorati, ...)
• Macchinari (pallet, meccanismi di trasporto interno, utensili, ...)
• Energia
• Capitale

In prodotti finiti, cioè in un oggetto vendibile al consumatore. Il prodotto finito è un bene economico.

Sistema produttivo

Il sistema produttivo è l'insieme di uomini, macchine, attrezzature e altri sottoinsiemi aziendali aventi come obiettivo il processo produttivo.

Ma cosa devo conoscere per fare questa trasformazione? Nel sistema produttivo ci sono l'attività di approvvigionamento (per es. comprare l'acciaio), attività di logistica (portarlo alla pressa), di gestione della manodopera (operai), di trasporto, di stoccaggio, di magazzino, sistema informativo (è il sistema che fa girare informazioni nello stabilimento), sistema di decisione, ...

Quando si parla di "gestione del sistema produttivo" si intende il processo produttivo più tutto quello che ci sta attorno, cioè, in particolar modo, le decisioni.

Classificazioni dei processi produttivi e dei sistemi di produzione

Poiché non esiste "il" sistema di gestione della produzione adatto a qualsiasi realtà industriale, visto che diversi sistemi produttivi richiedono differenti approcci gestionali, mostriamo alcune classificazioni utili a evidenziare le "caratteristiche distintive" delle varie tipologie di sistema produttivo.

Classificazione dei prodotti

Li possiamo dividere in due grandi tipologie:

• Prodotti semplici (dal punto di vista gestionale)
• Prodotti complessi (dal punto di vista gestionale)

Il concetto di complessità gestionale è inteso come la difficoltà di effettuare il coordinamento e la sincronizzazione tra le differenti attività produttive. I primi richiedono poco sforzo decisionale, ma solitamente hanno un'elevata complessità tecnologica (richiedono processi complessi, come la produzione di un foglio di carta). Per questa tipologia di prodotti il sistema produttivo opera per processo, solitamente MTS.

Nel caso dei secondi invece il sistema produttivo opera per parti (o detto anche sistema manufatturiero), solitamente ATO o MTO.

Distinta base

Il modo per rappresentare la struttura di un prodotto prende il nome di distinta base (o bill of materials), che è l'elenco degli item (assieme, sottoassiemi, componenti e materie prime) che lo compongono. Per esempio la distinta base per il cheeseburger è:

• Cheeseburger
• Bread
• Cooked meat
• Salad
• Mayonnaise
• Moulded meat
• Chopped meat

In distinta base sono quindi rappresentati sia l'elenco dei sottoassiemi e dei componenti necessari per ottenere un'unità di prodotto finito sia le relazioni che legano i componenti ai sottoassiemi e al prodotto finito.

Possiamo dunque affermare che un prodotto è semplice se la sua distinta base presenta pochi livelli; al contrario un prodotto è complesso se la sua distinta base presenta numerosi livelli (profondità) e sono presenti numerosi codici differenti (ampiezza) ai vari livelli. Più la distinta base è ampia e profonda più il prodotto è complesso gestionalmente.

Classificazione in base alle modalità gestionali adottate

Vediamo ora quelli che sono alcuni indicatori utili per trovare le leve di un processo produttivo sulle quali andare a mettere le mani per migliorarlo. Questa classificazione è basata sul confronto tra di essi.

Delivery lead time (DLT): significa "tempo di consegna". Come si può immaginare è l'intervallo di tempo che va dall'emissione dell'ordine da parte del cliente e il momento della consegna richiesta.

Lead time interni: è il tempo "gestionale" necessario per la realizzazione di una determinata attività. Comprende il "tempo tecnico" di esecuzione (tempo di lavorazione) e tutte le attività precedenti e successive a esso, nonché tutti i tempi di attesa per motivi tecnici o gestionali. Dunque il lead time è il tempo di attraversamento di un processo. Noi faremo riferimento a due tipo di processi: la singola fase (la realizzazione dei componenti, l'assemblaggio finale, ...), intesa come fase gestionale, e l'intero processo produttivo. Ad essi corrispondono il lead time di fase e il lead time di prodotto. Quest'ultimo, ovviamente, è dato dalla somma dei lead time di fase, tenendo conto che alcune fasi possono essere realizzate in parallelo.

DLT richiesto: è il tempo di consegna che il cliente è disposto ad accettare. Per esempio nei fast food è di circa un minuto. È il mercato che decide il valore di questo parametro. Per questo motivo è un parametro esogeno, cioè che chi fa il sistema produttivo subisce; inoltre è anche un parametro che varia nel tempo.

Sulla base del rapporto che esiste tra il DLT e i lead time di fase si identificano le seguenti tipologie di sistema produttivo:

• MTS (Make To Stock): sono sistemi in cui si deve prelevare qualcosa dal magazzino, come per esempio nei fast food il cameriere va a prelevare l'hamburger dallo scivolo. In questa categoria rientrano tutte le produzioni in cui il cliente concede all'azienda fornitrice un tempo di consegna inferiore anche all'ultima fase di realizzazione del prodotto finito. Dunque questa tipologia di sistemi prevede che si produca prima dell'ordine e si accumuli il prodotto in stock. Per questo motivo i sistemi organizzati in questo modo sono anche detti "sistemi su previsione". Altri esempi di sistemi MTS sono le panetterie, le pasticcerie, i supermercati, l'IKEA, i negozi di elettronica, ...
• ATO (Assemble To Order): cioè assemblo il mio prodotto su ordinazione. È ciò che accade per esempio da MacDonald's se vado alle 5 di pomeriggio e ordino un panino. In questa categoria la produzione su previsione riguarda i sottogruppi standard mentre quella su ordine riguarda l'assemblaggio finale (che è l'unica fase realizzabile nei tempi concessi dal cliente).
• MTO (Make To Order): cioè faccio il prodotto su ordinazione. In questo caso il mercato concede un tempo di risposta superiore alla somma di tutti i lead time interni alla fabbrica. Ovviamente le attività di approvvigionamento avvengono su previsione, e quelle successive su ordinazione. Per esempio è quello che si fa al MacDonald's alle 5 di pomeriggio per le patatine fritte. In pratica è come se avessi la fabbrica vuota e un magazzino di materie prime.
• PTO (Purchase To Order): per esempio il sarto, che fa vedere dei campionari e in base al mio ordine compra, produce e consegna. È una tipologia analoga alla precedente, solo che in questo caso anche le attività di approvvigionamento vengono lanciate a valle dell'acquisizione dell'ordine cliente. È quindi presente di fatto un magazzino virtuale di progetti, a cui attingere nel momento in cui viene fatto l'ordine.
• ETO (Engineering To Order): per esempio un mobiliere a cui commissiono un mobile. Sistemi di questo tipo sono all'estremo opposto dei MTS, in quanto in essi il DLT è talmente grande da comprendere non solo tutte le fasi del ciclo di approvvigionamento ma anche quelle di progettazione e industrializzazione. Dunque il compito critico per questi sistemi è la preventivazione di tempi e costi. La fase di engineering (progettazione, che ha come output i disegni e la distinta base, e industrializzazione, che ha come output i cicli di lavoro) è pertanto fondamentale. Non vanno comunque trascurate le fasi di approvvigionamento dei materiali e di produzione (fabbricazione e assemblaggio).

Come per l'MTS, nell'intero sistema produttivo è presente un'unica modalità gestionale (in questo caso il sistema è gestito integralmente su ordine).

Capacità di riconfigurazione

La capacità di passare da un sistema all'altro prende il nome di riconfigurazione. Per esempio MacDonald's ha questa capacità; infatti negli orari di punta funziona come una MTS, negli altri orari come ATO (panini) e come MTO (patatine). Dunque negli orari fuori pasto il problema si sposta dalla previsione alla risposta alla domanda, cioè non andare oltre una certa soglia di tempo e con costi minimizzati.

A fronte di una riduzione del DLT l'azienda ha a disposizione due leve di risposta alternative:

• Leva di tipo gestionale: si spostano a valle i magazzini. Questo intervento non muta l'assetto tecnico del sistema produttivo, ma richiede uno sforzo dal punto di vista gestionale.
• Leva di tipo progettuale: ogni mutamento delle condizioni di mercato si ripercuote in un lavoro di riprogettazione dell'assetto tecnico del sistema produttivo.

Classificazione in base ai processi tecnologici

Possiamo distinguere due tipologie di processi tecnologici:

• Produzioni per processo: sono produzioni irreversibili in cui il prodotto finito "non può essere scomposto a ritroso", poiché i componenti originari non sono più distinguibili o hanno cambiato natura. In genere sono caratterizzate da un ciclo tecnologico (o ciclo di lavorazione) ben definito o vincolante. Infatti questi processi sono anche detti "a ciclo tecnologico obbligato". Il controllo del processo deve essere molto efficiente e avere tempi di risposta molto brevi, e questo porta a rilevanti problemi tecnologici e di strumentazione di misura. Si producono enormi volumi realizzati su impianti che operano in continuo, con fermate prevista solo per consentire le operazioni di manutenzione e ripristino. L'impianto si presenta come una grande macchina; la sequenza tecnologica delle operazioni è rigida e predefinita; vi è un elevato livello di automazione.
• Produzioni per parti (o manufatturiere): un prodotto può essere, a meno di saldature, montato e smontato (come le automobili, gli elettrodomestici, le apparecchiature elettroniche, scarpe, giocattoli, ...). Il processo produttivo comprende sia le fasi di fabbricazione di parti singole (che rappresentano la parte irreversibile di tali sistemi di produzione) sia le fasi di montaggio. Sono caratterizzate da una grande varietà di cicli di lavorazione delle parti componenti che spesso ammettono numerose varianti. Per questo motivo vengono anche dette produzioni "a ciclo tecnologico non obbligato". Qui si trovano i maggiori problemi di progettazione e gestione del sistema produttivo. Il processo è realizzato con una grande varietà di macchine che possono svolgere anche differenti cicli e realizzare differenti prodotti. Il caricamento e lo svuotamento delle macchine avvengono in modalità intermittente e durante tali fasi l'impianto è improduttivo; in questi casi il processo può comunque essere condotto in modo continuo o intermittente (a lotti).

Ciclo di lavoro

Il ciclo di lavoro è l'insieme delle operazioni che, svolte in opportuna sequenza, utilizzando gli opportuni attrezzi/utensili, secondo determinati tempi (tempo di ciclo), permettono la realizzazione di un particolare a partire dalla disponibilità dei suoi componenti o del particolare grezzo.

Possiamo approfondire le distinzioni che esistono a livello di processi di produzione manufatturieri, andando a catalogare le differenti tipologie di fabbricazione e di assemblaggio. Le principali caratteristiche che distinguono l'assemblaggio dalla fabbricazione sono:

• Minore fabbisogno di energia
• L'importanza rilevante del contenuto informativo e di controllo intelligente delle operazioni

Fabbricazione

In questa tipologia di processo entra un componente grezzo che viene trasformato in un prodotto finito. In questi sistemi si distinguono principalmente:

• Job shop: è un sistema produttivo caratterizzato da attrezzature generiche, manodopera altamente qualificata e polivalente. Si tratta dunque del sistema utilizzato in genere per la realizzazione di opere ad elevato contenuto artigianale, tipicamente su ordine singolo o in serie limitata. In particolare è un sistema di produzione realizzato per reparti in cui sono presenti differenti macchine dello stesso livello tecnologico (cioè le macchine vengono raggruppate in base alle loro specifiche funzioni). I reparti sono costruiti per affinità tecnologica, si hanno cioè il reparto frese, il reparto torni, il reparto rettifiche, ... È un sistema produttivo caratterizzato da un'estrema flessibilità, che riguarda il prodotto (l'utilizzo di macchine generiche e le scorte che disaccoppiano i reparti permettono di inserire agevolmente nuovi prodotti senza interferire troppo con le produzioni già in corso), il mix (su macchine generiche è possibile realizzare mix di prodotti molto ampi e variegati) e i volumi (è possibile aumentare facilmente i volumi aumentando il personale, assicurando così un'adeguata elasticità produttiva). A questi pro però vanno aggiunti alcuni contro. I flussi sono infatti estremamente intrecciati perché ogni prodotto segue il suo ciclo produttivo (routing) che si interseca con quelli degli altri prodotti, formando così attese e code presso le macchine. Dunque si ha difficoltà nell'effettuare la programmazione della produzione, un elevato Work In Progress (WIP), elevati tempi di attraversamento, la scarsa saturazione delle macchine, la difficile prevedibilità dei tempi di consegna, il costo della manodopera (più elevato rispetto ai sistemi più automatizzati), carico di lavoro non equamente distribuito, il livello qualitativo (meno costante rispetto ai sistemi più automatizzati).
• Celle di fabbricazione: in questi sistemi di produzione si abbandona il classico layout della fabbrica e si aggregano le risorse in celle di fabbricazione, che sono in sostanza dei gruppi di macchine. Queste producono famiglie (gruppi) di pezzi (che sono univocamente assegnate a una cella, nella quale sono presenti solo le risorse produttive utili per realizzare gli item che appartengono alla famiglia). La famiglia si basa su affinità di geometrie o di cicli e processi produttivi; questo fa si che all'interno della famiglia i tempi di set up siano limitati. Il flusso di materiali risulta assai semplificato in quanto le macchine interessate vengono raggruppate e collocate nello stesso luogo, prediligendo ove possibile una disposizione lineare basata sulla sequenza delle lavorazioni dei cicli degli item. La soluzione delle celle di fabbricazione è quindi coerente con un'azienda i cui volumi produttivi unitari salgono e che vede la propria domanda "specializzarsi" su alcuni prodotti e su alcuni clienti. Al contrario del job shop, non è possibile dirottare i prodotti su celle adiacenti anche in caso di guasto a una delle attrezzature.
• Transfert line: (o linea di fabbricazione) è un'organizzazione caratterizzata da una disposizione di macchinari sequenziale secondo le specificità del ciclo tecnologico di realizzazione dei prodotti. Il risultato è un insieme inscindibile nel quale entra un prodotto grezzo ed esce il prodotto lavorato. Il livello di rigidità aumenta e la capacità produttiva diventa ancora più difficilmente modificabile. È necessaria una produzione pe