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La produzione

Università degli Studi di MacerataEconomia e Gestione delle Imprese

La gestione della produzione

• Produzione e strategia• Progettazione del sistema

produttivo• Lay-out• Matrice prodotto/processo

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La gestione della produzione

Produzione = attività di acquisizione, combinazione e trasformazione di un input (materie prime, semilavorati o componenti) in output da destinare al consumo finale o ad una successiva produzione.La funzione di produzione comprende:• Progettazione / riprogettazione del sistema produttivo, cioè scelte di lungo periodo relative a: - tecnologia / grado di automazione degli impianti - capacità produttiva (livello e ubicazione) - lay-out degli impianti• Gestione del sistema produttivo, cioè scelte di breve periodo relative a: - programmazione e controllo della produzione - gestione dei materiali

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Produzione e strategiaGli obiettivi della funzione produzione devono essere ricondotti alla più generale strategia dell'impresa

1. Situazioneconcorrenziale

numero tipo risorse natura andamentodei concorrenti

Strategie e tatticheconcorrenziali

5. Fattorieconomici :

Struttura dei costiMargini dei costichiaveStruttura industrialeFlessibilità dei costiai cambiamenti divolume e aicambiamenti diprodotti

6. Tecnologia:Processi, macchinarideterminantiMateriali criticiAndamenti

Fattori caratteristici del settore industriale

3. Strategiaaziendale

4. Compiti della“funzione diproduzione”

ProduttivitàServizioQualitàRedditività degliinvestimenti

8. Politiche di produzionedell’azienda

Ampiezza del processoproduttivoDimensioni del processoproduttivoScelta del processoproduttivo e relativimacchinariLocalizzazione degliimpiantiDeterminazione deglielementi critici di controlloSistemi di controlloOrganizzazione direzionale

2. A disposizionedell’azienda

Competenze,risorse, risorseobiettivi, prodotti,macchinari,processi,esperienza tecnica

7. ValutazioneCompetenze, risorse,ecc.

9. Compiti del vicepresidente per la produzione e dei quadridirettivi di produzione

10. Sistemi eprocedure diproduzione

13. Controllidellaproduzione

11. Operazioni

14. RisultatiProduttività,servizio, qualità,redditività degliinvestimenti

12. Feedbacks 15. Feedbacks

Legenda: 1. Cosa fanno gli altri 2. Di che cosa disponiamo o cosa possiamo procurarci per competere con gli altri 3. Come possiamo competere 4. Cosa dobbiamo realizzare in sede manifatturiera per ben competere 5. Vincoli economici ed opportunità del settore 6. Vincoli ed opportunità comuni nella tecnologia 7. Valutazione delle nostre risorse 8. Come organizzarci per conciliare risorse, possibilità economiche e tecnologiche al fine di assolvere il compito richiestoci dalla strategia concorrenziale 9. Esigenze di implementazione imposte dalla politica manifatturiera10. Sistemi di base di produzione (ad esempio programmazione della produzione, uso delle giacenze, uso degli standard, sistemi dei salari)11. Controlli di costo, qualità, flusso, giacenze, tempi12. Selezione delle operazioni o degli ingredienti critici per avere successo (ad esempio manodopera qualificata, utilizzazione impianti, rendimenti)13. Livello delle prestazioni14. Cambiamenti in ciò che possediamo, effetti sulla situazione concorrenziale e revisione della strategia15. Analisi critica delle operazioni e delle politiche di produzione

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La strategia di produzioneLa strategia di produzione (e la conseguente allocazione degli investimenti) deve bilanciare scelte critiche relative a:

2. Politiche gestionali 3. Organizzazione1. Tecnologia e impianti

• Saturazione degli impianti: - previsione - acquisti - logistica - stock materie prime - programmazione produzione• Controllo della movimentazione: - scheduling - ritmi di produzione - controllo qualità• Distribuzione

• Controllo della produzione• Politiche del lavoro: - addestramento - mansioni - retribuzione - promozioni• Selezione e sviluppo

• Natura del flusso produttivo• Integrazione verticale• Tipo di impianti• Intensità di capitale/lavoro• Leadership tecnologica• Utilizzazione della cap. produttiva• Dimensione degli impianti• Localizzazione degli impianti

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La progettazione del sistema produttivo

La progettazione del sistema produttivo è chiamata a conciliare obiettivi critici e spesso inconciliabili quali:• costi di produzione: riflettono la produttività e l'efficienza delle combinazioni di fattori produttivi; sono da valutare rispetto ai concorrenti; dipendono da quantità/tipo di fattori impiegati, modalità organizzative e tecnologie;• elasticità: è la capacità del sistema produttivo di fronteggiare la variabilità dei volumi produttivi senza forti penalizzazioni nei costi di produzione;• flessibilità: è la capacità del sistema produttivo di fronteggiare rapidamente, con contenute variazioni dei costi di produzione, il riassortimento della gamma, il rinnovo della gamma e la modificazione delle sequenze produttive individuate dal piano di produzione. Esprime la capacità del sistema produttivo di far fronte a richieste di varietà e di variabilità per produzioni note e nuove;• qualità: è la capacità di realizzare beni conformi alle specifiche definite in sede di progettazione;• tempestività delle consegne: attiene alla rapidità con cui il sistema produttivo può soddisfare le richieste dei clienti;• affidabilità delle consegne: cioè la regolarità del sistema produttivo nel soddisfare le richieste dei clienti, dato un certo grado medio di tempestività.

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Il lay-out

Nella progettazione è centrale la scelta del lay-out: la disposizione planimetrica di tutte le risorse infrastrutturali e impiantistiche necessarie allo svolgimento delle lavorazioni: i fabbricati, i magazzini, ma soprattutto gli impianti, le macchine e i posti di lavoro.

L'obiettivo principale delle scelte lay-out consiste nel raggiungere la massima utilizzazione di impianti e attrezzature e la massima flessibilità dei cicli di lavorazione con il minimo di spazio utilizzato, di movimentazione dei materiali e di giacenze. Le diverse soluzioni di lay-out adottabili sono funzione del numero di varianti di prodotto e delle caratteristiche dei luoghi disponibili. In generale, la disposizione delle strutture può privilegiare la flessibilità oppure la produttività.Un tipo particolare di lay-out è il lay-out a punto fisso dove le attrezzature e le persone ruotano attorno al manufatto in realizzazione (cantieristica, ingegneria civile, … )

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Tipologie di sistemi produttivi

Vengono identificate quattro grandi tipologie di sistemi produttivi:

- produzioni job shop (lay-out per reparto)- produzioni a lotti (lay-out per reparto o group technology)- produzioni in linea (lay-out per prodotto o group technology)- produzioni di processo - continuo (lay-out per prodotto)

in relazione ad elementi quali:

- standardizzazione, volume e ciclicità della domanda- varietà e numerosità dei prodotti- caratteristiche tecniche / tecnologiche delle lavorazioni

- specializzazione e rigidità del processo produttivo

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Produzione job-shopProduzione su commessa di esemplari unici o di un numero limitato di unità con una specifica progettazione del prodotto e una definizione del ciclo produttivo.Esempi: cantieristica, opere di ingegneria civile, macchinari industriali ma anche falegnameria e sartoria (su misura).

Organizzazione del processo: l'acquisizione dell'ordine è preceduta da un preventivo su cui si basa l'offerta di prezzo. La realizzazione delle attività produttive (incluso l'acquisto di parte dei materiali) avviene dopo l'ordine del cliente. Le scorte di materie prime sono basse mentre elevato può essere il work in process.

Organizzazione dei macchinari: la disposizione dei macchinari è per reparto, secondo l'omogeneità delle lavorazioni. I macchinari e le attrezzature devono essere flessibili (con capacità generiche) e il personale polivalente.

Capacità produttiva: varia fortemente in relazione tipologia delle lavorazioni.Criticità: la gestione del processo produttivo e il relativo presidio del flusso informativo sono critici. Centrale è il ruolo di pianificazione e coordinamento del caporeparto.

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Produzione a lottiProduzione molto varia ma poco variabile, in lotti non necessariamente legati al fabbisogno immediato.Esempio: abbigliamento, calzature, mobili, lavorazioni meccaniche.Organizzazione del processo: la gamma dei prodotti (campionario) viene definita prima dell'acquisizione dell'ordine sulla base di un'industrializzazione dei modelli e dei cicli di lavorazione.In relazione ai tempi di risposta richiesti dal mercato la produzione può avvenire: - su ordine acquisito: produzione a catalogo, con volumi produttivi in relazione agli ordini - su previsione della domanda: produzioni intermittenti, con volumi pensati anche per mantenere l'assortimento del magazzino prodotti finiti.Organizzazione dei macchinari: la disposizione del macchinario è per reparto, con flussi definiti alla sequenza del ciclo e con possibilità di adibire gruppi di macchine a blocchi di lavorazioni ("group technology").Capacità produttiva: viene riferita ad un mix produttivo significativo nel medio - lungo termine.Criticità: la previsione della domanda e la pianificazione dei materiali.

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Lay-out per reparto / per processo

I macchinari sono raggruppati in reparti in relazione all'omogeneità nelle funzioni svolte.E' caratteristico delle produzioni su commessa / a piccoli lotti.Permette una notevole flessibilità delle lavorazioni, ma ha un basso livello di efficienza e richiede scorte elevate

C

CC

Controllo

C repartomacchine

rr r

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reparto macchineu

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reparto macchinet

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reparto macchines

s

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Ciclo e prodotto x xMP

Ciclo e prodotto y yMP

Ciclo e prodotto z zMP

X

YC

zMF

Cx

MF

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MF

FL

yMP

yMF

Magazzini materie prime

Magazzini prodotti finiti

Controllo

Unità di lavorazione

x

y

z

Ciclo e prodotto x

Ciclo e prodotto y

Ciclo e prodotto z

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Produzione in lineaProduzioni di volumi elevati con varietà e variabilità limitate attraverso impianti e macchinari dedicati.Esempi: auto, elettronica di consumo, elettrodomestici.Organizzazione del processo: la struttura produttiva fa riferimento a cicli produttivi omogenei e ripetitivi, con molte fasi di lavorazione in sequenza. Richiede elevati investimenti. Il ritmo della produzione viene svincolato da quello di acquisizione ordini grazie ai magazzini semilavorati e prodotti finiti.Organizzazione dei macchinari: la disposizione dei macchinari rispecchia la sequenza del ciclo di lavorazione, semplificando i flussi e aumentando l'efficienza (ma anche la rigidità). I macchinari e le attrezzature sono estremamente dedicati e le capacità degli addetti molto specifiche. Può essere adottata la rotazione o l'arricchimento delle mansioni per bilanciare monotonia e demotivazione.Capacità produttiva: è determinata dal ritmo produttivo, dal tempo di apertura dell'impianto e dallo stato di disponibilità degli impianti.Criticità: l'allocazione delle diverse fasi del ciclo di lavorazione alle posizioni lavorative (il bilanciamento della linea) così da evitare stazioni sovrasature (colli di bottiglia) o sottosature. Il caporeparto ha il compito di evitare/tamponare le anomalie,

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Produzioni di processo produzioni continue

Produzioni fortemente standardizzate di volumi ingenti dove la trasformazione richiede un ciclo di trasformazione continuo dalle materie prime al prodotto finito. Si realizzano modificazioni fisico-chimiche irreversibili.Esempi: petrolchimico, acciaio, carta, cemento, farmaceutici, alcuni prodotti alimentari.Organizzazione del processo: il processo produttivo è ben delineato e la sequenza delle operazioni vincolante (ciclo tecnologico vincolato). La produzione avviene per il magazzino indipendentemente dagli ordini, con lo stesso prodotto realizzato per lunghi periodi di tempo. Le attività sono fortemente automatizzate, con una forte presenza di personale indiretto con compiti di assistenza, servizio e controllo.Organizzazione dei macchinari: la disposizione dei macchinari segue direttamente il ciclo tecnologico delle lavorazioni.Capacità produttiva: è facilmente determinabile in relazione alle caratteristiche degli impianti.Criticità: riuscire ad operare senza interruzioni dovute a mancanza di materiali, riattrezzaggi o guasti.

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Lay-out in linea / per prodotto

I macchinari sono disposti in sequenza con il ciclo di lavorazione. E' caratteristico delle produzioni continue o degli assemblaggi di prodotti standardizzati.E' utilizzato in presenza di grandi volumi di produzione e richiede forti investimenti. E' molto efficiente, ma rigido.

Ciclo e prodotto x Cx

MP r s t u Cx

MF

Ciclo e prodotto y Cy

MP u t s r Cy

MF

Ciclo e prodotto z Cz

MP s t u Cz

MF

yMP

yMF

Magazzini materie prime

Magazzini prodotti finiti

Controllo

Unità di lavorazione

x

y

z

Ciclo e prodotto x

Ciclo e prodotto y

Ciclo e prodotto z

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Lay-out per gruppo tecnologico

I macchinari sono disposti, all'interno dei reparti, secondo una disposizione in linea.E' utilizzabile per la realizzazione di un gruppo di prodotti omogenei quanto a ciclo di lavorazione. Unisce i vantaggi dei due precedenti lay-out.

Gruppo bGruppo a

r u

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C

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xMF

yMF

Ciclo e prodotto xC

xMP

Ciclo e prodotto yC

yMP

Ciclo e prodotto z Cz

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Magazzini materie prime

Magazzini prodotti finiti

Controllo

Unità di lavorazione

x

y

z

Ciclo e prodotto x

Ciclo e prodotto y

Ciclo e prodotto z

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La struttura tecnica dell’impiantoLa struttura tecnica dell'impianto può essere tarata per fare fronte a fluttuazioni della domanda quantitative o qualitative, reversibili o irreversibili.Esistono quattro grandi tipologie di flessibilità:Elasticità

Versatilità

Adattabilità

Convertibilità

: sopportare fluttuazioni rilevanti nei volumi produttivi in tempi brevi con lievi penalizzazioni nei costi unitari medi. (mix costi fissi/variabili.: adattarsi in tempi quasi nulli e con costi di conversione ridotti a produrre numerose varianti. I lotti possono essere ridotti con lievi penalizzazioni nei costi unitari medi.: modificare la capacità produttiva in tempi rapidi e a bassi costi rispetto a variazioni permanenti della domanda.: trasformare la struttura - senza rilevanti penalizzazioni nei costi - per realizzare processi, cicli di lavorazione o prodotti diversi, in relazione a variazioni permanenti della domanda.

Quanto più la domanda è nota, ampia e statica tanto minore, è l'esigenza di flessibilità e l'impresa può puntare decisamente sull'efficienza statica.Quanto più la domanda è ambigua, di piccole dimensioni e dinamica, tanto maggiore è l'esigenza di meccanismi di adattamento e flessibilità.

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La matrice prodotto processoI processi produttivi vanno tarati rispetto alla tipologia dei prodotti e della domanda.

PRODOTTO - MERCATO,

PROCESSI

1. Officina (job shop)

Prodotto su commessa con

poche unità

Job-shop:officina meccanica, alta moda, edilizia O.O.P.P., laboratori di ricerca ecc.

Molti prodotti e molte varianti

Intermittente a piccoli lotti:macchine utensili, impianti aerospaziali, edilizia abitativa, abbigliamento ecc.

FATTORI DI COMPETITIVITA’

Flessibilità ed elasticitàPersonalizzazione e qualità del prodottoRapidità nell’introdurre nuovi prodottirinuncia

a produttività più elevata

extra-costi di inutilizzo

di risorse

Prodotti di base stabili, per magazzino o su modello varianti

Prodotti standar-dizzati e ripetitivi in mercati maturi

Intermittente a grandi lotti:tessili, calzaturiero, abbigliamento, meccaniche, ecc.

Processo continuo:petrolifero, chimica, metallurgia, meccaniche, alimentari, ecc.

2. Intermittente a piccoli lotti

3. Intermittente per grandi lotti

4. Continuo

Flessibilità ed elasticitàDifferenziazione dei prodottiQualità materiali e lavorazioni Prestazioni del prodotto

Riduzione dei costiRiduzione nei costiStandardizzazione di materiali, parti e prodottiAlti volumi

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Caratteristiche dei processi produttivia) Evoluzione del prodotto: decresce il numero di modelli prodotti

e la personalizzazione del prodotto, mentre aumenta il grado di standardizzazione; l'introduzione di prodotti nuovi diviene meno frequente e molto costosa.

b) Evoluzione del processo produttivo: diventa più rigido e il ciclo è meglio definito e formalizzato; la fasi del processo sono sempre più strettamente interconnesse; vengono utilizzate attrezzature sempre più specializzate; aumentano i volumi, rendendo così possibile lo sfruttamento di economie di scala; cresce la dimensione e la complessità degli impianti.

c) Evoluzione dei materiali impiegati: la maggior parte dei processi usa materie prime analoghe per realizzare prodotti eterogenei; crescono gli acquisti di materie prime e la regolarità e affidabilità di acquisti e consegne; la validità dei contratti di fornitura si allunga; grazie all'entità dei volumi e alla regolarità degli acquisti aumenta il controllo sui fornitori.

d) Evoluzione del flusso informativo: si intensifica l'integrazione tra il sistema informativo globale e quello di produzione; la programmazione operativa ricorre a tecniche sempre più sofisticate; il flusso informativo è sempre più unidirezionale e discendente (top-down); il controllo qualità fa riferimento a standard sempre più formalizzati.

e) Evoluzione della fabbrica: aumenta l'incidenza dei lavoratori indiretti di stabilimento (line e staff) sulla forza lavoro totale; lo stabilimento viene considerato più come centro di costo che di profitto; il management si interessa più alle attività a lungo termine che delle scelte operative.

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Una lettura "strategica"

La matrice prodotto-processo come guida allo sviluppo dell'impresa

Mix di prodotti

Esemplare unico

investire in fabbrica per aumentare efficienza

investire in marketing per aumentare volumi

Altissimi volumi; standardizzazione (commodity)

Alti volumi; alcuni modelli principali

Bassi volumi; molti modelli

Flusso frammentario

Flusso discontinuo con una linea tipo

Flusso condizionato da:- ritmi della manodopera- ritmi degli impianti

Flusso continuo rigido automatizzato

Mod

elli d

i p

rocesso

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Il dimensionamento della capacità produttiva

La scelta della capacità produttiva guarda al medio-lungo termine con riferimento all'evoluzione della domanda (volumi e tipologia di prodotti).Deve essere esaminata sotto diversi profili:• capacità teorico-nominale: è indicata dal produttore dei macchinari come il volume di produzione ottenibile in condizioni standard di funzionamento• capacità effettiva ex-ante: è determinata sulla base della capacità teorico-nominale in relazione alle condizioni di effettivo utilizzo: - le modalità di esercizio (qualità delle materie prime, capacità della manodopera e standard di manutenzione) - la durata dei tempi di arresto per riparazione o manutenzione - i vincoli istituzionali (orario settimanale, giorni festivi e ferie annuali) - le caratteristiche socio-economiche della manodopera (professionalità, affezione al lavoro e assenteismo)• capacità effettiva ex-post: sono i volumi di produzione raggiunti. Viene valutata in sede di analisi degli scostamenti.

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Il mutamento della capacità produttivaGli interventi sulla capacità produttiva possono essere di breve periodo:- il lavoro straordinario;- il secondo e terzo turno;- una produzione superiore alle richieste correnti, così da accumulare scorte di prodotti finiti a fronte della maggiore domanda nei periodi di picco;- la modificazione del mix produttivo o del programma di produzione, per limitare gli attrezzaggi, e quindi aumentare lo sfruttamento della capacità effettiva;- l'aggiunta di mano d'opera diretta in un sistema già operante, per esempio ribilanciando una linea di produzione;- il miglioramento del flusso di informazioni o di materiali nell'ambito del processo, per esempio con l'introduzione di sistemi [per la gestione informatizzata della programmazione della produzione] o di stoccaggi di semilavorati, che consentano maggior autonomia ai singoli reparti;- investimenti marginali, riprogettazioni del prodotto, modificazioni del processo o innovazioni nella gestione che riducano i tempi di ciclo, rendendo disponibili nuove risorse per una capacità aggiuntiva;- il subappalto di prodotti o di fasi del processo, [come scelta di] breve periodo, può risolvere problemi contingenti.Si tratta in generale di interventi velocemente attuabili e facilmente reversibili, ma che non possono essere mantenuti nel medio-lungo periodo.

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Il mutamento della capacità produttiva

Gli interventi sulla capacità produttiva possono essere di lungo periodo:

a) l'espansione in sito degli impianti già esistenti;

b) la realizzazione di un nuovo stabilimento;

c) il trasferimento dell'attività esistente in zone più idonee.

Per capire l'importanza di queste scelte, dobbiamo chiederci:

- di quanto deve aumentare la capacità? - quando deve essere attuato il piano? - dove ci si deve localizzare?

Si tratta di interventi che sono di lunga realizzazione e di difficile reversibilità