Riassunto programma esame di Operations management

Operation management

Il sistema di produzione delle aziende industriali

All'interno di questa parte di programma si analizzano le possibili opzioni riguardanti l'area di produzione, vengono presi in considerazione i mezzi tecnici (edifici, apparecchiature ecc) ai quali sono legati i processi produttivi. Le scelte che vengono operate servono a garantire le migliori opportunità ai fini del raggiungimento degli obiettivi d'impresa. Le problematiche fondamentali riguardano: la scelta del processo produttivo, del macchinario, del layout, degli edifici e delle aree, scelta dell'ubicazione dello stabilimento. Si tratta di scelte interdipendenti e ognuna di esse è influenzata da fattori di natura ed entità diversa.

Ogni stabilimento ha caratteristiche particolari che lo rendono idoneo alla realizzazione di una specifica produzione, dovrà nascere attorno e in vista del bene che dovrà realizzare. Il punto di partenza è, quindi, lo studio del prodotto, nonché del relativo mercato di sbocco, nella sua definizione e progettazione è opportuno tener conto delle sue caratteristiche funzionali, dei problemi produttivi e degli aspetti commerciali. Una corretta pianificazione è un requisito essenziale, è importante notare che, durante la sua fase, si assiste a una progressiva riduzione del numero e dell'ampiezza delle opinioni.

Scelta del processo produttivo

Il termine “processo produttivo” o “ciclo di produzione” indica una concatenazione di attività successive che, debitamente coordinate e integrate, consentono di realizzare un preciso prodotto. Il processo produttivo si realizza grazie all'immissione di uno specifico software all'interno della struttura hard, costituita dallo stabilimento industriale. Ultimamente si sta cercando di rendere il processo sempre più indipendente dalla struttura stessa, per poter così, successivamente, modificare il prodotto senza incidere sulla struttura dei mezzi.

L'identificazione del processo è compito dei tecnici e si concretizza nel diagramma tecnologico, esso delinea le varie operazioni attraverso le quali si realizza il ciclo produttivo, evidenziandone la sequenza e la coordinazione. Tali diagrammi possono essere più o meno analitici, un semplice sistema per rappresentare i flussi di input si serve dei diagrammi a blocchi, con una sorta di codice:

• Cerchio: indica una manipolazione o trasformazione di materiale
• Freccia: indica un trasferimento o trasporto
• Triangolo rovesciato: indica un magazzinaggio
• Quadrato: indica un'ispezione o collaudo
• Semicerchio: indica una sosta

Aggiungendo i dati quantitativi, inerenti ai diversi materiali di cui usufruire, si passa dal diagramma tecnologico qualitativo a uno tipo tecnologico quantitativo. Quest'ultimo può essere totale o unitario a seconda che si riferisca al volume totale di produzione, in un determinato intervallo di tempo, o agli input necessari per ottenere l'unità di prodotto.

Un ulteriore arricchimento del diagramma riguarda i tempi necessari per lo svolgimento di ogni singola fase, la somma di questi va a definire l'intera durata del ciclo produttivo, ossia il tempo di ciclo.

Diverse classificazioni dei processi produttivi

I processi produttivi possono essere classificati secondo diversi criteri, in riferimento all'impatto ambientale si possono avere processi a tecnologie pulite o inquinanti, tenendo conto del sistema economico vi sono processi appropriati o no, artigianali, industriali, riguardo, invece, i prodotti, è possibile distinguere tra industria tessile, alimentare, elettronica, vi sono distinzioni in base alla natura del processo: chimico, biologico, estrattivo.

Oltre a ciò, in riferimento al ciclo produttivo e al tipo di processo si individuano, con riferimento al ciclo produttivo:

• Industrie monolinee, che utilizzano un'unica materia prima per ottenere un solo prodotto
• Industrie convergenti o sintetiche, che utilizzano più materie prime ma che convergono in un solo prodotto
• Industrie divergenti o analitiche, con un'unica materia prima giungono a più prodotti
• Industrie convergenti-divergenti o sintetiche-analitiche, diverse materie prime confluiscono, più o meno direttamente, ad un unico intermediario dal quale si ottengono diversi prodotti
• Industrie a cicli multipli intrecciati

Con riferimento invece al tipo di processo:

• Industrie a processo continuo, l'attività si svolge in modo ininterrotto per lunghi periodi e non la si può interrompere in modo improvviso
• Industrie a processo ripetitivo, la produzione avviene per lotti, per una quantità di unità uguali, l'attività può essere arrestata senza recare danno a materiali o impianti
• Industrie a processo intermittente, producono su commesse singole e in piccoli lotti

Processi rigidi e flessibili

Il processo produttivo è vincolato dalla tipologia del prodotto da realizzare. Generalmente con l'aggiunta di articolazioni si riduce la rigidità del processo stesso e ciò conferisce dinamicità alla produzione, rendendola adattabile alle esigenze e ai desideri della domanda di mercato. Nel caso in cui si operi in situazioni di rigidità di processo, ogni modifica impone onerose revisioni sia nell'hardware sia nel software.

Nelle produzioni con processi intermittenti è particolarmente indicata un'elevata flessibilità, in grado di soddisfare le esigenze di un'ampia clientela. Un processo rigido è inadatto alla gestione di una domanda variabile. (volume e varietà). Il trade-off tra flessibilità ed economicità deve essere ricercato in una strategia del tipo: rigido finché possibile, flessibile per quanto necessario.

Scelta del macchinario

Il termine strumenti raggruppa l'insieme delle macchine e degli apparecchi, le macchine sono strumenti nelle quali è presente, ed è prevalente, il lavoro meccanico, in caso contrario, si tratta di apparecchi. Vi sono principalmente 4 categorie di macchine, le prime due riguardano le macchine trasformatrici di energia:

• Motrice: una forma di energia viene trasformata in lavoro meccanico
• Generatrice: utilizza il lavoro meccanico per generare energia

Nella terza categoria rientrano le macchine, cosiddette, operatrici (le più diffuse) che hanno come prodotto finale una lavorazione o un manufatto. Vengono usate per eseguire operazioni richieste dalle attività industriali. Nell'ultima rientrano le macchine trasformatrici, ovvero tutte quelle macchine inserite tra due di genere diverso.

Per “macchina” può essere inteso qualsiasi congegno in grado di svolgere una specifica azione o più azioni diverse, facilitando il lavoro manuale o addirittura sostituendolo.

Meccanizzazione: sostituzione del lavoro manuale con il lavoro delle macchine svolto sotto il diretto controllo dell'uomo. Un'attività che in primo luogo si è sviluppata per esigenze tecniche e successivamente per esigenze economiche (velocizzare la produzione).

Motorizzazione: attività che ha permesso di aumentare fortemente la produzioni a condizioni economiche più vantaggiose.

Automatizzazione: una fase avanzata della meccanizzazione, introduce automatismi nelle macchine. Il grado di automazione di una macchina può essere più o meno elevato fino al livello totale, in questo caso la macchina compie da sé tutte le operazioni con modalità prestabilite. Le macchine sono in grado di effettuare diversi controlli contemporaneamente e in tempi più brevi, l'automazione offre il vantaggio di ottenere prodotti di una qualità migliore e a costi inferiori.

L'obiettivo futuro è quello di giungere a sistemi in cui tutte le funzioni siano automatizzate, flessibili e integrate. Le problematiche che essa pone all'uomo sono di ordine tecnico, economico e sociale. Le prime riguardano la progettazione, la realizzazione, il funzionamento e la manutenzione di questi sistemi. La seconda si riferisce agli investimenti richiesti. In ultimo luogo, ciò può comportare una riduzione dei posti di lavoro.

Macchine generiche o speciali

Un'ulteriore distinzione tra macchine riguarda quelle:

• Generiche: richiedono manodopera qualificata e offrono però prestazioni più basse rispetto a quelle speciali. Sono in grado di compiere diverse operazioni su pezzi e prodotti diversi per forma, dimensione, funzioni ecc… (adatte a processi di tipo intermittente)
• Speciali: progettate per uno scopo preciso, possono effettuare una singola operazione, o più operazioni, su pezzi dello stesso tipo o poco diversi. (adatte per processi continui e ripetitivi per grandi serie)

Criteri per la scelta di macchine

I criteri da tener presente sono: il prezzo d'acquisto e di installazione, il tempo richiesto per l'installazione e l'avviamento, qualità della produzione, produzione oraria, il tipo di garanzia e assistenza fornita, durata del funzionamento, consumi energetici e altri consumi, flessibilità e manodopera richiesta. A tal proposito è possibile operare una scelta sul numero di macchine e si possono prendere in considerazione due ipotesi: macchine a produzione oraria fissa, con il volume del prodotto che dipende dalle caratteristiche del prodotto stesso, strumenti a capacità oraria variabile.

La scelta del layout

Per layout di uno stabilimento si intende la sua disposizione planimetrica o spaziale. Tale disposizione può riguardare l'intero stabilimento o una parte di esso, un suo reparto o una singola macchina. Da ciò deriva la distinzione tra layout generali o speciali, questi ultimi possono avere un livello di analiticità sempre più spinto. Il problema di una corretta pianificazione è di natura economica, anche se denso di implicazioni tecniche. L'obiettivo è quello di trovare la disposizione ottimale in grado di minimizzare i costi. I principali obiettivi più nel dettaglio sono:

• Riduzione del costo dei trasporti interni
• Riduzione del numero degli spostamenti, delle distanze e del personale addetto
• Riduzione dei materiali immagazzinati
• Migliore sfruttamento dello spazio
• Migliori condizioni di lavoro
• Eliminazione degli investimenti di capitale non necessari

La scelta del layout può avvenire anche in caso di riprogettazione, in seguito alla variazione quali-quantitativa della produzione, ristrutturazione di impianti obsoleti, costi eccessivi, elevato numero di infortuni o per necessità di migliorare gli ambienti di lavoro.

Criteri di progettazione dei layout

In primo luogo si impone la separazione reciproca dei locali destinati ad attività amministrative, ricreative e ristorative da quelli adibiti ad attività di produzione, fonte di rumore, vibrazioni, esalazioni nocive. Un'analoga separazione si manifesta tra i reparti produttivi e le zone destinate allo stoccaggio di materie prime, semilavorati o prodotti finiti. Le conseguenze di una scorretta pianificazione sono inefficienza e pericolosità.

È importante predisporre isole pedonali, corsie sopraelevate, sottopassaggi, curve ad ampio raggio e zone di manovra. L'evolversi del mercato ha portato in molti casi alla scomparsa dei magazzini, sostituiti da moli di carico e scarico dei beni ad inizio e fine lavorazione.

Il crescente grado di flessibilità dei macchinari consente di ridurre i problemi di pianificazione dimensionale nel lungo periodo, a ciò si aggiunge la possibilità di avere simulazioni tridimensionali del ciclo di produzione, nel complesso e per ciascun reparto. Col passare degli anni si è assistito a una contrazione degli spazi occupati. Lo studio di una disposizione planimetrica di uno stabilimento passa attraverso 4 fasi:

• Scelta del tipo e delle caratteristiche del sito su cui erigere lo stabilimento
• Elaborazione di una planimetria generale di massima che assegni ad ogni reparto la forma e le dimensioni più adatte, nonché il posizionamento delle principali macchine
• Elaborazione di planimetrie particolareggiate
• Descrizione analitica del tracciato planimetrico, ossia la normazione delle procedure funzionali al layout

Solitamente il layout si visualizza con modelli planimetrici a plastico o su piano, ricorrendo a sagome in scala.

Cicli produttivi e rispettivi layout

A specifiche tipologie di processi corrispondono particolari layout, ad esempio, nei processi continui o ripetitivi si ricorre ad un layout in linea (o a catena), chiamato così poiché la stabilità nel tempo della produzione permette di individuare una traiettoria fissa del prodotto in lavorazione, le varie stazioni si trovano in serie l'una dopo l'altra, come anelli di una catena. Consente alti livelli di produzione ma poca flessibilità e le macchine utilizzate sono altamente specializzate e in grado di compiere un'unica operazione.

Per processi intermittenti si ricorre ad un layout denominato per reparto (o per processo o funzionale), le macchine che svolgono operazioni dello stesso tipo vengono riunite per reparto. La possibilità che ognuno di questi svolga un'operazione diversa, conferisce flessibilità al sistema. Una problematica consiste nel realizzare la disposizione dei reparti nel modo più ottimale per ridurre al minimo il costo dei trasporti interni.

Per i cantieri navali vengono presi in considerazione layout a punto fisso, in cui tutti i lavoratori convergono in un punto fisso. Infine vi sono i layout di tipo misto, che rappresentano soluzioni intermedie ai sopracitati, il layout a isole, con esso le macchine con funzioni diverse vengono aggregate in gruppi e, all'interno, vengono disposte in linea per eseguire la serie di operazioni elementari relative a quella fase. Layout a reparti in linea, con esso vi sono reparti in cui sono raccolte macchine analoghe per funzione, poste in successione in relazione alle fasi del ciclo produttivo. Layout in linea con funzionamento per cicli intermittenti, si realizza quando la linea si fraziona in tronchi e fatta funzionare ad intermittenza per cicli e prodotti differenti.

I principali vantaggi del layout in linea sono:

• Basso costo per la movimentazione dei materiali
• Breve tempo di produzione di unità
• Ridotte scorte di lavorazione
• Minima superficie occupata
• Controlli di produzione semplificati
• Possibilità di applicare metodi di incentivazione di gruppo
• Possibilità di alta automazione e quindi modesto livello di preparazione richiesto

I principali vantaggi del layout per reparto sono:

• Elevata flessibilità di produzione
• Elevata utilizzazione delle macchine e dunque minor numero di investimenti
• Notevole specializzazione dei capi ed efficaci controlli
• Possibilità di applicare metodi di incentivazione individuale
• Buone possibilità di ovviare ad avarie del macchinario

Studio dei metodi e dei tempi di lavoro

La rilevazione dei tempi di lavoro si ha mediante il cronometraggio del tempo standard necessario per eseguire un dato compito. Lo studio dei metodi si riferisce invece allo studio delle singole fasi attraverso le quali si realizza l'intero processo. Per condurre nel modo più efficace tale analisi è opportuno scindere ogni fase del processo in operazioni elementari, operazioni riconducibili a 5 tipologie:

• Di lavorazione vera e propria
• Di trasporto
• Di ispezione e controllo
• Di immagazzinaggio o stoccaggio
• Di attesa o di ritardo

Scelta degli edifici e delle aree

Gli edifici industriali devono rispondere a 3 ordini di esigenze generali:

• Consentire e favorire la produzione con costi contenuti
• Essere flessibili
• Creare un ambiente di lavoro adatto al personale

Successivamente deve essere definito il grado di utilizzazione della superficie, come il rapporto tra area occupata dalle macchine e area totale necessaria per la lavorazione. Il rapporto solitamente deve essere compreso tra 0.2 e 0.4. All'interno di questa fase occorre anche valutare la scelta tra un edificio ad un piano o a più piani. I vantaggi di un edificio ad un piano sono:

• Minor costo di costruzione
• Facilità di espansione
• Maggiore capacità portante del pavimento
• Maggiore utilizzazione dell'area coperta
• Trasporti facilitati
• Minori vibrazioni
• Facilità di illuminazione naturale
• Maggiore sicurezza durante gli incendi

Per quanto riguarda gli svantaggi invece:

• Minore utilizzazione del terreno
• Impossibilità di usufruire della gravità per i trasporti interni
• Maggior costo per il condizionamento dei locali

Attualmente vi è la tendenza a optare per edifici ad un solo piano, in quanto il primo punto degli svantaggi ha perso rilevanza. Da alcuni anni si è diffusa la pratica della locazione dei fabbricati industriali che permette di scindere il rischio dell'impresa da quello della proprietà immobiliare. È opportuno che l'area disponibile sia almeno cinque volte maggiore di quella coperta dallo stabilimento.

Scelta dell'ubicazione dello stabilimento

All'interno di questa fase viene selezionato un luogo in cui si possa controllare la parte maggiore del mercato, o dove non vi siano concorrenti, per operare in una situazione di monopolio. La localizzazione migliore è rappresentata da quel luogo dove si riducono al minimo i costi di produzione, di distribuzione e di vendita e si massimizza il volume di quest'ultima. Vanno selezionati luoghi teoricamente ed astrattamente in possesso dei requisiti naturali legati alla futura realizzazione dell'impianto. Dal confronto tra necessità del ciclo produttivo e le caratteristiche oggettive dei siti considerati, scaturisce un primo elenco di ubicazioni possibili. Vanno in seguito presi in considerazioni vincoli naturali (presentano meno problemi) o artificiali, come la necessità...