Sunto Operation Management, Prof. Duglio, Libro consigliato “Operation management nella produzione e nei servizi 3/ed”, Autore R.B. Chase

Operation management, Prof. Duglio

Capitolo 4 - Analisi dei processi

Comprendere il funzionamento dei processi è vitale per garantire la competitività di un'azienda.

Che cos'è un processo?

Un processo è una qualsivoglia area di un'azienda che riceve alcuni input e li converte in output che abbiano per l'azienda valore maggiore degli input originari. Il tempo ciclo di un processo ripetitivo è il tempo medio intercorrente fra la conclusione di due attività successive. L'utilizzo è il rapporto che esprime l'impiego effettivo di una risorsa in relazione al suo tempo teoricamente disponibile per il funzionamento.

Spesso analizzare un'impresa richiede di valutare numerose attività indipendenti. Alle volte la prestazione di ogni singola attività elementare è sufficiente per capire il processo complessivo; in altri casi tra le attività e i processi possono sussistere relazioni significative che occorre approfondire.

Tipi di processo

È utile classificare i processi in categorie, al fine di descriverne le caratteristiche progettuali. Il primo criterio di classificazione è stabilire se si tratti di un processo:

• Monofase: tutte le attività correlate al funzionamento della macchina si riducono a un'unica operazione da analizzare mediante un unico tempo ciclo che rappresenta la velocità dell'apparecchio.
• Multifase: prevede diversi gruppi di attività collegate attraverso flussi. Il termine fase vale indicare che per attività elementari possono essere state accorpate per scopi di analisi.

Il concetto di Buffering si riferisce all'immagazzinamento tra fasi, dove gli output di una fase vengono collocati in un'area apposita prima di essere impiegati nella fase successiva. Il Buffering permette alle fasi di svolgersi indipendentemente. Il blocking si verifica quando le attività di una fase devono interrompersi perché non vi è luogo dove depositare l'articolo appena completato, lo starving quando le attività di una fase devono interrompersi perché non vi è lavoro da compiere.

Spesso attività falsi e perfino interi processi vengono svolti in parallelo. Si potrebbe scegliere di realizzare due attività identiche in parallelo il che teoricamente raddoppierebbe la capacità, o magari di eseguire contemporaneamente due serie di attività operative sull'unità in corso di lavorazione. Qualche volta due o più processi convergono nella medesima area buffer comune; normalmente questo significa che due processi creano articoli identici che vengono immagazzinati come scorte. Se processi paralleli determinano output differenti nel diagramma occorrerà presentare le scorte separatamente.

Un'altra distinzione chiave è quella fra processi produttivi per il magazzino (make to stock) e processi produttivi su ordine detti anche su commessa (make to order).

Processo make-to-order: viene attivato solo in risposta un effettivo ordine. Le scorte sono ridotte al minimo. Teoricamente ci si attende un tempo di risposta relativamente lungo poiché occorre completare tutte le attività prima di servire il cliente. Molti servizi, per loro natura, adottano spesso una logica make to order.

Processo make to stock: sistema assai efficiente, finalizzato a produrre beni standard per una pronta consegna al cliente. In genere la stazione finale di un processo make to stock è il magazzino contenente la scorta di prodotti finiti. Un simile processo viene governato sulla base della quantità effettiva o desiderata di scorte a magazzino: è possibile stabilire un livello desiderato di scorte, per esempio, per attivare periodicamente il processo di produzione e soddisfare il detto fabbisogno.

Il processo ibrido fonde elementi del make to order e del make to stock. In questo caso i due differenti processi si configurano come alternative parallele al termine del processo complessivo. Nel modello ibrido più diffuso, un bene generico viene prodotto e conservato in un certo momento del processo, per poi essere completato in una fase conclusiva innescata dagli ordini realmente ricevuti.

Ogni operatore progetta le azioni promozionali e pubblicitarie per attrarre il segmento di mercato identificato come target delle proprie scelte strategiche. Un ultimo metodo per classificare processi è la distinzione tra ritmo imposto (o cadenzato) e non cadenzato. La scansione cadenzata si contraddistingue per intervalli di tempo fissi durante il processo.

Misurare le performance dei processi

Nella pratica aziendale esistono vari criteri per calcolare analiticamente le prestazioni dei processi, ma è indispensabile capire esattamente come un certo settore industriale o una certa azienda calcoli i propri indicatori. È quindi fondamentale comprendere come un termine sia stato impiegato nel contesto specifico, cioè qual è la formula che esprime analiticamente il singolo indicatore.

Gli indici qui descritti permettono di rispondere a tali interrogativi:

• Tasso di utilizzo: è il rapporto fra il tempo di effettivo utilizzo di una risorsa e il tempo teoricamente disponibile allo scopo. È una misura particolarmente indicata per alcune risorse ad esempio forza lavoro diretta o macchine utensili.
• Produttività: è il rapporto fra output e input. La produttività totale di solito è espressa in unità monetarie. La produttività del singolo fattore è basata su un unico input di solito la forza lavoro. Essa segnala la quantità di output ottenibile da un assegnato livello di input (misura l'effettivo impiego della risorsa).
• Rendimento: il rapporto tra l'output reale di un processo di alcuni parametri standard. Il termine resa può essere adoperato per misurare le perdite o i guadagni riferiti a materiali o un processo.
• Tempo di produzione: è il tempo necessario a produrre un lotto di pezzi. Si calcola moltiplicando il tempo richiesto per produrre ciascuna unità per le dimensioni del lotto.
• Tempo di attrezzaggio (set-up time): è il tempo richiesto per predisporre una macchina alla produzione di un determinato articolo.
• Tempo effettivo di lavorazione: è la somma del tempo di attrezzaggio con il tempo di produzione per un lotto di pezzi lavorati da una macchina, esso sovente non viene incluso nel tasso di utilizzo del processo.
• Tempo di attraversamento: esso comprende il tempo effettivo di lavorazione cui è sottoposta un'unità più il tempo di attesa dovuto a code.
• Throughput rate: è il ritmo atteso al quale il processo genera output su un certo arco di tempo.
• L'indice di flusso (rapporto di attraversamento): è il rapporto fra il tempo di attraversamento totale e il tempo valore aggiunto. Con tempo a valore aggiunto si intende il tempo utile dedicato alla reale produzione di unità di prodotto.

Riduzione del tempo di attraversamento di un processo

Purtroppo spesso i processi critici dipendono da risorse specifiche e limitate, che danno luogo colli di bottiglia. Qualche volta il tempo di attraversamento si può ridurre acquistando nuove attrezzature per incrementare la capacità produttiva, alcune tecniche che non impiegano tali acquisti esprimiamo di seguito.

• Eseguire attività in parallelo: un approccio in parallelo può ridurre il tempo di attraversamento anche dell'80% e oltre. Tutte le attività vengono svolte in parallelo da gruppi di lavoro integrati. Il tempo di sviluppo si riduce enormemente durante il processo, grazie al lavoro in team, vengono rispettate le esigenze di tutti gli enti coinvolti.
• Modificare la sequenza delle attività: modificando la sequenza di qualche attività è possibile espletare gran parte delle procedure.
• Ridurre le interruzioni: migliorare la tempistica dei processi può ridurre di parecchi giorni il tempo di attraversamento dei processi stessi.

L'analisi dei processi è una competenza fondamentale, necessaria per capire come operi di un'azienda. Tracciando un semplice diagramma di flusso che illustra il flusso di materiali e/o informazioni attraverso un'impresa è possibile trarre utilissime indicazioni. Al momento di analizzare un processo ricordare questo concetto fondamentale: ciò che entra nel processo deve anche uscirne.

Se il processo è sovraccaricato di lavorazioni, il tempo necessario a completare un'operazione aumenterà perché aumenterà il correlato tempo di attesa. A un dato momento i clienti si rivolgeranno altrove e l'opportunità di business sfumerà. Quando un processo opera alla massima capacità, il solo modo per acquisire nuove attività senza aumentare il tempo di attesa è quello di incrementare la capacità. Ciò richiede di individuare l'attività che vincola l'output del processo e di aumentare la sua capacità.

Capitolo 5 - Progettazione e selezione dei processi nella produzione industriale

La progettazione del processo si riferisce alle attività tattiche di pianificazione che si verificano continuamente durante la produzione. La selezione dei processi, al contrario, si riferisce alla decisione strategica che identifica il tipo di processo produttivo da realizzare nello stabilimento.

Selezione del processo

Strutture di flusso dei processi

La classificazione dei sistemi produttivi può essere svolta secondo differenti criteri. Una prima classificazione analizza la modalità con cui si forma la domanda, la modalità di realizzazione del prodotto e infine la modalità di realizzazione del volume produttivo.

In funzione delle modalità con le quali la domanda si forma possono essere individuati i tre casi:

• Produzioni su commesse singole: l'azienda riceve una serie di ordini diversi per singoli prodotti, differenziati anche in misura notevole, per i quali a volte la progettazione deve elaborare il progetto, mentre altre volte il cliente fornisce direttamente il progetto; in questo caso occorre che la funzione processi e metodi predisponga il ciclo di lavorazione, legato alle caratteristiche dei macchinari dell'azienda.
• Produzioni su commesse ripetitive: rientrano sia le imprese subfornitrici che realizzano una gamma di prodotti dalle caratteristiche definite per un gruppo di clienti abbastanza stabili che richiedono forniture scaglionate nel tempo, sia le aziende che producono su 'catalogo' ma solo dopo il manifestarsi dell'ordine, per una clientela assai varia, una gamma spesso ampia di prodotti, di cui sono definiti in anticipo progetto, cicli, attrezzature e materiali.
• Produzioni per il magazzino: in questo caso l'azienda realizza prima del manifestarsi degli ordini, volumi elevati di prodotti appartenenti a una gamma non molto ampia, che affluiscono attraverso una rete di distribuzione a un gran numero di clienti anonimi (es prodotti alimentari).

In funzione delle modalità secondo le quali viene realizzato l'output si hanno:

• Produzioni unitarie: dove la variabilità dei cicli di produzione è assai spinta, cosicché l'attività produttiva è organizzata in funzione dell'ottenimento della sola quantità richiesta dai singoli ordini.
• Produzioni intermittenti o a lotti: i prodotti sono realizzati in lotti di entità superiore ai fabbisogni immediati, in modo da formare scorte destinate a essere utilizzate in seguito, quando i centri operativi saranno impegnati in altre attività produttive.
• Produzioni continue: è presente il flusso ininterrotto di prodotti dalle caratteristiche omogenee nel tempo.

In funzione alla struttura della distinta base del prodotto si hanno le seguenti tipologie di produzione:

• Produzioni per processo: il cui prodotto finito 'non può essere scomposto a ritroso', poiché i componenti originari non sono più distinguibili o hanno cambiato natura (es. carta, cemento, prodotti chimici, filati, prodotti farmaceutici)
• Produzioni per parti (o manifatturiere): per esempio automobili. Una caratteristica ovvia di questo tipo di produzione è che il prodotto può essere montato e smontato. Il processo produttivo, di massima, comprenderà dunque sia le fasi di fabbricazione che fasi di montaggio. In genere il primo tipo di produzione (per processo) è caratterizzato da un ciclo tecnologico ben definito e vincolante: si parla perciò in termini equivalenti di produzioni 'a ciclo tecnologico obbligato'. I procedimenti del secondo tipo (per parti) sono caratterizzati da una grande varietà nei cicli di lavorazione delle parti componenti; possono pertanto essere definiti produzioni 'a ciclo tecnologico non obbligato'.

Nelle produzioni per processo si incontrano rilevanti problemi tecnologici e di strumentazioni di misura: deve infatti essere molto efficiente e avere tempi di risposta molto brevi poiché di solito si trattano grandi masse di materiale che subiscono trasformazioni spesso irreversibili e quindi con alti rischi economici in caso di perdita di controllo delle variabili rilevanti nel processo produttivo. Viceversa i maggiori problemi di progettazione e gestione del sistema produttivo si incontrano nelle produzioni per parti in cui (al contrario) i problemi di controllo delle variabili di processo sono talvolta banali o inesistenti (es. montaggio).

I processi produttivi vengono utilizzati per realizzare qualsiasi bene. In via generale il processo di produzione di un bene si può dividere in tre semplici fasi:

• La prima fase è l'acquisto delle parti necessarie alla realizzazione del prodotto.
• Realizzazione.
• Spedizione al cliente.

A seconda della strategia aziendale, delle capacità produttive e della domanda del cliente, queste attività sono strutturate in modo da minimizzare i costi e da soddisfare, allo stesso tempo, le priorità competitive necessarie per attrarre ordini del cliente.

Un concetto chiave nel processo produttivo è quello di punto di disaccoppiamento fra ordine del cliente e produzione; tale punto determina la posizione lungo la supply chain nella quale devono essere collocate le scorte affinché alcuni processi o attori della supply chain possano operare in maniera indipendente.

La scelta della posizione punto di disaccoppiamento è una decisione strategica che determina il lead time di risposta al cliente e può avere un grande impatto sull'investimento di magazzino. Più questo punto è vicino al cliente, prima quest'ultimo può essere servito. Il posizionamento del punto di disaccoppiamento è importante per comprendere i diversi tipi di contesti produttivi.

Le aziende che soddisfano la domanda dei clienti con le scorte di prodotti finiti si definiscono make-to-stock; si tratta di produzione di prodotti standard. Quelle che combinano una serie di moduli pre-assemblati in modo da soddisfare le richieste della clientela si chiamano aziende assemble-to-order; in tal caso si possono prevedere due modalità gestionali distinte: la produzione su previsione di sottogruppi standard e la successiva personalizzazione del prodotto finito in fase di assemblaggio finale. In questa categoria sono presenti pertanto le produzioni a elevata ampiezza di mix di codici prodotto finito, caratterizzati però dalla comunanza di alcuni sottogruppi standard; questa categoria che descrive una modalità produttiva assai comune è dunque un misto fra la produzione su previsione e quella su commessa.

Le imprese che invece realizzano per il cliente un prodotto a partire dalle materie prime, dalle parti e dai componenti sono dette make-to-order; secondo tale approccio i prodotti sono diversificati fin dalle prime fasi di lavorazione. Un'impresa engineer-to-order lavora con il cliente dalla progettazione del prodotto, realizzandolo con materiali, parti e componenti che vengono acquistati. Si tratta di una soluzione analoga alla precedente con la sola differenza che neppure le attività di progettazione e/o ingegnerizzazione possono essere anticipate rispetto al momento dell'acquisizione dell'ordine.

Molte aziende operano attraverso una combinazione di questi ambienti e alcune li hanno tutti contemporaneamente. In contesti make-to-stock, il problema centrale consiste nel trovare un equilibrio tra il livello di scorte di prodotto finito e il livello di servizio al cliente. Se fosse possibile avere scorte illimitate a costo zero, raggiungere gli obiettivi sarebbe semplicissimo. Sfortunatamente non è così. Detenere alti volumi di scorta fa aumentare i costi.

Si può provare a controbilanciare la situazione attraverso una previsione più accurata della domanda, con alternative di trasporto più rapide, velocizzando o rendendo la produzione più flessibile. Molte aziende make-to-stock investono in programmi di produzione snella (lean production) in modo da raggiungere più elevati livelli di servizio a fronte di un determinato investimento di magazzino. L'obiettivo di un ambiente make-to-stock è quello di fornire prodotti finiti al cliente dove e quando ne faccia richiesta.

In un contesto assemble-to-order, il compito primario è quello di personalizzare l'ordine del cliente in termini di componenti e opzioni alternative dal momento che sono queste componenti a costituire le scorte. Uno dei requisiti necessari in questo ambiente è una progettazione che permetta di combinare in maniera più flessibile possibile, componenti, parti e moduli nel prodotto finito. Anche questo tipo di aziende ha applicato i principi della produzione snella nella produzione in modo da tagliare drasticamente i tempi di assemblaggio del prodotto finito. In questo modo le loro consegne sono così rapide che il cliente le percepisce come imprese make to stock. L'assemblaggio su ordine trae significativi vantaggi dallo spostare a monte il punto di disaccoppiamento dai prodotti finiti.