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Carlo Scodanibbio - Consulenza all'Industria - Prospetti Sinottici - Performance world-class, snella, nella PMI 56d
 
Discipline Snelle: Quick Change-Over
(Riattrezzaggio e Cambio Produzione Rapido)


La disciplina TPM - Total Productive Maintenance (--> approfondisci) considera, molto giustamente, i set-up (riattrezzaggi e cambi produzione) una delle 6 grosse perdite relative a macchine, impianti ed attrezzature produttive.

Il Lean Manufacturing (--> approfondisci) va addirittura oltre questo concetto, e considera ogni tipo di set-up di durata temporale "lunga" un serio ostacolo all'attuazione del principio di "snellezza".
Ed in effetti, come abbiamo visto in precedenza, solo dei set-up "rapidi" consentono l'attuazione di uno stile produttivo a flusso, l'essenza stessa del Lean Manufacturing.


Che cos'é un set-up ?
E' qualunque cosa succeda in una macchina, una linea od un processo produttivo tra la fine della produzione di un certo prodotto e l'inizio della produzione di un altro.
Quindi si parla di set-up, se per produrre un prodotto diverso dal precedente (od un sotto-insieme, od un componente....), una macchina od un sistema produttivo di qualunque mole deve essere settato o risettato, o riattrezzato, o........

I tipi principali di set-up in operations manifatturiere sono i seguenti:

  • CAMBIO DI STAMPI ed ATTREZZATURE: stampi di imbutitura e tranciatura lamiera, stampi per iniezione materie plastiche, stampi per formatura sottovuoto, attrezzi di macchine utensili, telai di serigrafia, impianti litografici, ecc.
    Nonché attività di pulizia e cambio di filtri (ad esempio in estrusori materie plastiche), e simili attività che causano uno stop temporaneo alla produzione.
  • CAMBIO PRODUZIONE E RIMPIAZZO MATERIALI.
    Ad esempio:
    - in linee di assemblaggio: cambio dello stock di componenti, materiali, maschere e dime, attrezzi vari, ecc.
    - in certe macchine: rimpiazzo di materiali quali rotoli di carta in avvolgitrici, o rotoli di carta o film plastici in macchine di stampa, ecc.
  • CAMBIO DI PARAMETRI PRODUTTIVI: ad esempio, in macchine a CN, processi latticini e caseari, processi chimici......
  • PREPARAZIONE/ORGANIZZAZIONE GENERALE prima di iniziare il processo produttivo: preparare e far "scaldare" le macchine, organizzare/preparare attrezzi, dare/ricevere istruzioni, tocchi finali al piano di produzione, controllo disegni, ecc.
    Sotto questa categoria di set-up cadono anche tutte quelle attività di "chiusura", a fine giornata o turno, come pulire e mettere in ordine, fermare le macchine, ecc.

Il tempo di set-up viene definito come "quell'intervallo di tempo che trascorre tra la fine della produzione dell'ultimo "pezzo" (prodotto, sotto-insieme, componente....) conforme (senza difetti) del lotto precedente il set-up, e l'inizio della produzione del primo "pezzo" conforme del lotto successivo".

La definizione, valida per produzione a lotti, deve essere ovviamente adattata in altri casi, come in situazioni di processo continuo, in operazioni di preparazione/organizzazione generale, ecc.

E' interessante notare che i concetti di set-up/cambio produzione e tempo di set-up sono assolutamente validi ed applicabili anche nel caso di operations nel campo delle costruzioni/cantieristica (come, ad esempio, "cambiare il cucchiaio di un escavatore" o "prepararsi a gettar calcestruzzo") nonché nel caso di operations dell'industria dei servizi e di lavori d'ufficio in generale (come, ad esempio, "cercare la pratica di un cliente per poter rispondere ad una sua domanda" o "impostare la fotocopiatrice per fare un ingrandimento da A4 ad A3").

Considerato che le attività di set-up e di cambio sono non a valore aggiunto (dovrebbe essere ovvio) in tutti e 3 i principali settori industriali, ecco perché le 3 relative discipline "snelle" di processo (Lean Manufacturing - Lean Project Management - Process Engineering) cercano in tutti i modi di ridurre al minimo la loro entità ed impatto.

In conclusione, la metodologia del set-up e cambio produzione rapido é un'alleata di primo piano di tutte le discipline di miglioramento del processo produttivo su base snella.


Il Quick Change-Over (QCO - Riattrezzaggio e Cambio Produzione Rapido) é lo sviluppo più moderno dello SMED - Single-Minute Exchange of Dies (Cambio Stampo nel giro di "minuti") di Shigeo Shingo.
Il QCO elimina permanentemente due preconcetti tradizionali ed ormai obsoleti, tipici del settore manifatturiero:
1 - Effettuare efficientemente ed efficacemente dei set-up richiede tecnici con elevate competenze ed abilità, frutto di anni di addestramento e tirocinio
2 - Produrre a grossi lotti lenisce l'effetto negativo dei set-up sulla produzione e ne controbilancia i relativi costi

COMPETENZE ED ABILITA'
La metodologia del QCO é molto semplice: trasformare operazioni di set-up in qualcosa di talmente elementare che "chiunque", purché abbia un minimo di conoscenza tecnica del settore (come un operatore macchina od un assistente di linea), possa eseguirlo correttamente, facilmente e rapidamente.
L'attenzione focale, pertanto, é sulla semplificazione delle attività di set-up e sull'adozione di metodi poka-yoke (a prova di stupido) ove necessario.

GROSSI LOTTI
Nell'industria manifatturiera, il lotto economico, sempre di mole ragguardevole, é stato inventato proprio per compensare l'impatto tempi-costi di operazioni di set-up di lunga durata.
L'approccio del QCO é, ancora una volta, molto semplice: ridurre all'osso la durata di ogni set-up, così da sbarazzarsi del concetto di grosso lotto e lotto economico una volta per tutte.
L'attenzione focale é sull'eliminazione di tutte quelle attività di set-up "tradizionale" superflue o non necessarie, e nella riorganizzazione razionale di tutte quelle (necessarie) restanti. Sì da ridurre il tempo globale di set-up ai minimi termini.
Il risultato finale é un sistema produttivo capace di produrre una grande varietà di prodotti anche a lotti piccolissimi, come vogliono i clienti mostri di oggi.

 

Il punto di partenza della metodologia QCO é nella suddivisione dell'intero tempo di set-up (o tempo di cambio produzione, come definito sopra) in due entità ben distinte:
- il tempo di set-up interno, ed
- il tempo di set-up esterno

tempo di set-up interno ed esterno

TEMPO DI SET-UP INTERNO
Questo é definito come quel'intervallo di tempo durante il quale la macchina (o la linea, o il processo produttivo) deve essere fermata altrimenti non sarebbe possibile effettuare il set-up. Questo é il vero e proprio tempo di set-up, che inizia alla fine del lotto precedente e termina all'inizio del lotto successivo (primo pezzo "conforme").
Durante quest'intervallo di tempo non si aggiunge alcun valore al prodotto.

TEMPO DI SET-UP ESTERNO
Questo é definito come quell'intervallo di tempo, che trascorre durante le operations produttive sia del lotto precedente che di quello successivo, durante il quale si effettuano alcune attività necessarie per il set-up (come portare o rimuovere materiali e prodotti, preparare o mettere a posto attrezzi, ecc.). Tali attività "esterne" possono essere effettuate da personale vario (operatori, tecnici, manovalanza....). Una parte di questo tempo può trascorrere prima delle attività di set-up interne e parte dopo.

 

In aziende "tradizionali" la differenza tra le due entità temporali non é conosciuta né evidenziata: molte attività che potrebbero essere effettuate "esternamente" vengono effettuate "internamente" (a macchina ferma), allungando e penalizzando la durata del tempo di set-up interno. In casi limite, il tempo di set-up interno é l'intero tempo di set-up!!

La strategia iniziale del QCO é di creare una distinzione netta tra le due entità temporali, ed assicurare che tutte quelle attività che potrebbero essere effettuate "esternamente" vengano rimosse dalla zona "interna".

Parallelamente, il QCO zooma su attività di puro spreco (attività superflue durante un set-up, non necessarie, che non dovrebbero neanche sussistere: come "cercare attrezzi" o "consultarsi con capo reparto") e le elimina radicalmente.

I passi successivi sono:
- la riduzione drastica delle durate di attività interne (necessarie)
- la razionalizzazione e riorganizzazione di tutte le necessarie attività esterne

Per quanto concerne la riduzione dei tempi necessari per eseguire attività interne (l'obiettivo primario del QCO), la lente zooma su due classi principali di attività interne:
- attività di rimpiazzo o sostituzione
- attività di regolazione e messa a punto


ATTIVITA' (INTERNE) DI RIMPIAZZO O SOSTITUZIONE
Comprendono: lo smontaggio di attrezzature necessarie per le operazioni "precedenti" (stampi, basamenti, guide, nastri....) ed il montaggio di quelle relative alle operazioni "successive".
Per tal scopo, in generale, ci sono da fare parecchie attività di imbullonaggio (svitare/avvitare/serrare viti, bulloni, dadi.....) e parecchie attività di movimentazione (sollevare, abbassare, spostare, rimuovere....). Tutte attività che prendono tempo.
La strategia del QCO é di minimizzare la durata di tali attività, applicando un certo numero di tecniche e trucchi del mestiere, con lo scopo di: eliminare dapprima il bisogno di imbullonare per "tenere assieme" e "serrare" componenti ed attrezzature, o perlomeno eliminare il bisogno di utilizzare metodi di serraggio tradizionali (bulloni e dadi), magari rimpiazzandoli con metodi di serraggio "rapido" (a morsa, magnetici, idraulici....) - e comunque di razionalizzare al massimo tutte le attività di seraggio per ridurre all'osso le corrispondenti durate.

nel QCO bulloni, viti e dadi sono il nemico pubblico N. 1....

Un approccio molto simile viene utilizzato per ridurre al minimo ogni attività di movimentazione.


ATTIVITA' (INTERNE) DI REGOLAZIONE E MESSA A PUNTO
Comprendono: misurare, centrare, regolare, posizionare con precisione, registrare, calibrare, mettere a punto, tarare, e simili. Il che é necessario per assicurare la corretta qualità del prodotto.
Associate a tali attività, ce ne sono altrettante di prova, per verificare che tutte le messe a punto precedenti siano state effettuate correttamente.
Tutto ciò divora tempo prezioso (anche a causa di possibili iterazioni e ripetizioni in sequenza di messe a punto e prove), e richiede sicuramente competenza, abilità ed esperienza.
L'approccio QCO, ancora una volta, é basato sulla semplicità: eliminare il bisogno di regolare e mettere a punto, inventando il modo di pre-regolare e pre-mettere a punto ogni cosa una volta per tutte con qualche trucco di tipo poka-yoke.
Il che elimina completamente la necessità di regolazioni e di avere tecnici ultra-specializzati per effettuarle. L'obiettivo é di mettere in grado chiunque abbia un minimo di competenza nel settore di rimpiazzare con precisione ogni attrezzatura senza dover misurare, centrare, mettere a punto.... e controllare, verificare, far delle prove.....

 

Tali tecniche base del QCO, ed altre (tipo quella del "set-up in parallelo", e quella della "gestione razionale dell'area di lavoro di set-up"), permettono di ridurre gradualmente ma sicuramente tutti i tempi di set-up e cambio fino a raggiungere durate minime. Al tempo stesso, vengono abbattuti i costi associati alle "attività di set-up esterne".


I risultati finali di un buon progetto QCO sono sorprendenti: i tempi di set-up vengono ridotti anche dell'80% - 90%. In molti casi, é possibile ridurre un tempo di set-up di 2 ore a 2 minuti. Set-up di tipo one-touch (liberamente: stile "bacchetta magica"), diretta conseguenza della teoria OTED (One-Touch Exchange of Dies) di Shingo, sono pure una realtà.


Ci sono delle parole chiave (e segreti chiave) nell'approccio QCO:

  • Gradualmente: i migliori risultati si ottengono con un approccio graduale, sistematico e passo-passo, stile kaizen (--> approfondisci).
    Questo permette che avvengano i necessari cambiamenti culturali. Infatti, il QCO é una vera e propria rivoluzione, in aziende di tipo "tradizionale". Per attraversarla con serenità ed in modo indolore, é estremamente importante prevenire l'insorgere di fenomeni di riluttanza, e spesso anche di resistenza (ad accettare nuovi metodi per una miglior performance), nelle persone chiave (non solo operatori, ma anche e soprattutto tecnici di set-up e di cambio).
  • Coinvolgimento: in un progetto QCO, i migliori risultati si ottengono con il coinvolgimento elevato di tutte le persone interessate (tecnici, operatori, addetti alla manutenzione attrezzature, supervisori....).
    Quando le persone contribuiscono al progetto di miglioramento dei set-up con le loro idee, i risultati si ottengono: perché, essendo loro le idee, le vorranno vedere attuate.....
    Quando invece le idee vengono imposte dall'alto (ad esempio, quando si vogliono adottare soluzioni tecnologiche di cambio rapido degli stampi), le persone ricorreranno purtroppo alla loro creatività (spesso selvaggia) per farle fallire... che spreco enorme di risorse e di opportunità!!
  • Approccio da poveruomo: spender soldi é l'ultima cosa da fare, in un progetto QCO.
    Prima degli investimenti tecnologici, vengono energia mentale, lavoro di gruppo, soluzioni semplici ed economiche. Tutto ciò che viene sviluppato creativamente ed é semplice, ha delle probabilità molto superiori di riuscita che non delle sofisticatissime e costosissime soluzioni puramente tecniche.
    Solo quando dei buoni risultati di abbattimento dei tempi di set-up siano stati ottenuti con un approccio Kaizen, solo allora sarà il momento di considerare eventuali miglioramenti ulteriori per mezzo di investimenti tecnologici.
    E la decisione finale, ovviamente, dovrà essere "economica".
  • Misurare e documentare: come in ogni altro progetto di miglioramento della performance, é essenziale conoscere bene il punto di partenza, misurando con sufficiente precisione lo stato attuale delle cose. Che verrà poi confrontato con stadi successivi, conseguenti alle azioni di miglioramento.
    Il che richiede che ci sia della documentazione: bisogna sempre conoscere il "punteggio", ed in tempo reale.
...set-up e cambi rapidi aprono le porte al Lean Manufacturing e contribuiscono in modo determinante al miglioramento della Performance Operativa....

Sotto l'angolo di visione del Pensiero Snello (--> approfondisci), la disciplina del Riattrezzaggio Rapido viene oggigiorno applicata per ridurre od eliminare qualunque tempo di set-up in ogni settore e processo industriale e commerciale

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