Lean production

LEAN PRODUCTION

Prof.: ANTE Giorgio L.M. INGEGNERIA GESTIONALE

A.A. 2021/2022

GIOVEDI LEZIONE IN PRESENZA, VENERDI’ LEZIONE ONLINE.

Tesina: esercizio da svolgere in fase di esercitazione in cui si dimensiona un circuito Kanban ovvero il numero di massimi e minimi

di alcuni fattori. È propedeutica allo svolgimento dell’esame e va consegnata una settimana prima della data di appello.

Sommario

PREMESSE PER LA LEAN TRANSFORMATION ..................................................................................................................................2

IL FLUSSO DEL VALORE (1) ............................................................................................................................................................32

IL FLUSSO DEL VALORE (2) ............................................................................................................................................................58

CONTINUOUS IMPORVEMENT ......................................................................................................................................................90

ESERCITAZIONE SUL METODO A3 ............................................................................................................................................... 104

SHOPFLOOR MANAGEMENT CYCLE (SCM) (1) ............................................................................................................................. 117

ESERCIZI: DIAGRAMMA DI BILANCIAMENTO............................................................................................................................... 127

SHOPFLOOR MANAGEMENT CYCLE (2^a parte) .......................................................................................................................... 133

ESERCIZI: HOURLY COUNT E CALCOLO OEE ................................................................................................................................. 138

SHOPFLOOR MANAGEMENT CYCLE (3^a parte) .......................................................................................................................... 141

APPROFONDIMENTO 1: LAVORO STANDARDIZZATO .................................................................................................................. 156

APPROFONDIMENTO 2: JUST IN TIME E JUST IN SEQUENCE ....................................................................................................... 165

APPROFONDIMENTO 3: MILK RUNNER & POINT OF USE PROVIDER (POUP) ............................................................................... 179

APPROFONDIMENTO 4: LEAN LINE DESIGN (LLD) ....................................................................................................................... 195

ESERCITAZIONE: ADVANCED IMPROVABLE PULL SYSTEM ........................................................................................................... 211

TPM – TOTAL PRODUCTIVE MAINTENANCE ................................................................................................................................ 254

LEAN ADMINISTRATION ............................................................................................................................................................. 271

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LEZIONE 1 – 03/03/2022

PREMESSE PER LA LEAN TRANSFORMATION

È una prima riflessione molto importante che ci permette di capire che gli stipendi possono essere pagati in quanto ci sono clienti

che comprano i prodotti messi a disposizione.

Si definisce il concetto di costi, che siamo soliti calcolare, ma si dovrebbe soprattutto cercare il modo per ridurli.

Questo concetto invece ci porta a riflette sulla necessità di avere tanti prodotti in magazzino (finiti o semilavorati o materie prime),

ma spesso si finisce per non si riesce a trovare quello di cui si ha bisogno o di utilizzarne sono una piccola parte. Sarebbe utile fare

pulizia di tutto quanto non serve. Nella produzione industriale questo ha implicazioni in termini di costi.

Questo concetto sostiene che migliorare non vuol dire sempre aggiungere qualcosa ma spesso è anche snellire (rendere lean).

Spesso si impiegano persone e mezzi ma in direzione sbagliata che non danno un valore aggiunto.

Dunque, la lean cerca di soffermarsi sui processi svolti in modo intelligente, economicamente mirato e rendere i processi più

semplici possibile e cioè snelli.

Un sistema di produzione si riferisce all’insieme dei processi che si occupa della fase di gestione e evasione degli ordini, dalla

fase di ricezione dell’ordine da parte dei clienti fino alla consegna del servizio al cliente stesso. Questa catena di processi

nell’adempiere agli ordini dei clienti si serve di principi, procedure e metodi che concorrono all’adempimento degli ordini. Questi

processi si evolvono nel tempo nell’ottica di miglioramento continuo. Le funzioni macroscopiche sono l’invio ed elaborazione

degli ordini che comprende l’apparato della produzione stessa, l’apparato logistico e produttivo, imballaggio e spedizione. Que-

ste funzioni parziali messe assieme coprono il sistema di produzione. 2

Ci si deve chiedere perché un sistema di produzione è tanto importante per le aziende. Un sistema di produzione ha la finalità di

evadere gli ordini dei clienti e questo bisogno nasce dal fatto che la produzione si è trasformata profondamente nel corso dei

decenni poiché sono cambiati i requisiti. Nell’800 o ‘900 non c’era un mercato che spingeva la produzione ma il contrario, tutto

quanto prodotto aveva più o meno sempre un acquirente. I requisiti della produzione erano ben diversi dagli attuali. Oggi, il

mercato è cambiato profondamente per cui serve un sistema di produzione e un sistema snello poiché il mercato, ovvero il cliente

è diventato attivo ed ha dei bisogni ben precisi che chi fa produzione deve soddisfare e restare nel mercato. Il requisito fonda-

mentale, per soddisfare tutto ciò, è mantenere un livello di costi basso poiché è cambiata l’equazione del mercato: è il mercato

che stabilisce i costi/prezzo di vendita ed il produttore deve avere un margine minimo per pagare gli stipendi. Per mantenere

una certa redditività e attività sul mercato l’azienda sente il bisogno di dotarsi di un sistema di produzione snello sviluppato al

suo interno o copiato da altre aziende, e di eliminare del tutto gli sprechi che sono l’antitesi di un sistema snello e che un’impresa

non può permettersi di sostenere.

Molte aziende si stanno dotando di un sistema di produzione. Quello maggiormente sviluppato e da cui si sono originati tutti i

sistemi di produzioni attuali è quello di Toyota, il Toyota Production System (TPS). Tutte le aziende dotate si un sistema di produ-

zione si basano sostanzialmente sui principi del TPS. Tuttavia, lo scopo di un sistema snello è univoco: il sistema deve essere

efficiente, veloce, competitivo, adattabile alle mutazioni del mercato. 3

A partire dal Taylorismo si osserva l’evoluzione del sistema di produzione; già nel 1950 la Toyota mette in atto il TPS, dunque, la

produzione snella non è un concetto moderno, sebbene molte aziende si siano affacciate molto tempo dopo. Nel 2002 anche

Bosch sviluppa un proprio sistema di produzione (BPS), poi anche altre aziende, tutte con lo scopo di raggiungere gli obiettivi

stabiliti per la produzione snella.

Quando si parla di produzione, in termini di creazione di un prodotto, si crea un valore. A partire dalle materie prime, si crea un

flusso di valore che porta a definire il prezzo del prodotto finale. In questo modo si può definire il concetto di flusso di valore. Il

processo che porta all’espletamento degli ordini è costituito da attività che generano valore, ma anche da quelle che non ne

generano. Le attività che generano valore aggiunto sono quelle che sommate aumentano valore, rappresentano i costi per cui

il cliente è disposto a pagare e sono attività sempre ottimizzabili nell’ottica di miglioramento. Viceversa, le attività che non

generano valore aggiunto sono i costi per cui il cliente non è disposto a pagare, per cui devono essere eliminate o minimizzate

per quanto possibile, sebbene siano spesso necessarie se si pensa ai check o controlli qualità legati alle normative che impongono

che siamo fatti. Le attività a non valore aggiunto e completamente inutili vanno invece eliminate. Queste attività senza valore

aggiunto introducono il concetto di spreco per cui il cliente non è disposto a pagare.

Sino ai primi anni del ‘900, secondo la visione tradizionale, l’equazione di mercato era data da: prezzo di vendita pari a costi

sostenuti per produrre un certo bene più il profitto che si vuole realizzare, ed il prezzo lo stabiliva il produttore. Nel corso degli

anni il cliente si è emancipato e ha preso consapevolezza del non voler pagare gli sprechi facenti parte della voce costi (trasporti,

stocks, sovrapproduzione, tempi di attesa, errori). Il profitto diventerà la differenza tra prezzo stabilito dal mercato/cliente e

costi sostenuti. Quindi, più si riesce a minimizzare i costi, a parità di prezzo definito dal mercato, maggiore sarà il profitto. Si può

capire come nel cambiare l’equazione cambi anche la mentalità: nella versione tradizionale non si badava agli sprechi perché il

prezzo di vendita riusciva a coprire i costi, oggi si è costretti a considerarli, calcolarli e ridurli per restare competitivi sul mercato.

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Si definiscono le varie tipologie di sprechi e come essi impattino sul sistema di produzione.

Il primo degli sprechi è la sovrapproduzione, ovvero produrre di più di quanto il cliente richiede. In passato era un margine di

sicurezza, nel caso in cui il cliente aumentasse la sua domanda. La sovrapproduzione è quindi da abolire.

Si osserva in figura una rappresentazione collegata all’elevato numero di giacenze. Se le giacenze rappresentassero il mare ed i

problemi sarebbero il fondo spigoloso, fino a quando le giacenze sono tante, apparentemente, il viaggio in mare è tranquillo, ma

le giacenze stanno nascondendo il problema al fondo e non ci si preoccupa di risolverli. Quando si riducono volutamente le gia-

cenze, si iniziano ad intravedere i primi picchi/problemi che devono essere affrontati per evitare di andarvi contro: si dovrà quindi

lavorare sui problemi al fine di risolverli e rendere il fondale stabile e abbassare il livello delle giacenze per arrivare ad una confi-

gurazione più snella, meno costosa ed efficace.

Anche le giacenze sono forma di spreco poiché occupano spazio, devono essere gestite e movimentate. A seconda del prodotto

richiedono un certo ambiente per lo stoccaggio (alimenti, farmaci) ed hanno delle scadenze in termini di durata. Si ha tutta una

serie di costi associati alla gestione delle stesse. Ad esempio, un magazzino che gestisce materiale, avrà bisogno di personale che

dovrà gestire, movimentare il materiale, serviranno mezzi di movimentazione, degli scaffali ed elementi per la gestione del ma-

teriale. Se si riducono le giacenze si riducono anche i costi relativi.

Anche le eccessive giacenze, come la sovrapproduzione, richiedono un utilizzo eccessivo di aree. Le aree usate per il deposito e

processi a non valore aggiunto hanno un costo che rappresenta uno spreco, in quanto queste aree devono essere gestite e la

gestione genera costi. Sarebbe più utile usare questo spazio per un macchinario che generi valore aggiunto. 5

Un’altra classe di sprechi è quella dei movimenti inutili, ovvero tutte le operazioni di spostamento di prodotti, che impiegano

l’uso di risorse umane e mezzi di trasporto, in uno spazio a disposizione, che non generano valore aggiunto generano degli

sprechi. Ci si deve adoperare affinché valgano le fasi di lavoro di una persona che rispettino i principi e le norme di ergonomia.

Anche maneggiare più volte un pezzo è operazione a non valore aggiunto che rappresenta uno spreco.

Il trasporto rende necessario anche l’uso di mezzi di trasporto, per spostare da un’area all’altra, porta all’investimento di tempo,

risorse e mezzi per effettualo e sono da includere incidenti che creano sprechi.

Nei tempi di attesa il prodotto attende di poter essere sottoposto al processo successivo, sia che esso sia un semilavorato che

un prodotto finito. Le attese possono essere lo stoccaggio di prodotti semilavorati, attesa per la delibera del controllo qualità, per

la coda a valle del processo successivo, o per un macchinario in fermo. Tutte queste attese generano degli sprechi.

Gli errori e rilavorazioni fanno riferimento a prodotti difettosi da rottamare perché inutilizzabili o tentare di rielaborarli con dei

processi aggiuntivi ad hoc che generano sprechi e costi aggiuntivi. Tutte le volte che il prodotto viene rilavorato si genera uno

spreco. 6

L’equazione lean è ottimale solo riducendo i costi, in modo da favorire l’aumento del profitto, a parità di prezzo. A partire da

questa equazione si definiscono due principi fondamentali della lean transformation: piena soddisfazione dei bisogni del cliente,

il quale paga gli sprechi, e minimizzare gli sprechi all’interno dei processi. Queste due finalità sono raggiunte se si adotta una lean

strutturata e sostenibile.

La lean transformation è un processo di cambiamento. La trasformazione è fisica se cambiano le cose tangibili (flusso di mate-

riali, macchinari, strutture, processi, informazioni). La trasformazione è anche mentale cioè riferita alle persone nella loro men-

talità, nel loro modo di lavorare, nel miglioramento delle azioni. È un processo lungo che richiede tanta perseveranza, resilienza

e risorse, ma necessario al fine di poter realizzare anche la trasformazione fisica. Queste trasformazioni non possono vivere

singolarmente. 7

Si riporta uno spaccato di uno stabilimento. Si vede l’area di ingresso merci, lo stoccaggio, l’area di produzione e quella di uscita

dei prodotti mediante i mezzi di trasporto. Ma si intravede anche molto caos tra i dipendenti e questi sembrano anche costernati.

È quello che accade nei sistemi di produzione non dotati di approccio lean.

Con la lean transformation si vuole realizzare una riconversione della fabbrica: meno materiale, processi sequenziati in maniera

più chiara e trasparente, le aree sono ordinate sia nella fase di ingresso che di produzione, non c’è più il magazzino, ci sono stru-

menti visivi per cui si abbia un’idea di quanto sta accadendo, i prodotti arrivano giusto in tempo per la produzione (logica della

produzione just in time), i dipendenti si spostano in modo più orinato e sono più sereni. I mezzi sono tutti sincronizzati ed i processi

funzionano in maniera più snella. 8

Si mettono a confronto un sistema senza BPS ed uno caratterizzato dal sistema di produzione sul modello di Bosch.

Un sistema non basato su quello di Bosch ha un basso tasso di consegne e spesso deve avvalersi di trasporti speciali per assicurare

le consegne in tempo, che hanno un costo maggiore. Il tasso di consegna basso, genera insoddisfazione nei clienti, e si verifica,

paradossalmente, per un elevato livello di stock. Questo indica che si ha un basso livello di consegna perché i tipi di prodotti

presenti in magazzino sono sbagliati. Si ha tanto materiale che non permette di evadere l’ordine del cliente (è quindi una forma

di spreco). Se il tasso di consegna è basso, si crea una condizione di affanno della produzione, si devono provvedere dei cambia-

menti nella produzione che non erano previsti (un setup di cambio linea dal prodotto A al prodotto B). Il cambio non pianificato

apporta delle conseguenze: richiede un personale competente, test e collaudi, e se non previsto apporta difficoltà all’organizza-

zione; inoltre, si deve mettere da parte il materiale residuo del prodotto A da sostituire e questo genera disordine, richiede

gestione, superfici aggiuntive per stoccare questo materiale residuo. Quando si hanno turni non pianificati si registrano perdite

di produzione: fare un cambio tipo comporta il cambiamento di macchinari e quindi il fermo impianto. Per sopperire alle perdite

di produzione e raggiungere comunque la quantità di produzione richiesta, sono necessari turni extra, fatti di solito a fine setti-

mana che hanno un costo maggiore e si aggiungono ai costi precedenti. Quando sono fatti turni extra e ci sono perdite di produ-

zione l’indicatore di produttività ne risente. L’indicatore produttività è il rapporto tra i pezzi prodotti in una linea in un certo

intervallo di tempo (giorni) e le ore uomo utilizzate per produrre quei pezzi nello stesso intervallo di tempo (ad esempio, sono

prodotti 1000 pezzi al giorno da 50 uomini che lavorano 8 ore al giorno, allora si divide 1000 per il numero di uomini ed il risultato

ottenuto in termini di pezzi per uomo è diviso per 8 ore lavorative di ciascun uomo ottenendo il numero di pezzi per uomo per ora

lavorativa del giorno). Questo indicatore deve essere massimizzato riducendo numeratore o denominatore o entrambi. I cambi

non pianificati generano la mancanza di materiale che costringe l’azienda a far arrivare dai fornitori delle spedizioni urgenti

perché non si ha materiale nel magazzino dei prodotti in ingresso ed anche questo ha dei costi. In questo modo si opera in una

organizzazione che lavora in modo caotico, organizzazione fire-fighting, in cui il personale si occupa di “spegnere gli incendi” che

man mano si creano.

Quando si decide di implementare un sistema di produzione, come nella figura a destra, tutti gli elementi descritti in precedenza

assumono le caratteristiche opposte: il tasso di consegna diventa alto con il massimo del 100%, trasporti regolari verso i clienti,

ritmo di consegne continuo, ripetitivo e stabile. Lo stock si riduce perché si hanno i pezzi giusti al momento giusto, non ci sono

turni extra perché non ci sono cambi non pianificati, per cui la produttività (pezzi prodotti/ ore uomo impiegate) ne beneficia e

sale. Anche l’interfaccia con i fornitori diventa stabile, poiché non si effettuano più ordini non pianificati. L’intera organizzazione

lavora in condizioni di stabilità e può concentrarsi sul miglioramento continuo. 9

Il Bosch Production System si può rappresentare come un triangolo a