Case Study

IMPROVE 4.0 e il WORLD CLASS MANUFACTURING

 

– Descrizione del caso di studio

Il World Class Manufacturing (WCM) è una filosofia aziendale che focalizza il suo orientamento esclusivamente al cliente.

Si fonda su 2 approcci fondamentali:

  1. logica pull
  2. produzione a flusso continuo e lead time brevi

 

Gli obiettivi sono anch’essi duplici:

  1. Miglioramento della qualità
  2. Eliminazione degli sprechi

 

Il WCM è organizzato in 10 pilastri operativi:

  1. Safety – Sicurezza sul posto di lavoro.
  2. Cost Deployment – Fonti di perdita economica
  3. Focus Improvement – Miglioramento focalizzato di uno specifico problema
  4. Autonomous Maintenance, Workplace Organization – Manutenzione
    preventiva e gestione della postazione di lavoro
  5. Professional Maintenence – Manutenzione professionale
  6. Quality Control – Controllo Qualitativo
  7. Logistic – Gestione della logistica
  8. Early Equipment Management, Early Product Management – Strategia di acquisizione dei mezzi di lavoro / processi
  9. Enviroment – Monitoraggio dei consumi energetici
  10. People Development – Sviluppo delle competenze del personale

 

In questo case study andremo a vedere quali soluzioni software, Next ha sviluppato a supporto dei diversi pilastri del WCM.

I pilastri del World Class Manufacturing

Le soluzioni WCM

W

Safety: Modulo S-EWO

W

Cost deployment: Digital Shopfloor Management

W

Autonomous Maintenance, Workplace Organization & Professional Maintenance

W

Quality control

W

Logistica

W

Early Equipment Management

W

Environment

Safety: Modulo S-EWO

Il pilastro “Safety” si propone di soddisfare le esigenze del personale, assicurando il miglioramento continuo della sicurezza nell’ambiente di lavoro con l’obiettivo di l’eliminare le condizioni che potrebbero generare incidenti ed infortuni.

Tali obiettivi possono essere raggiunti diffondendo la cultura della sicurezza a tutti i diversi livelli organizzativi.

Gli obiettivi primari del Safety  sono:

  • la drastica riduzione degli incidenti
  • lo sviluppo di una cultura della prevenzione degli incidenti
  • il miglioramento continuo dell’ergonomia del posto di lavoro

 

Le principali attività del Safety si possono così schematizzare:

  • analisi degli eventi
  • identificazione e valutazione dei rischi
  • audit interni
  • miglioramenti tecnici sulle macchine e sul posto di lavoro
  • formazione, addestramento e controllo

 

IL MODULO S-EWO

Il modulo S-EWO è uno strumento per svolgere tutte quelle attività elencate sopra.

Il Modulo S-EWO ha il preciso obiettivo di dare evidenza delle situazioni potenzialmente pericolose ed avviare le azioni utili alla prevenzione degli infortuni.

Ad esempio, attraverso il modulo S-EWO potrebbe essere segnalato uno scalino scivoloso, oppure una mensola non ben fissata alla parete e che quindi rischia di cadere addosso a qualcuno, ecc… Contestualmente, viene generato un processo, attraverso il quale vengono studiate le azioni necessarie affinché l’infortunio segnalato non possa più ripetersi.

 

Il modulo S-EWO

Il modulo S-EWO

 

I moduli S-EWO seguono un preciso workflow, ben descritto dall’immagine che segue:

  • Il compilatore compila e invia il modulo S-EWO al team di approvazione.
  • Il team di approvazione verifica il modulo S-EWO ricevuto.
  • Dopo altri passaggi e verifiche, la Direzione centrale decide se accogliere la proposta del team di approvazione di estendere le soluzioni approvate per la prevenzione dell’incidente anche in altre sedi.

 

Schermata modulo S-EWO

Schermata modulo S-EWO

 

I TAG

Il TAG è uno strumento per segnalare una condizione che può costituire, in potenza, un pericolo. Costituisce, quindi, un mezzo per prevenire situazioni che possono provocare incidenti o arrecare infortuni.

 

I REPORT

L’efficacia dei moduli S-EWO sta nella vasta reportistica che permette di analizzare e confrontare una grande mole di dati, in maniera semplice ed immediata.

I tipi di report sono di diversa tipologia:

  • Green cross: per visualizzare l’andamento degli infortuni, giorno per giorno, mese per mese
  • Tabella degli infortuni: riassuntiva, rappresentante l’andamento degli infortuni di un dato mese
  • Bollettini: tabella relativa al mese corrente
  • Safety book (anche per cause): i dati mensili degli infortuni con l’indicazione dei trend, per ogni macro area
  • Grafici infortuni
  • Grafici unsafe

 

I report del modulo S-EWO

I report del modulo S-EWO

Cost deployment: Digital Shopfloor Management

Il secondo pilastro del WCM si occupa dell’analisi dei costi produttivi.

L’obiettivo è quello di evidenziare e quantificare le fonti di perdita economica nei processi andando ad individuare e a misurare le cause che le generano.

In questa maniera diventano evidenti le priorità alle attività di miglioramento volte a  massimizzare i benefici dei progetti e l’utilizzo delle risorse. Il cuore del metodo consiste nell’identificare e quantificare economicamente gli sprechi e nel legarli alle cause che li generano.

La soluzione che Next ha sviluppato per raggiungere questi obiettivi è uno strumento storico della lean production, lo Shopfloor Management, che ovviamente ora è diventato il Digital Shopfloor Management.

Il Digital Shopfloor Management è incentrato sull'”osservazione” di 5 aree tematiche: Safety, Quality, Delivery, Maintenance e Cost.

L’area “Cost” ha proprio l’obiettivo di scovare dove si possono nascondere gli sprechi: viene quindi analizzata l’efficienza produttiva; la durata dei tempi di non produzione, sia per motivi di fermo macchina sia per motivi di attrezzaggio per un nuovo ordine di produzione; i tempi di consegna dalle linee di produzione al magazzino e verificata la produttività reale dello stabilimento e del reparto.

Attraverso l’integrazione con un eventuale sistema OEE in produzione, sarà possibile attingere velocemente ai dati sull’efficienza, sui fermi macchina e sui tempi necessari per allestire i cambi di produzione (tooling).

I dati sull’efficienza possono essere raccolti sia per mese che per settimana e raggruppati per plant o per singolo reparto e turno. Le cause di fermi macchina sono mostrati e analizzati attraverso un grafico di Pareto. Inoltre è possibile settare una soglia per quanto riguarda i tempi di attrezzaggio di un nuovo ordine di produzione e verificare quale sia l’andamento reale rispetto a quanto desiderato.

Vengono infine quantificati i tempi di consegna (il versamento dei pezzi prodotti dalla linea di produzione al magazzino) e messa a confronto la produttività reale con quella desiderata.

A supporto del processo decisionale è disponibile una vista sintetica e visual dei principali KPI, utili a definire action plan ciascuno corredato di una durata ed una dead line, migliorare il team, valutare i risultati nel tempo.

 

Efficienza produzione

Efficienza in produzione

 

Efficienza in produzione

Efficienza in produzione

 

Pareto fermate

Pareto fermate

 

Produttività

Produttività

 

Tempi di consegna

Tempi di consegna

 

Analisi tooling

Analisi tooling

 

 

Autonomous Maintenance & Professional Maintenance

Abbiamo riunito in un unico punto due pilastri del WCM (“Autonomous Maintenance, Workplace organization” e “Professional maintenance) perché entrambe queste attività vengono effettuate attraverso un unica soluzione: il Machine Ledger 4.0.

L’ML 4.0 è infatti un ambiente, o meglio, una piattaforma, dalla quale è possibile gestire tutti i tipi di manutenzione: dalla reattiva, alla preventiva, dall’autonoma a quella professionale.

Tradizionalmente si tratta di un calendario annuale realizzato in excel: Next ha pensato di trasformarlo in un’applicazione web-based, adatto a tutte le realtà, anche non appartenenti all’ambiente WCM.

 

Machine Ledger

Machine Ledger

 

Il calendario da evidenza di tutti gli interventi, sia preventivati che improvvisi, integrando anche l’utilizzo dei moduli EWO.

Consente inoltre la gestione dei calendari di operatori e manutentori che si occupano dei singoli interventi: il sistema tiene traccia degli interventi da effettuare, di quelli rinviati, di quelli completati.

Grazie a questa soluzione, la manutenzione può essere gestita in maniera più avanzata andando a superare la manutenzione di tipo TBM (Time Based Maintenance) in cui il pezzo viene sempre sostituito ogni tot di tempo. Un notevole eliminazione di sprechi si ha sicuramente passando ad una manutenzione di tipo HBM (Hit Based Maintenance) nel quale il tempo non è più una discriminante per la sostituzione di un componente, ma si tiene conto di un utilizzo effettivo. Un ulteriore livello di “raffinatezza” nel determinare con cura il momento di sostituire un componente è costituito dalla manutenzione di tipo CBM (Conditional Based Maintenance): il fine vita del pezzo è determinato dalla combinazione di una o più variabili le cui soglie saranno monitorate  attraverso tecniche di Controllo Statistico di Processo (SPC).

 

Conditional Based Maintenance

Conditional Based Maintenance

 

Tutte le informazioni che vengono collezionate attraverso il Machine Ledger consentono di acquisire importanti KPI quali MTTR (Mean Time To Repair) e MTBF (Mean Time Before Failure).

Infine, è possibile identificare quali siano i costi sia della manutenzione di tipo reattiva e di quella preventiva ed apprezzare l’andamento dei valori nel tempo.

 

Costo manutenzione preventiva

Costo manutenzione preventiva

 

Costi manutenzione reattiva

Costi manutenzione reattiva

 

Quality Control

Questo pilastro si occupa di raggiungere l’eccellenza nella qualità, riducendo i difetti rilevati in produzione.

Contribuisce inoltre a garantire gli standard operativi, passando da un approccio reattivo (contromisura legata all’insorgere di un problema) a un approccio preventivo (prevenire problemi non ancora accaduti).

Una prima analisi della qualità si ha sicuramente grazie all’OEE. Grazie a questo sistema è possibile conoscere il numero degli scarti ed ogni causa, che l’operatore può indicare utilizzando un’interfaccia presente in linea.

Tutte queste informazioni vengono poi convogliate in una reportistica visual che prevede anche l’utilizzo di diagrammi di Pareto delle cause di scarto.

Pareto non conformità

Pareto non conformità

 

IL CONTROLLO STATISTICO DI PROCESSO

Il Controllo Statistico di Processo (SPC) è l’applicazione di tecniche statistiche per comprendere ed analizzare le variabilità di un processo.

In una prima fase si configurano le variabili, determinando quale debba essere lo scostamento accettabile per un dato valore.

 

 

Configurazione delle variabili

Configurazione delle variabili

 

Il responsabile di processo può definire le variabili delle carte di controllo, cioè definire il concetto di fuori controllo. Le varie soglie corrispondono alla diversa idoneità dei parametri stabiliti: le zone rosse stanno ad indicare dei valori negativi che vanno ad inficiare la qualità del prodotto o altri aspetti del processo produttivo.

 

Carte di controllo

Carte di controllo

 

Dopo aver creato le carte di controllo, si procede a definire le cause di fuori controllo e del flusso di azioni correttive: uno di questi strumenti è l’OCAP (Out of Control Action Plan), un diagramma di flusso che contiene la serie di operazioni da seguire per poter gestire un fuori controllo.

Con l’aiuto invece del diagramma di Pareto siamo in grado di individuare le cause che incidono maggiormente sul fenomeno in esame e, quindi, di valutare su basi oggettive le priorità di intervento nella soluzione dei problemi.

Infine, il diagramma causa/effetto (o diagramma di Ishikawa) viene usato come strumento per individuare le cause, cioè le relazioni tra una caratteristica ed i suoi fattori, e quindi la soluzione del problema.

 

Logistica

Il pilastro della logistica si occupa di sincronizzare la produzione con le richieste del cliente.

Obiettivo:

  • Minimizzare i costi legati alla movimentazione e alla gestione dei materiali
  • Minimizzare l’inventario, creando un flusso continuo e riducendo il lead time, per accontentare il cliente nel tempo giusto.

 

Si basa molto spesso sul Just in Time (JIT), ovvero ordinare il materiale solo quando serve e nella quantità esatta.

La gestione del magazzino viene effettuata attraverso il Warehouse Management System. Il flusso di lavoro può essere così rappresentato:

Flusso WMS

Flusso WMS

 

In una prima interfaccia sarà possibile visualizzare e gestire la lista degli scarichi a magazzino previsti.

Il sistema, in base al contenuto del pallet, indica la locazione ottimale del magazzino in cui andare a depositare la merce.

Viene poi verificata la disponibilità a magazzino di tutti gli articoli e quantitativi richiesti per la preparazione di una spedizione. In questa fase, il sistema consiglia per ogni articolo coinvolto, quanti pallet prendere e da quali locazioni di magazzino in base a determinati criteri; inoltre il sistema può dialogare con il Kanban elettronico per l’arrivo degli articoli e quantitativi richiesti dal magazzino.

 

Kanban elettronico

Kanban elettronico

 

Così come per l’inbound, anche per l’outbound sarà disponibile e gestibile la lista delle spedizioni che sono state preparate.

Nell’inventario è invece presente la lista di tutti i pallet presenti in magazzino con informazioni in merito al loro contenuto (articolo), al loro stato e alla loro posizione esatta (locazione).

Early Equipment Management

L’Early Equipment Management (EEM) ha come obiettivo rendere competitivo un impianto, migliorandolo continuamente ed anticipando eventuali problematiche che potrebbero insorgere durante l’attività produttiva.

Questo è possibile quando vengono progettati nuove macchine ed attrezzature tenendo presenti i problemi che si sono sviluppati nelle attrezzature precedenti.

In definitiva, l’EEM consente il monitoraggio continuo dell’iter progettuale.

I progetti creati vengono monitorati costantemente da un Team di progetto il quale è “certificato” da determinate Skills

Il progetto viene validato attraverso il superamento di MPInfo e Check list.

Per ogni progetto sono previsti 7 steps:

  1. Planning
  2. Basic design
  3. Detailed design
  4. Manufacturing
  5. Installation
  6. Trial production
  7. Start up

 

Ciascuno step prevede il superamento di una checklist di quesiti a cui rispondere.

 

Il team di progetto si occupa di:

  • rispondere alle checklist
  • segnalare defects
  • risolvere i defects
  • approvare gli steps

 

Le MP Info:

  • Definiscono un problema e la relativa soluzione.
  • Sono documentate e accessibile a tutti.
  • Aiutano a prevenire un problema di manutenzione.

 

Le Check-list:

  • Sono un insieme di checkpoint, ai quali occorre rispondere per completare ciascuno step del progetto.
  • I checkpoint proposti sono inviati in approvazione ad appositi Users con skills adeguate (gli approver).

 

I reports, rigorosamente visual, consentono di percepire in maniera immediata quante checklist e MP info hanno raggiunto lo status di “checked”.

I dati possono essere filtrati per data, plant, processi, ecc…

 

Early Equipment Management

Early Equipment Management

 

Environment

Monitorare costantemente i consumi energetici di un impianto industriale significa, nella pratica, monitorare centinaia o migliaia di variabili.

Questo consente di lavorare per ridurre il consumo di energiachimici e quant’altro, per la valutazione dell’impianto e la realizzazione di un sistema migliore, in termini di consumo di risorse e impatto ambientale.

Il controllo dei consumi energetici prevede 4 fasi:

  • Modellazione del processo: configurazione di sistemi e sub-sistemi e all’inserimento delle relative anagrafiche e parametrizzazioni
  • Setting delle proprietà: setting delle proprietà delle variabili, del tipo di carta di controllo, del dominio e dei limiti di specifica
  • Acquisizione dati: direttamente dal DCS dello stabilimento, in collegamento diretto a sensori ubicati presso i punti critici, evidenziando le variabili fuori controllo
  • Definizione delle carte di controllo: un insieme di modelli statistici che permettono di prevedere eventuali scostamenti rispetto a valori di riferimento

 

Valorizzazione delle materie prime

Il sistema IMPROVE 4.0 permette la valorizzazione quantitativa ed economica dell’utilizzo della materia prima, in quanto è in grado di tracciare, sin dalla costituzione del lotto fornitore, la registrazione della materia prima.

Il monitoraggio dei consumi energetici permette il calcolo preciso dei costi energetici di ogni commessa.

 

IMPROVE 4.0: Consumi energetici

IMPROVE 4.0: Consumi energetici

Lavoriamo insieme!