Economia dei Sistemi Produttivi 09 Gestione Della Produzione2a

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UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI ROMA TRE

A. A. 2013/2014

Corso di Economia dei Sistemi Produttivi

Francesca A. Jacobone - Antonio Lerro

Modulo 2 – Gestione della Produzione (GP)

Parte II - a

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Modulo di Gestione della ProduzioneTesto di riferimento: Chase, R.B., Jacobs, R.F., Grando, A., Sianesi, A. (2011, terza edizione) Operations Management, McGraw-Hill, Milano.

Parte I. Strategia delle operations e gestione delcambiamento

Cap. 1 – IntroduzioneCap. 2 – Strategia delle operations e competitivitàCap. 3 – La progettazione del prodotto

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Parte II. Progettazione e selezione dei processi

Parte II aCap. 4 – Analisi dei processiCap. 5 – Progettazione e selezione dei processi nelleproduzioni industriali

Parte II bCap. 7 – Il Total Quality ManagementCap. 10 – Strategia della Supply ChainCap. 12 – Just-in-time e lean system

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Parte IV. Pianificazione e controllo della supply chain

Cap. 11 – Gestione strategica della capacitàCap. 13 – PrevisioneCap. 14 – Pianificazione aggregata delle vendite edelle operationsCap. 15 – Controllo delle scorteCap. 16 – Material Requirements Planning (attentalettura)

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Parte II.

Progettazione e selezione dei processi

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Definizione di processo:Aggregazioni di attività finalizzate al raggiungimento dello stesso obiettivo[Pierantozzi, 1998]

Input del processo:Risorse necessarie per svolgerele attività del processo

Output del processo:Risultato finale del processo

Attività 1 Attività 2

Attività 3 Attività n..

Processo

Input Output

Il processo non è altro che una catena di attività attraverso le quali, partendo da determinati input, si ottengono degli output desiderati

Cap. 4 - Analisi dei processi

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Le attività

L’impresa può essere vista come un insieme di

attività

Azioni fisicamente, tecnologicamente e strategicamente distinte che un’azienda svolge per progettare, produrre, vendere, consegnare ed assistere i suoi prodotti[Porter, 1985]

Le articolazioni del lavoro svolte all’interno di una organizzazione[Turney e Raffish, 1991]

Combinazioni di uomini, tecnologie, materie prime e condizioni di ambiente che portano all’ottenimento di un dato prodotto o servizio[Brimson, 1991]

Aggregazioni di singole azioni (tasks) poste in essere all’interno di una impresa perottenere un certo prodotto o servizio [Pierantozzi, 1998]

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Operations management

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Il Business Process Redesign (BPR) come meta-approccio organizzativo-gestionale all’analisidei processi (produttivi)

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Il BPR: aspetti costitutivi

Il Business Process Redesign (BPR) è un rilevanteapproccio organizzativo-gestionale volto aripensare a fondo e ridisegnare in modo radicale iprocessi di business per ottenere miglioramentidrastici in parametri critici di prestazione(Hammer e Champy, 1994).

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L’identificazione dei processi

Il presupposto per rendere operativo il BPR è l’analisie la ricostruzione dei processi stessi (processmapping)

• Processi “Core”: attività principali dell’impresa• Processi “Support”: di supporto ai processi chiave,

spesso hanno clienti interni• Processi “Business Network”: si estendono oltre i

confini organizzativi, coinvolgendo clienti e fornitori• Processi “Management”: pianificano, gestiscono e

controllano le risorse

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SVILUPPO PRODOTTO

La qualità dei nuovi prodotti non è legata unicamente allevalutazioni dei progettisti e alle loro capacità tecniche, marisulta sempre più influenzata dalla qualità dei legamiinformativi che si instaurano tra marketing, progettazione,produzione e logistica.

Parametro chiave: Time to market

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COMUNICAZIONE AL MERCATO

Si unificano in un’ottica customer-oriented una serie diattività che partendo dalla valutazione del posizionamentocompetitivo dell’azienda arrivano fino al contattocommerciale con il cliente, permettendo non solo unmiglior coordinamento delle modalità di proporsi aimercati, ma anche maggiori scambi informativi interni econ gli intermediari commerciali.

Parametro chiave: Qualità del servizio al cliente

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GESTIONE DELL’ORDINE

Processo che comprende tutte le attività di interfaccia con ilcliente, a partire dal momento in cui il venditore haraccolto un ordine fino al momento dell’incasso, oppuredella risoluzione di eventuale contenzioso, passandoattraverso controlli commerciali, finanziari, amministrativie logistici.

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GESTIONE DELL’ORDINE

In un’ottica di reengineering, si integrano tutta una serie diresponsabilità che in una organizzazione funzionalerientrano sotto varie competenze e si cerca di superareconflitti tra funzioni che possono creare disservizi alcliente ed extracosti per l’azienda.La responsabilità è affidata ad un case team/managerunico interfaccia per tutte le esigenze del cliente.

Parametro chiave: Time to delivery

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CATENA LOGISTICA (supply chain)

Processo che rende disponibile il prodotto per la consegnaal cliente. Il ridisegno integrato unifica il flussoinformativo delle attività logistiche: fabbisogni ipotizzati,ordini acquisiti, programmazione della produzione,politiche di approvvigionamento.Può costituire occasione per un ripensamento dei rapporticon i fornitori in un’ottica di maggiore cooperazione e piùspinta integrazione operativa.

Parametro chiave: Flessibilità con elevata efficacia

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PRODUZIONE

In una logica BPR, la produzione viene organizzata su piùunità produttive che sviluppano ciascuna una interaporzione del processo produttivo.Svolge anche attività di manutenzione impianti e controlloqualità dei prodotti.

Parametro chiave: Flessibilità con elevata efficienza

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Si parte da un diagramma che ne rappresenta gli elementichiave, normalmente operazioni, flussi e areeimmagazzinamento, più i momenti decisionali.

Attività operative – RETTANGOLOFlussi – FRECCIAImmagazzinamento - TRIANGOLO ROVESCIATOPunti di decisione - ROMBO

L’analisi del processo produttivo (OM)

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Le componenti di un processo: le 7M

1. Materiali – materie prime, semilavorati, documenti in attesa diessere elaborati2. Manodopera - persone3. Metodi – le procedure operative4. Misurazioni – tecniche e strumenti utilizzati per raccogliereinformazioni sulle prestazioni dei processi5. Macchine – strumenti ed impianti utilizzati6. Manutenzione – cura delle componenti del processo7. Management – gestione, politiche, regole

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Tipologie di processo: uno schema di base

1. Processo multifase sequenziale2. Processo multifase con buffer3. Processi alternativi4. Processo ad attività simultanee5. Processo per la realizzazione di prodotti differenti

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1. Processo multifase sequenziale

Vantaggi: semplicitàSvantaggi: problemi di blocking e starving. Il blocking si verificaquando le attività di una fase devono interrompersi perchè non esiste unluogo fisico dove depositare l’articolo appena realizzato, lo starving siverifica quando le fasi hanno durate diverse non sincronizzate e leattività di una fase si interrompono perchè non c’è lavoro da compiere

Fase 1 Fase 2 Fase 3

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2. Processo multifase con buffer

Buffer: area di stoccaggio tra fasi, dove gli output di una fase vengonocollocati prima di essere impiegati nella fase successiva. Il bufferingpermette alle fasi di svolgersi indipendentemente (disaccoppiamentodelle attività operative)

Fase 1 Fase 2Buffer

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50%

50%

3. Processi alternativi

Può riguardare attività identiche con un possibileraddoppio della capacità produttiva, oppure attivitàdiverse; l’output converge su un unico buffer.

Buffer

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4. e 5. Attività simultanee e prodotti differenti

Fase 1 Fase 2

Fase 3

Fase 1 Prodotto 1

Fase 1Prodotto 2

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Misurare le performance dei processi

4. Tasso di utlizzo (utilization): rapporto temporale che esprime l’impiegoeffettivo di una risorsa in relazione al suo tempo totale teoricamentedisponibile – es. forza lavoro diretta, macchine utensili.

5. Produttività (totale e dei singoli fattori)

6. Rendimento: rapporto tra output reale (effettivo) di un processo ealcuni parametri standard. Es.: macchina progettata per confezionarecerali al ritmo di 30 scatole al minuto. L’addetto in realtà produce 36scatole. Il rendimento è 36/30 = 120%

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7. Tempo di produzione (run time): tempo necessario a produrre un lottodi pezzi. Si calcola moltiplicando il tempo richiesto per produrre 1unità per le dimensioni del lotto

8. Tempo di attezzaggio (set-up time): tempo richiesto per predisporreuna macchina alla produzione di un determinato articolo. Lemacchine con tempo di attrezzaggio lungo tendono ad operare perlotti consistenti

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9. Tempo effettivo di lavorazione (operation time): somma del tempo diattrezzaggio con il tempo di produzione per un lotto di pezzi lavoratida una macchina.

Es.: macchina per confezionare cereali progettata per produrre al ritmo di 30scatole al minuto. Tempo di produzione di ciascuna scatola: 2 secondi.Reimpostare la macchina per operare con scatole da 300 grammi e nonpiù da 350 grammi richiede un tempo di attrezzaggio di 30 minuti. Iltempo effettivo di lavorazione per un lotto di 10.000 confezioni da 300grammi è di 21.800 secondi dato da 30 minuti di attrezzaggio * 60secondi/minuto + 2 secondi/scatola * 10.000 scatole, ovvero 363,33minuti.

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10. Tempo di ciclo: tempo trascorso tra l’inizio e la fine di una attività

11. Tempo di attraversamento (flow time o throughput time): comprendeil tempo effettivo di lavorazione cui è sottoposta una unità, più iltempo di attesa dovuto a code.

Es.: catena di montaggio composta da 6 stazioni di lavoro che opera con untempo ciclo di 30 secondi. Se ogni 30 secondi i pezzi in lavorazionepassano da una stazione a quella successiva, allora il tempo diattraversamento è 3 minuti (30 secondi *6 stazioni/60 secondi al minuto)

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12. Throughput rate: ritmo atteso al quale il processo genera output su uncerto arco di tempo. Il throughput rate della catena di montaggio è120 unità all’ora (60 minuti * 60 secondi/minuti / 30 secondi/unità). E’l’inverso matematico del tempo di ciclo

13. Indice di flusso ( o rapporto di attraversamento, process velocity othroughput ratio): rapporto tra il tempo di attraversamento totale e iltempo a valore aggiunto. Con tempo a valore aggiunto (value-addedtime) si intende il tempo utile dedicato alla reale produzione diun’unità di prodotto

14. Delivery Time. Intervallo di tempo concesso dal cliente tra emissioneordine e consegna prodotto – Lead Time

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Mappatura del processo produttivo e legge di Little

Es.: Sistema di produzione make-to stock

Source(fornitori) Stabilimento

Deliver(clienti)

BufferProd. finiti

Transito

BufferMat. prime

Transito

I materiali in un processo possono trovarsi in 2 stadi:

1. Il materiale è in movimento, o “in transito”2. Il materiale è fermo a magazzino, e funge da “buffer” in attesa di essere

utilizzato

Work-in-process (WIP)

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Legge di Little

In un sistema di produzione in stato stazionario (cioè in unarco di tempo piuttosto lungo dove le quantità prodottetendono a corrispondere alla quantità spedita ai clienti) esisteuna relazione stabile tra scorte di materiale in lavorazione(work- in-process), throughput rate e tempo diattraversamento

Work-in-process = throughput rate * tempo diattraversamento

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Legge di Little = relazione tra unità e tempo

Il throughput rate del processo è uguale alla domanda mediae non si generano eccessi o mancanze

Le scorte di materiali in lavorazione è misurato in n. di pezzi;Tempo di attraversamento misurato in giorni;Throughput misurato in pezzi al giorno

Tempo di attraversamento = scorte di materiale inlavorazione / throughput

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Legge di Little - esempi

WIP 20.000 unità / Throughput 1.000 unità al giorno = Tempodi attraversamento 20 giorni

WIP 20.000 unità / Tempo di attraversamento 20 giorni =Throughput 1.000 unità al giorno

Queste misure servono per stabilire le performance di unostabilimento, linea produttiva, ecc.

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Riduzione dei tempi di attraversamento di un processo

.... Più un cliente attende, più è probabile che si rivolga allaconcorrenza;.... Più a lungo un materiale è mantenuto in giacenza, piùaumentano costi e rischi di mantenimento

Spesso i processi critici dipendono da risorse specifichelimitate che danno luogo ai cosiddetti “colli di bottiglia”

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Riduzione dei tempi di attraversamento di un processo

Soluzioni:

A. Soluzioni di tipo Cost-based - Il tempo di attraversamentosi riduce attraverso l’acquisto di nuoveattrezzature/mezzi/impianti per incrementare la capacitàproduttiva;

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B. Soluzioni di tipo No-Cost

1. Eseguire le attività in parallelo. Può ridurre il tempo diattraversamento anche dell’80%;2. Modificare la sequenza delle attività e del lay-out(collocazione e organizzazione delle postazioni di lavoro):materiali, beni e documenti non devono fare flussi confusi etransitare più volte su stesse postazioni, reparti, uffici;3. Ridurre le interruzioni tecniche;4. Gestire opportunamente l’acquisizione degli ordini e latempistica della messa in produzione

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L’analisi dei processi e l’analogia con l’imbuto

Inserimento nuovo ordine

Ordini in attesa di essere completati –situazioni A e B

Processi necessari al completamento

degli ordini

Ordini completati

A

B

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La “selezione del processo” si riferisce alla decisionestrategica che identifica il tipo di processo produttivo darealizzare nello stabilimento

La “progettazione del processo” si riferisce alle attivitàtattiche di pianificazione che si verificano continuamentedurante la produzione

Cap. 5 - Progettazione e selezione dei processi

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La selezione del processo

La classificazione dei sistemi produttivi – i 3 criteri

1. Le modalità con le quali la domanda si forma e con lequali l’impresa risponde alla domanda;

2. Le modalità secondo le quali è realizzato l’outputdell’impresa;

3. Le modalità di realizzazione del volume produttivo.

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Criterio 1. Le modalità con le quali la domanda si forma e conle quali l’impresa risponde alla domanda

- Produzioni su commesse singole: ordini diversi per singoliprodotti, anche molto differenziati, es. grandi opere – laprogettazione può essere o meno a carico del committente

- Produzioni su commesse ripetitive: gamma di prodotti concaratteristiche definite che richiedono forniturescaglionate nel tempo, o produzioni “su catalogo”:componentistica auto, elettrodomestici, arredamento

- Produzioni per il magazzino (su previsione): industriaalimentare

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.... Anche noti come....

1. Processo produttivo “per il magazzino” (make-to-stock): è finalizzatoa generare prodotti standard, collocati in scorte di prodotti finiti. Ilprodotto è consegnato rapidamente al cliente perchè prelevato dalmagazzino prodotti finiti;

2. Processo produttivo “su ordine” o “su commessa” (make-to-order): laproduzione avviene solo in risposta ad un ordine effettivo;

3. Processo produttivo “ibrido”: un bene generico/semilavorato vieneprodotto e conservato ad un certo stadio del processo, per poi esserecompletato ed eventualmente “personalizzato” in una fase conclusivainnescata dall’ordine reale del cliente.

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Criterio 2. Le modalità secondo le quali è realizzato l’output

- Produzioni unitarie

- Produzioni intermittenti (o a lotti): struttura di processoper la creazione di una gran varietà di prodotti standardin quantitativi relativamente ridotti. Presenza più o menoforte di scorte. Es. abbigliamento

- Produzioni continue: flusso ininterrotto di prodotti dallacaratteristiche omogenee nel tempo. Es. industriapetrolifera, siderurgica, bevande, ecc.

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Criterio 3. Le modalità di realizzazione del volume produttivo

- Produzioni per processo: il prodotto finito non può esserescomposto a ritroso, poichè i componenti originari nonsono più distinguibili o hanno cambiato natura (acciaio,carta, cemento, prodotti chimico-farmaceutici) – “a ciclotecnologico obbligato”

- Produzioni per parti, o manifatturiere: di solito esiste unafase di fabbricazione e una di assemblaggio/montaggio(automobili, elettrodomestici, elettronica, giocattoli, ecc.) –“ a ciclo tecnologico non obbligato”

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Approvvigionamento Produzione Consegna

Make-to-Stock

Assemble-to-Order

Make-to-Order

Engineer-to-Order

Punto di disaccoppiamento

Lead time atteso dal cliente BreveLungo

Posizionamento scorte nella supply chain

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Concetto chiave nel processo produttivo è quello di Punto diDisaccoppiamento tra ordine del cliente e produzione: talepunto determina la posizione lungo la SC nella quale devonoessere collocate le scorte, affinche processi o attori della SCpossano operare in maniera efficace ed indipendente

Es.: il maglione disponibile presso il negozio (retailer) vs aereomilitare

Il posizionamento del Punto di Disaccoppiamento èimportante per identificare i diversi contesti produttivi

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1. Make-to-Stock: le imprese soddisfano la domanda deiclienti con le scorte di prodotti finiti – produzionistandard, a buona previsione e limitata complessità;

2. Assemble-to-Order: le imprese combinano una serie dimoduli pre-assemblati. Produzione su previsione disottogruppi standard e successiva personalizzazione delprodotto finito in fase di assemblaggio finale – produzioniad elevata ampiezza di mix di codici prodotti finito(arredamento, metalmeccanica, ecc.)

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3. Make-to-Order: le imprese realizzano per il cliente unprodotto a partire dalle materie prime, dalle parti e dallecomponenti – prodotti diversificati fin dalle prime fasi dilavorazione, la produzione inizia solo con l’ordine delcommittente.

4. Engineer-to-Order: le imprese lavorano con il cliente dallaprogettazione del prodotto – produzioni su commessa

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Questioni gestionali importanti

1. Ricerca dell’equilibrio tra livelli di scorte di prodotti finiti(costi di giacenza, costi di magazzino) e livello di servizioal cliente;

1. La personalizzazione dell’ordine ed il numero dicombinazioni – importanza della progettazione diprodotto che permetta di combinare in maniera flessibilecomponenti, parti e moduli e della riduzione massima delnumero di componenti da combinare

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La matrice prodotto-processo

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La matrice prodotto-processo indica la correlazione fra lastruttura di processo e dei flussi per la trasformazione deifattori e le caratterisitiche del prodotto in termini di volumiproduttivi e varietà di gamma.

Le tipologie di prodotto e di processo determinano la sceltadel “Modello di sistema produttivo”

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I modelli di sistema produttivo - Layout

1. Postazione fissa2. Job-shop, o per reparto3. Produzione a celle4. Linea5. Processo continuo

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1. Postazione fissa

Struttura nella quale il prodotto resta fisso in una posizione. E’l’attrezzatura necessaria alla produzione che viene spostata verso ilprodotto e non viceversa (siti di costruzioni, aerei, navi, ecc.).Importanza delle tecniche di project management

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2. Job-shop, o per reparto

Struttura di processo adatta per produzioni in quantitativi ridotti diuna grande varietà di prodotti non standard. Sinonimo di produzioneper reparti: articolazione del processo produttivo per macchinari eoperazioni omogenee sotto il profilo funzionale, con flussi fisicicomplessi ed articolati, o intrecciati – I macchinari, le attrezzature, leattività simili sono raggruppati in un univo luogo: tutte le presse, tutti itorni, ecc. – il pezzo si sposta da un reparto all’altro in base allasequenza delle operazioni stabilite ed a seconda della collocazione deimacchinari necessari a ciascuna operazione.

Es.: lavorazioni legno-arredo: taglio, squadrabordatura, nastratura,finitura; lavorazioni meccaniche: tornitura, fresatura, lappatura,foratura; ecc.

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3. Produzione a celle

Le macchine sono organizzate per omogeneità di prodotti lavorati. Sicostituiscono aree complete dedicate alla realizzazione di prodotti ofamiglia limitata di prodotti che richiedono processi di lavorazionesimili.

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4. Produzione in linea

La disposizione dei materiali è sequenziata secondo la specificità delciclo tecnologico di realizzazione dei prodotti. I singoli prodotti vengonocostruiti spostandoli da una postazione di lavoro all’altra ad un ritmocontrollato, seguendo la sequenza di produzione – Es. giocattoli,elettrodomestici, automobili, ecc.

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5. Processo continuo

Prevalgono le problematiche tecnologiche, il flusso segue un ciclotecnologicamente obbligato. Strutture di questo tipo sono in generealtamente automatizzate su cicli h24 che evitano costosi arresti ed avvii.Es: conversione e trasformazione di materiali omogenei come petrolio,prodotti chimici, farmaci, ecc.

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