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Esempi di Value Stream Mapping nella produzione discreta

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Un esempio di value stream mapping nella produzione discreta: due casi pratici, una famiglia di assemblaggio e un job shop su commessa, più come scegliere una famiglia di prodotti.

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Un esempio di value stream mapping nella produzione discreta segue una famiglia di prodotti attraverso le sue fasi, dall'ordine del cliente alla consegna, e registra il tempo, la scorta e il flusso di informazioni in ogni fase. Questo articolo è pensato per i responsabili di produzione che vogliono capire che cosa dice una mappa completa. Spiega che cosa rende speciale la produzione discreta, poi illustra due esempi pratici con numeri semplici: una famiglia di assemblaggio make-to-stock e un job shop make-to-order. Si chiude con un metodo per scegliere la famiglia di prodotti giusta.

Punti chiave

  • La produzione discreta realizza articoli distinti e numerabili, quindi una value stream map segue una famiglia di prodotti lungo il suo routing, dall'ordine alla consegna.
  • In una famiglia di assemblaggio make-to-stock, lotti grandi e una pianificazione a spinta generano giorni di scorta tra le fasi, anche quando ogni tempo di ciclo è inferiore al takt time.
  • In un job shop make-to-order, rilascia il lavoro a intervalli di tempo uguali basati sul collo di bottiglia, non con un cartellino per ordine, e mantieni brevi le code FIFO.
  • Scegli la famiglia di prodotti partendo dal lato del cliente, con una matrice di fasi e attrezzature, e mappa la famiglia più importante per i clienti.
  • Considera ogni esempio come uno schema da adattare. Misura tempi e scorte del tuo reparto prima di disegnare la mappa.

Che aspetto ha un esempio di value stream mapping nella produzione discreta?

La produzione discreta realizza articoli distinti e numerabili, assemblati a partire da componenti. Il Kaizen Institute cita come esempi automobili, aerei, elettrodomestici e dispositivi medicali. Ogni unità segue un routing, cioè la sequenza di operazioni che attraversa. La stessa fonte descrive il job shop come un layout per molti tipi di prodotto, piccoli lotti e frequenti cambi di percorso. Una linea di assemblaggio è l'opposto: grandi volumi, poca varietà e postazioni bilanciate. La maggior parte degli stabilimenti si colloca in una via di mezzo. Puoi approfondire nell'articolo del Kaizen Institute What is discrete manufacturing?.

La domanda del cliente introduce un'altra distinzione. I prodotti make-to-stock vengono realizzati in base a una previsione e prelevati dai prodotti finiti. I prodotti make-to-order iniziano quando arriva un ordine, il che riduce le scorte ma allunga il lead time. Il tipo di domanda cambia ciò che la tua value stream map mostra, per cui gli esempi di value stream mapping differiscono tra stabilimenti make-to-stock e make-to-order.

Lo value stream mapping funziona in entrambi i casi, nelle fabbriche e nelle officine di ogni dimensione. La mappa segue una sola famiglia di prodotti, non l'intero stabilimento. Il workbook Learning to See del Lean Enterprise Institute (LEI) definisce una famiglia di prodotti come un gruppo di prodotti che attraversano fasi di lavorazione simili e condividono le stesse attrezzature a valle. Secondo la sua prima parte, le famiglie si individuano partendo dal cliente, non dalla fabbricazione a monte, che spesso raggruppa lavorazioni di molte famiglie diverse. In mix complessi può aiutare una matrice che incrocia fasi e attrezzature con i prodotti.

Uno stabilimento ha più value stream, uno per ogni famiglia di prodotti, quindi si disegna una mappa del value stream per ciascuna famiglia. Gli esempi che seguono usano numeri inventati. Non descrivono un'azienda reale. Usali come modelli.

Come si legge la mappa finita?

Si legge una mappa del value stream dal cliente verso il fornitore. La mappa dello stato attuale mostra il riquadro del cliente, un riquadro di processo per ogni fase con un riquadro dati per il tempo ciclo e il tempo di cambio, le scorte sotto ogni triangolo di inventario e una timeline. Le materie prime entrano dalla parte del fornitore. Il tempo di processo è la somma dei tempi ciclo, mentre il tempo di attesa è la scorta divisa per la domanda giornaliera. La quota di tempo che aggiunge valore è il tempo di processo diviso per il lead time complessivo. Dopo la mappa dello stato attuale viene la mappa dello stato futuro, che si disegna in base a quanto emerso.

Esempio 1: una famiglia assemblata a magazzino

Questo è un esempio illustrativo con numeri inventati, non un caso misurato. Un responsabile di produzione mappa una famiglia di prodotti, un alloggiamento assemblato, realizzato a magazzino. La domanda è di 300 unità al giorno. Un giorno ha 28.800 secondi di tempo disponibile.

  • Takt time: 28.800 ÷ 300 = 96 secondi.
  • Stampaggio: tempo ciclo 8 secondi, cambio 30 minuti, scorta a monte 1.500 unità.
  • Saldatura: tempo ciclo 60 secondi, due operatori, scorta a monte 600 unità.
  • Assemblaggio: tempo ciclo 90 secondi, scorta a monte 300 unità.
  • Confezionamento: tempo ciclo 20 secondi, nessuna scorta a monte. Un magazzino di prodotti finiti contiene 600 unità.

I giorni di copertura sono la scorta divisa per la domanda giornaliera: stampaggio 1.500 ÷ 300 = 5 giorni, saldatura 600 ÷ 300 = 2 giorni, assemblaggio 300 ÷ 300 = 1 giorno e il magazzino di prodotti finiti 600 ÷ 300 = 2 giorni. Il tempo di attesa è 5 + 2 + 1 + 2 = 10 giorni, ovvero 10 × 28.800 = 288.000 secondi. Il tempo a valore aggiunto è 8 + 60 + 90 + 20 = 178 secondi.

Quota di tempo che aggiunge valore: 178 ÷ (288.000 + 178) = 0,0006, circa 0,06 per cento.

Cosa dice la mappa al responsabile:

  • Ogni tempo ciclo è inferiore al takt time, ma l'assemblaggio ne usa il 94 per cento (90 ÷ 96), quindi c'è poco margine per i disturbi.
  • I lotti di stampaggio da 1.500 unità equivalgono a 5 giorni di domanda. Il cambio da 30 minuti è il motivo di lotti così grandi, perché nessuno vuole cambiare spesso.
  • Il flusso informativo mostra un unico piano settimanale inviato a ogni fase. Ogni fase produce secondo il proprio piano. È un sistema push, e genera scorte.

Le prime azioni sono quindi ridurre il cambio dello stampaggio, in modo che i lotti possano diminuire, e testare un collegamento pull tra stampaggio e saldatura. Il responsabile percorre il flusso e conta le scorte in due giorni diversi prima di intervenire.

Esempio 2: una job shop su commessa

Questo è un esempio illustrativo con numeri inventati, non un caso misurato. Una job shop produce parti meccaniche su misura. Ogni ordine del cliente ha un traveler, il documento cartaceo o elettronico che accompagna l'ordine. Gli ordini passano per taglio, fresatura, verniciatura e confezionamento. Il contenuto di lavoro varia molto da un ordine all'altro.

Mike Rother descrive questa situazione in un articolo del LEI sul value stream mapping in un ambiente make-to-order. Se il lavoro viene rilasciato con un traveler per ogni ordine del cliente, gli ordini grandi sovraccaricano alcune fasi mentre quelli piccoli lasciano altre inattive. Il lavoro si accumula tra una fase e l'altra. Inoltre, le fasi scelgono i lavori in base all'efficienza dei setup, il che rompe l'ordine FIFO (first in, first out) e diventa difficile capire chi è avanti o indietro.

L'articolo propone tre metodi:

  1. Individua il collo di bottiglia sul percorso critico. In questo caso è la verniciatura.
  2. Rilascia il lavoro a intervalli di tempo uguali in base alla capacità del collo di bottiglia, non un operatore per ordine. Secondo l'esempio di LEI: se la verniciatura è il collo di bottiglia, rilascia nella catena un'ora di lavoro di verniciatura ogni ora.
  3. Mantieni code FIFO brevi tra una fase e l'altra, soprattutto davanti al collo di bottiglia. Code più piccole significano meno lavoro in reparto e tempi di attraversamento più brevi.

Ecco come potrebbero apparire i numeri. La verniciatura ha 7,5 ore di capacità al giorno. La coda davanti alla verniciatura contiene 12 ordini, con una media di 1,5 ore di lavoro di verniciatura ciascuno:

  • Coda attuale: 12 × 1,5 = 18 ore di lavoro, cioè 18 ÷ 7,5 = 2,4 giorni di attesa.
  • Regola di rilascio: ogni ora si rilascia un'ora di lavoro di verniciatura. Un ordine da 6 ore entra come sei incrementi da un'ora.
  • Limite FIFO: la coda davanti alla verniciatura può contenere al massimo 2 ore di lavoro, cioè 2 ÷ 7,5 = circa 0,27 giorni.

La coda davanti alla verniciatura passerebbe da 2,4 giorni a circa 0,27 giorni, perché il sistema non permette più al lavoro di accumularsi lì. Il lavoro non scompare: attende al cancello invece che in reparto, dove occupa spazio e nasconde i problemi. Il responsabile deve comunque verificare la reale capacità di verniciatura in reparto prima di applicare la regola.

LEI sottolinea un altro dettaglio. I flussi parzialmente personalizzati spesso iniziano con componenti standard che un supermercato può fornire. Solo la parte personalizzata a valle ha bisogno di FIFO o di pull sequenziale.

Come scegli la famiglia di prodotti per la tua mappa?

Una buona prima mappa parte dalla famiglia giusta. Per creare una mappa del flusso del valore per il tuo stabilimento, segui questi passaggi:

  1. Elenca prodotti e fasi. Disegna una matrice con le fasi di processo e le attrezzature nelle righe e i prodotti nelle colonne.
  2. Segna cosa usa ogni prodotto. Metti una X dove un prodotto richiede una fase o una macchina.
  3. Raggruppa i prodotti simili. I prodotti con fasi simili e attrezzature a valle condivise formano una famiglia.
  4. Guarda dal lato del cliente. Verifica i gruppi rispetto a ciò che i clienti acquistano e con quale frequenza.
  5. Scegli una famiglia. Scegli quella con l'effetto maggiore su clienti, tempi di attraversamento o scorte.

Mantieni piccola la prima mappa del flusso del valore. Una famiglia e un'area dello stabilimento bastano per imparare il metodo.

Errori comuni

  • Copiare un esempio. I numeri di questo articolo sono inventati. Misura i tempi di ciclo e le scorte del tuo stabilimento.
  • Mappare tutti i prodotti in una volta. In una job shop questo produce una mappa del flusso del valore illeggibile. Usa le famiglie e mappa sia le fasi che aggiungono valore sia quelle che non lo fanno.
  • Ignorare il tipo di domanda. Una mappa make-to-stock e una make-to-order richiedono domande diverse.
  • Rilasciare il lavoro solo per ordine. Ordini grandi e piccoli creano un carico irregolare. Usa intervalli di tempo uguali sul collo di bottiglia.
  • Dimenticare il flusso informativo. Il modo in cui i piani arrivano in reparto spesso spiega le scorte.
  • Limitarsi alla mappatura. Gli operatori sanno perché il lavoro attende in una fase.

Come può aiutare il software

Una mappa del flusso del valore costruita dall'osservazione è un buon punto di partenza, ma percorsi di lavorazione, tempi e ordini cambiano. Polaris VSM di iFAKT è un modulo di iFAKT Polaris per la mappatura del flusso del valore basata sui dati. Modella in modo collaborativo i flussi di materiali e informazioni e rende visibili sprechi e colli di bottiglia. Qualunque strumento tu usi, i numeri vanno comunque verificati in reparto.

Prossimo passo

Scegli una famiglia di prodotti nel tuo stabilimento e annota le sue fasi, i tempi di ciclo e le scorte. Poi disegna la tua mappa del flusso del valore e confrontala con i due schemi sopra.

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Entities in this article

Polaris VSM Manufacturing Value stream mapping Bottleneck (production)

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