Una delle problematiche che spesso ci si ritrova a fronteggiare all’interno di una realtà produttiva è quella dell’ottimizzazione degli impianti. 

Nello svolgere questa attività è importante considerare alcune regole di base:

1. non sempre l’asset che genera i costi operativi più alti è l’unico o il primo a dover essere ottimizzato;
2. è bene studiare in maniera approfondita il sistema per individuarne tutte le connessioni e, soprattutto, i vincoli. 

In questo articolo presentiamo un caso reale dell’applicazione di questo approccio nell’ottimizzazione di un impianto di verniciatura nel settore della carpenteria metallica.

Il processo produttivo dell’azienda nostra cliente, dopo una prima fase di realizzazione dei componenti, consta di diversi passaggi che preparano e seguono la verniciatura, che qui analizziamo nel dettaglio. 

In preparazione alla fase di verniciatura, i componenti sono appesi su supporti orizzontali (chiamati bilancelle) attraverso appositi ganci. Le bilancelle scorrono tra le stazioni di lavorazione su binari di un circuito circolare.

La stazioni di lavorazione dell’impianto di verniciatura sono organizzate secondo questa sequenza:

1. carico manuale dei componenti sulle bilancelle;
2. lavaggio con avanzamento automatico delle bilancelle;
3. verniciatura manuale;
4. cottura in forno;
5. scarico e imballaggio.

La percezione di criticità dell’azienda era legata al fatto che l’organizzazione dell’impianto fosse tale da produrre ben al di sotto della sua capacità, causando notevoli ritardi nelle consegne al cliente. In particolare, gli obiettivi fissati per la gestione dell’impianto erano i seguenti:

• saturazione massima delle bilancelle, da riempire con il maggior numero di componenti durante la fase di carico manuale;
• saturazione massima del forno in cui inserire il maggior numero di bilancelle per ogni ciclo di cottura. 

Questi obiettivi, in apparenza chiari, non sembravano però riuscire a garantire l’efficienza del processo. È stato quindi necessario dedicare tempo all’osservazione del funzionamento di tutte le fasi del ciclo di verniciatura per capire come l’organizzazione del lavoro impattasse sul raggiungimento degli obiettivi. 

A una prima osservazione l’intento di cercare di saturare al massimo il carico del forno, sia in termini di numero di bilancelle che di componenti presenti sulle stesse, sembrava essere coerente visti gli alti costi operativi generati dalla cottura. In realtà, grazie all’osservazione diretta, sono emersi alcuni elementi fondamentali:

1. la stazione di lavaggio automatica lavorava con una cadenza fissa di 11 minuti. Non sempre però vi era un numero sufficiente di bilancelle cariche per poter alimentare l’impianto secondo questa tempistica;
2. la verniciatura manuale richiedeva tempi molto diversi in funzione del fattore di carico e del mix dei componenti sulla singola bilancella, determinando così una forte variabilità nei tempi di lavorazione;
3. la ricerca della saturazione massima della fase di cottura in forno generava un mancato bilanciamento dell’impianto, determinando cicli a vuoto nelle fasi a monte (vedi punto 1);
4. il carico variabile delle bilancelle determinava forte incertezza nei tempi di scarico;
5. alla luce dei punti precedenti, le persone dedicate all’impianto (una al carico, una alla verniciatura e una allo scarico) alternavano momenti di sovraccarico a momenti di inattività. Inoltre, per far fronte ai picchi di lavoro, una delle risorse era stata “sottratta” al magazzino, generando disservizio in quell’area. 

Raccolti tutti gli elementi, è stato possibile simulare il sistema di schedulazione del forno utilizzando una flipchart, pennarelli e post-it colorati. La simulazione è risultata utile da un lato per capire come i vincoli, nel loro insieme, concorressero a impattare sull’efficienza dell’impianto e, dall’altro, per trovare il miglior compromesso per le fasi più critiche. 

Arrivati a questo punto è stato possibile definire le nuove regole necessarie a ottimizzare il processo di lavorazione:

1. la fase che doveva dettare il tempo dell’impianto era il lavaggio (ogni 11 minuti una bilancella doveva essere fatta entrare nel ciclo) – questo era il vincolo del sistema;
2. la bilancella non doveva essere sovra-satura di pezzi ma organizzata in modo tale da essere verniciata in 11 minuti mantenendo la cadenza dell’impianto. Questo è stato assicurato definendo regole chiare di carico delle bilancelle, che tenessero conto del tempo di verniciatura delle diverse categorie di pezzi nonché dell’ottimizzazione delle sequenze colore;
3. alle risorse sono stati assegnati obiettivi specifici di avanzamento. 

Queste regole hanno permesso di velocizzare anche la fase di scarico, assicurando così un numero congruo di bilancelle per ogni inizio ciclo e un buffer sufficiente “pre” e “post” fase di cottura. 

L’efficacia delle nuove regole è stata validata attraverso un periodo di test che ha confermato i benefici ipotizzati durante la fase di studio.