Efficienza di produzione significa consegne puntuali e clienti soddisfatti

Oggi i produttori eseguono con maggiore frequenza scenari di produzione a volumi ridotti con alta diversificazione, producendo parti personalizzate in base alle esigenze e richieste dei clienti. La conseguenza è che le dimensioni dei lotti possono variare da centinaia di pezzi a quantità decisamente inferiori. Tuttavia, anche quando tutte le macchine di un'officina funzionano ininterrottamente, i clienti potrebbero comunque dovere attendere un po’ di tempo per ricevere il materiale ordinato. Le strategie di produzione ad alto volume sono quindi in conflitto con la flessibilità e i complessi requisiti di pianificazione di scenari di produzione a basso volume.

Nell'attuale ambiente di produzione, una reale efficienza di produzione implica un equilibrio flessibile tra la massima resa e l'evasione tempestiva di un'ampia varietà di ordini di diversi clienti. L'attenzione è rivolta al risultato finale: consegna puntuale dei prodotti e clienti soddisfatti.

Controllo qualità
Bilanciando la domanda e la produzione, le aziende devono mantenere alta la qualità dei prodotti realizzati. La realizzazione di parti di scarsa qualità porterà a modifiche non pianificate ai programmi di produzione, porterà via molto tempo e denaro ritardando le consegne. Una pianificazione disordinata causa un'interruzione della produzione e lasciando le macchine inattive, mentre i costi di manodopera del reparto di produzione si moltiplicano per gestire i problemi imprevisti che le interruzioni creano.

La qualità del pezzo in lavorazione nella produzione è generalmente descritta in termini di conformità ai requisiti di dimensione della parte e finitura della superficie. Un'ulteriore misura della qualità, come la puntualità della consegna, può essere definita qualità del processo. Il produttore deve controllare i processi fino a quando il tempo di produzione pianificato è sufficiente per completare il lavoro e consegnarlo al cliente nei tempi stabiliti.




Clienti soddisfatti e realizzazione dei profitti
Le macchine di un'officina possono funzionare al 100% del loro rendimento, ma se le date di consegna deludono, i clienti presto smetteranno di acquistare i prodotti dell'azienda, che sarà costretta a chiudere. Mantenere soddisfatti i clienti è un obiettivo primario, ma non bisogna concentrarsi solo su questo obiettivo perché si potrebbe minacciare il profitto. L'attenzione al cliente è fondamentale, ma è importante anche massimizzare l'utilizzo delle attrezzature, soddisfacendo al contempo i volumi di produzione, i requisiti di qualità e la tempistiche di spedizione promesse al cliente.

Promesse e pianificazione
Il successo della produzione implica l'interazione coordinata di diversi reparti aziendali. Un reparto dell’azienda promette ai clienti determinati risultati in relazione al costo, alla qualità e al tempo di consegna delle parti ordinate. Altri, tra cui tecnici, addetti agli acquisti, personale dell'officina e amministratori, si accerteranno che tali promesse vengano effettivamente mantenute.

I diversi reparti aziendali definiscono l'efficienza in modo diverso. Il personale addetto alla produzione vuole ottimizzare i singoli processi di lavorazione per ottenere la massima produttività. I gruppi al di fuori di questo processo, invece, si concentrano sul miglioramento delle prestazioni del sistema in generale. La loro analisi si fonda su problemi quali l'efficienza generale delle apparecchiature (OEE, overall equipment effectiveness) e la produttività della manodopera.

Dove risiede il cuore dell'efficienza
Per descrivere l'efficienza della produzione in termini biologici di base, il cuore di qualsiasi operazione di produzione è il processo di lavorazione. Anche se il cuore del corpo è indispensabile, non funziona da solo. Fa parte di un sistema che include il resto del corpo e il cervello.

Se il cuore della produzione è la tecnologia di lavorazione meccanica utilizzata, il corpo è l'organizzazione della produzione che comprende progettazione, pianificazione aziendale e amministrazione. Il cervello dell'organizzazione è il personale che coordina tutti gli elementi del sistema. Il cervello dell’organizzazione non può semplicemente decidere ad un certo punto che il cuore deve essere più produttivo, proprio come una persona non può controllare il suo battito cardiaco semplicemente pensando che sarà così. Allo stesso modo, un processo di lavorazione non è sempre controllabile da una prospettiva razionale.

Nel mondo moderno della tecnologia digitale e dell'Industrial Internet of Things (IIoT), le persone, in particolare i giovani, desiderano risposte e regole chiare per il controllo del processo di lavorazione. Purtroppo, in molti casi non esistono regole razionali ed è necessario accettare, reagire e risolvere i problemi imprevisti della lavorazione.




Problemi imprevisti e personale non qualificato
In un mondo perfetto, il personale dell'officina ha le conoscenze, le competenze e l'esperienza necessarie per gestire problemi imprevisti nel processo di lavorazione. Tuttavia, molti capi reparto si lamentano del fatto che è difficile mantenere una forza lavoro sufficientemente competente. Sebbene la formazione sembri essere un modo per superare la mancanza di personale qualificato, a volte i capi reparto affermano che i loro sforzi di formazione spesso sembrano essere inutili. Il problema è che spesso i dipendenti non hanno una mentalità positiva verso l'apprendimento di nuove competenze. I capi reparto sottolineano che spesso dopo aver proposto la formazione tecnica, i dipendenti sostengono di avere già abbastanza conoscenze per svolgere il lavoro assegnato e dunque non necessitano di ulteriore formazione. (Vedere la barra laterale)

Tempo di produzione totale
L'analisi dell'efficienza del reparto produttivo e l'eliminazione degli sprechi possono fornire più tempo per la lavorazione e, di conseguenza, una maggiore flessibilità e reattività per le esigenze dei clienti. Il tempo totale richiesto per produrre una parte è la somma di molte attività diverse tra loro, tra cui tempo di lavorazione effettivo, gestione degli utensili, manipolazione dei pezzi, controllo della qualità, problemi inattesi, attività amministrative, tempi morti e altro ancora.

Alcune delle attività sono essenziali e non possono essere eliminate, come la sostituzione degli utensili e la manipolazione dei pezzi. Oltre alle attività richieste, i poli produttivi dedicano anche del tempo alla gestione di circostanze impreviste, quali modifiche alla pianificazione della produzione, problemi di qualità e l’attesa di nuovi utensili o materiali in lavorazione mancanti.

In un caso, un'officina ha esaminato una serie di diverse attività coinvolte nella lavorazione di un materiale per trovare il tempo di ogni utilizzo (Figura 3). Il tempo di lavorazione effettivo è stato pari al 15% del totale di produzione complessivo, mentre la configurazione e l'attesa hanno consumato un quarto del tempo e i problemi non pianificati, come ad esempio utensili mancanti o in ritardo oppure arresti del macchinario per eliminare trucioli eccessivamente lunghi, hanno rappresentato un altro 25%. Riducendo il tempo necessario per gestire i problemi non pianificati, i tempi di configurazione, gestione degli utensili, attesa e amministrazione, il tempo di lavorazione effettivo è aumentato fino al 50% del totale (Figura 4). Il tempo esteso ha consentito all'officina una maggiore flessibilità per adattare le operazioni di lavorazione alle specifiche esigenze dei clienti.







Le conseguenze delle strategie per risparmiare tempo
Grazie a un'indagine sul risparmio di tempo, come quella indicata in precedenza, un'altra officina è stata in grado di triplicare le ore di taglio attivo dei componenti da parte dei mandrini. Tuttavia, l'officina ha rilevato che la produzione delle parti non si è triplicata a sua volta.

Un ulteriore studio ha rivelato una serie di problemi che hanno contribuito al fenomeno. Un problema decisivo è stato causato dal tempo di processo originale che includeva la sbavatura fuori macchina. Le iniziative volte a risparmiare tempo hanno indicato che la sbavatura poteva essere eseguita in modo più efficiente sulla macchina stessa. Tuttavia, quando la sbavatura fuori macchina veniva spostata sull'utensile della macchina, il tempo complessivo del mandrino è aumentato per tenere conto dell'operazione. La situazione mostra che il risparmio di tempo in un'area può determinare un aumento del consumo di tempo o una diminuzione apparente dell'efficienza in un'altra area.
La conclusione che se ne ricava è che le modifiche operative devono essere prese in considerazione in relazione al processo di produzione nel suo complesso. Si tratta di un equilibrio difficile senza regole generali a definirlo, bisogna solo utilizzare il tempo disponibile nel modo più efficace possibile.

Modifica dei piani
Per ottenere efficienza e flessibilità è necessario un adattamento continuo alle mutevoli esigenze di produzione. Le modifiche spesso provengono dall’esterno quando un cliente modifica un progetto o il numero di parti richieste. In risposta a queste nuove richieste, il reparto produttivo deve modificare i suoi piani, comportando una possibile interruzione del piano generale di lavoro, creando una disorganizzazione generale che causa ulteriori interruzioni.

Quando la pianificazione è disorganizzata, alcune officine lavorano i pezzi in officina in modo casuale, mettendo a disposizione il materiale da lavorare su diversi macchinari, causando ulteriori problemi. La situazione può diventare un circolo vizioso. Quando iniziano a verificarsi problemi di pianificazione spesso si moltiplicano come un virus. Un piccolo problema può presto sfuggire di mano. E come un virus umano, il danno può essere molto difficile da curare.

La capacità di riserva
Un modo per aumentare efficacemente l'efficienza e la flessibilità dell'officina è aggiungere capacità di lavorazione di riserva. Il concetto di capacità di riserva è estraneo alla maggior parte delle officine; il reparto Finance dell’azienda potrebbe supportare l'investimento in nuove capacità di lavorazione ma richiedere che la nuova attrezzatura non rimanga inattiva. Questo reparto vede una macchina come un investimento di uno o due milioni di euro (o dollari) e non accettano che una volta acquistata in quanto riserva, potrebbe rimanere inutilizzata. Ma in realtà, questi macchinari fanno qualcosa di significativo: garantiscono la soddisfazione dei clienti. Si tratta di un macchinario di backup utile che supporta la flessibilità e la facilità di gestione di problemi imprevisti.

In alcune situazioni, invece di acquistare un macchinario di backup, l'officina lavora con la propria attrezzatura fino a quando non si verifica un sovraccarico, dovendo poi affidarsi a un subappaltatore. Tuttavia, se il subappaltatore si trova ad affrontare gli stessi problemi legati a un lavoro eccessivo e a personale insufficiente, la responsabilità di questo sovraccarico passerà a un altro soggetto. È estremamente difficile convincere le aziende a creare capacità di riserva con la possibilità che questa, nel migliore dei casi, venga utilizzata raramente.

Tempi di consegna lunghi e consegne puntuali
La pressione di consegna in tempi previsti può prolungare il tempo di produzione effettivo. Se la produzione di un lavoro in condizioni normali richiede una settimana e il cliente desidera una garanzia assoluta che la consegna avvenga nei tempi previsti, un'officina potrebbe indicare un tempo di consegna di due settimane per assicurarsi po' di tempo buffer. In un altro caso, se un cliente ha bisogno di un pezzo finito entro una certa data, un'officina può realizzare due pezzi per avere un backup in fase di lavorazione in caso di imprevisti sulla prima parte. Queste soluzioni improvvisate consumano inutilmente il tempo e i costi di produzione, allungando i tempi di consegna oltre il normale.

Scelte multi-tasking
Un altro modo per aumentare l'efficienza e la flessibilità della produzione, anche se costoso, può essere quello di impiegare l'automazione con un macchinario multi-tasking. Un'officina può cambiare rapidamente una cella automatizzata da un lavoro all'altro e utilizzare i pallet per creare e memorizzare le configurazioni future. Tale sistema può essere costruito intorno a una macchina multi-tasking circondata da pallet di pezzi e accompagnata da un magazzino utensili con più utensili, tutti forniti da un robot. In questa disposizione, il personale addetto ai turni giornalieri può configurare la macchina e i pallet per elaborare una varietà di parti così il turno notturno può produrre le parti. Questa soluzione, tuttavia, è relativamente costosa e non è un tipo di investimento che ogni azienda può permettersi.

Impedimenti al multi-taking
Un ostacolo organizzativo all'approccio multi-tasking è l’abitudine di molte fabbriche di organizzare le macchine in base alle funzioni produttive; ad esempio avere separati reparti di fresatura, reparti di tornitura, ecc. In molti casi, è meglio organizzare le macchine in celle in cui ogni gruppo di macchine ha determinate capacità di processo adatte a gruppi o famiglie di prodotti specifici. Il raggruppamento delle macchine semplicemente per funzione incoraggia inoltre il personale dell'officina a descrivere se stesso in modo limitato, ad esempio come operatore al tornio o operatore alla fresatrice. Formare gli operatori in modo che siano multifunzionali e in grado di utilizzare diversi tipi di macchine offre all'officina la flessibilità necessaria per bilanciare i propri problemi di capacità interna.

Conclusioni
L'efficienza nella produzione attuale pone una forte enfasi sulla soddisfazione del cliente oltre a trovare i modi migliori per la lavorazione delle parti. I produttori devono bilanciare gli sforzi per garantire consegne puntuali e coerenti, con la necessità di essere anche redditizi. Oltre a ottimizzare le operazioni di lavorazione, prestare particolare attenzione ai problemi, tra cui la qualità di parti e processi, la pianificazione organizzata dal punto di vista dell'organizzazione di produzione nel suo complesso e l'analisi continua degli elementi del consumo dei tempi di lavorazione possono aumentare significativamente il tempo disponibile per la lavorazione delle parti, aumentando flessibilità ed efficienza.

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Supportare una mentalità di produzione efficiente
L'evoluzione delle strategie di produzione presenta agli operatori una serie di nuove sfide. Le macchine utensili altamente automatizzate, software intuitivi e utensili da taglio avanzati hanno ridotto le responsabilità di un operatore. Purtroppo, un effetto collaterale di questa sofisticata tecnologia di produzione è la tendenza di alcuni addetti ad adattarsi a una mentalità del "sufficientemente buono" per quanto riguarda le loro competenze lavorative.

Molti capi reparto hanno scoperto che quando ad alcuni dipendenti viene offerta della formazione sul lavoro, questi non ne sono entusiasti in quanto si sentono di essere sufficientemente in grado di gestire ciò che devono fare. Questi dipendenti non hanno la mentalità necessaria per crescere e progredire nel nuovo ambiente di produzione.

Nelle Fiandre, questo tipo di mentalità è descritta con il detto: "È inutile dare una candela e un paio di occhiali da lettura a un gufo se non è in grado o non ha voglia di leggere". La frase equivalente degli Stati Uniti è: "Puoi portare un cavallo all'acqua, ma non puoi costringerlo a bere". In ogni caso, a prescindere da dove ci si trovi il mondo, alle persone possono essere forniti tutti gli strumenti e i mezzi di cui hanno bisogno per raggiungere un obiettivo, ma se non vogliono partecipare, lo sforzo è vano.

La maggior parte delle moderne officine di lavorazione è dotata di hardware, utensili e programmi di lavorazione potenti. Di conseguenza, le persone sono diventate l'elemento cruciale per una produzione efficiente. Oltre a una mentalità lungimirante, l'abilità speciale richiesta oggi è la capacità di leggere il processo di lavorazione, non lavorando con un computer, ma stando alla macchina e ascoltando e osservando il processo.

In generale, il processo indicherà il suo stato, nello stesso modo in cui si può ascoltare il suo cuore e sentire se funziona bene o meno. Tale consapevolezza non viene calcolata con una formula. È essenziale sapere cosa osservare e quali sono i fattori favorevoli nell'ambiente di processo. Seco fornisce numerose forme di formazione tecnica, conoscenza della lavorazione e supporto. Quando i dipendenti dell'officina hanno la giusta mentalità, Seco è a disposizione per aiutarli a imparare e applicare ciò di cui hanno bisogno per avere successo.

Autore:
Patrick de Vos, Business Development Manager e Technical Education Manager Seco Consultancy