Tratto da un caso reale di Lean Production e Standard Work

Autori: Leonardo Lispi, Daniele Giani

Nel precedente articolo vi abbiamo guidato nella prima parte di questo percorso dalla gamma di prodotto alla linea di produzione (se ve lo foste perso potete recuperarlo qui). In questo articolo faremo qualche ulteriore gradino passando alla progettazione di dettaglio della linea, dove i Job Element vengono scomposti in operazioni elementari da assegnare ai singoli operatori per creare una linea perfettamente bilanciata, applicando un perfetto esercizio di Standard Work. Definite le postazioni della linea vedremo anche un esempio di progettazione di dettaglio di un layout, ottimizzato per ridurre al minimo spostamenti e attività senza valore.

Il contesto di riferimento

Prima di scendere nei dettagli vale la pena fare qualche considerazione sul contesto nel quale il progetto ha avuto luogo: se già in condizioni normali un progetto del genere comporta una complessità molto elevata c’è da considerare che tutte le attività sono state svolte in pieno lockdown durante l’emergenza Covid-19.

Ma come si fa a progettare da un foglio bianco e in remoto un intero stabilimento situato a 1500 km di distanza? Il Team MPS Consulting ha accettato la sfida avvalendosi di un potente alleato: il Maynard Operation Sequence Technique (in breve MOST).

Cos’è il MOST?

Il MOST è uno strumento di Industrial Engineering per la misurazione del lavoro basato sull’utilizzo di tempi e movimenti predeterminati. Viene applicato per la determinazione dei tempi standard con l’obiettivo di ridurre movimenti superflui, complicati o eccessivi. Questo strumento, sviluppato dalla Maynard nei primi anni ’70, è un’evoluzione del più noto Methods-Time Measurement (MTM), ma ha dalla sua un’estrema semplicità di utilizzo: pensate che consente di modellizzare qualsiasi attività manuale basandosi sulla combinazione di soli 19 movimenti base del corpo umano.

Per scoprire i dettagli sul funzionamento del MOST leggi il nostro approfondimento.

Standard Work: le operazioni elementari

Come accennato in apertura il punto di partenza per la progettazione di dettaglio è rappresentato dai Job Element.

Cosa sono i Job Element?

Con Job Element intendiamo un’unità di lavoro che può essere realizzata indipendentemente dalle altre: l’insieme dei Job Element concorre al completamento del ciclo di lavoro di un prodotto. Lo studio approfondito del metodo di lavoro sui Job Element è la base per il miglioramento in ottica Lean delle prestazioni in termini di sicurezza, qualità, efficienza e produttività.

Lo spacchettamento del lavoro in attività semplici serve a identificare ed eliminare gli sprechi nascosti nei cicli di lavorazione. Inoltre, più le attività sono scomponibili più è possibile spostarle da un operatore all’altro per poter così bilanciare la linea nel migliore dei modi. Il frazionamento delle attività è l’elemento base per bilanciare i carichi di lavoro degli operatori sulla linea.

Movimenti elementari

Condizione necessaria per una corretta applicazione del MOST, e più in generale per l’applicazione dello Standard Work, è la conoscenza di dettaglio dei movimenti eseguiti nell’operazione, che di solito si acquisisce con l’osservazione diretta di più cicli di lavoro. Nel nostro caso la condizione di lockdown non ha consentito alcuna osservazione diretta, per cui è stato necessario ricorrere a metodi alternativi. Per alcune lavorazioni sono stati utilizzati dei filmati provenienti da un altro stabilimento dell’azienda, mentre la maggior parte delle operazioni è stata ricostruita o progettata a tavolino tramite la collaborazione di personale dello sviluppo prodotto, del design e della produzione.

Cosa abbiamo fatto operativamente?

Ogni Job Element è stato scomposto in movimenti elementari, ciascuno modellabile tramite l’utilizzo delle sequenze standard del MOST.

Di seguito è riportato l’esempio di una postazione della linea composta da due Job Element con la scomposizione in singole operazioni elementari.

Figura 1: Esempio di calcolo del tempo standard per una postazione della linea utilizzando il MOST

Applicando opportunamente le sequenze standard del MOST è possibile ottenere il tempo normale per ciascuna operazione. Ovviamente il tempo ciclo della postazione è dato dalla somma dei tempi delle singole operazioni elementari. Trattandosi appunto di tempo normale è necessario applicare gli opportuni coefficienti che tengono conto dell’affaticamento per ottenere come risultato il tempo standard della postazione.

Se vuoi approfondire l’argomento del rilevo tempi e le sue metodologie segui il webinar Back to efficiency.

Standard Work: il layout di dettaglio

Nella definizione dello Standard Work per ciascuna postazione è fondamentale progettare in modo analitico la disposizione del layout, con l’obiettivo di minimizzare spostamenti inutili che nella filosofia Lean vengono definiti come una delle principali fonti di MUDA (spreco), ossia attività non a valore aggiunto.

Figura 2: Esempio di layout con dettaglio delle soluzioni per l’asservimento dei materiali

Nell’esempio riportato in figura si è cercato di minimizzare i movimenti dotando la postazione di rulliere a gravità frontali che consentono all’operatore di prelevare i componenti senza dover effettuare rotazioni del busto o passi, ottimizzando il material handling (asservimento materiali / logistica di stabilimento). Per alcuni componenti più ingombranti invece questo non è stato possibile, per cui l’unico posizionamento possibile è alle spalle dell’operatore. Alcuni componenti più leggeri, come il nastro adesivo nella figura, possono essere messi sopra la testa dell’operatore, poco sopra l’altezza degli occhi.

Il bilanciamento della linea

È il momento di tirare le somme: abbiamo identificato e tempificato ogni job element, definendo il metodo di lavoro standard ed abbiamo progettato il layout delle postazioni. A questo punto occorre valutare l’effetto dello spostamento dei Job Element, per ottimizzare il bilanciamento tra le postazioni della linea. Tutto ciò va fatto compatibilmente con le sequenze di montaggio e con i vincoli tecnologici esistenti tra le operazioni, rappresentati dal diagramma dei predecessori.

Nell’immagine di seguito mostriamo il risultato del nostro bilanciamento per una porzione di linea.

Figura 3: Profilo di saturazione delle postazioni per una porzione della linea

Come vedete nel bilanciamento abbiamo cercato di mantenere un profilo di saturazione decrescente per consentire agli operatori nelle stazioni finali della linea di rimediare ad eventuali errori o problematiche riscontrate nelle stazioni precedenti.

Per consentire un’ulteriore ottimizzazione delle postazioni, le operazioni elementari sono state suddivise in:

  • Value added (valore aggiunto): operazioni di assemblaggio sul prodotto
  • Not Value Added (non valore aggiunto): operazioni che non aggiungono valore ma non eliminabili, come ad esempio gli spostamenti delle braccia per avvicinarsi ai componenti;
  • Waste (spreco): attività che non aggiungono valore e che potrebbero essere eliminate, come i passi per avvicinarsi ad un componente da assemblare;

Con le soluzioni tecnologiche adottate finora ci sono alcune attività bollate come sprechi che non è stato possibile eliminare o ridurre. L’obiettivo di questa analisi è proprio quello di ottimizzare ulteriormente nel tempo le singole operazioni andando ad adottare soluzioni migliorative in un’ottica Kaizen (per saperne di più: Back to Kaizen).

Alla fine di questo percorso abbiamo costruito lo Standard Work (metodo, asservimento dei materiali e tempo) per tutte le postazioni di lavoro e abbiamo costruito una solida base per lo start-up del nuovo stabilimento, pronti per le successive fasi di miglioramento continuo.

Autori: Leonardo Lispi, Daniele Giani

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