Ieri…

La lean production nasce nel secondo dopoguerra in Giappone, in casa Toyota, ma viene studiata in America a partire dagli anni ’90 con il lavoro di James P. Womack, Daniel T. Jones e Daniel Roos, concretizzatosi nel libro “The Machine That Changed the World: The Story of Lean Production”.

La lean production quindi prende a modello la Toyota Way con l’intento di sistematizzarne le procedure e gli strumenti, e di creare uno standard virtuoso che abbia come scopo principale quello di ridurre gli sprechi nei processi produttivi.

Oltre alla lean production, altre metodologie emergono sempre in questo contesto, ispirate anch’esse al caso Toyota: il Six Sigma e il Toyota Production System (TPS).

Tutti questi strumenti, volti a migliorare l’efficienza dei processi produttivi, nascono in ambito di industria 3.0, un contesto quindi precedente a quello che stiamo vivendo adesso: l’industria 4.0 (Leggi anche l’articolo “L’Italia e la Factory 4.0”).

Definizione di industria 4.0: un processo che prevede una produzione industriale del tutto automatizzata e interconnessa e che possiamo declinare secondo quattro direttrici:

  • Utilizzo dei Big data (machine learning, macchine cioè che perfezionano la loro resa “imparando” dai dati via via raccolti e analizzati);
  • Internet of Things: ecosistema di soluzioni che fanno uso di soluzioni embedded per facilitare lo scambio e l’analisi di dati in tempo reale tra dispositivi connessi in diverso modo (machine2machine, man2machine, thing2machine);
  • Cloud computing (centralizzazione delle informazioni e loro conservazione);
  • Manifattura additiva (stampe 3d).

La domanda

La domanda che sorge spontanea è dunque:

Quale sarà il rapporto tra la lean, così come la conosciamo oggi (e che funziona!) e il nuovo scenario che si apre oggi con l’industria 4.0?

In particolare dovremo porci le seguenti domande:

  • Quali metodi lean potranno trovare applicazione nel nuovo scenario?
  • Questi metodi avranno bisogno di essere adattati? Se sì, come?
  • Quali metodi verranno sostituiti dalla progressiva digitalizzazione della produzione?

Gli obiettivi principali della lean production sono:

  • alta qualità,
  • bassi costi
  • tempi di consegna veloci.

Questi obiettivi possono sicuramente diventare il sostrato anche di uno scenario factory 4.0: proviamo allora ad analizzare qualcuno dei principi della lean production e vedere se e come questi possono declinarsi in questo nuovo contesto.

La lean… oggi

Partiamo, ad esempio, da uno dei più importanti principi della produzione snella: il Kaizen.

Questa parola, tradotta dal giapponese, indica il concetto di miglioramento continuo (KAI (cambiamento, miglioramento) e ZEN (buono, migliore)). Per perseguire questo cambiamento incessante, per giungere ad una condizione migliore, si da vita ad un ciclo (detto di Deming) denominato PDCA, un acronimo che sta per Planning, Doing, Checking e Acting.

PDCA - Planning, Doing, Checking, Acting

PDCA – Planning, Doing, Checking, Acting

La fase di planning è dedicata alla scoperta dell’errore, del problema. Solitamente questa fase è delegata all’essere umano. In un contesto di industria 4.0 questa attività potrebbe essere supportata dall’utilizzo di device che consentirebbero una veloce comunicazione del dato, rendendolo immediatamente disponibile per qualsiasi utilizzo.

Nella fase di doing, solitamente si da vita ad un progetto pilota atto a verificare la bontà di una certa soluzione. In uno scenario coerente con l’industria 4.0, sarebbe possibile creare una simulazione virtuale oppure creare rapidament un prototipo, grazie alla manifattura additiva, accelerando enormemente l’acquisizione dei dati.

Nella fase di Checking occorre comparare quanto ottenuto dalla fase di Doing con quanto ipotizzato nella fase di Planning. Convertire questi dati in informazioni facilmente interpretabili ed utilizzabili rapidamente è un compito che un ambiente maggiormente digitalizzato ed interconnesso come quello dell’industria 4.0 riesce a fare in maniera naturale.

La fase di Acting si occupa della condivisione e implementazione dei successi evidenziati nella fase di Checking. In questa situazione, l’utilizzo di un ambiente Cloud, quindi centralizzando i dati, favorisce enormemente la diffusione delle soluzioni. Questo è il contesto ideale per un ecosistema governato dall’Internet of Things: tutto è rete, tutto è disponibile, tutto è trasparente.

Possiamo proseguire questo discorso, prendendo in considerazione un’importante KPI della lean manufacturing, come l’OEE (Overall Equipment Efficiency).

La possibilità di avere, attraverso una interconnessione spinta delle macchine, dati real time riguardanti l’efficienza produttiva consente di prevenire e migliorare la soluzione dei problemi.

Questo naturalmente vale anche per altri KPI, come i consumi energetici, il tempo delle manutenzioni, il numero di anomalie, ecc..

Ad esempio, per quanto riguarda le manutenzioni in particolare, un sistema come il Machine Ledger, completamente automatizzato e digitalizzato, farebbe sì che la manutenzione periodica delle macchine possa avvenire attraverso una gestione totalmente automatizzata, attraverso la quale, il manutentore visualizzerebbe su schermo le componenti della macchina da controllare o sostituire. L’avvenuta manutenzione verrebbe poi registrata digitalmente fornendo uno storico immediato delle attività svolte e dei guasti più frequenti, dando quindi la possibilità di ragionare ed intervenire sulla prevenzione dei guasti.

Insomma, via le tabelle di carta, salviamo le foreste!

Una produzione sempre più libera della carta, aiuterebbe a realizzare un altro obiettivo lean: la standardizzazione. La natura cartacea di molti documenti, in passato ha costituito certamente una remora per una loro modifica.

In ambiente factory 4.0, il termine standardizzazione non va inteso come un concetto che nega la possibilità di personalizzazione della produzione: al contrario, è uno dei principi importanti della factory 4.0. Si vuole intendere, in questo contesto, la standardizzazione dei moduli, cioè di piccole parti che, combinate in maniera differente, danno vita ad un prodotto personalizzato.

Abbiamo detto, che l’obiettivo principale della lean production è quello della riduzione degli sprechi (Muda). Va da sé che, una maggiore disponibilità di dati digitali, una maggiore facilità di lettura e interpretazione degli stessi, la capacità di monitorare, real time, l’utilizzo delle risorse e la loro movimentazione, rende più agevole intercettare lo spreco ed eliminarlo. Inoltre, basta pensare a tutto il tempo risparmiato nella ricerca di informazioni o manuali. In un contesto automatizzato e interconnesso, anche le movimentazioni potranno avvenire in maniera automatizzata: i macchinari stessi sapranno dove portare determinati prodotti. Infine, grazie ai big data e all’interazione machine2machinela stessa quantità di prodotti lavorati potrà adattarsi alla domanda del prodotto in tempo reale, rendendo la produzione flessibile e priva di scarti.

Un altro concetto caro alla lean, può conoscere un notevolmente potenziamento grazie alla factory 4.0. Parliamo dello SMED, ovvero della gestione dei tempi morti tra un tipo di produzione e l’altra, il tempo di set up necessario per impostare la nuova attività legata ad un prodotto diverso dal precedente. Parliamo nuovamente di Internet of Things, di comunicazione tra le macchine, tra l’uomo e la macchina, attraverso device.

Passiamo al visual management. Ad esempio il Kanban, può agevolmente essere convertito in digitale, fornendo dati che

Kanban

Il Kanban

possono essere condivisi velocemente, oltre ad eliminare tutti quegli errori dovuti ad inserimenti manuali errati o smarrimento degli oggetti cartacei.

Un altro esempio di visual management è l’Andon: in alcune fabbriche vengono usate luci colorate per indicare il numero di pezzi sbagliati (luci rosse) oppure quelli buoni al primo colpo (luci verdi). In altre situazioni, palline colorate: sicuramente sono tecniche che aiutano a creare un ambiente amichevole, ma una gestione digitale di questo strumento consente all’operatore di segnalare velocemente un’anomalia in linea e di avvertire immediatamente il responsabile di processo che si trova nel proprio ufficio. (Leggi anche l’articolo “Che cos’è l’Andon“)

Potremmo andare ancora avanti in questa analisi, ma questo post più che approfondire l’argomento (che meriterebbe molto più spazio!) vuole restare in superficie e sottolineare soprattutto un concetto:

la lean, nata durante la factory 3.0, non solo trova ragion d’essere anche in uno scenario 4.0, ma qui trova il suo luogo ideale… quasi fosse stata per noi una sorta di messaggio dal futuro!

Naturalmente mi piacerebbe riuscire a leggere qualche vostro commento e discutere di questo argomento con chiunque voglia condividere il proprio pensiero con me!

 

 

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Lettura in corso: “Rumore bianco” di Don DeLillo
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