Quanto è intelligente il layout del tuo impianto di lavorazione dei metalli?

Immagini di Chris Ryan/OJO

Cosa significa essere intelligenti? Una persona intelligente ha o mostra un'intelligenza arguta. Una macchina intelligente è qualsiasi dispositivo programmato per essere capace di compiere alcune azioni indipendenti. Una struttura intelligente utilizza tecnologie come l'Internet of Things industriale (IIoT), i big data, l'intelligenza artificiale e la digitalizzazione per ottimizzare e monitorare le prestazioni e l'efficienza complessiva di una struttura.

Quindi, cosa rende esattamente intelligente il layout di un produttore personalizzato? Un produttore personalizzato ha un layout intelligente quando il suo design massimizza il flusso unidirezionale e minimizza il costo di tale flusso. È il fondamento di un sistema produttivo efficace. Il layout di un impianto influisce sul modo in cui tutto scorre attraverso il sistema: materie prime, lavorazione in corso (WIP), personale, visitatori, fornitori, clienti, macchinari, attrezzature, strumenti e informazioni.

Alcune delle migliori strutture nella fabbricazione personalizzata utilizzano una combinazione di layout funzionali e cellulari. Nella parte cellulare dell'officina, ciascuna cella flessibile e autonoma produce una famiglia di parti simili con requisiti di processo comuni, se non identici. Conosci le famiglie di componenti nel tuo mix di prodotti?

La migliore progettazione del layout per qualsiasi struttura considera anche tutti i processi secondari, come la sbavatura e l'inserimento della ferramenta. Ad esempio, una cella potrebbe disporre di carrelli mobili con gli strumenti necessari per eseguire i processi secondari quando e dove sono necessari.

Inoltre, il lavoro di preproduzione o di prototipazione dovrebbe essere svolto in una sezione separata della struttura. Il lavoro una tantum e intermittente (o sporadico) è essenzialmente un caso estremo di produzione ad alto mix e a basso volume. Almeno un produttore intelligente personalizzato dispone di una cella di risposta rapida separata che aiuta a ridurre le interruzioni nella produzione di volumi medio-alti causate da brevi tirature di parti non ripetitive.

La produzione batch-and-queue è la maledizione di un layout puramente funzionale. Immaginate il danno a tre obiettivi aziendali (controllo WIP, produttività e consegna puntuale) se la resa del materiale e la produzione in lotti e code fossero in gioco in ciascun reparto (taglio al plasma, piegatura, saldatura) nel layout funzionale di un'officina. Ora immagina il flusso in un layout di struttura intelligente che utilizza celle. Il software annida tutte le parti necessarie per realizzare una singola saldatura (o un lotto di saldature) in una cella. Una taglierina al plasma brucia le parti. Un robot a portale o un altro meccanismo posiziona quindi tutte le parti sulla stazione di sbavatura. L'operatore sbava i pezzi e li posiziona nell'attrezzatura di saldatura. Quindi chiede al robot di saldatura ad arco di creare la saldatura. Lo stesso operatore ispeziona il lavoro e rimuove eventuali schizzi di saldatura. Ogni operazione necessaria per produrre un elemento saldato inviato alla catena di montaggio viene eseguita in una cella.

Le cellule di produzione fungono da base per la formazione trasversale dei dipendenti. Ad esempio, un operatore con formazione trasversale in una cella di fabbricazione composta da una sola persona potrebbe lavorare fianco a fianco con uno o più cobot che svolgono attività 3D, ovvero attività sporche, noiose o pericolose. La formazione incrociata garantisce un aumento del rapporto tra macchine e operatori in qualsiasi cella. Inoltre, aumenta la velocità di tutti i flussi di materiali e informazioni nella struttura e aiuta a mantenere l'utilizzo delle macchine con colli di bottiglia a circa l'85%. Soprattutto, con gli operatori in grado di spostarsi tra celle diverse, l’officina ha la flessibilità necessaria per adattarsi ai cambiamenti della domanda di parti prodotte nelle celle.

L'utilizzo della macchina non può sostituire il controllo WIP, la produttività e la puntualità delle consegne, tranne che nel caso della macchina con collo di bottiglia in una cella o in un centro di lavoro con collo di bottiglia per l'intera officina. Troppi produttori personalizzati sono schiavi della pratica obsoleta di utilizzare al massimo ogni macchina (e il suo operatore), indipendentemente dal WIP che ciò crea all'interno della struttura. Il WIP è una forma di inventario e l'inventario è una risorsa, giusto? Sbagliato. L'inventario è una delle sette forme di rifiuti.

Questo è il motivo per cui l'utilizzo dei materiali non deve essere trattato separatamente dall'utilizzo delle macchine, dall'utilizzo della manodopera, dal controllo WIP, dalla produttività e dalla consegna puntuale. Ad esempio, per aumentare la resa dei fogli, la maggior parte dei produttori "taglia in anticipo", guardando in anticipo il programma o utilizzando parti di riempimento. Tentano anche di ordinare fogli e lastre delle dimensioni giuste per tirature tipiche.