Formazione Lean Production per i processi produttivi

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Lean Production

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Sinonimi di Lean Production: Lean Manufacturing, Lean Management, Lean Enterprise, Lean Engineering

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Con il termine Lean Production o Lean Manufacturing si intende l'insieme di metodi e strumenti che permettono all'azienda di raggiungere l'eccellenza operativa. Progettare e mantenere una organizzazione efficiente che consenta di produrre al meglio massimizzando le risorse.

Lean Production ha come scopo principale quello di eliminare gli sprechi creando valore per il mercato.

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Cinque principi del Lean Thinking

Il Lean Thinking o pensiero Lean, è una filosofia di management rivolta alla semplificazione del lavoro, alla eliminazione degli sprechi e alla ricerca del miglioramento continuo (Kaizen - Miglioramento continuo).

I fondamenti su cui si fonda il pensiero Lean Production sono principalmente 5 e devono generare un radicale cambio di pensiero per essere accolti da una azienda che voglia implementare la metodologia della Lean Production.

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Toyota Production System (TPS)

Il sistema TPS - Toyota Production System viene spesso rappresentato con un'immagine di un architrave appoggiata su due pilastri: il Just In Time e il Jidoka a sostegno del tetto (cioè i clienti) producendo la giusta quantità, con la migliore qualità, al minor costo e nel minor tempo possibile.

Questo sistema mette in atto un insieme di azioni e correttivi al fine di eliminare tutti gli sprechi (MUDA).

L'eliminazione degli sprechi MUDA si opera lungo tutta la catena del processo produttivo con un approccio basato su piccoli passi e sul miglioramento continuo. Questa filosofia viene chiamata Kaizen.

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I disturbi della produzione MUDA-MURI-MURA

Nel processo produttivo ci sono 3 comportamenti che influiscono negativamente le prestazioni produttive e che serve quindi correggere. Questi tre fattori negativi che incidono sull'inefficienza della Lean Production si chiamano anche le tre “MU”, MUDA-MURI-MURA. Vediamo assieme questi 3 atteggiamenti negativi della produzione:

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Le 3MU - MUDA e i sette sprechi

Gli sprechi MUDA sono tutte quelle attività del processo produttivo che sottraggono risorse senza creare valore.

Queste azioni superflue possono essere ad esempio continui spostamenti di materiale e personale da un posto ad un altro, bassa qualità nella produzione che richiedano delle rilavorazioni, linee produttive ferme in attesa di materiale o del completamento della fase precedente, produzione eccessiva di beni e servizi che non incontrano i bisogni dei clienti.

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I setti sprechi (MUDA)

L'individuazione delle inefficienze produttive è il primo degli strumenti da applicare per la creazione di un'organizzazione in ottica Lean Production.

Lo spreco è costituito da tutte quelle attività o metodi di utilizzo delle risorse che non forniscono al prodotto un valore aggiunto.

Tutte le attività che non producono valore aggiunto al prodotto e per cui il cliente non è disposto a pagare, sono considerate degli sprechi (MUDA) e, in quanto tali, vanno eliminate.

Gli sprechi vengono classificati in sette macrotipologie (T.I.M.W.O.O.D. più una S.):

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Le 3MU - MURI

Col termine MURI si indicano quelle situazioni di sovrallocamento delle risorse operative o del personale. Il sovraccarico per le persone può provocare, a lungo termine, la possibilità di stress, licenziamenti, infortuni o malattie professionali, dovute alle eccessive condizioni a cui sono sottoposti i lavoratori.

L'effetto è l'assenza dal lavoro per periodi più o meno lunghi da parte dei lavoratori e insoddisfazione generale del personale. Ugualmente per impianti e macchinari, lo sfruttamento eccessivo può portare, a lungo termine, ad un'usura accelerata degli impianti, a rotture con conseguente stop della produzione per la manutenzione e per la riparazione.

Queste modalità di lavoro nel medio periodo fa sì che il piccolo beneficio ottenibile a breve termine si trasformi invece in spreco di tempo e denaro a seguito di fermi macchina o per la perdita di collaboratori preziosi.

L'obiettivo deve essere quello di organizzare il lavoro in modo equilibrato applicando tutti quei piccoli accorgimenti che possono riequilibrare il carico di lavoro senza diminuirne la produttività.

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Le 3MU - MURA

Il termine MURA indica la cronica fluttuazione, variazione e irregolarità del carico di lavoro dipendente dalla domanda dei clienti. Tali fluttuazioni stressano la produzione altalenando momenti di sovraccarico delle risorse (MURI) a fasi di basso lavoro e inutilizzo delle risorse e impianti (MUDA).

In tal senso quindi il flusso produttivo ne risulta fortemente disturbato. È comprensibile come in questa situazione il flusso della produzione non abbia la sufficiente regolarità per permettere un controllo efficiente del flusso produttivo.

La filosofia Lean Production infatti trova la sua migliore espressione proprio permettendo l'organizzazione metodica e misurata del lavoro in flusso continuo. Nei contesti irregolari, i parametri di controllo non danno oggettivi riferimenti e riducono l'efficacia dell'organizzazione.

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JIT - Just-in-Time

Il Jit, Just-in-Time rappresenta il primo dei 2 pilastri del modello TPS Toyota Product System Il Just-In-Time (JIT) è un metodo logistico-produttivo finalizzato all'eliminazione degli stock e delle giacenze di materiale in magazzino.

Il principio del Just in Time in ambito Supply Chain management è quello di produrre e quindi acquistare solo lo stretto necessario al raggiungimento e soddisfazione della domanda del cliente. In questo modo nel lancio di produzione si pianificheranno solo i lotti necessari alla produzione per la vendita e non alla produzione di scorte per magazzino. Si riducono in questo modo i lotti di produzione e anche i tempi totali di attraversamento della produzione.

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Just in time e Sistema Pull

La produzione di tipo Pull è rappresentata dall'avanzamento del flusso produttivo solo a fronte di ordini clienti. Non si deve quindi iniziare a produrre nulla finché il cliente non abbia emesso un ordine. Il sistema Pull si contrappone ai sistemi (Push), basati invece sull'anticipo della produzione e la pianificazione delle vendite. I sistemi Push inevitabilmente cagionano sovrapproduzione e scorte che difficilmente rispecchiano la realtà dell'effettiva domanda.

Un classico sistema di produzione con filosofia Pull è il sistema KANBAN

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KANBAN

Significato del termine Kanban: Cartellino

Il principale strumento che governa i sistemi PULL è il Kanban di produzione, un sistema visivo basato sull'utilizzo di cartellini. Il cartellino (Kanban appunto) e altri strumenti visivi, elencano una serie di istruzioni e informazioni sui materiali da approvvigionare o da produrre.

I cartellini Kanban sono utilizzati sia per il Movimento del materiale di magazzino che per gli ordini di Produzione. I Kanban di Produzione sono cartellini indicanti l'avvio del processo di produzione derivante da un processo produttivo richiedente.

In sintesi tra 2 centri produttivi, il successivo richiede al precedente di produrre una certa quantità di semilavorati. Di conseguenza il processo produttivo che avvia la catena della produzione invia a sua volta un nuovo Kanban di Movimentazione alla logistica per poter ricevere il materiale di impiego.

In questo Modo quindi dal processo più a valle partono tutti gli input di Kanban via via tra i vari centri produttivi più a monte e fino alla logistica che prepara e allestisce il materiale per l'avvio della produzione.

Ogni cartellino Kanban deve riportare i seguenti dati minimi:

• Numero del cartellino
• Codice del materiale
• Descrizione del materiale
• Posizione a magazzino
• Centro di lavoro di impiego
• Fase di lavorazione
• il numero di codice della parte da produrre
• la capacità del contenitore
• il numero del centro fornitore
• e tutte le informazioni di processo che possono servire alla produzione

Il cartellino deve sempre restare appeso al suo contenitore specifico. Segue il contenitore diviso per tipologia di semilavorato e lo segue quando questo viene posto a bordo macchina o comunque nel magazzino di Work in Progress per essere impiegato.

Nel momento in cui il contenitore viene posto a bordo macchina (Work in progress) per l'impiego, la prima operazione da eseguire è quella di staccare il cartellino e porlo in uno specifico contenitore di raccolta cartellini Kanban. Questo contenitore, posto in posizione ben visibile quindi darà un segnale visivo della presenza di cartellini Kanban.

Il responsabile dell'allestimento quindi lo preleverà per portarlo alla logistica affinché un nuovo contenitore venga riempito coi medesimi componenti di allestimento. I cartellini di movimentazione, quindi sono segnali che attivano la movimentazione del materiale solo nel momento in cui il centro di lavoro ha realmente bisogno del materiale di impiego.

Lo stesso procedimento accadrà anche per il Kanban di produzione la differenza è che anziché richiedere le parti alla logistica, saranno chieste parti semilavorate in contenitori standard al rispettivo centro produzione di riferimento.

Elenchiamo ora alcune regole da rispettare per avviare un buon processo Kanban:

• I cartellini Kanban devono essere ben distinti tra logistica e Produzione.
• Un cartellino Kanban deve riportare tutti i dati necessari all'identificazione del processo produttivo a cui è associato.
• I contenitori devono essere standardizzati, contenere cioè sempre il medesimo numero di pezzi predefiniti nel medesimo ordine.
• L'area di sosta dei contenitori (sia pieni che vuoti) deve essere sempre la medesima e ben segnalata.
• I cartellini devono necessariamente essere affissi ai contenitori.
• Un contenitore pieno si può spostare solo se ha il rispettivo cartellino Kanban affisso.

Avanzamento produzione Kanban

La produzione avanza grazie al “tirare” del prodotto finito, parte tutto dalla richiesta del cliente e via via risalendo ai reparti produttivi che producono i semilavorati. In questo modo si impediscono gli esuberi di produzione poiché le quantità da produrre sono esattamente quelle necessarie al soddisfacimento dell'ordine di produzione.

Questo approccio è in netta contrapposizione ai sistemi MRP (Material Requirements Planning) e sistemi “Push” che invece partono a produrre “spingendo” la produzione dai semilavorati che sostano nel "Work in Progress" in attesa di essere impiegati al liberarsi dei centri di lavoro successivi.

Ma se un centro di lavoro ha un ciclo produttivo che deve contenere più lotti di Kanban prodotti come mi comporto?

Facciamo l'esempio di un ciclo di lavorazione che inizi e finisca in modo univoco, ma che possa lavorare più lotti simultaneamente (forni di tempra, vasche di galvanica, impianti di trattamento a cesto ecc). In questa modalità verrà allestita una zona per lo stazionamento dei lotti di lavorazione.

Man mano che l'area di carico si riempie, raggiungerà il livello minimo (o comunque quello desiderato) per poter avviare un ciclo di lavorazione completo. Tutti i cartellini durante lo stazionamento vengono raccolti assieme per informare il responsabile del centro produttivo sullo stato del livello di riempimento dell'area di attesa.

Una volta conclusa la lavorazione tutti i lotti riempiranno i rispettivi contenitori di destinazione e associati ai loro nuovi cartellini Kanban per raggiungere le rispettive aree di impiego e proseguire nel loro percorso produttivo.

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Takt Time

Takt Time è il tempo massimo per produrre un lotto prodotto o semilavorato in modo da soddisfare il flusso della domanda.

Il Takt Time setta il Ritmo di fabbrica (o della singola linea di produzione). Ne consegue che ogni fase di produzione debba essere svolta all'interno del Takt Time.

Poniamo che la produzione debba soddisfare una capacità di produzione di 200 pezzi per turno. Ipotizzando che in ogni turno siano disponibili 480 minuti servirà produrre un pezzo ogni 2,4 minuti (2 minuti e 24 secondi) al netto di ogni pausa fermo produzione controllo o inceppamento di ogni genere. Significa che ogni interruzione deve essere assorbita all'interno di tutto il tempo produttivo ma senza interromperne il flusso.

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Jidoka, il secondo pilastro del TPS

Il significato dell'espressione Jidoka potrebbe essere tradotto come "attuare sistemi a prova d'errore".

Il termine giapponese " Jidoka" è composto dai suoni "ji": il lavoratore, "do" si riferisce al movimento e al lavoro mentre "ka" vuol dire automatizzazione.

Il concetto di " Jidoka" è stato definito nel TPS Toyota Product System come “automazione con un tocco umano” e implica la presenza contemporanea di operatori intelligenti e formati e di macchine in grado di bloccarsi al minimo segnale di criticità perché vengano prese le apposite contromisure.

Alcuni analisti hanno deciso di coniare un nuovo termine per riferirsi al Jidoka, il neologismo “autonomazione”. Con questa espressione si definisce il controllo umano sulla macchina, che consente di fermare gli automatismi quando si è in presenza di problemi minimizzandone gli sprechi e correggendo in tempo reale i difetti produttivi.

Il sistema Jidoka prevede che ogni pezzo prodotto dalla produzione sia garantito per qualità al 100%. Al fine di ottenere questo eccellente risultato si deve controllare ogni fase della produzione. In caso di esito negativo al controllo di qualità, l'impianto deve immediatamente sospendersi al fine di correggere il problema e tornare a garantire la massima qualità.

È evidente che questo tipo di filosofia preveda personale di controllo per la gestione degli imprevisti molto preparato e dotato di atteggiamento volto al “Problem Solving”. I macchinari sono dotati di sistemi per l'auto controllo di qualità, tuttavia sono gli stessi operatori che alla fine di ogni fase verificano il grado di qualità del pezzo prodotto ed in caso di errore sospendono la produzione per permettere che l'errore venga risolto.

L'impianto inoltre avrà una struttura e un layout fortemente orientato alla gestione degli allarmi, dei controlli qualità (dispositivi Poka Yoke) e all'agevole attuazione dei sistemi a correzione di eventuali problemi rilevati.

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“Ferma la produzione in modo che la produzione non si fermi mai”

è il detto che meglio riassume il concetto di automazione Jidoka

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Heijunka: Livellamento della produzione

Il metodo Heijunka è di fondamentale importanza per l'azienda di produzione volta alla filosofia Lean Production, Heijunka è la seconda colonna portante del principio TPS Toyota Product System. Nella gestione Lean Production è necessario riuscire non solo a programmare ma a rendere equilibrata la produzione.

Nella normale gestione della produzione, la domanda non è stabile, anzi al contrario può avere forti picchi di richiesta alternata a periodi di bassa richiesta (MURA). Questi fenomeni a sinusoide impediscono uno stato di organizzazione di flusso lineare.

Serve allora agire sulla variabile dei lotti di produzione e sui loro volumi di produzione in modo da riuscire a programmare al meglio la produzione nel medio periodo. Per ottenere questo serve introdurre il concetto di Livellamento della produzione (Heijunka).

Il livellamento della produzione si può gestire calcolando la media della domanda per periodi medi ricavandone così una scorta minima e soprattutto calcolando il miglior volume di “lotto minimo” di produzione. Questo nuovo volume quindi dovrebbe permettere di coprire o arginare eventuali picchi di domanda.

La vera strategia però si attua tenendo sotto controllo la media della domanda che potrebbe avere delle tendenze a crescere o a diminuire nel medio periodo. Ne deriva ovviamente il ricalcolo delle scorte iniziali e dell'eventuale lotto minimo, in modo da poter ricalibrare il livellamento della produzione.

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KAIZEN

Kaizen è un atteggiamento, una filosofia. Nella parola Kaizen è contenuto il vero significato del pensiero della Lean Production, ovvero il Miglioramento Continuo, l'attitudine all'individuare i comportamenti e i metodi che possono migliorare la qualità del prodotto, la qualità del lavoro, la sicurezza e attivando uno stato mentale fortemente proattivo al bene comune.

La ricerca della perfezione accompagna i lavoratori che sono critici prima di tutto verso sé stessi. Non temono di mettersi in discussione, ascoltare i suggerimenti o ricercare forme di evoluzione comune.

Questo approccio al lavoro trasforma l'ambiente lavorativo in un contesto di forte miglioramento dove tutti partecipano proattivamente a questa progressiva trasformazione. Il miglioramento continuo appunto.

Applicare il Kaizen non richiede grandi investimenti di risorse o tempo, al contrario ha costi bassissimi, è la vera trasformazione che deriva dalla cultura e dall'insegnamento di leader.

Il processo di efficientamento e miglioramento deriva dalla base: analizzando la Lean Production vediamo che le decisioni o i suggerimenti debbano venire dal basso, non imposti dall'alto come invece capita frequentemente di assistere. Questo è anche il motivo per cui per applicare la Lean Production sia necessario il coinvolgimento di tutti i livelli della gerarchia, soprattutto quelli più bassi.

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Standardized Work

Standard significa modello, norma produttiva. Il lavoro standardizzato e regolamentato nelle aziende di produzione in serie è il vero fulcro dell'efficienza. Ogni regola o attività migliorativa una volta acquisita e posta a standard renderà giovamento a tutto l'apparato aziendale diventando regola per tutti gli operatori.

Ragionare per regole e norme al fine di strutturare degli standard produttivi mette al sicuro gli operatori da indecisioni o stress operativi. lo Standardized Work cadenza i tempi di produzione rendendoli pianificabili e distribuisce la medesima cultura a tutti gli operatori.

Il lavoro organizzato secondo una sequenza efficiente di produzione quindi viene chiamato lavoro standardizzato (Standardized Work)

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Visual Lean Management

Nei sistemi Lean Production e a maggior ragione nel sistema TPS Toyota Product System, svolge un ruolo fondamentale il sistema di Visual Lean Management. Il sistema visuale è un modo efficiente per coinvolgere gli operatori nel segnalare o visionare le informazioni strategiche di cui possano aver bisogno.

I principali obiettivi della Visual Lean Management sono quelli di informare agevolmente gli operatori e segnalare in modo repentino il verificarsi di qualche anomalia di processo al fine di velocizzarne le decisioni coinvolte. Coinvolgere gli operatori al verificarsi di inconvenienti ma anche coinvolgere gli operatori in modo partecipe al buon proseguo delle attività operative.

Gli esempi di Visual Lean Management possono essere infiniti, dal posizionamento di una luce rossa accesa su un macchinario, all'uso di fogli e cartellini di diversi colori, linee colorate sulla segnaletica al suolo, bacheche con indicazioni di obiettivi, Monitor Andon con specifiche di produzione, ceste o casse di diversi colori etc.

Generalmente i sistemi di controllo visivo possono essere:

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SMED

Lo SMED - Single-Minute Exchange of Die (Cambio di uno stampo in un solo minuto) include tutte le azioni necessarie a minimizzare i tempi di fermo macchina per mantenere il più efficiente possibile l'impianto produttivo. Spesso in azienda le macchine lavorano molto velocemente ma non altrettanto velocemente avvengono le operazioni di attrezzaggio e sostituzione degli stampi.

Non sono rari i casi in cui, alla conclusione di una lavorazione, servono decine di minuti per le operazioni di sostituzione dello stampo o dell'attrezzaggio, questo tempo incide ancora di più se i lotti di produzione al cliente sono molto piccoli.

Minimizzare i tempi di fermo macchina può voler dire ridurli anche di oltre il 70% per tempo di sostituzione stampo riducendoli ad una piccola manciata di minuti.

Per ottenere questi risultati servono:

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Poka Yoke

L' espressione giapponese Poka Yoke descrive un principio costituito da diversi elementi, che include precauzioni tecniche e dispositivi per la prevenzione degli errori e per il rilevamento immediato degli errori.

È particolarmente orientato verso gli errori involontari che le persone possono commettere quando sono coinvolti nei processi di produzione ed è inteso a impedire che un errore si trasformi in un errore di prodotto.

Poka significa errore involontario in giapponese, Yoke significa evitare o ridurre, in modo che l'espressione Poka Yoke possa essere tradotta come evitare errori involontari.

In questo senso, è altrettanto possibile utilizzare la designazione "sicuro" per agire in relazione a un processo di fabbricazione.

La tecnologia Poka Yoke è uno dei più grandi tesori nella gestione Lean Production. Consente infatti di garantire la qualità senza utilizzare un processo di garanzia della qualità. Semplicemente prevenendo i difetti fin dall'inizio.

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PDCA, Ciclo di Deming e Problem Solving

Il ciclo PDCA o ciclo di Deming (dal nome del suo inventore William Edwards Deming) descrive il ciclo di controllo in quattro fasi del processo di miglioramento continuo:

• Plan: Pianificazione
• Do: Applicazione in via sperimentale di quanto pianificato
• Check: Controllo dei risultati e verifica della compatibilità con quanto pianificato
• Act: Implementazione delle soluzioni che hanno superato le verifiche.

Viene anche chiamato cerchio di Deming, ciclo di Deming, ruota di Deming, o ciclo Shewhart.

Il Ciclo PDCA è particolarmente utile per apportare dei miglioramenti ad un processo, implementare un nuovo progetto o un nuovo servizio, migliorare un prodotto.

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Fishbone Diagram

Il Diagramma di Ishikawa (dal nome del suo ideatore Kaoru Ishikawa) visualizza un processo di risoluzione dei problemi ricercandone le cause principali. Il diagramma risultante è anche chiamato "Diagramma causa effetto" o "Diagramma a lisca di pesce" ed è uno dei cosiddetti "sette strumenti di qualità".

Innanzitutto viene descritto brevemente l'effetto negativo, il problema o il difetto in analisi.

Si procede poi all'identificazione delle categorie in cui si ipotizza possano risiedere le principali cause. Queste vengono poi collegate attraverso linee oblique alla linea principale che collega il problema, come riportato in figura (le categorie riportate in figura sono quelle maggiormente utilizzate in ambito manifatturiero industriale).

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Per ognuna di quelle categorie si passa quindi ad un'identificazione puntuale delle cause sottostanti.

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Indice OEE

L'indice OEE – Overall Equipment Effectiveness (Efficienza generale dell'impianto) - è un indicatore percentuale del rendimento globale di una risorsa produttiva, sia essa umana o tecnica.

L' OEE ("efficacia complessiva dell'impianto") è un indice complesso per valutare lo stato di salute dell'efficienza produttiva. è un indice di performance (KPI Key Performance Indicator) per misurare la capacità operativa di una azienda di produzione.

È un importante indicatore (KPI) nella Lean Production per il mantenimento del controllo. L'indice OEE mette in risalto il livello di spreco delle risorse che debbano essere corrette.

L'indice OEE tiene conto delle più comuni e importanti fonti di perdita di produttività nella produzione secondo la filosofia Kaizen, il che significa che la produzione può essere continuamente migliorata.

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Metodo 5S, l'ottimo ambiente lavorativa (Gemba)

Il metodo delle 5S è un insieme di regole e procedure per mantenere in ordine il luogo di lavoro (Gemba). È una delle condizioni imprescindibili per migliorare l'efficienza degli operatori nella Lean Production. Per ottenere un buon risultato di ordine e organizzazione sul posto di lavoro (Gemba) sono state redatte 5 regole chiamate le 5S, cinque termini giapponesi che rappresentano le fasi principali della metodologia:

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Headvisor per la Lean Production

Dove si svolge la nostra attività consulenziale per il sistema Lean Production. Siamo principalmente operativi nelle provincie in Lombardia di Milano, Brescia, Bergamo, Mantova, Cremona oltre che in Veneto per Verona, Padova, Vicenza. Siamo presenti in Emilia Romagna per le province di Bologna, Ferrara e Modena.

Siamo Innovation Manager, e consulenti in materia strategica aziendale. Ci avvaliamo di esperti di Lean Production per sviluppare analisi e progetti di efficienza aziendale sulle specifiche esigenze industriali di ogni nostro cliente.
Non esitate a contattarci saremo lieti di conoscervi.

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