Produzione aziendale - Appunti

Produzione

Le diverse forme di organizzazione del lavoro e della produzione

Le diverse forme di organizzazione del lavoro e della produzione si sono sviluppate sulla scia del progresso tecnologico:

Fino agli inizi del '900 c'era un'organizzazione del lavoro basata sull'esperienza pratica (learning by doing) ed è il così detto periodo della manifattura caratterizzato dal gigantismo degli insediamenti industriali, gigantismo dovuto al fatto che il cuore ed il motore della produzione è la macchina a vapore. Si lavora per gruppi paralleli di lavoro, quindi linee in parallelo non in sequenza, e ogni reparto ha un addetto o operaio più esperto che guida gli altri e controlla l'andamento e la qualità dei singoli processi a lui affidati.

Durante questo periodo in cui si passa dall'artigianato alla manifattura, ci sono i primi tratti industriali e si sfruttano al massimo le risorse critiche (tra cui l'energia) cercando di godere di economie di scala.

Taylorismo

Agli inizi del 1900 si comincia ad affermare il taylorismo. In questo periodo si parla di "organizzazione scientifica del lavoro" si nota che la produttività del lavoro aumenta se si suddivide l'attività del singolo in mansioni sempre più uguali a se stesse, sempre più semplici e sempre con minor discrezionalità. Cioè si ha una parcellizzazione e semplificazione del lavoro. L'uomo viene quasi ridimensionato al ruolo di una macchina perché per ottimizzare il rendimento umano bisogna ridurre l'uomo ad un automa (robot) cioè ridurlo ad un lavoro costante e sempre uguale riducendo in tal modo i tempi di lavorazione e abbassando i costi del lavoro.

Quindi si passa dalla necessità di sfruttare al meglio l'impianto (la macchina a vapore) alla necessità di sfruttare al meglio l'uomo. Dire che l'uomo si trasforma in automa significa già porre le premesse, senza volere, per la sostituzione dell'uomo con il robot (ci avviciniamo al periodo della produzione allargata).

Produzione allargata

Negli anni '70 le macchine sono le protagoniste e si parla di produzione allargata: Rappresenta una grande rivoluzione tecnologica perché comporta la sostituzione del lavoro umano con quello delle macchine a controllo numerico. È quindi un periodo che vede protagonista la "macchina" e lo si deve principalmente all'introduzione dell'elettronica nella produzione!

Abbiamo innanzitutto l'elettronica e la sua fusione con la meccanica e quindi la meccatronica entra in maniera forte, incisiva, nel mondo della produzione. Incomincia ad esserci un nuovo operatore che ha un'elevata professionalità e che viene chiamato "meccatronico": è un soggetto capace di interagire con le macchine da un punto di vista meccanico e conosce anche l'elettronica.

Automazione rigida

Stiamo ancora nella fase dell’automazione rigida e la sostituzione dell’uomo con la macchina è abbastanza diffusa ma su produzioni standardizzate, su produzioni cioè che si basano ancora sulle economie di scala come elemento fondamentale di competizione. Il marketing si basa ancora sull’imporre certi prodotti puntando sul fattore prezzo come leva competitiva.

Flessibilità

Il concetto di "flessibilità" è alla base della produzione sistemica e ancora oggi è di fondamentale importanza nel mondo produttivo. In altri termini avvengono due mutamenti in parallelo (non sappiamo bene se è il primo che spinge il secondo o viceversa):

• Da un lato la tecnologia consente di differenziare mantenendo elevati margini di remunerazione per le aziende;
• Dall’altro, il mercato vuole la differenziazione e quindi il concetto di flessibilità diventa fondamentale.

Tipi di flessibilità

• Macchina (Si può misurare con l'indice di set-up)
• Operativa (Possibilità di variare completamente i cicli di lavorazione)
• Prodotto (Possibilità di aggiungere alla situazione esistente nuovi pezzi o nuovi progetti in tempi e con costi ridotti)
• Routing (Potenziale/Ordinaria)
• Volume espansione (Bilanciamento delle linee)
• Produzione (Possibilità di variare l’insieme di pezzi producibili da un determinato impianto. È un concetto molto simile alla flessibilità operativa ma ha una connotazione diversa).

Flessibilità di macchina

È la più importante perché ha dato il nome ad una nuova era industriale ed ha una sua storia! Negli anni '70 per poter cambiare la forma di una carrozzeria, le case automobilistiche impiegavano 7-8 ore. Per effettuare tale trasformazione occorrono delle presse di parecchie tonnellate che devono trasformare questa lamiera di acciaio nella forma desiderata.

Spostare una pressa era un’operazione molto difficile, richiedeva molto tempo e cioè 7-8 ore; quindi volendo passare da una carrozzeria all’altra, da un modello all’altro usando la stessa linea produttiva, devo per 7-8 ore non produrre niente ma attrezzare e cambiando l’aspetto dei macchinari.

N.B. Quando pensiamo al tempo di produzione, ci riferiamo al tempo che impiega un certo materiale, una certa materia prima a diventare prodotto finito, dobbiamo però pensare anche ai tempi di attrezzaggio, di set up o di posizionamento. Bisogna preparare le macchine per la lavorazione quindi questo tempo incide da un punto di vista economico perché sono ore di non produzione, intendendo per produzione, la trasformazione dei materiali. Quindi maggiore è questo tempo, più tempo sottraggo alla produzione.

Tempo di attrezzaggio. La Toyota negli anni '70 impiegava 1 ora ed era già un risultato notevole, ma ben presto quell’ora scese a 12 minuti e dopo qualche anno si arrivò ad un solo numero, una sola cifra. Mentre la Ford e la Fiat producevano sempre gli stessi modelli (perché stare fermi 8 ore era un costo notevole e significava non vendere il corrispettivo di 8 ore di produzione); la Toyota, invece, era arrivata al punto di fare questo cambiamento di pressa cioè di tonnellate che venivano movimentate in meno di 10 minuti.

Ovviamente stare 10 minuti fermi incideva poco nell’economia dell’intera azienda e quindi si poteva offrire una gamma di prodotti molto più ampia, un mix produttivo che corrispondeva anche ad una maggiore competitività. Questa possibilità di cambiare rapidamente l’assetto delle macchine è proprio la flessibilità di macchina che è appunto la capacità che un sistema produttivo composto da più macchine ha, di mutare il proprio assetto in tempi brevi.

Per "capacità" intendiamo il tempo necessario a riposizionare una o più macchine per cambiare un determinato pezzo in lavorazione: maggiore è la flessibilità di macchina, più vale un’azienda perché può offrire più prodotti.

Qual era la magia dei signori giapponesi? Dopo il 1970 i Giapponesi della casa automobilistica della Toyota, grazie anche all’avvento dell’automatismo industriale, furono i primi ad adottare una nuova mentalità di gestione aziendale che dava maggiore importanza al tempo di riposizionamento delle macchine, considerandolo una variabile strategica e competitiva per l’andamento economico-reddituale dell’azienda. Ridurre i tempi di riposizionamento consentiva di cambiare lotti e produrre in modo diversificato per rispondere meglio alla complessa e differente domanda di mercato.

In Toyota avevano ideato una sorta di scivolo per cui, mentre una pressa andava via, contemporaneamente l’altra si posizionava. Questa diversa ottica di gestione aziendale permette di passare dal fordismo al toyotismo o post-fordismo che è un’era che stiamo vivendo ancora oggi. Dalla quantità si passa alla qualità, nel senso che offro al mercato una maggiore diversificazione, una maggiore differenziazione, grazie ovviamente alla flessibilità e quindi ai microprocessori applicati alla meccatronica.

Flessibilità di routing

Immaginiamo un processo produttivo così come si svolge tradizionalmente, e che prevede per esempio 3 fasi in sequenza, quindi tre macchinari: A B C. Ci sono tre lavorazioni, normalmente nei sistemi tradizionali, orientati ad un certo prodotto; l’obiettivo principale è tenere alta la produttività delle macchine e del lavoro.

Per fare questo, qualora una delle macchine dovesse interrompersi per un guasto o un’anomalia (per esempio C) rischieremo di bloccare tutto il processo perché se C non lavora si accumulerebbero solamente semilavorati e questo comporterebbe una cattiva gestione della macchina o del lavoratore.

Cosa si fa normalmente per ovviare a tale inconveniente? Si creano delle scorte polmone c.d. Buffer tra una lavorazione e l’altra. A B C Buffer Buffer semiprodotti A, B e C sono i macchinari. I cerchi sono i Buffers cioè fattori di disaccoppiamento in cui si hanno i semiprodotti.

Immaginiamo che le materie prime passino attraverso più macchine (A, B e C) per diventare prodotti finiti. Nella realtà industriale questo non avviene perché si deve evitare che per un qualsiasi accidente il fermo della macchina possa bloccare l’intero sistema produttivo. Se la macchina B si inceppa, si bloccano anche A e C. Si ricorre a dei Buffers cioè a delle scorte intermedie. Quindi deposito in questi polmoni intermedi i semiprodotti lavorati dalla macchina A, che vanno in questo buffer prima di passare in B; lo stesso farà l’operatore della macchina B in modo che non c’è il collegamento diretto tra le 3 macchine però ognuna di essa è collegata a dei polmoni intermedi cioè a dei contenitori in cui i semilavorati sono in attesa di essere prelevati dall’operatore della funzione successiva.

Così facendo evitiamo che un incidente, un guasto, possano bloccare l’intera linea produttiva perché questo comporterebbe un forte aggravio per l’azienda in quanto sarebbe non operativa tutta la linea e quindi il costo del salario e dell’utilizzo dei macchinari, inciderebbero fortemente. Grazie alla flessibilità di routing tutto ciò può essere evitato perché se un incidente blocca B, A dev’essere capace di svolgere anche le funzioni di B e quindi il materiale può passare direttamente alla lavorazione C.

Quindi per flessibilità di routing s’intende la possibilità di oltrepassare un macchinario rotto in quanto quello precedente o successivo è capace di svolgere le funzioni di quello che si è rotto.

Importanza per l'azienda

Questo che importanza ha dal punto di vista dell’azienda? Ha importanza per tre ragioni fondamentali:

• Queste scorte impegnano capitali cioè io ho a terra tra una macchina e l’altra, materiale semilavorato dove già c’è valore aggiunto inutilizzato, inoperoso e se vado a calcolare quanto vale, posso arrivare a cifre che superano i miliardi di Lire: ho capitale circolante che depositato in banca mi frutterebbe di più.
• Supponiamo che alcuni pezzi depositati in questo buffer siano difettosi; quando B prende questo pezzo difettoso, lo scarta ma, non saprà mai se il pezzo è stato fatto martedì, mercoledì, se glielo ha passato l’operatore X o Y. Ai fini del controllo qualità quindi al fine di prevenire la difettosità, questo tipo di approccio che usa i Buffers come fattori di disaccoppiamento, è un grande guaio.
• Infine c’è un altro aspetto molto importante che è una grande risorsa per il sistema produttivo: lo spazio. Questo insieme di Buffers sommato, occupa una grande superficie; il che significa essere costretti ad una disposizione dei macchinari sbagliata, improduttiva ma, significa anche poter ampliare, non poter avere gli attrezzi a portata di mano, non poter avere una visione migliore d’insieme. La mancanza di spazio è quindi, un altro difetto dei fattori di disaccoppiamento.

La flessibilità di routing è certamente un aspetto molto importante perché consente ad una macchina A di svolgere, nel caso se ne presenti la necessità, le funzioni anche della macchina B. C’è qualcosa che non va? Dal punto di vista del numero di pezzi nell’unità di tempo, se A, che ne faceva 100 all’ora, deve svolgere anche le funzioni di B, quei pezzi diventeranno 50 e 50. Questo significa che si rallenta il flusso produttivo in tanto che B non si aggiusti, in tanto che non si abbia una manutenzione straordinaria. Questo però è preferibile a confronto di produrre sempre 100 pezzi all’ora e poi accumularli nel buffer e avere una montagna di semilavorati quando comunque B è fermo.

A questo aggiungete i vantaggi rispetto al capitale circolante, rispetto allo spazio e ultimo ma non ultimo i vantaggi rispetto alla qualità cioè alla possibilità di ridurre la difettosità. La flessibilità di routing può essere sfruttata o in via accidentale (cioè quando succede qualcosa posso ricorrere a tale tipo di flessibilità) e in tal caso parliamo di flessibilità di routing potenziale (che potrebbe anche non essere mai utilizzata finché va tutto bene); oppure flessibilità di routing effettiva (quando invece è calcolata) cioè quando viene programmata: significa che posso sfruttare la capacità di una macchina di svolgere più funzioni non solo in caso di incidente non previsto, ma addirittura per aumentare l’utilizzo delle macchine.

L’acquisizione di una commessa diversa dalle normali che richiederebbe la disponibilità di 2 torni invece di uno, comporterebbe l’acquisto di un altro tornio; se però ho una pressa che può fungere anche da tornio, invece di acquistare il tornio, posso programmare un diverso ciclo produttivo che veda la lavorazione di A in quanto A, e di A in quanto sostituta del tornio.

Flessibilità di espansione

Spesso abbiamo dei sistemi produttivi, dei macchinari che hanno una capacità produttiva standard. Immaginiamo di avere sempre tre lavorazioni A, B, C ma sono tre macchine che hanno una capacità produttiva diversa cioè le quantità che possono essere lavorate nell’unità di tempo differiscono tra loro. Immaginiamo che si tratti di un processo discontinuo: quindi parleremo di pezzi lavorabili all’ora.

Immaginiamo di avere una macchina A che lavora 2 pezzi all’ora, una macchina B che lavora 3 pezzi all’ora ed una macchina C che lavora 4 pezzi all’ora. 2/h 3/h 4/h A B C.

Collo di bottiglia

Qual è il collo di bottiglia? Per "collo di bottiglia" intendiamo quella fase, quella lavorazione dalla cui capacità dipende la capacità complessiva dell’intera produzione. Qui il collo di bottiglia è A perché produce 2 pezzi all’ora quando B può lavorarne 3. Un collo di bottiglia significa che 3 e 4 sono sovradimensionate perché è inutile che io ho una macchina che mi lavora 3 pezzi all’ora quando in realtà ne posso lavorare solo 2 pezzi. La linea non è bilanciata!

Bilanciare la linea

Come facciamo a bilanciare la linea cioè ad avere macchine che fanno la stessa quantità e non ho nessuna macchina che lavora di meno? Potrei comprare un’altra macchina A da 2 ed ho: 2h 3h 4h A B C 2h A. Acquistando un’altra macchina “A” il collo di bottiglia ora si crea in “B” poiché B lavora 3 pezzi all’ora quando A ne ha già prodotti 4. Chi dirige la produzione non vorrebbe mai avere un collo di bottiglia perché significa avere dei macchinari sovradimensionati.

Soluzione

Come si può fare? Bisogna calcolare il minimo comune multiplo del numero delle macchine che è 12; quindi dovrei mettere 6 macchine da 2,; 4 da 3; 3 da 4 e avrei bilanciato. 12 ore 12 ore 12 ore 2 3 4 2 3 4 2 3 4 2 3 2 2 6. Il problema ora è vendere 12 pezzi all’ora e quindi si troverebbe in difficoltà il direttore commerciale. In tal caso avrei un impianto bilanciato ma sovradimensionato.

Supponiamo invece che la mia richiesta sia di 5 pezzi all’ora e quindi posso aumentare, espandere la produzione da 4 a 5, da 3 a 5 e per A raddoppierò. Nel caso in cui espando una macchina potrei bilanciare la linea senza sovradimensionare; questo è un altro aspetto della flessibilità, cioè quello di aumentare la capacità produttiva senza raddoppiarla.

Grafico: B C A A. Per flessibilità di espansione s’intende quindi, la possibilità di incrementare con gradualità, la capacità produttiva evitando sovradimensionamenti o sottodimensionamenti.

Flessibilità di prodotto

Si tratta di immaginare il prodotto come insieme di moduli, di tasselli tra loro intercambiabili. Tali moduli rendono il prodotto diversificato senza generare costi aggiuntivi, né modifiche al processo produttivo. Qual è la chiave della flessibilità di prodotto? È l’interfacciabilità cioè che siano tra loro intercambiabili!

Quindi la flessibilità di prodotto è la possibilità di realizzare nuovi pezzi o addirittura di mettere in atto nuovi progetti con minimi costi e tempi contenuti, cioè la capacità di ampliare il mix produttivo senza incidere sui costi di produzione.

Nel campo automobilistico è molto diffusa, infatti abbiamo molti modelli che hanno lo stesso motore. Questo cosa comporta? Non devo dal punto di vista produttivo, cambiare l’attrezzaggio dei macchinari e quindi sopportare grosse perdite nel tempo di produzione, ma devo semplicemente assemblare a seconda della richiesta del mercato, componenti diversi ma fra loro intercambiabili.

Produzione sistemica

Negli anni '80 si passa alla produzione sistemica e cioè: