Riassunto Impianti 34-59 PDF

Riassunto Impianti 34-59 Le prestazioni dei sistemi di produzione La misura delle prestazioni Le valutazioni dello stato di salute del sistema produttivo sono chiamate prestazioni, queste devono essere confrontate con quanto preventivamente stimato in sede di definizione degli obiettivi del siste...

Riassunto Impianti 34-59 Le prestazioni dei sistemi di produzione La misura delle prestazioni Le valutazioni dello stato di salute del sistema produttivo sono chiamate prestazioni, queste devono essere confrontate con quanto preventivamente stimato in sede di definizione degli obiettivi del sistema. Si distinguono le aree prestazionali di: efficienza: prestazione interna, sono percepiti dal cliente in maniera indiretta, misura la quantità di risorse consumate per raggiungere certi risultati di processo. Tali possono essere i livelli di soddisfazione dei propri clienti finali, ma anche livelli di qualità di processo interno. Froma output/input dove output=risultato, input=effort aziendale. efficacia: prestazione esterna, misura la capacità dell'azienda di soddisfare il cliente, data dal rapporto eventi di successo/eventi totali. Al secondo livello di lettura, le aree prestazionali vengono dettagliate in: produttività: esprime il rapporto output/input in condizioni statiche in termini di configurazione del sistema, e quindi è in grado di apprezzare quanto produttivamnte siano utilizzati i fattori a data configurazione e a date politiche di gestione dell'azienda. (misura di efficienza) qualità: è cosa l'azienda offre al servizio, fa riferimento alla conformità del prodotto rispetto alle specifiche del cliente. (misura di efficacia) servizio: è come l'azienda offre il servizio (ordini,puntualità ecc.) (misura di efficacia). flessibilità: insieme di risposte che un sistema aziendale nel suo complesso è in grado di generare a fronte di variazioni e di richieste. La misura della flessibilità e della versatilità Flessibilità è l'nsieme di risposte che un sistema aziendale nel suo complesso è in grado di generare a fronte di variazioni e di richieste, all'aumentare di essa si passa da MTS a ETO. Le dimensioni della flessibilità sono: flessibilità di mix: produrre a costi accettabili un mix articolato di prodotti, nell'ambito di un range definito; flessibilità di prodotto: saper inserire nel proprio range di prodotti offerti un nuovo codice con tempi e costi accettabili; flessibilità di volume: definita anche elasticità, capacità di assorbire le variazioni della domanda.  flessibilità di piano: capacità di modificare anche le sequenze di produzione per far fronte a modifiche impreviste e urgenti. Le metriche per la flessibilità fanno principalmente riferimento a metriche di servizio. Un altro modo per valutarla è attraverso la versatilità, caratteristica riferita unicamente a macchinari e impianti (necessaria ma non sufficiente a garantire flessibilità): riconfigurabilità: funzione dell'ampiezza di gamma realizzabile,è legata ai costi, tempi di set up e ampiezza di gamma della macchina al riavvio convertibilità: funzione della difficoltà della messa a punto della fase di industrializzazione, il saper sfruttare il più possibile quello che si ha (riconvertendolo). La misura del livello di servizio Le prestazioni a livello di servizio sono quelle più facilmente modificabili, sia dal punto di vista del processo produttivo che di quello logistico, si distinguono in base a: Aziende che operano per commessa: fondamentali sono la prontezza e la puntualità. Per il cliente è il tempo che intercorre tra l'accettazione dell'ordine e la sua consegna, per l'azienda è il tempo che intercorre tra la data di inizio produzione e la data di effettiva consegna. Aziende che operano a magazzino: fondamentali sono la disponibilità dei beni e l'eventuale persistenza dello stock out. Il cliente si aspetta che ogni proprio ordine sia evaso prontamente, se così non fosse il livello di servizio è determinato dal tempo in cui si è protratto lo stock out. Per entrambi i tipi di azienda le altre due prestazioni da tenere d'occhio per il livello di servizio sono l'accuratezza (si misura nel numero di errori riscontrati nell'allestimetno della spedizione) e completezza (effettiva capacità di soddisfare un certo numero di ordini con i prodotti in magazzino). Le prestazioni della produzione La produzione è il fulcro dell'impianto produttivo, ma non sempre si riesce a produrre quanto previsto. Per questo motivo è necessario studiare e valutare gli eventuali termini perturbatori. Potenzialità produttiva q P = t ​ Chiamata anche ritmo produttivo standard, tasso di attraversamento o throughput rate, è il ritmo atteso di generazione dei prodotti. Questa può essere teorica o massima (quando viene riferita ai dati di targa dell'impinato e indica la velocità teoricamente raggiungibile), o effettiva (quando esprime il ritmo produttivo mantenuto in un certo periodo di tempo). È fondamentale perchè consente al management di verificare l'efficienza con cui vengono impiegati i diversi input. output ˋ(f ) La produttività in generale è P roduttivita = input ​ vendite + ΔmagazzinoPF +W IP Produttivitaˋ globale = ​ lavoro+materiali+capitale+altri input ​ Per poterne facilitare la valutazione, la produttività viene scomposta in: volume prodotto Produttività della manodopera: numero lavoratori = PF ore di lavoro personale ​ ​ volume prodotto PF Produttività dei macchinari: capacitaˋ produttiva installata = potenzialit ​ aˋ di targa ​ volume prodotto Produttività dei materiali: materiali impiegati = peso ​ PF MP ​ Tempi Tempo di attraversamento TA: tempo standard TS, cycle time, throughput time, è il tempo necessario affinchè un pezzo attraversi una stazione produttiva. Tempo a valore aggiunto TVA: tempo di lavorazione effettiva, al netto di tempi morti e trasporti. si ottiene prendendo il primo pezzo che entra in lavorazione che non ha intoppi dati da pezzi che gli si trovano davanti. Tempo di ciclo TCL: è dell'intera linea, è l'intervallo di tempo che intercorre tra due output fatti in successione, la cadenza è data dalla macchina più lenta, è l'inverso della produttività. una volta che si identifica il collo di bottiglia questo determina la suddivisione dei segmenti e il tempo di ciclo è dato dal collo di bottiglia. Moltiplicando il tempo del collo di bottiglia per il numero di stazioni del segmento si ha il tempo di attraversamento del segmento. Definiti essi, si può calcolare l’indice di flusso per capire se un attraversamento è troppo elevato: TA IF = TVA ​ Potenzialità di mix Quando alcune macchine sono impegnate nella realizzazione di due o più prodotti nell'arco di un intervallo temporale di riferimento, noto l'assortimento dei prodotti (mix produttivo) è possibile valutare una grandezza, detta potenzialità di mix, esprime il numero di prodotti diversificati realizzati. q  qi Per poterla calcolare bisogna partire dal ritmo standard: RSi = ​ ​ ​ T Si ​ ove T Si ​ = tempo standardizzato, ovvero al netto delle perdite di tempo e trasporti. Trascurando il problema di scarti e attrezzaggi si ha: ∑ qi ∑ qi 1 ​ ​ ​ i i Pmix = = qi = 1 qi ∑ T Si ∑ ∑ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ RSi ​ ​ ​ RSi qtot ​ ​ ​ ​ i i i qi definendo :P Vi = , ovvero la percentuale in volume del prodotto i-esimo rispetto al totale della ​ qtot ​ ​ ​ produzione: 1 Pmix = ∑ni=1 RS P Vi ​ ​ ​ ​ ​ i ​ oppure analogamente si ha: ∑i qi ∑ RSi T Si Pmix = = i ​ ​ ​ ​ ​ ∑i T Si ∑i T Si ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ T Si e definendo P Ti ​ = ∑i T Si come la percentuale di tempo in cui si produce l'i-esimo prodotto si ha ​ ​ ​ ​ infine: PM IX = ∑ P Ti RSi ​ ​ ​ ​ i Overall Equipment Effectiveness OEE È un metodo utilizzato per la misura delle prestazioni di un impianto. L'approccio proposto prevede l'analisi di tutte le le possibili cause di inefficienza di un sistema di produzione. Sono state identificate sei grandi perdite di efficienza (six big losses) raggruppate in tre gruppi: 1. Perdite di tempo misurabili: a causa di guasti e in perdite a causa dei set-up e delle regolazioni. Possono essere misurate se si hanno a disposizione dei dati storici sul funzionamento dell'impianto. 2. Perdite di velocità (non misurabili): a causa di tempi morti o riduzioni di velocità. 3. Perdite a causa di difetti: per scarti o rilavorazioni. Dopo averle identificate, ci si basa sul concetto che le perdite di produzione siano sempre riconducibili ad un uso imperfetto del tempo a disposizione. Per poterle calcolare, bisogna classificare i tempi produttivi, a cui si associano i coefficienti di efficienza: Tempo solare: 365 giorni, 8760 ore, è la dimensione massima che potrà assumere il tempo di produzione. Tempo di apertura Ta : tempo solare-tempo di chiusura ​ Tempo di carico Tc : indica il tempo per il quale si è programmato che la macchina lavori, ​ differenza tra Ta ​ − Ttempo perso per fermate pianificate e cause esterne. ​ Le fermate pianificate possono,ad esempio, essere costituite da alcuni periodi nei quali la direzione aziendale ha stabilito che non si farà produzione. Tc TA − tf ermate pianif icate−tcause esterne Load : = ​ ​ ​ ​ Ta TA ​ ​ ​ ​ ​ coefficiente di carico della linea, misura la capacità di assegnare una certa produzione per una macchina con riferimento al tempo di apertura. Tempo operativo To :indica il tempo per il quale l'impianto effettivamente lavora. ​ T0 : Tc − Ttempo perso per fermate misurabili = Tc − Tguasti − Tset up ​ ​ ​ ​ ​ ​ perdite di tempo sono dati dai problemi per guasti, set-up di cambio prodotto e per riattrezzaggi necessari per cambiare gli utensili e le attrezzature delle macchine. $\boxed{\text{Availability}= \frac{T_o}{T_c}} $ disponibilità, esprime la percentuale del tempo di carico in cui la macchina è in condizioni di produrre. I valori del tempo di fermata per guasti possono essere presi dal produttore MTBF,MTTR. Tempo operativo netto TON : TON ​ ​ = To − Tperdite di tempo minori e di velocitaˋ ​ ​ TON TS(qconf ormi + qscarti + qrilavorazioni ) Efficiency performance = EP = = ​ ​ ​ ​ To To ​ ​ ​ ​ ​ efficienza delle prestazioni, rappresenta la velocità del centro di lavoro sotto forma della sua velocità di progetto.  Tempo operativo a valore aggiunto TOV A : è il tempo durante il quale l'impianto produce prodotti ​ di qualità conforme. TOV A = TON − Tscarti e rilavorazioni ​ ​ ​ È molto importante perchè è l'unico tempo per il quale il cliente è disposto a pagare. TOV A TS ⋅ qc qconf ormi Quality: Q = = = ​ ​ ​ TON TS(qconf ormi + qscarti + qrilavorazioni ) qconf ormi+qscarti +qrilavorazioni ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ tasso di qualità, è il rapporto tra le unità conformi prodotte rispetto al totale. Infine si può calcolare: TOV A To Ton Tova OEE = = A ⋅ Ep ⋅ Q = ⋅ ⋅ ​ ​ ​ ​ Tc Tc To Ton ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ Overall Equipment Effectiveness TOV A = OEE ⋅ Tc ​ ​ E conseguentemente: Tova TEEP = = L ⋅ A ⋅ Ep ⋅ Q ​ Ta ​ ​ Total Equipment Performance, da questo risulta faicle desumere il tempo operativo a valore aggiunto: TOV A ​ = TEEP ⋅ TA. ​ La caratteristica dell’OEE è che permette una visione d’efficienza globale, e viene usato: In fase di interventi di modifica: per valutare la reale Q di output che sarà ottenibile; In fase di progettazione: per valutare soluzioni alternative per raggiungere il livello di efficienza e gli obiettivi prefissati; In fase di costruzione: per stabilire dei traguardi in termini di prestazioni produttive; A regime: per stabilire requisiti specifici, anche contrattuali. Incertezza sulle rilavorazioni Le metodologia dell'OEE prevede la conoscenza della quantità di produzione soggetta a rilavorazioni. Questa informazione è difficile da reperire. Il coefficiente di efficienza delle prestazioni Ep , assumendo nulle le rilavorazioni non avendo ​ informazioni a riguardo, viene ad essere approssimato con Ep , assumendo nulle le rilavorazioni non ​​ avendo informazioni a riguardo: TS ⋅ (qconf + qscarti + qrilavorazioni ) TS ⋅ (qconf + qscarti ) Ep = → Ep = ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​​ ​ To ​ To ​ Quindi la stima per efficienza risulta essere un'approssimazione per difetto del valore effettivo, in quanto il numeratore è minore di quanto dovrebbe essere. Anche il coefficiente della qualità subisce delle modifiche se non si considerano le rilavorazioni: qconf ormi qconf ormi Q= →Q= ​ ​ qconf ormi + qscarti + qrilavorazioni qconf ormi + qscarti ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ L'approssimazione in questo caso è per eccesso essendo il denominatore minore di quanto dovrebbe effettivamente essere. In conclusione, si può notare che complessivamente l'assenza di rilavorazioni, non modifica il calcolo dell'OEE. Infatti il rapporto tra Ep e Q coincide con quello di Ep e Q. ​​ ​ ​ Capacità produttiva La capacità produttiva dell'impianto (CP), indica la quantità massima di produzione che il sistema è in grado di produrre all'interno di un arco di tempo prefissato. Può essere teorica, o massima, che è quella di targa (ideale), oppure reale (capacità effettiva): CP = P ⋅ TOV A = P ⋅ Ta ⋅ TEEP = P ⋅ Tc ⋅ OEE ​ ​ ​ TOV A = Ta ⋅ TEEP oppure TOV A = Tc ⋅ OEE in base se si considera il tempo di ​ ​ ​ ​ apertura dell'impianto o il tempo di carico. P : potenzialità produttiva. Affidabilità dei sistemi di produzione L'affidabilità (Reliability, R): attitudine di un'entità a svolgere una funzione richiesta in date condizioni ambientali e operative per un intervallo di tempo stabilito. Questa prestazione è strettamente legata a: Disponibilità (Availability (A)): attitudine di un'entità di essere in grado di svolgere una funzione richiesta, in date condizioni ambientali e operative, in un dato istante di tempo, partendo dal presupposto che siano fornite le risorse necessarie. Dipende quindi dagli aspetti combinati di affidabilità, manutebibilità e supporto logistico della manutenzione. A(t) = P (entitaˋ funzionante al tempo t) Manutenibilità (Maintenability (M)): attitudine di un'entità, in certe condizioni d'uso, ad essere mantenuta o ripristinata in uno stato in cui essa possa eseguire la funzione richiesta, quando la manutenzione è effettuata in date condizioni, e vengono adottate le procedure e le risorse prescritte.