Tesi laurea Nicolas Guareschi

Uno dei più diffusi, che si avvale di apposite tabelle sulle quali si possono

trovare i tempi occorrenti per realizzare i movimenti stabiliti in precedenza

delle singole fasi elementari.

2.3. Criteri e considerazioni sui fuori linea

Fissare un tempo di ciclo massimo ad una stazione nasce dalla necessità di

ottimizzare i profitti, in cui l’attesa del completamento in linea di un prodotto porta

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ad avere un ricavo minore rispetto al completamento dello stesso fuori dalla linea

di assemblaggio principale. Da queste considerazioni si evince la necessità di

valutare con attenzione la durata del tempo di ogni operazione rispetto al tempo di

ciclo di ogni stazione al fine di bilanciare le due voci di spesa in modo tale che diano

il maggior profitto possibile. La scelta della metodologia ricade principalmente su

tre categorie diverse:

 Bilanciamento secondo la saturazione del tempo di ciclo

Questa procedura consiste semplicemente nel saturare il tempo di ciclo

inserendo in ciascuna stazione tante operazione, tali che la somma dei tempi

medi di ciascuna operazione sia tanto più prossima al tempo di ciclo stesso.

Non tenendo conto della varianza dei tempi la probabilità di non riuscire a

concludere tutte le operazioni previste aumenta più il tempo di ciclo è saturo

e più la varianza delle operazioni è elevata.

 Bilanciamento secondo la probabilità di completamento in linea

Si vanno a considerare le varianze dei tempi medi di ogni operazione e si

fissa una probabilità limite di completamento delle operazioni in ogni singola

stazione sotto al quale non si vuole scendere.

 Metodo della desiderabilità marginale o di Kottas-Lau

Con questo metodo si ha il vantaggio di ottenere direttamente la soluzione

corrispondente al minimo costo totale senza dover agire attraverso diversi

La procedura consiste nell’accumulare in una stazione

tentativi. delle

“operazioni desiderabili“ ovvero con un costo di completamento in una linea a

se stante maggiore rispetto al costo atteso di non completamento, fino a che le

operazioni accumulate diventano critiche, ovvero con una probabilità di

completamento minore al limite prefissato 5

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3. Inquadramento del contesto aziendale

L’azienda a cui si riferiscono i dati è la GEA Niro Soavi, società attiva da quasi 70

anni, nata come piccola azienda specializzata nella produzione di macchine per il burro

e che ad oggi si presenta sul mercato con la produzione di omogeneizzatori e pompe a

all’interno del gruppo GEA Mechanical Equipment.

pistoni, Con una produzione di

oltre 800 macchine all’anno, una rete di distribuzione capillare e una continua

innovazione è una delle aziende leader nel settore tecnologico e di mercato.

3.1. Tipologia di prodotti assemblati

L’azienda compie principalmente produzioni su richiesta. Questa strategia permette

di soddisfare appieno le esigenze del cliente, che può richiedere un prodotto

standard oppure personalizzato a seconda delle necessità. La fabbricazione di un

prodotto come scorta di magazzino è effettuata solo per poche tipologie di prodotti

e per un massimo di due unità.

I prodotti standard della azienda sono raggruppabili in quattro categorie principali,

ognuna delle quali ne presenta al suo interno una vasta gamma con un ampio range

di caratteristiche tecniche.

3.2. Strutturazione della linea di produzione

Terminato il lavoro dell’ufficio commerciale, che provvede a definire i termini del

contratto con l’acquirente, la commessa giunge all’ufficio produzione che provvede

a trasmettere l’ordine sia al reparto lavorazioni meccaniche, sia a quello di

Quest’ultimo è diviso in due zone con compiti differenti;

assemblaggio macchine.

la linea pilota dedicata alle macchine standard (suddivisa in 4 stazioni) e la zona

dedicata a prodotti personalizzati, formata da 5 postazioni ad isola (I1 I2 I3 I4 I5).

L’azienda è oggigiorno in una fase di ammodernamento del reparto assemblaggio,

in cui si sta approntando una nuova linea, che permetterà di sostituire due delle 5

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postazioni ad isola (I4 e I5) e si assumerà il carico di lavoro riguardante le macchine

di piccola taglia. La riorganizzazione permetterà di sgravare da una parte del carico

di lavoro (assemblaggio macchine di piccola taglia) la linea principale che con

qualche modifica potrà così gestire una parte delle operazioni da effettuare sui

è stato deciso con l’obbiettivo

macchinari personalizzati. Questo cambiamento di

aumentare l’efficienza del reparto, cosi che sia possibile gestire una mole di lavoro

maggiore in caso di necessità.

4. Simulazione della linea di assemblaggio l’uso del software Simul8.

Il progetto di simulazione numerica è stato svolto tramite Il

programma permette di cambiare le variabili più comuni, come distribuzioni, tempi di

ciclo o limiti sulle giacenze, tramite semplici spunte di caselle o impostazioni a tendina,

oppure di inserire comandi più complessi in Visual Logic (interfaccia grafica di

programmazione) che permette di gestire in modo più accurato le variabili di tutte le

caratteristiche. Il programma suddivide le principali sezioni di un impianto, ovvero

punto d’ingresso delle materie prime, magazzino, stazione di lavoro, risorse (operai) e

punto finale, in blocchi posizionabili ovunque sul foglio di lavoro e collegabili tra loro

tramite una o più frecce che determineranno i percorsi delle materie da un blocco

all’altro. Figura 1. es. dei principali blocchi collegati tra loro in serie

Con l’utilizzo appropriato di tutte le funzioni è possibile effettuare simulazioni di

qualsiasi tipologia, dalla gestione dei magazzini, al funzionamento di un aeroporto o di

un call center. Sono presenti altri comandi secondari che non sono stati utilizzati

durante la simulazione e non verranno perciò trattati. 7

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4.1. Dati di partenza

La simulazione è stata sviluppata su tempi rilevati precedentemente nel corso del

l’ordine delle varie

progetto della nuova linea di produzione. I dati riguardano

l’unica presente per l’assemblaggio di prodotti

operazioni della linea pilota,

standard. Sono stati misurati i tempi di esecuzione, con distribuzione normale, di

ognuno dei due prodotti assemblati, con le relative deviazioni da quello medio. Il

conteggio è stato effettuato tramite cronometraggio e considerando tutte le

(esempio: “tubo

operazioni elementari, successivamente raccolte in sotto fasi

scarico acqua su corpo” comprende al suo interno le operazioni che vanno

dall’apertura dei pannelli necessari, al montaggio delle guarnizioni, fino alla

risistemazione dell’attrezzatura usata). Oltre ai tempi di lavorazione è noto che in

linea entra un prodotto (takt time) ogni 220 min.

Figura 2 parte della tabella dei tempi 8

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4.2. Bozza iniziale

Per effettuare una prima verifica dei dati raccolti, prendere dimestichezza con il

software e verificare il corretto funzionamento delle stringhe di comando, inserite

necessarie successivamente per l’ampliamento della simulazione,

in Visual Logic e

si è deciso di elaborare una prima simulazione ridotta alle sole 6 postazioni di lavoro

senza entrare nel dettaglio di ogni operazione, ma inserendo come tempi di

lavorazione il tempo medio di ogni stazione con la sua varianza.

Figura 3 schematizzazione delle fasi nella linea principale

Nella prima prova non si considera la possibilità che si verifichi un fuori linea visto

che dai tempi ricavati sulle tabelle si hanno ampi margini di lavoro e di conseguenza

un basso numero di incompleti e una bassa influenza sul risultato finale. Dal

confronto dei risultati tra la simulazione finale e quella di bozza è possibile notare

come il raggruppamento delle operazioni porti ad avere un valore nell’arco di 48

settimane leggermente diverso, ma vista la rapidità della stesura del programma di

della produzione nell’arco del

bozza può essere usato per una valutazione veloce

periodo voluto.

Figura 4 risultato simulazione del progetto di bozza Figura 5 risultato simulazione progetto finale 9

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4.3. Aggiunta delle operazioni ad ogni stazione

Nonostante nel progetto di bozza i risultati siano soddisfacenti è necessario avere

una simulazione il più possibile rispecchiante la realtà così che sia possibile valutare

ogni operazione singolarmente. l’aggiunta delle singole lavorazioni deve essere

effettuata con l’aggiunta di una “activity” per ognuna. Il raggruppamento delle

operazioni è stato fatto come avviene in azienda e seguendo la disposizione presente

nel foglio Excel. In ogni stazione deve essere presente un solo prodotto alla volta e

si sono di conseguenza raggruppare le operazioni in gruppi, nelle cui impostazioni

è possibile limitare i prodotti in ingresso ad una sola unità.

Figura 6 aggiunta delle operazioni di ogni stazione

4.4. Programmazione delle distribuzioni-codice in Visual Logic

Con la necessità di distinguere le distribuzioni, a seconda della tipologia di prodotto

in ingresso nella stazione, si rende necessario dover impostare le distribuzioni in

L’input delle

modo variabile e di conseguenza tramite Visual Logic. distribuzioni

sono inseribili in vari modi; in ogni operazione, oppure nella prima di ogni gruppo.

Si è deciso di raggruppare i comandi con le distribuzioni nella prima di ogni

stazione, così da avere insieme in una pagina tutte le istruzioni che risultano comode

nel caso sia necessario modificarle. Le pagine di Visual Logic sono presenti in

numerose sezioni che identificano diversi istanti temporali del processo:

 prima dell’ingresso

Appena del prodotto in stazione

 successivo al caricamento

Nell’istante 10

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 Durante la lavorazione (actions)

 A lavoro completato

 Prima di uscire

 All’uscita

Visto che le distribuzioni sono necessarie prima di effettuare le operazioni si è

deciso di inserire i comandi nell’istante successivo al caricamento del prodotto

Figura 7 comandi presenti in Visual Logic. istruzioni della stazione 1

4.5. Implementazione con il foglio di calcolo

La strutturazione della simulazione fatta fin ora impedisce di conoscere, in modo

semplice chiaro e raggruppate in un’unica pagina, le distribuzioni dei tempi di tutte

le stazioni. Per ovviare a tale limitazione è possibile integrare un foglio di calcolo,

all’interno del programma stesso consentendo così

con la praticità che ne consegue,