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ALMA MATER STUDIORUM - UNIVERSITÀ DI BOLOGNA FACOLTA’ DI INGEGNERIA

CORSO DI LAUREA IN INGEGNERIA GESTIONALE

Dipartimento di Ingegneria delle Costruzioni Meccaniche, Nucleari, Aeronautiche e di Metallurgia

TESI DI LAUREAin

Logistica Industriale L-BMTM COME STRUMENTO PER OTTIMIZZARE I PROCESSI IN

OTTICA LEAN MANUFACTURING: IL CASO BOSCH REXROTHCANDIDATORiccardo Cagnazzo

RELATORE:Chiar.mo Prof. Ing. Alberto

RegattieriCORRELATORI: Chiar.ma Prof.ssa Ing. Cristina

Mora Ing. Carmine

Barlotti Sig. Adriano

TarabusiAnno Accademico 2010/2011

Sessione III

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OBIETTIVOApplicazione del sistema MTM (Methods-Time Measurement) come

estensione dei principi di Lean manufacturing per ottimizzare i processi produttivi (riduzione lead time)

Progettazione

Metodo

Sprechi

Tempo ideale

LeanMTM

Tempo ideale

DFM

Lead time

MTM Lean )()( TTITSTOTLT

Ottimizzazione globale del

flusso

Ottimizzazione locale delle

attività

ATTIVITA’

ATTIVITA’

ATTIVITA’

T. Attesa (IT)T. Trasporto (TT)T. Set up (ST)

T. Attesa (IT)T. Trasporto (TT)T. Set up (ST)

T. Operativo

T. Operativo

3

Tempo Base

Fattore di affaticamento (1- 23%)Fattore fisiologico (4-5%)

Ordine e pulizia (1%)Mancata saturazione (variabile)M

inut

i

Rilievo cronometrico Sistema a tempi

predeterminati

(MTM)

IL METODO UTILIZZATO

Tempo ideale

Progettazione inefficente

Metodo inefficente

45%

30%

25%

VALORE AGGIUNTO SPRECO ELIMINABILE SPRECO RIDUCIBILE

L’analisi critica delle attività elementari condotta attraverso MTM consente di migliorare il metodo di lavoro riducendo o eliminando i movimenti non a valore

(eliminazione dello spreco).

2) OTTIMIZZAZIONE LOCALE DELLE ATTIVITA’:

1) OTTIMIZZAZIONE GLOBALE DEL FLUSSO:

Relayout + MTM Logistics

Standardize workplace: lo studio e l’analisi del tempo con MTM – 1 e MTM – UAS

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BOSCH REXROTH OIL CONTROL

Sviluppo e fabbricazione di componenti idraulici per i sistemi d’azionamento e il controllo del movimento

Cartridge Valves

Load holding and motion

control valves

Compact directional valves

Integrated

circuits

2008 2009 2010 20110

40

80

120

160

200

120

7590

175

Sede centrale: Nonantola (MO):

• 5 divisioni con 13 stabilimenti• Oil Control, Edi System, Tarp, Oil

Sistem, Oleodinamica LC• 1400 dipendenti• Fatturato (mln €):

5

MTM: Methods-Time Measurement

L’idea di base dell’ MTM è che il tempo richiesto per svolgere un compito specifico dipende dal metodo scelto per eseguire l’attività

Taylor

GilbrethStudio

del movimento

Studio dei tempi

USA anni ’40

Assegnare i tempi di esecuzione alla

sequenza di movimento analizzata

MTM Il tempo di svolgimento di

un’attività manuale dipende

esclusivamente dal metodo utilizzato per

completare il compito.

VISIONE MOLTO MECCANICA

Il metodo è comunque un fattore determinante

”Misurazione del tempo in funzione del Metodo”

TEMPO BASE PER ESEGUIRE UN

LAVOROMotivazione operatore

Caratteristiche oggetto da lavorare

Fattori ambientali

Determinare il tempo necessario per ogni

movimento e determinare se esiste una via più veloce per

compierlo

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Lunghezza del movimento (cm) ≤ 20>20

a≤ 50

> 50a

≤ 80

Prendere e Piazzare Codice

1 2 3

TMU

≤ 1 daN

Facile

circa AA 20 35 50

libero AB 30 45 60

stretto AC 40 55 70

Difficile

circa AD 20 45 60

libero AE 30 55 70

stretto AF 40 65 80

Manciata circa AG 40 65 80

> 1 daNa

≤ 8 daN

circa AH 25 45 55

libero AJ 40 65 75

stretto AK 50 75 85

> 8 daNa

≤ 22 daN

circa AL 80 105 115

libero AM 95 120 130

stretto AN 120 145 160

Definizione “prendere e piazzare”

MTM: Esempio

Fattori di influenza:1. Classe di peso (<1; 1-8 Kg; 8-22

Kg);2. Ingombro dell’oggetto (ingombro

se una dim. > 80 oppure 2 dim. >30).

3. Caso del prendere (facile : oggetti soli; difficile: oggetti in mischia; manciata: più oggetti ammucchiati o accatastati).

4. Caso del piazzare (circa: gioco > 12 mm; libero: gioco < 12 mm; stretto: con pressione).

5. Settore di distanza: 3 possibili settori.

Movimenti delle dita o della mano necessari per ottenere il controllo, raggiungere o per piazzare uno o più oggetti in un posto definitivo.

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VALUE STREAM MAP

REPARTO MONTAGGIO

MANUALE• 28 Postazioni di montaggio;

• 4 linee di montaggio + 1 linea premontaggi;

• 25 operatori;• 400000 pz/anno (30% produzione totale)

8

Attrezzeria

Linea 1

Linea Premontag

gi

Linea 2

Linea 3

Linea 4

Linea 29

corsa valvola

Da magazzino

P.F. al collaud

o

RELAYOUT – Situazione attuale

Forno

Controllo svitamen

to

Serraggio

1. Feeding linee: interferenza flusso produttivo con flusso logistico 2. Ciclo montaggio famiglia valvole VEI3. Ciclo montaggio Premontaggi4. Percorsi verso attrezzeria5. Movimentazioni verso fase forno

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RELAYOUT – Feeding Linee

OPERAZIONE CODICE F TMU tot. TMU tot. SEC

Guidare 17 metri (peso < 50 Kg) WFA 17 25 425 15,3

Guidare 20 metri (peso < 50 Kg) WFA 20 25 500 18,0

Accelerazione e decelerazione WVA 6 35 210 7,6

Allineamento addizionale WRA 6 80 480 17,3

Carico pieni su scaffalatura HUGD 2 125 250 9,0

Carico vuoti su carrello HUGA 2 65 130 4,7

Curve WKA 6 15 90 3,2

2085 75,1Tempo richiesto per singolo feeding linea

Acc-dec e allineamento addizionale tengono conto del

numero medio di interferenze causate con il flusso produttivo

Flusso logistico

Flusso produttiv

o

Netta separazione flusso logistico-

produttivo

Percorso totale = 168 metri

Tempo necessario =113,5 h/anno

Qtà = 5443 ordini/anno

Quantificazione con MTM Logistics:

10

Valvole VEI

Premontaggi

Forno

Attrezzeria

T = 39,6 sec/ordineQtà = 1182 ordini/annoT.tot = 13 h/anno

T.tot = 19 h/anno

Qtà = 1100 ordini/anno

T = 61,6 sec/ordine

T.tot = 22,3 h/anno

Qtà = 2700 ordini/anno

T = 40 sec/ordine

T.tot = 24,2 h/anno

Qtà = 2722 ordini/anno

T = 32 sec/viaggio

Re-distribuzione fra le linee

RELAYOUT – 3 nuovi reparti

MTM As Is

MTM As Is

MTM As Is

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Risparmio 3604 € /anno

AREA DI SPRECOSEC /

VIAGGIOVIAGGI /

ANNOCOSTO as is

(€/anno)COSTO to be

(€/anno)

VALVOLE VEI 40 1180 433 0

PREMONTAGGI 62 1100 625 0

FORNO 40 2007 736 0

ATTREZZERIA 32 2722 798 106

FEEDING LINEE

AL COLLAUDO

TOT. 6564 2780

76 26745443 3972

Value stream designFlow oriented layout

Applicazione principi Lean Production

Pay back period 3 anni

Tempo necessario da analisi MTM = 81,6

h/anno

-56%

RELAYOUT – Valutazione investimentoPercorso tot. = 46 metri

Risparmi conseguiti:

-30% per attività di feeding linee

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• Famiglia valvole VED• Qtà = 125630 pz/anno (27% volumi

mont. manuale)• T. Ciclo = 0,37 min (22,2 sec)• Analisi MTM-1 (tempo ciclo<30 sec)

N° FASE

DESCRIZIONE OPERAZIONE ARTICOLO CODICE

ATTREZZATURAPARA

METRI NOTE TOLLERANZA

10 INSERIMENTO MOLLA NEL CANNOTTO

Molla OC450128

0

Inserire la molla nel sottogruppo cannotto+OR

20 INSERIMENTO ASTA NELLA CAMICIA

4_051_028 Infilare l 'asta nel la rispettiva camicia

30 AGGANCIARE ASTA CON NUCLEO MOBILE

OC5002192

Agganciare l 'asta con il nucleo mobile

OD131051300000ISTRUZIONI DI MONTAGGIO

STANDARDIZED WORKPLACE

T.Nec (TMU)

Presa

Trasporto

Posizionare Rilasciar

e

19,69,1

21,8

R50CG4B

M50C

P1SSERL1

9,12

Raggiungere

FASE 30

61,6

Codice

T.Nec (TMU)

7,82,0

11,7

R20AG1A

M20C

P1SSERL1

9,12

FASE 30

32,6

Codice

Riduzione classe distanza e organizzazione area di presa

Tempo montaggio: - 47%

Gli standard assicurano che ogni task nella postazione di lavoro sia tanto raggiungibile e sostenibile quanto sicuro da un punto di vista ergonomico. Rappresenta quindi il

fondamento per il miglioramento continuo

-2,3 sec/pz

13

180 valvole

CONTENITORI GENERICI

50

CONTENITORI COMPONENTI

20 valvole 20

Riduzione classe di distanza e organizzazione area di presa Da 8 a 4 giri di

filetto

Aumentare l‘area del pulsante su cui esercitare pressione

Riduzione numero filetti per avvitatura:

Tubetto Vs Dosatore colla CODICE TMU

R50C 19,6G4B 9,1

M50C 21,8tot. 50,5

CODICE TMUR20B 10G1A 2

M20C 11,7tot. 23,7

1 2

3

4

CODICE TMUG5 0

M2A 2tot. 2

CODICE TMUG5 0

APA 10,6tot. 10,6

DESCRIZIONE CODICE f x q TMUPezzo verso erogatore M20C 11,7Favorire copertura colla M4B 2 8

tot. 19,7

STANDARDIZED WORKPLACE – esempi di miglioramento

(- 53% per pezzo) -1,1 sec/pz

-1 sec/pz

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Standard comune

+ 20 ÷ 30% in WE

STANDARDIZED WORKPLACE – Risultati conseguiti

22%

69%

8% 1%31%

57%

10%

2%

Tc = 24,8 sec

Tc = 17,3 sec

Qtà = 125630 pz/anno

- 7830 €/anno

Tc = - 30 %

Miglioramento qualità prodotto Verifica corrispondenza agli

standard e gestione delle deviazioni

+ 9%- 12%

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CONCLUSIONI

Minimizzazione sprechi:

• Scorte• Movimentazioni

inutili• Tempi di attesa

• Standardizzazione• Introduzione di standard

operativi• Studio del metodo di lavoro• Riduzione attività non a valore• Ergonomia della postazione di

lavoro- 56 % nei costi di

movimentazione

Lean ProductionFlow oriented layout

Progettazione MetodoSprech

i

Tempo ideale

Lead time ATTIVITA

’ATTIVITA’

MONTAGGIO

LT =

- 30 % Tempo ciclo

Ottimizzazione globale del flusso

Ottimizzazione locale delle attività

Standardized workMethods-time measurement

24,8 sec/pz 17,3 sec/pz

6500 €/a 2700 €/a

Il sistema MTM è stato utile come strumento per quantificare lo spreco e per l’analisi delle attività finalizzata all’individuazione dei migliori standard operativi.

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Grazie per l‘attenzione