Riassunto completo impianti Industriali (32 pagine)

PUNTI DI FORZA

• Alta flessibilità e alta elasticità.

- Flessibilità di mix: è possibile senza particolari problemi/costi eccessivi lavorare contemporaneamente prodotti

diversi. Infatti, dato che abbiamo tante macchine disaccoppiate e non vincolate tra loro, ad esempio (vedendo lo

schema) la macchina 1 può lavorare il prodotto rosso e la macchina 2 quello verde. Grazie a questo è possibile gestire

un’alta fluttuazione di domanda.

- Flessibilità di prodotto: capacità del sistema di realizzare prodotti nuovi (ossia mai fatti prima) senza perdite di

efficienza. Viene studiato il ciclo tecnologico più opportuno per quel tipo di prodotto.

- Flessibilità di espansione (del sistema): possibilità di inserire senza alcun problema una nuova macchina senza dover

spostare le altre (se ho spazio a disposizione ovviamente).

- Flessibilità di volume (o elasticità): capacità del sistema di modificare la quantità prodotta (o quantità relativa,

rosso/verde/ecc.., o quantità complessiva). Le macchine sono indipendenti, dunque se devo produrre di meno ne blocco

alcune mentre se devo produrre in più posso aumentare i lassi di tempo di produzione.

• Scarsa obsolescenza del sistema: con obsolescenza si fa riferimento ad una macchina che potrebbe essere dal punto di

vista del funzionamento ancora efficiente, ma tecnologicamente non più richiesta. In questa configurazione è scarsa poiché

una volta che una macchina diventa obsoleta la posso sostituire con una più aggiornata grazie alla flessibilità di espansione.

• Scarso impatto dei guasti sulle prestazioni del sistema: il guasto di una macchina rallenta sì la produzione, ma impatta

solo sulla macchina guasta e non su tutta la catena produttiva, dato che le macchine sono tra loro indipendenti (non c’è

propagazione del guasto).

PUNTI DI DEBOLEZZA

• Gestione della produzione molto complessa:

1. Momento e sequenza di lancio della produzione, da cosa dipende?

- Dai tempi di setup (ossia di preparazione delle macchine) che si possono generare

- Dall’urgenza con cui devo produrre i vari prodotti

- Bilanciamento dei carichi tra i vari reparti (se ad esempio mando in produzione solo il blu, le macchine D e C

rimangono per lungo tempo non in funzione)

2. Scelta tra cicli alternativi: all’interno dello stesso reparto posso scegliere con che sequenza utilizzare le varie macchine

3. Problema di sequenziamento dei prodotti davanti le singole macchine: ogni prodotto ha un proprio percorso, davanti

una macchina potrebbero esserci in coda prodotti in diversa sequenza rispetto all’ordine in cui li ho lanciati (a. e. se il

blu va più veloce del rosso o del verde). Davanti ad ogni macchina potenzialmente ho il problema di risequenziamento

dei prodotti (non necessariamente FIFO).

4. Problema del coordinamento dei reparti: ogni reparto cerca di ottimizzarsi (minimizzazione dei tempi di setup,

bilanciamento dei carichi). Questa ottimizzazione però potrebbe generare problemi/tempi morti nei reparti successivi,

ad esempio nel reparto a valle do priorità ad un prodotto che il reparto successivo non mi accetta. L’ottimizzazione

complessiva dunque non si ottiene come somma dell’ottimizzazione dei singoli reparti, ci vuole dunque un

responsabile di produzione che gestisca i vari reparti.

• Possibile formazione di colli di bottiglia: vuol dire che si possono formare delle strozzature/code davanti ad alcuni

reparti/macchine a causa della flessibilità del sistema. Sono code dinamiche poiché il mix produttivo è variabile. Se c’è

una coda il reparto a valle è vuoto. Tutto ciò implica perdita di tempo, tempi morti, ritardi nella produzione.

• Prestazioni produttive non elevate:

- Se aumenta il tempo medio delle code, allora aumenta anche il tempo di produzione.

- Aumenta la variabilità: la creazione di code porta ad un aumento del tempo medio di percorrenza e anche un aumento

della variabilità (la deviazione standard)

- Diminuisce la saturazione delle macchine, cioè il rapporto tra il tempo di lavoro delle macchine effettivo e il tempo di

lavoro disponibile.

• Difficoltà di valutazione della capacità produttiva: non posso dare una risposta certa a domande del tipo quale è il mio

tempo di produzione, a causa dei problemi discussi prima.

• Gestione della qualità complessa rispetto a quella di altre configurazioni: non vuol dire che essa sia scadente, ma che

gestire la qualità è più complesso per arrivare al target qualitativo richiesto.

- Essendoci diversi cicli di produzione, si possono avere prodotti di qualità diversa in periodi diversi. Ogni prodotto

industriale deve avere infatti una fascia di tolleranza più o meno ampia e ogni oggetto prodotto cade all’interno di

questa fascia.

- Essendoci diversi reparti, se nel controllo qualità si riscontra un problema è difficile risalire a quale reparto è

attribuibile.

• Difficoltà di gestione dei flussi di materiali: riguarda soprattutto l’assembly shop, nei quali devo gestire ingenti flussi di

materiali sia da portare alla macchina, sia da prelevare dalla macchina.

Configurazione a celle: schema

3. LA CONFIGURAZIONE A CELLE

La configurazione a celle è tipica

dei sistemi produttivi di fabbricazione

di singoli componenti, mentre è meno

frequente nei sistemi di montaggio.

Esempio configurazione a celle:

produzione nel settore automobilistico di ma-

teriali plastici, alluminio e acciaio. Dunque,

abbiamo tre celle dove sostanzialmente si

svolgono le stesse operazioni, ma in maniera

differente (a.e. per taglio di un tubo di acciaio

devo fare più forza rispetto ad uno di plastica)

Il rettangolo grande è il sistema produttivo e al suo interno troviamo un certo numero (nell’esempio 3) di celle. Una cella è un

gruppo di macchine esattamente come un reparto nel job shop o assembly shop.

Con che criterio le macchine sono raggruppate in una cella? In una cella troviamo tutte e sole le macchine che permettono di lavorare

una famiglia di prodotti dall’inizio del ciclo di lavorazione fino alla fine, ciò implica che ogni cella è un sistema produttivo

indipendente dagli altri. A volti tali celle sono chiamate minifabbriche o unità tecnologiche elementari.

All’interno di una cella possono esistere diversi cicli tecnologici da prodotto a prodotto (a.e. un materiale che va nella prima cella

può fare A-B-C-C mentre un altro prodotto che va sempre nella prima cella fa un ciclo di lavoro diverso). Possono dunque esistere

alternative di ciclo diverse, ma in numero più limitato poiché a.e. nella prima cella si hanno due macchine di tipo C ma una solo di

tipo A quindi si può passare sola da quella macchina di tipo A.

Anche in questo caso non va bene un sistema di trasporto punto-punto fra due macchine poiché ci possono essere percorsi diversi

quindi serve un sistema di trasporto flessibile.

PUNTI DI FORZA

• Razionalizzazione dei flussi di materiali, che comporta:

1. Semplificazione dei trasporti, infatti si hanno percorsi più brevi che si esauriscono tutti all’interno della singola cella

2. Crea una minore complessità di programmazione e controllo di produzione rispetto a reparti:

anche qui si ha un problema di lancio di produzione, cioè decidere il momento e la sequenza di lancio. Dipende

dall’urgenza di creare un certo prodotto, dai tempi di setup e dal bilanciamento dei carichi di lavoro. Più o meno lo

stesso problema dei reparti solo che qui si ha un sistema dimensionalmente più piccolo. Inoltre, il problema dei tempi

di setup è molto più piccolo poiché è inerente a stessi prodotti. In più il problema dei carichi di lavoro anche qui è

molto meno importante poiché si vede bene all’interno di una cella se una macchina si sta caricando troppo di lavoro

o meno, quindi si risolve meglio. Si evita inoltre che il responsabile di reparto crei problemi ad un altro reparto poiché

ogni responsabile di cella pensa alla sua cella senza creare problemi/code/ecc… Uno gestisce il suo gruppo di

macchine senza rallentare le altre celle nell’azienda.

• Riduzione dei tempi di setup: i tempi di setup dipendevano dalla sequenza. Prima nel job shop potevano arrivare un

prodotto verde e uno rosso, ora all’interno di una cella possono arrivare al massimo un prodotto rosso chiaro e uno rosso

scuro quindi si hanno tempi di setup nulli o molto piccoli comunque.

• Possibile arricchimento delle mansioni degli operatori: ogni operatore può essere formato sulle macchine adiacenti a

quella su cui sta lavorando, quindi può sostituire senza problemi un operatore se sta male senza doverlo formare in maniera

à

diversa. È molto facile quindi giorno dopo giorno imparare il lavoro del collega molto importante polivalenza degli

operatori.

• Unificazione della responsabilità di prodotto e di processo: in un sistema a reparti un capo reparto è responsabile dei

processi di quel reparto ma non del prodotto che esce da esso o che passa in quel reparto, è solo responsabile delle attività

che vi avvengono. Il responsabile di cella è invece responsabile dei processi che avvengono all’interno della cella e anche

del prodotto che viene fuori.

PUNTI DI DEBOLEZZA

• Eventuale non applicabilità a tutta la produzione: guardando il sistema produttivo di un a azienda si individua una

famiglia di prodotti X (x1, x2, … , xn) e una famiglia di prodotti Y. Si può fare la cella per gli X e per gli Y. Poi si possono

trovare dei prodotti W, T e Z che non sono riconducibili a una famiglia X o Y e non sono una famiglia tra loro e quindi

non posso fare una cella per loro. Posso rinunciare a fare le celle oppure possono fare un sistema a celle per le prime due

famiglie e un sistema a reparti per gli altri.

• Problemi derivanti da variazioni delle famiglie di pezzi da produrre: se qualche famiglia di prodotti non è più richiesta

dal mercato e nasce una nuova famiglia di pezzi sono spiazzato. È un sistema poco flessibile quindi, di certo meno flessibile

del sistema reparti in cui definisco un nuovo ciclo tecnologico e faccio quello.

• Problemi derivanti da variazioni dei rapporti fra le quantità da produrre delle varie famiglie di pezzi: supponiamo

che le famiglie siano le stesse nel corso degli anni, ma cambiano le quantità relativo e avevo dimensionato le celle per una

certa quantità di quei pezzi, allora una cella potrà essere sopra o sottodimensionata per le quantità richieste. In tal caso

à

questi sottodimensionamenti non si compensano come nel sistema reparti sistema meno flessibile. Si potrebbe pensare,

nel caso in cui mi servano più pezzi di