classificazione dei sistemi produttivi - unibg - la classificazione d… · con il cliente basso...

Classificazione dei sistemi

produttivi

Gestione della produzione industriale

Prof. Sergio Cavalieri

(Materiale a cura di: Paolo Gaiardelli, Sergio Cavalieri e Giuditta Pezzotta)

Le caratteristiche distintive di un Sistema

Produttivo

Basso Volume Alto

Television factory

Fast food restaurant

Routine surgery

Mass rapid transport

Off-the-peg suit plant

University lectures

Financial audits

Jeans shop

Bread bakery

Consultancy advice

Shopping mall security

Trucking operation

Most manufacturing

Prepackaged sandwich

maker

Dental technician

Distance learning

Gourmet restaurant

Pioneering surgery

Taxi service

Bespoke tailor

University tutorials

Corporate tax advice

Department store Electricity utility

Financial audits

Emergency service

City metro service

Alto Varietà Basso

Alto Variazione

della

domanda

Basso

Alto Contatto

con il

cliente

Basso

Most health care

‘Cook at your table’

restaurant

Dentist

Music teacher

Gestione della produzione industriale –Prof. Sergio Cavalieri - 2

Classificazione a 3 assi

Classificazione

secondo la natura

del processo (asse tecnologico)

Classificazione

Classificazione

secondo le modalità di vendita

(asse di mercato)

secondo la modalità

di produzione

(asse gestionale)

su previsione

per commessa

Ripetitiva

Singola

di processo

per parti

unitaria

intermittente

a lotti continua

Produzione

Produzione

Produzione

ProduzioneProduzione

Produzione

Produzione

Fabbricazione

Montaggio


Asse Tecnologico

In base al modo in cui il processo di

produzione viene realizzato, si distinguono i

seguenti casi:

produzioni di processo, o primarie, o di

base, o ciclo tecnologico obbligato,

comprendenti la sola fase di fabbricazione

produzioni per parti, o secondarie, o

manifatturiere, o a ciclo tecnologico non

obbligato, comprendenti le fasi di

fabbricazione e/o montaggio.


Produzioni di processo

Caratteristiche tecnologiche

Presenza di trasformazioni chimico-fisiche irreversibili dei componenti;

Ciclo tecnologico vincolato e per lo più a flusso;

Criticità e importanza dei parametri tecnologici di processo

Presenza di forme di automazione spinta

Flusso di processo di tipo analitico, sintetico o lineare

Caratteristiche gestionali

Scarsa rilevanza dei parametri gestionali (quali WIP, Lead Time, sincronizzazione di fasi, ecc.)


Produzioni di processo

Struttura dei costi

Alti investimenti in impiantistica e automazione

Costi del lavoro limitati

Consistenti costi per energia e manutenzione

Esempi

Tecnologia cartaria (carta, cartone, ...);

Tecnologia tessile (filatura, tessitura, finissaggio...);

Tecnologia chimica e affini (cemento, gomma, materie plastiche, farmaceutici, vernici, …);

Tecnologie metallurgiche (acciaio e altri metalli).


http://images.google.it/imgres?imgurl=http://www.atel.eu/it/images/chemieanlage_medium_tcm64-18359.jpg&imgrefurl=http://www.atel.eu/it/group/solutions/energy_services/plant_engineering/power_plant_engineering/construction_of_chemical_and_petrochemical_plants/&h=251&w=265&sz=25&hl=it&start=6&tbnid=ML1gwE3-PmYg5M:&tbnh=106&tbnw=112&prev=/images?q=impianti+chimici&gbv=2&svnum=10&hl=it

http://images.google.it/imgres?imgurl=http://www.greenpeace.de/typo3temp/GB/c6ecc16801.jpg&imgrefurl=http://www.greenpeace.de/themen/umwelt_wirtschaft/nachrichten/artikel/nachhaltige_wirtschaft/ansicht/bild/5/&h=315&w=480&sz=35&hl=it&start=4&tbnid=jQiZW__IjC9ktM:&tbnh=85&tbnw=129&prev=/images?q=raffinerie&gbv=2&svnum=10&hl=it

Produzioni di processo: esempi

Produzione della carta


Produzione del nylon

Produzione del cemento


f.1 f.2

f.3 f.4 f.5

f.6B

A

st.

c.


Produzione dell’acciaio



Produzioni per parti o manifatturiere

In queste produzioni il prodotto che si ottiene è costituito da un certo

numero di componenti discreti, o parti in genere di diversa natura; si pensi

per esempio a prodotti quali le automobili, gli elettrodomestici, le

apparecchiature elettroniche, le scarpe, i giocattoli ecc.

Una caratteristica tipica di questo tipo di produzioni è che un prodotto può

essere montato e smontato (tale condizione può anche venire a cadere,

senza tuttavia perdita di generalità, nel caso di assiemaggio mediante

saldatura, incollaggio, forzatura, cucitura dei componenti). Il processo

produttivo, di massima, comprende sia le fasi di fabbricazione (da intendere

come insieme di lavorazioni che modificano la forma, le dimensioni o lo

stato superficiale di parti singole), sia le fasi di montaggio (da intendere

come complesso delle operazioni di giustapposizione di parti singole per

formare un assieme) ed è caratterizzato da una grande varietà nei cicli

tecnologici delle parti componenti, cicli che spesso ammettono numerose

varianti: questi processi possono pertanto anche essere definiti come

produzioni a ciclo tecnologico non obbligato.


Fabbricazione

Caratteristiche tecnologiche

Presenza di trasformazioni fisiche e morfologiche irreversibili delle materie prime e dei componenti

Ciclo tecnologico non vincolato, con opzioni e varianti, con livelli di flessibilità assai differenziati

Non eccessiva rilevanza dei parametri tecnologici di processo; rilevanza dei parametri tecnologici di prodotto

Flusso di processo per lo più di tipo analitico


Crescente rilevanza dei parametri gestionali (WIP, tempi di attraversamento, ritardi, appuntamenti, ...)

Presenza di risorse di produzione multiple (operatori, macchinari, utensili, programmi, ...).


Fabbricazione

Struttura dei costi

Rilevanza del capitale fisso e del lavoro assai variabile, in

funzione del livello di automazione e della specializzazione

del macchinario.

Esempi

Lavorazioni meccaniche (fresatura, tornitura, foratura, ecc...)

Stampaggi (plastica, metalli...)

Lavorazioni manifatturiere varie (fabbricazione mobili,

scarpe, abiti, …)


Fabbricazione di componenti per caldaie a gas

Fabbricazione: esempi


Montaggio Caratteristiche tecnologiche

Presenza di operazioni di giustapposizione di componenti per

formare assiemi, sottogruppi, gruppi e prodotti finiti. Tale

giustapposizione può essere reversibile o irreversibile (es.

saldatura);

Ciclo tecnologico libero, con livelli di flessibilità assai

differenziati;

Scarsa rilevanza dei parametri tecnologici di processo; rilevanza

dei parametri tecnologici di prodotto;

Flusso di processo di tipo sintetico.


Grande rilevanza dei parametri gestionali (WIP, appuntamenti,

tempi di attraversamento, ritardi, ...).


Montaggio

Struttura dei costi

Rilevanza del capitale fisso tendenzialmente bassa, comunque variabile in funzione del livello di automazione e della specializzazione del macchinario

Prevalenza di operazioni manuali e dunque rilevanza della manodopera tendenzialmente elevata

Esempi:

Veicolistico (Auto, moto, autocarri, treni, ...)

Elettronica

Elettrotecnica e elettromeccanica

Elettrodomestici


Montaggio di caldaie a gas

Montaggio: esempi


Asse del Mercato

Si distinguono le seguenti due modalità

Produzione per il magazzino;

Produzione per commessa

Ripetitiva

Singola


Produzione per il magazzino E’ questo il caso in cui il Lead Time di produzione è superiore al tempo

di risposta consentito dal mercato. Pertanto è necessario realizzare la

produzione prima dell'arrivo degli ordini cliente, su previsione.

Tale condizione si verifica per prodotti standard, poco o per niente

diversificati e con volumi di domanda elevati e regolari. Il cliente viene

servito dal pronto, attingendo al magazzino prodotti finiti.

Esempi:

Prodotti per la casa (detersivi, lampadine, cosmetica, …)

Alimentari

Elettrodomestici (televisori, lavatrici, …)

Componentistica

Tessile-abbigliamento


Produzione su commessa ripetitiva

Caratteristiche:

La gamma è ampia e il prodotto fortemente differenziato

Il consumo del prodotto è ripetitivo e pertanto le sue caratteristiche tecniche sono note a priori (produzione a catalogo)

Dopo l’ordine del cliente possono iniziare subito le operazioni produttive

Esempi:

Macchine utensili

Locomotori

Centrali telefoniche

Grandi elaboratori

E’ questo il caso in cui il Lead Time di produzione è inferiore al tempo di risposta consentito dal mercato.


Produzione su Commessa Singola

Caratteristiche

La gamma di prodotti realizzabili è virtualmente infinita e comunque non è definita a priori

Non è ravvisabile nessuna ripetitività nel consumo dei prodotti

Il prodotto è definito completamente solo all'atto dell'emissione dell'ordine cliente (produzione su specifica)

Dopo l'emissione di un ordine cliente hanno luogo non solo le attività produttive ma anche quelle tecniche di progettazione ed ingegnerizzazione di prodotto-processo

Esempi

Navi; Abiti su misura; Edifici; Impianti industriali

E’ questo il caso in cui il Lead Time di produzione è inferiore al tempo di risposta consentito dal mercato.


Asse Gestionale

Definisce la modalità secondo cui viene realizzato l'output,

in dipendenza dalle caratteristiche tecniche dell’impianto,

dalla ripetitività del consumo dei beni prodotti e da

considerazioni di carattere tecnico-economico

Si distinguono le seguenti modalità:

Produzione unitaria (one of a kind production):

esattamente la quantità richiesta dal cliente

Produzione intermittente (lottizzata): la dimensione del

lotto di produzione non dipende dal quantitativo richiesto

dal cliente, ma viene determinata sulla base delle

caratteristiche del sistema produttivo/logistico

Produzione continua


Produzione Unitaria

Caratteristiche:

Il consumo del bene prodotto non è ripetitivo o comunque non è possibile prevederne ulteriori fabbisogni;

Non sussistono costi significativi connessi al cambio produzione;

La quantità da realizzare non è vincolata dalle caratteristiche tecnologiche del processo;

Pertanto si realizza sempre l'esatta quantità di prodotto richiesta dal cliente.

Esempi:

Abito su misura;

Navi;

Impianto industriale.


Produzione Intermittente Caratteristiche:

tra un lotto e l'altro hanno luogo operazioni di attrezzaggio, atte a riconfigurare i mezzi di produzione, adattandoli al nuovo articolo processato. Tali operazioni comportano un tempo e costo non trascurabile

i mezzi di produzione presentano caratteristiche intrinseche tali da delimitare la quantità di prodotto lavorabile (batch);

esiste una qualche ripetitività nel consumo dei beni prodotti;

la quantità messa in produzione è vincolata. Pertanto, può essere messa in produzione una quantità maggiore di quella richiesta dal cliente;

la quantità residua rispetto all’ordine cliente viene messa a magazzino e servirà a coprire ordini futuri.

Esempi:

stampaggi in generale;

produzioni con colori (pigmenti, vernici, gomma, plastica, ...);

tessitura;

lavorazioni meccaniche con utensile.


Flusso produttivo in una produzione per lotti


Produzione Continua

Caratteristiche:

la produzione è di tipo monoprodotto, cioè c’è una corrispondenza biunivoca tra prodotto e sistema di produzione;

la produzione viene realizzata senza interruzioni, ammettendo al più variazioni di cadenza produttiva;

ogni variazione di cadenza produttiva corrisponde ad una perdita di efficienza dovuta a cause tecniche (processo) oppure gestionali (assemblaggio).

Esempi:

assemblaggio automobili;

riempimento acqua minerale;

fonderie;

segherie;

continue carta.


Classificazione Wortmann

Le produzioni industriali possono essere classificate in differenti categorie gestionali, sulla base del posizionamento del cosidetto CODP (Customer Order Decoupling Point, punto di disaccoppiamento fra ordine del cliente e produzione).

Va notato che il punto CODP individua la posizione delle scorte all’interno del flusso produttivo.


Classificazione Wortmann FORNIT

ORI

CLIE

NTI

MTS

ATO

MTO

PTO

ETO

Produzione su previsione

Produzione su ordine

CODP

PROGETTAZIONE - APPROVVIG. - FABBRICAZIONE - ASSEMBLAGGIO - SPEDIZIONE


Logica Make To Stock (MTS)

L'ordine del cliente si rivolge allo stock finale di prodotti finiti.

Il tempo di risposta richiesto dal cliente è pressocchè istantaneo

In questa categoria rientrano pertanto le produzioni su previsione di prodotti a limitata complicanza.


Logica Assemble to Order (ATO)

L'ordine del cliente risale fino al piano di montaggio del prodotto finito e si

hanno quindi due modalità gestionali distinte:

produzione su previsione di sottogruppi standard

successiva personalizzazione del prodotto finito in fase di

assemblaggio finale (effettuata solamente a fronte di ordini acquisiti).

In questa categoria sono presenti le produzioni a elevata ampiezza di mix

di codici prodotti finito, caratterizzati però dalla comunanza di alcuni

sottogruppi standard.

Rispetto al profilo dei rapporti fra produzione e modalità con cui la

domanda si forma, questa categoria è pertanto un misto fra la produzione

su previsione (per i sottogruppi standard) e su commessa (per

l'assemblaggio finale).


Logica Make To Order (MTO)

L'ordine del cliente risale nella catena produttiva fino alla

fase del piano di fabbricazione delle parti componenti il

prodotto finito.

Infatti, i prodotti sono tali per cui la loro produzione non può

iniziare se non al momento dell'acquisizione dell'ordine del

cliente; solo allora possono essere attivate le operazioni di

produzione.

Si riconoscono qui gli elementi tipici delle produzioni per

commesse ripetitive.

.


Logica Engineer To Order (ETO)

Analogo al caso di Make to Order con la sola differenza

che l'ordine del cliente risale fino alle attività di

progettazione / ingegnerizzazione che non possono essere

anticipate rispetto al momento dell'acquisizione dell'ordine

Ciò può essere dovuto al fatto che i disegni del prodotto o

le specifiche di qualità di produzione sono fornite dal cliente

al momento dell'ordine.

E’ tipico delle produzioni per commesse singole.


Esercitiamoci …

Classificazione a tre assi e Wortmann di:

Produzione sacchi di cemento

Produzione di pasta

Produzione di autotrattori

Produzione di cucine componibili

Produzione di elicotteri militari

Pizzeria


Sistemi produttivi: caratteristiche

impiantistiche


Sistemi produttivi: campi tipici di impiego Fabbricazione Montaggio

Manuale

A

uto

matizzato

ASSEMBLY SHOP

LINEA

POST. FISSA

MIX

( # Parti div.)

VOL. PRODUZ.

CELLE

LINEA

REPARTI

MIX

( # Parti div.)

VOL. PRODUZ.

MIX

( # Parti div.)

VOL. PRODUZ.

A.T.L.

F.M.S.

F.M.L.

F.

M.

C.

N.C.

Controllo

Numerico

Automatic Transfer Line

Flexible Manufacturing System


Job-shop: produzione per reparti

Reparto A

Reparto B

MACCHINA

REPARTO

12

3

4

5

6

7

8

PRODOTTO A

PRODOTTO B

Materiale grezzo

Materiale lavorato


Caratteristiche della produzione per reparti 1. Sistema di produzione e gestione materiali modificabile così da gestire più

prodotti contemporaneamente.

2. Molti prodotti vengono lavorati all’interno dell’impianto in lotti, e molti lotti sono

lavorati allo stesso tempo. Una bassa domanda di solito non giustifica una

produzione in linea ma a reparti.

3. L’esecuzione degli ordini di lavoro richiede una pianificazione ed un controllo

dettagliato dovuto alla varietà dei flussi e dalla separazione dei centri di lavoro.

4. Il controllo richiede informazioni di dettaglio sui lavori e sugli impianti, inclusi le

sequenze di lavorazione, la priorità degli ordini, i tempi di lavorazione richiesti

per ciascuna lavorazione, lo stato dei lavori in corso d’opera, la valutazione

della capacità dei centri di lavoro periodo per periodo.

5. La capacità di ciascun centro di lavoro può differire sensibilmente. La capacità

critica dei centri di lavoro (colli di bottiglia del sistema) derivante dalla scarsità di

forza lavoro o della specifica macchina, è di difficile valutazione, poiché il collo

di bottiglia del sistema cambia a seconda del mix di produzione.


Caratteristiche della produzione per reparti

6. La disponibilità delle risorse, inclusi i materiali, il personale e le attrezzature

devono essere coordinate con il piano ordini.

7. Il valore del WIP tende ad essere relativamente alto e ben superiore alle

linee di produzione a causa delle code e dei lunghi tempi di attesa che si

generano nel sistema.

8. L’utilizzo di tecniche tradizionali di programmazione e schedulazione

comporta un tempo totale di attraversamento di molto superiore all’effettivo

tempo di lavorazione. Un ordine di solito consuma il 95% del tempo speso

all’interno del sistema produttivo per attese di lavorazione o per

trasferimenti da un centro di lavorazione all’altro.

9. Il personale diretto è generalmente più specializzato che nelle linee di

produzione.


Linee di fabbricazione a flusso o dedicate

stampaggio fresatura tratt. termicoverniciatura

linea prodotto A

fresatura foratura imballaggiofinitura

linea prodotto B

P

R

O

D

O

T

T

I

G

R

E

Z

Z

I

P

R

O

D

O

T

T

I

F

I

N

I

T

I

M

A

G

A

Z

Z

I

N

O

LAYOUT PER LINEE

S

CMU2

MU1

Transfer rotante

Transfer lineare


Caratteristiche delle linee a flusso

continue o dedicate 1. Il lavoro si muove nel processo con intervalli dedicati.

2. Gli impianti produttivi e i sistemi di movimentazione sono dedicati.

3. Il processo è dimensionato per così da minimizzare la movimentazione dei

materiali ed aumentare l’efficienza.

4. Piccoli cambiamenti possono essere effettuati sulla linea per introdurre

nuovi prodotti o migliorare il processo produttivo. I cambiamenti più

significativi non sono invece fattibili a causa dell’elevato costo.

5. La linea lavora (o viceversa rimane inoperosa) per lungo tempo.

6. La pianificazione delle scorte e il relativo controllo sono guidati dalla

cadenza della linea. Critica è la disponibilità continua dei materiali.

7. La capacità delle singole stazioni dovrebbe essere bilanciata così da

favorire un miglioramento dell’efficienza della linea

8. Il processo produttivo non può essere modificato se non attraverso un

significative modifiche delle attrezzature e del numero degli operatori.

9. Costi fissi alti e costi variabili bassi. Ne consegue la necessità di alti

volumi per il raggiungimento del Break Even Point.


Produzione per celle

Disposizione delle risorse di produzione per famiglie omogenee di

prodotti (affinità tecnologia di prodotto: Group Technology)

Assenza di flussi tra celle diverse: ogni cella può essere

considerata come un sistema produttivo a sé stante

Assenza o limitata presenza di cicli alternativi

Flussi produttivi abbastanza lineari all’interno di ciascuna cella

I macchinari e gli utensili entro ciascuna cella tendono a

specializzarsi rispetto ai prodotti realizzati

Possibilità di forme organizzative avanzate (gruppi di lavoro, circoli

qualità, …)

Maggiore visibilità: il singolo lavoratore vede tutto il processo su

una classe di prodotto


La Group Technology: obiettivi

Razionalizzare i flussi produttivi:

identificando, classificando e raggruppando parti caratterizzate da similitudini morfologiche e/o tecnologiche;

identificando e raggruppando sottoinsiemi di macchine (celle) dotati della capacità tecnologica necessaria per processare le famiglie di prodotti;

allocando le famiglie di prodotti alle celle.


La Group Technology: caratteristiche

TO SE FO

SE

FR

RE

FO

SE FR

TO FO

Cella

1

Cella 2

Cella 3

Cella 4

Risorse di produzione per famiglie omogenee

Assenza di flussi tra celle diverse

Assenza o limitata presenza di cicli alternativi

Flussi produttivi lineari all’interno di ciascuna cella

Specializzazione dei macchinari e degli utensili

Possibilità di forme organizzative avanzate

Maggiore visibilità del processo


La Group Technology: passi logici di progetto

1)Raccolta dati sulle tipologie dei pezzi, sui cicli tecnologici e

sulle quantità prodotte.

2)Classificazione sistematica dei pezzi.

3)Razionalizzazione e standardizzazione dei progetti (in

particolare dei disegni costruttivi).

4)Razionalizzazione e standardizzazione dei cicli tecnologici.


5)Raggruppamento dei pezzi simili in famiglie.

6)Raggruppamento delle macchine in celle e assegnazione

delle famiglie alle celle.

7)Dimensionamento delle singole celle.

8)Razionalizzazione del processo di fabbricazione e interventi

riorganizzativi.

La Group Technology: passi logici di progetto


Classificazione dei pezzi

in base a caratteristiche morfologiche

a vista

mediante l'impiego di codici

in base a caratteristiche tecnologiche

a vista

mediante l'impiego di codici

Analisi dei flussi produttivi

La Group Technology: metodi di

raggruppamento


Si tratta di un metodo

economico;

di rapida implementazione.

Per contro è un metodo

soggettivo;

poco ripetibile;

fattibile solo se il numero di pezzi è piccolo;

che potrebbe non cogliere gli aspetti rilevanti.

La Group Technology: metodi di

raggruppamento


Si tratta di metodi

poco dipendenti dalla persona che codifica;

ripetibili;

accessibili su PC con chiavi di ricerca;

pressoché illimitati nel numero di pezzi.

Per contro sono metodi

più costosi;

che richiedono lunghi tempi di implementazione.

La Group Technology: metodi di codifica


ASSIEME

PARTI

ATTREZZATURE

OPERATORE

STAZIONE OPERATIVA

Montaggio a posto fisso

Impiego

Per prodotti, realizzati in serie limitata e

con elevata personalizzazione

Montaggio in linea

stazione

1 2 3 4 5

Impiego

Elevati livelli di meccanizzazione e/o

automazione del processo di assemblaggio


classificazione dei sistemi produttivi - unibg - la classificazione d… · con il cliente basso...

Documents