Processo produttivo: fasi, tempi e un esempio

Un processo produttivo è l'insieme di fasi collegate con cui materie prime o semilavorati si trasformano in prodotti finiti o in altri semilavorati. Questa è la formulazione di un materiale didattico dell'Università di Chieti-Pescara. Il testo mostra come si classifica un processo, che cosa deve contenere il ciclo di lavoro e come si calcola il tempo di attraversamento di un lotto, con un esempio numerico.

Come si classifica un processo

Le slide di Alberto Simboli (Università di Chieti-Pescara, A.A. 2014/2015) misurano la complessità con tre assi: numero di prodotti, numero di linee produttive e numero di fasi, dal mono al multi. Collegano poi volumi e gamma al tipo di flusso: produzione su progetto, su commessa, a lotti, a flusso e continua, dai pochi pezzi con massima varietà ai volumi altissimi con prodotti standard. Per un reparto significa scegliere i confini dell'analisi: una cella che lavora a lotti si misura in modo diverso da una linea a flusso.

Le macrofasi e il tipo di commessa

Una dispensa della LIUC Università Cattaneo divide i processi produttivi di qualunque bene in tre macrofasi della supply chain: approvvigionamento, cioè l'acquisto dei componenti, produzione, cioè la realizzazione del bene, e consegna, cioè la spedizione. Per il reparto interessa soprattutto la fase di produzione, ma gli ingressi e le uscite ne fissano i confini. La stessa dispensa distingue tre modi in cui si forma la domanda: commesse singole, senza un ciclo di lavorazione già definito; commesse ripetitive, con ciclo già definito; produzione per il magazzino su previsione. Il punto di disaccoppiamento fra ordine cliente e produzione decide dove si tengono le scorte e quindi lead time e investimento. All'interno della produzione le fasi sono quelle del ciclo di lavoro descritto qui sotto: una sequenza di operazioni, ciascuna con attrezzatura, tempo e area di lavorazione.

Il ciclo di lavoro come documento

La dispensa dell'ing. Pizzi per neoassunti definisce il ciclo di lavoro come il documento che descrive la sequenza delle operazioni per realizzare un prodotto o un suo sottoassieme. Per ogni fase riporta attrezzature, documentazione, tempo necessario e area di lavorazione. Le due slide sul montaggio mostrano che un posto fisso e una linea hanno vantaggi opposti: il posto fisso richiede investimenti ridotti ma ha tempi di ciclo alti e molto WIP, la linea ha tempi di ciclo ridotti ma meno flessibilità.

Il Lean Enterprise Institute descrive la mappatura del flusso del valore come il disegno di ogni passo dei flussi di materiali e di informazioni necessari per portare un prodotto dall'ordine alla consegna. Ogni fase riceve una scheda dati con tempo di ciclo, tempo di attraversamento, uptime (la quota di tempo in cui la macchina è disponibile), tempo di attrezzaggio e quota di prodotto completo e corretto.

Un esempio: lotto di 40 staffe

Il lotto è fittizio e i tempi non vengono da un'azienda. Un lotto di 40 staffe passa da taglio, tornitura e collaudo.

Il tempo di ciclo della tornitura non coincide con il tempo di macchina. Il glossario del Lean Enterprise Institute dà la formula del tempo di ciclo effettivo: tempo di ciclo macchina più carico e scarico più il tempo di attrezzaggio diviso il numero di pezzi tra due attrezzaggi. Qui: 0,9 min di macchina, 0,4 min di carico e scarico, 30 min di attrezzaggio per 40 pezzi. Il tempo effettivo è 0,9 + 0,4 + 30 / 40 = 2,05 min al pezzo, cioè 82 min per il lotto.

Le operazioni occupano 122 / 272, cioè il 44,9 % del tempo di attraversamento. Il resto è attesa. Se l'attrezzaggio scende da 30 a 15 minuti, il tempo effettivo diventa 0,9 + 0,4 + 15 / 40 = 1,675 min, la tornitura dura 67 min e l'attraversamento scende di 15 minuti a 257. Se invece si tolgono 60 minuti di attesa cambiando la regola di rilascio degli ordini, si arriva a 212. Sono due interventi diversi, con costi diversi: il primo lavora sulla macchina, il secondo su come vengono liberati gli ordini.

La somma presume che le fasi seguano una dopo l'altra. Se il lotto viene diviso in trasferimenti più piccoli e il collaudo comincia prima che la tornitura finisca, serve una linea del tempo.

Dal ciclo di lavoro alla misura

Il ciclo di lavoro dà il tempo previsto di ogni fase. Il confronto con quello misurato è un buon punto di partenza per l'analisi. Nel nostro esempio il ciclo di lavoro riporta per la tornitura 40 × 1,3 = 52 minuti, cioè solo macchina e carico e scarico, senza attrezzaggio. Il tempo misurato è 82: i 30 minuti di differenza sono l'attrezzaggio che il ciclo non assegna al lotto. Chi pianifica con 52 minuti sbaglia la data di consegna del lotto, e nessun operatore ne ha colpa. Lo scostamento fra tempo previsto e tempo reale è un primo indicatore da guardare, prima ancora di cercare la causa.

Che cosa registrare in reparto

La mappa non indica da sola il collo di bottiglia. Una coda davanti alla tornitura può dipendere da capacità limitata, da documenti mancanti o da ordini rilasciati troppo presto, e ognuna delle tre cause chiede un intervento diverso.

I dati del MES per l'analisi del processo

SYMESTIC è un MES cloud-native. Registra quantità, tempi e informazioni sugli ordini di produzione, e l'avvio dell'ordine può avvenire con scansione. Questi dati permettono di confrontare l'andamento reale della macchina con la descrizione del processo. Resta necessaria l'osservazione in reparto per spiegare trasporti e attese fuori macchina. La demo gratuita può partire dalla registrazione delle operazioni per una famiglia di prodotti.

Fonti

1. Università di Chieti-Pescara (A. Simboli): La produzione industriale, slide 2014/2015
2. LIUC Università Cattaneo (M. Raimondi): I processi produttivi (dispensa)
3. Ordine degli Ingegneri di Caserta (ing. Pizzi): dispensa per neoassunti, modulo sulla produzione
4. Lean Enterprise Institute: Value Stream Mapping
5. Lean Enterprise Institute: Cycle Time

Voci correlate: OEE

L'autore

Christian Fieg

Head of Sales di SYMESTIC. Oltre 25 anni in MES e digitalizzazione della produzione, Six Sigma Black Belt, progetti MES globali (in precedenza iTAC, Dürr, Visteon). · LinkedIn