Analisi e simulazione del reparto produttivo di paste per ...

Analisi e simulazione del reparto

produttivo di paste per profilassi

dentale di KerrHawe SA

Studente/i Relatore

Carlo Blumer Prof. Paolo Pedrazzoli

Correlatore

Prof. Dario Pietraroia

Committente

KerrHawe SA

Corso di laurea Modulo

Ingegneria gestionale M00006 – Progetto di Diploma

Anno

2017/2018

27/08/2018

Analisi e simulazione del reparto produttivo di paste per profilassi dentale di KerrHawe SA

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Table of Contents

Capitolo 1 – Introduzione al progetto ............................................................................................. 13

Capitolo 2 - KerrHawe SA .................................................................................................................... 14

Capitolo 3 - Analisi del reparto .......................................................................................................... 15

3.1 Il layout del reparto .............................................................................................................................. 15

3.2 Il processo produttivo ad alto livello ................................................................................................ 18

3.3 Il reparto miscelazione ........................................................................................................................ 19

3.3.1 Descrizione delle paste e delle famiglie ................................................................................. 19

3.3.2 I macchinari del reparto di miscelazione ............................................................................. 20

3.3.3 Il processo produttivo ................................................................................................................. 22

3.3.4 Le configurazioni del reparto di miscelazione ..................................................................... 24

3.4 Il reparto di confezionamento ............................................................................................................ 27

3.4.1 Il processo della Unipac ............................................................................................................. 28

3.4.2 Il processo della monodose ....................................................................................................... 31

3.4.3 Processo delle paste manuali ................................................................................................... 32

Capitolo 4 - Il modello Arena.............................................................................................................. 33

4.1 Il processo di miscelazione ................................................................................................................. 34

4.1.1 Descrizione dei processi ............................................................................................................ 34

4.1.2 Assunzioni ...................................................................................................................................... 36

4.1.3 Descrizione ad alto livello del modello relativo al reparto di Miscelazione ................ 37

4.1.4 Workorder Miscelazione ............................................................................................................. 38

4.1.2 Pesate Miscelazione ..................................................................................................................... 40

4.1.3 Il processo di miscelazione ....................................................................................................... 44

4.1.4 Moduli per il calcolo dei valori in output ............................................................................. 50

4.2 Il reparto di Confezionamento ........................................................................................................... 50

4.2.1 Assunzioni ...................................................................................................................................... 51

4.2.2 Apertura WO Confezionamento ............................................................................................... 52

4.2.3 Le linee di confezionamento ..................................................................................................... 54

4.2.4 La linea della monodose ............................................................................................................ 55

4.2.5 La linea della Unipac .................................................................................................................. 57

4.2.6 La linea delle paste manuali .................................................................................................... 61

Capitolo 5 - I risultati e la validazione del modello ................................................................... 65

5.1 Verifica del modello ........................................................................................................................ 65

5.2 Scelta del numero di replicazioni ................................................................................................ 65

5.2 Gli stati del reparto di miscelazione .......................................................................................... 66

5.3 Il reparto Miscelazione nella situazione passata ................................................................... 67

5.4 Il reparto di miscelazione nella configurazione presente ..................................................... 68

5.5 Validazione dei modelli di miscelazione ................................................................................... 69

5.6 Risultati Reparto Confezionamento ........................................................................................... 70


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5.7 Validazione del modello del Confezionamento ....................................................................... 70

Capitolo 6 - Configurazione To-Be del reparto di miscelazione ............................................. 72

Capitolo 7 - Proposte di miglioramento ......................................................................................... 76

6.1 Level Loading ......................................................................................................................................... 76

6.2 La variabilità dei processi di miscelazione .................................................................................... 77

6.3 Processo delle Paste Manuali ............................................................................................................ 79

6.4 Alcune considerazione sul reparto in generale ............................................................................. 82

Capitolo 8 – Conclusione ..................................................................................................................... 85

Bibliografia ................................................................................................................................................ 86


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Indice Figure Figura 1 - Layout del reparto per aree funzionali............................................................................... 16

Figura 2 - Flusso di processamento del Reparto Pharma ............................................................ 18

Figura 3 - I processi caratterizzanti il reparto di Miscelazione ................................................. 22

Figura 4 - Flowchart della linea produttiva Unipac .......................................................................... 30

Figura 5 – I blocchi del modello del reparto di Miscelazione ...................................................... 37

Figura 6 - Loop che ordina l'ingresso delle comande ....................................................................... 39

Figura 7 - Read&Write del processo di miscelazione ....................................................................... 39

Figura 8 - Processo di stampa delle Comande ..................................................................................... 40

Figura 9 - Delay che simula tempo di trasporto.................................................................................. 40

Figura 10 - Trasporto delle Materie Prime al locale Pesata ......................................................... 41

Figura 11 - Pesate Materie Prime ................................................................................................................... 42

Figura 12 - Caricamento Coclea ..................................................................................................................... 42

Figura 13 - Trasporto Materie prime da Locale Pesate a Magazzino .................................... 42

Figura 14 - Produzione Acqua Purificata.................................................................................................. 43

Figura 15 - Delay relativo al processo della Produzione di Acqua Purificata ................. 43

Figura 16 - Blocco relativo alla miscelazione in macchina .......................................................... 44

Figura 17 - Unione delle entità dei processi di Acqua Purificata e Pesate ....................... 44

Figura 18 - Processo di miscelazione delle macchine ...................................................................... 45

Figura 19 - Processo di miscelazione in macchina ............................................................................ 47

Figura 20 - Processo relativo alle operazioni manuali durante la miscelazione in

macchina ......................................................................................................................................................................... 47

Figura 21 - Processo di stoccaggio delle paste ..................................................................................... 48

Figura 22 - Chiusura delle comande ........................................................................................................... 48

Figura 23 - Lavaggio Macchine Boku .......................................................................................................... 49

Figura 24 - Lavaggio macchina Becomix .................................................................................................. 49

Figura 25 - Modulo relativo al reparto di confezionamento ........................................................ 50

Figura 26 - Loop che regola l'ingresso delle comande nel reparto ......................................... 52

Figura 27 – Moduli di lettura delle comande e calcolo delle Code in Reparto ............... 53

Figura 28- Modulo per l'aumento e diminuzione degli operatori presenti in reparto53

Figura 29 - Decide che divide le comande nelle diverse linee produttive .......................... 54

Figura 30 - Parte iniziale e di setup della linea delle monodosi ............................................... 55

Figura 31 - Processo Monodose ...................................................................................................................... 55

Figura 32 - Setup finale Monodose e rilascio operatori e linea produttiva ...................... 56

Figura 33 - Calcolo LT e CT della linea produttiva ............................................................................ 56

Figura 34 - Parte iniziale della linea Unipac .......................................................................................... 57

Figura 35 - Setup relativi alla Unipac ......................................................................................................... 58

Figura 36 - Processo Unipac.............................................................................................................................. 59

Figura 37 - Setup finale Unipac ...................................................................................................................... 60

Figura 38 - Parte iniziale della linea delle Paste Manuali ............................................................. 61

Figura 39 - Processo relativo al riempimento manuale delle vaschette ............................. 62

Figura 40 - Processi di etichettamento ...................................................................................................... 62

Figura 41 - Confezionamento delle vaschette negli astucci ........................................................ 62

Figura 42 - Creazione lotti da 100 e successiva cellofanatura ................................................. 63

Figura 43 - Setup finale e fine del processo delle paste manuali............................................ 63


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Figura 44 - Processo produttivo dei Ringpots ....................................................................................... 64

Figura 45 - Aumento di un'ora sui processi di miscelazione per le paste su

Condormix con nuovo Lot Size ........................................................................................................................ 74

Figura 46 - Processo produttivo dei Boku integrato nel submodel del Condormix ... 74

Figura 47 - Grafico tempi di miscelazione materia prima ............................................................ 78

Figura 48 - Schema di funzionamento delle postazioni relative alle paste manuali . 80

Figura 49 - Schema con nuova proposta ................................................................................................. 81

Figura 50 - Operatore sdraiato mentre collega la Coclea al Condormix ............................ 83

Figura 51 - Porta nastro adesivo utilizzato come strumento funzionale di processo 83


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Indice Tabelle Tabella 1 - Elenco paste con relativa famiglia di appartenenza e lotsize ........................... 19

Tabella 2 - Configurazione passata del reparto di miscelazione .............................................. 25

Tabella 3 - Configurazione presente del reparto di Miscelazione ............................................ 25

Tabella 4 - Elenco prodotti finiti con relativa famiglia e linea produttiva ......................... 27

Tabella 5 - Expression "PASTE" ...................................................................................................................... 41

Tabella 6 - Esempio di Protocollo Produttivo modificato per il modello ............................. 46

Tabella 7 - Esempio di comande della linea Unipac ......................................................................... 57

Tabella 8 - Expression "Info_Unipac" .......................................................................................................... 58

Tabella 9 - Giorni lavorativi e percentuale dei diversi stati ......................................................... 66

Tabella 10 - Risultati dei diversi stati del reparto nella configurazione passata ......... 67

Tabella 11 – Valori finali del reparto di miscelazione nella configurazione passato .. 67

Tabella 12 - Risultati configurazione presente nei tre diversi stati ....................................... 68

Tabella 13 - Valore finale della configurazione Presente ............................................................... 68

Tabella 14 - Tempi di lavorazione per ogni pasta prodotta.......................................................... 69

Tabella 15 - Risultati reparto di Confezionamento ............................................................................ 70

Tabella 16 - Configurazione futura reparto di miscelazione ....................................................... 73

Tabella 17 - Risultati Configurazione To-Be Miscelazione ........................................................... 75


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Riassunto / Abstract

Il progetto realizzato in partnership con KerrHawe SA vede l’analisi del reparto produttivo di

paste per profilassi dentale ad uso dentistico, che l’azienda produce, confeziona e distribuisce a

livello internazionale con il proprio brand.

L’obiettivo del progetto è stato quello di definire lo stato AS-IS del reparto, analizzandolo nelle sue

parti e valutando come i progetti di rinnovamento interni ad esso stiano migliorando le sue

performance.

In appoggio a tale analisi è stato impiegato il software di simulazione Arena by Rockwell, che ha

permesso di modellare nel dettaglio il processo di funzionamento e ottenere in output i KPI che

definiscono le sue prestazioni.

Con questo progetto si presenta quindi un’analisi del reparto nelle sue diverse configurazioni

quali passato, presente e un ipotetico futuro, confrontando i diversi risultati delle loro simulazioni.

L’azienda ha richiesto inoltre di mostrare e valutare le criticità presenti nel reparto, dando nuovi

spunti per un miglioramento continuo, perseguibile tramite progetti a breve o lungo termine.

Il progetto risulta così avere come obiettivo sia la definizione dello stato del reparto ad oggi, sia il

suggerimento di ulteriori modifiche volte al miglioramento per mantenere la produzione

competitiva.

The project carried out in partnership with KerrHawe SA includes an analysis of the production

department of dental prophy pastes for dental use, which the company produces and distributes

internationally under its own brand.

The objective of the project was to define the AS-IS status of the department, analyzing it in its

parts and evaluating how the internal renovation projects are improving its performance.

To support this analysis the simulation software Arena by Rockwell was used, which allowed to

model in detail the operating process and obtain in output the KPIs that define the performance

of it.

This project, therefore, presents an analysis of the department in its various configurations such

as past, present and a hypothetical future, both qualitatively and quantitatively.

The company also requested to showing and evaluating the critical points of the department and

giving new ideas for continuous improvement, which can be achieved through projects short or

long-term.

The project is thus aimed both at defining the state of the department to date and at suggesting

further changes aimed at improvement in order to maintain competitive production.


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Scheda Progetto

Descrizione progetto

Il progetto di diploma tratta lo studio e l’analisi del reparto dedicato alla produzione di paste per profilassi dentali di KerrHawe SA. Grazie all’implementazione del software Arena by Rockwell è stato possibile modellare e simulare il funzionamento del reparto, analizzandone le prestazioni nelle sue diverse configurazioni, ovvero presente, passata e futura. All’interno del reparto sono in atto diversi progetti volti al miglioramento del processo produttivo e tale progetto rappresenta l’occasione di valutare a livello quantitativo l’ottimizzazione che si sta perseguendo con essi. Inoltre KerrHawe ha richiesto di valutare proposte di evoluzione da effettuare nel reparto per un perfezionamento continuo del reparto.

Titolo progetto Analisi e simulazione del reparto produttivo di paste per profilassi dentale di KerrHawe SA

Confidenzialità Privato

Partners • Supsi • KerrHawe SA

Compiti • Analisi del reparto produttivo • Raccolta dati relativi al reparto • Simulazione del reparto nelle diverse configurazioni tramite il software Arena by

Rockwell • Analisi dei risultati e confronto delle metriche del reparto • Proposte di miglioramento

Tecnologie utilizzate

Software Arena by Rockwell Automation

Rischi • Dati disponibili insufficienti per permettere una valida analisi del reparto • Difficoltà nel processo di modellamento del reparto • Difficoltà nel coinvolgere gli attori chiave nel processo di analisi del reparto • Difficoltà nel validare i valori ottenuti dalla simulazione e renderli materiale utile

per l’azienda per analisi future

Docenti di riferimento

• Relatore: Paolo Pedrazzoli • Controrelatore: Dario Pietraroia


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