Lean Production - produzione snella

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Produzione snella Bassano del Grappa, 14 novembre 2012 La riduzione degli sprechi nel reparto produttivo

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Dalla nascita in Giappone al suo sviluppo planetario. La nuova concezione di produzione con la riduzione degli sprechi al centro di tutto.

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Produzione snella

Bassano del Grappa, 14 novembre 2012

La riduzione degli sprechi nel reparto produttivo

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ing. Marco Lanciai

Contenuti

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Introduzione alla produzione snella

Le applicazioni e gli interventi possibili

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ing. Marco Lanciai

Introduzione alla Produzione Snella

La Produzione snella o Lean manufacturing o Lean production è una metodologia di

gestione nata negli anni ’80 nel settore automobilistico e che considera uno spreco la

spesa per quelle risorse utilizzate per qualsiasi altro obiettivo che non sia la creazione

di valore per il cliente.

Normalmente nel reparto produttivo delle aziende sono presenti numerosi sprechi spesso

sottovalutati o ignorati e questa metodologia è riconosciuta per aver posto la sua enfasi

sulla riduzione dei “sette sprechi” originali della Toyota per migliorare il valore per il

cliente

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ing. Marco Lanciai

I 7 sprechi (7 wastes)

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• Attese: prodotti o parti che attendono di

essere trattate, tipicamente Work in

Progress

• Sovrapproduzioni: produrre più di quanto

richiesto dal cliente

• Riparazione: unità difettose che necessitano

rilavorazioni

• Movimentazione: di persone o cose che non

aggiunge valore

• Sovraprocessare: utilizzazione di processi e

procedure che non aggiungono valore

• Magazzino: di materie prime o parti in

eccesso

• Trasferimenti: di componenti più di una volta

In un processo produttivo è possibile classificare gli sprechi in 7 categorie principali:

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Contenuti

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Introduzione alla produzione snella

Le applicazioni e gli interventi possibili

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Le applicazioni della produzione snella

Le possibili applicazioni della produzione snella si distinguono a seconda dell’area

aziendale interessata. Le principali applicazioni della produzione snella sono le

seguenti:

� Applicazioni JIT/KANBAN

� Applicazioni 6S

� Applicazioni GEMBA

� Applicazioni SMED

� Applicazioni TPM

� Applicazioni Kaizen

� Applicazioni VSM

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1 - Just-in-time e Kanban

Il Just in Time è una metodologia di produzione che prevede la

produzione del pezzo giusto al momento giusto

Dall’applicazione del just-in-Time a tutta l‘azienda si possono ottenere i seguenti effetti:

• eliminazione scorte superflue

• eliminazione di depositi

• eliminazione di magazzini intermedi

• diminuzione dei costi legati alle scorte

Il sistema kanban è un modo di gestire le informazioni per controllare la quantità da

produrre in ciascuna fase di lavoro. Il kanban è solo uno dei meccanismi che rendono

possibile l’attuazione di un sistema di produzione Just-in-Time, insieme alla produzione

per piccoli lotti, al livellamento della produzione, al layout etc.

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1 - Just-in-time - Pull vs Push

In generale le metodologie di produzione possono essere distinte in due categorie, a

seconda di quando viene iniziata la produzione in relazione a chi effettua la domanda:

Metodo PUSH :

• la produzione inizia in anticipo rispetto alla domanda

• la produzione viene spinta da monte verso valle

• se a valle non c’è consumo, si crea una scorta

• il metodo va bene per le produzioni di varietà

Metodo PULL :

• la produzione inizia dopo che la domanda si è manifestata

• la produzione viene tirata da valle verso monte

• se a valle non c’è consumo, non si produce

• il metodo va bene per le produzioni ripetitive

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1 - Just-in-time - caratteristiche

Le caratteristiche del sistema Just-in-time sono le seguenti:

1. Metodo pull di gestione dei materiali (kanban)

2. Elevata qualità (Jidoka)

3. Lotti piccoli di produzione (lotto unitario)

4. Uniformità dei carichi di lavoro alle stazioni (livellamento della produzione)

5. Componenti e metodi di lavoro standardizzati

6. Sistema di relazioni con i fornitori (forte cooperazione)

7. Forza lavoro flessibile

8. Line flow strategy

9. Produzione automatizzata

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1 - Cos’è il kanban?

Nelle nostre aziende, solitamente, si pensa alla produzione come un flusso che va da

monte a valle, dalle isole iniziali ai montaggi finali, assemblando e lavorando il prodotto.

Tramite il Kanban si rovescia il punto d'osservazione e si concepisce il processo produttivo

come un'operazione che va da valle a monte e che lavora i pezzi necessari solo nel

momento in cui ce n'è bisogno. Questo è ciò che Ohno (responsabile della produzione

di Toyota) chiamava "pensare al contrario".

Il sistema kanban definisce la tipologia e la quantità da produrre nei vari processi. Il

principale beneficio del sistema kanban è la riduzione della sovrapproduzione,

producendo soltanto l’articolo richiesto, solo quando è chiesto e nella quantità richiesta.

In giapponese l'espressione “kanban” significa cartellino, ed è il nome assegnato

all'insieme di schede di controllo usate in un pull system. Ogni scheda o kanban

identifica un prodotto o componente ed indica da dove arriva e dove deve andare.

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1 - Funzionamento del sistema a Kanban

In un sistema kanban i processi a monte producono solo i pezzi sufficienti per rimpiazzare

quelli che i processi successivi hanno richiesto. Gli operatori, in ogni processo vanno al

processo precedente per prelevare le parti di cui necessitano; ciò viene fatto nel tempo

e nelle quantità giuste. Il vero pull system.

Il pull system si basa sul concetto del supermarket. I clienti comprano i prodotti posizionati

negli scaffali e gli operatori rimpiazzano i prodotti mancanti nelle quantità prestabilite e

senza mai lasciare i clienti senza prodotti (al contrario del metodo di produzione “push)”

Con questo metodo è possibile eliminare la sovrapproduzione, il più critico dei 7 sprechi

nella produzione

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1 - Kanban – schema di funzionamento

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Assemblaggio finaleProduzione

ClienteFornitore

Kanban di prelievo

Kanban di produzione

Kanban di fornitura

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2 - Analisi 6S

Il metodo delle 6S è stato introdotto da Hirano per stimolare l’eliminazione degli sprechi

(“Muda”).

Le 6S sono rappresentate da:

• Sort: distinguere tra le cose necessarie e quelle non necessarie e rimuovere queste

ultime

• Stabilize: fare in modo che ci sia un posto per ogni cosa e ogni cosa al suo posto

• Shine: Pulire il proprio posto di lavoro e mantenerlo pulito

• Standardize: mantenere e monitorare le prime 3 S

• Sustain: seguire le regole e le procedure per le 6S

• Safety: ridurre i rischi per le persone e sul posto di lavoro

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2 - Analisi 6S

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2 - Analisi 6S

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2 - Analisi 6S

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C'è un sistema di controllo di sicurezza sul posto?

Esiste un controllo appropriato sul posto per idenficare sistemi di sicurezza?

Tutti i sistemi di sicurezza sono non ostruiti e accessibili?

Punteggio totaleNome del valutatore: Scoring:

0= Nessun problema

1= Uno o 2 problemi

2= Più di 2 problemi

Safety (Zero incidents)

Sustain (Self-Discipline)

Seguire le regole per continuare

Le procedure sono tutte seguite?

Esiste un sistema di audit e feed-back?

C'è un sistema che risponde ad eventuali audit e feedback?

Mantenere sicuro un posto di lavoro

Standardize (Adherence)

Mantenere e monitorare la conformità

Tutte le informazioni necessarie sono visibili?

Tutti gli standard sono conosciuti e visibili?

Tutti i display sono corretti e aggiornati?

C'è conformità con gli standard in uso?

Shine (Cleanliness)

Pulizia e cerca modalità per mantenere pulito

Le aree di lavoro, le attrezzature, gli strumenti e i banchi puliti e privi di residui etc?

Gli strumenti di pulizia sono facilmente accessibili?

Le indicazioni dei corridoi e ubicazioni sono puliti e integri?

Sono schedulati momenti periodici per la pulizia?

Sort (Organizzazione)

Distinguere tra cosa è necessario e cosa non lo è

Sono stati rimossi tutti glo oggetti, attrezzaggi e macchinari non necessari?

Sono identificati chiaramente ubicazioni, aree di lavoro e aree di passaggio?

Esiste una procedure per rimuovere gli item non necessari?

Stabilize (Orderliness)

Un posto per ogni cosa e ogni cosa al suo posto

C'è un posto per ogni cosa?

E' ogni cosa al suo posto?

Le ubicazioni sono ovvie e semplici da identificare?

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3 - Analisi Gemba

Il “genchi gembutsu” (o gemba) è l’analisi dell’osservazione dell’attuale luogo di lavoro.

Gemba è un processo di attenta osservazione di quali cose vengono fatte diversamente da

ciò che dovrebbero per fornire il massimo valore aggiunto. Ma cosa va osservato?

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3 - Analisi Gemba

• Diventare consapevoli di ciò che sta accadendo realmente: Perché il processo è

diverso da quello ideale da voi immaginato? Che cosa disturba il lavoro? Dove

vengono commessi degli errori? Cosa previene la creazione degli errori?

• Si nota una qualsiasi forma di rilavorazione o correzione difetti nel processo?

• Tutte le cose necessarie sono presenti? Le persone devono cercare le cose?

• Come fanno le persone a sapere ciò che dovrebbero fare? Quale è la loro sorgente di

informazioni? E’ perfettamente chiaro anche ad un osservatore casuale?

• esistono delle scadenze per il lavoro? Come fa la persona a sapere se è in orario o no?

• cosa succede quando la persona scopre qualche problema, difetto, errore? Esiste un

sistema di supporto oppure viene lasciata da sola a risolvere il proprio problema?

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Ecco le domande che deve farsi una persona quando va a osservare un posto

di lavoro:

•Se il processo fosse perfetto, come dovrebbe essere fatto? Visualizzare nella

testa un processo ideale, fluido, senza spreco e con tutte le attività a valore

aggiunto.

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• Tempo dedicato al montaggio: 70%

• Tempo non dedicato al montaggio 30%

3 - Analisi Gemba– Spaghetti chart

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S

AC

Linea di montaggio

Cause:• Ricerca di materiali• Reperimento attrezzature• Difettosità

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3 - Analisi Gemba

Quando si osserva una delle condizioni di sopra, è necessario chiedersi “Perché esiste

questa condizione?” Dove sta l’origine del problema? Facendo così per tutte le

osservazioni si risale alla causa alla radice del difetto, errore, problema.

il compito del leader non è di risolvere il problema in persona ma di insegnare gli altri ad

osservare e risolverli da soli. Bisogna portare i responsabili dei processi a monte e a

valle a capire lo stesso ragionamento che hanno fatto di persona. Loro poi a loro volta

hanno la responsabilità di insegnarlo ai loro dipendenti, con umiltà e voglia di

migliorare.

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4 - Analisi SMEDL’analisi SMED è una metodologia nata negli anni ’70 nella Toyota dall'ingegnere giapponese

Shigeo Shingo e volta alla riduzione dei tempi di set-up (o tempi di cambio produzione)

L’abbattimento dei tempi di set-up risulta essere uno sforzo indispensabile per ottenere i

seguenti benefici:

1.Diminuire la dimensione dei lotti e le quantità in stock

2.Aumentare la capacità dei mezzi di produzione

3.Adattarsi più rapidamente alla variazione della domanda

4.Apprendere il metodo da seguire per ridurre il tempo di cambio produzione

5.Rendere la vostra organizzazione flessibile, capace di rispondere velocemente al cliente

6.Applicare il metodo a tutti i processi

Tempi di attrezzaggio Lotti di produzione Magazzino

Lotto A Set-up Lotto B

Primo pezzo buonoUltimo pezzo buono

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4 - Analisi SMED

Il tempo di set-up è costituito da due fasi concettualmente distinte:

• il set-up esterno: la prima riguarda l’insieme delle operazioni che non debbono essere

svolte rigorosamente a macchina ferma, come ad esempio la preparazione dei materiali o il

trasporto delle attrezzature

• il set-up interno: fanno parte tutte le operazioni che necessitano dell’arresto della

macchina (e.g. montaggio/smontaggio attrezzatura)

Shigeo Shingo parla di otto tecniche che devono essere prese in considerazione quando si

implementa lo SMED:

• Dividere le operazioni di attrezzaggio in Interne ed Esterne

• Convertire quelle Interne in Esterne

• Standardizzare le operazioni e le attrezzature

• Usare chiusure funzionali

• Adottare operazioni parallele

• Eliminare modifiche continue ad attrezzaggi

• Meccanizzazione

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Attività Inizio Fine Durata

Interna

(macchina

ferma)

Esterna

(macchina

funzionante) Parallelizzazione

Miglioramento

attrezzatura Netto

1 Smontaggio estrusore interno 00:00:00 00:08:22 00:08:22 x x 00:03:00

2 Smontaggio estrusore esterno 00:08:22 00:10:45 00:02:23 x 00:02:23

3 Smontaggio testata 00:10:45 00:21:10 00:10:25 x x 00:04:30

4 Montaggio nuovo estrusore 00:21:10 00:23:16 00:02:06 x 00:02:06

5 Impostazione parametri macchina 00:23:16 00:29:31 00:06:15 x 00:06:15

6 Accensione riscaldatore 00:29:31 00:34:10 00:04:39 x 00:04:39

7 Impostazione parametri 00:34:10 00:35:17 00:01:07 x x 00:00:00

8 Impostazione marchio 00:35:17 00:39:22 00:04:05 x x 00:00:00

9 Estrazione primo pezzo 00:39:22 00:45:11 00:05:49 x x 00:03:00

10 Affinatura parametri 00:45:11 00:46:00 00:00:49 x x 00:07:30

Totale 00:46:00 Totale 00:33:23

Potenziale riduzione 27%

AS IS TO BE

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4 - Analisi SMEDI miglioramenti SMED dovrebbero passare per 4 stadi concettuali:

• Assicurarsi che le azioni esterne di attrezzaggio siano effettuate mentre la macchina è ancora in

funzione;

• Separare azioni di attrezzaggio in esterne e interne, assicurarsi che tutti le parti siano funzionanti

ed implementare modi efficienti per trasportare lo stampo ed altre parti;

• Convertire azioni interne di attrezzaggio in esterne;

• Migliorare tutte le azioni di attrezzaggio.

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5 – Analisi Total Productive Maintenance (TPM)

La metodologia TPM rappresenta l'evoluzione della cosiddetta Manutenzione preventiva,

introdotta negli anni '50 dalle aziende eccellenti giapponesi e successivamente

occidentali.

I vantaggi del TPM si possono così riassumere:

• uso più efficiente degli impianti ed attrezzature

• introduce una metodologia di manutenzione diffusa in tutta l'organizzazione basata

sulla manutenzione preventiva e predittiva (basata su dati statistici);

• richiede la partecipazione della funzione ricerca e sviluppo, della produzione e

manutenzione;

• coinvolge il management e gli operatori;

• promuove e migliora le attività di manutenzione basandosi su team autonomi specifici

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ing. Marco Lanciai

5 – Analisi Total Productive Maintenance (TPM)

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90%

Manutenzioni pianificate

10%

Manutenzioni non pianificate

15%

Manutenzioni pianificate

85%

Manutenzioni non pianificate

Senza TPM Con TPM

Obiettivi raggiungibili

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5 – Analisi Total Productive Maintenance (TPM)

L'applicazione del TPM all'interno dell'organizzazione avviene attraverso 5

passi fondamentali:

• Introduzione di attività di miglioramento al fine di aumentare l'efficienza

degli impianti e delle attrezzature;

• Attuazione di un sistema di gestione autonomo, ma collegato con gli

obiettivi dell'organizzazione, della manutenzione a cura di operatori

addestrati e resi consapevoli;

• Attuazione di un sistema di manutenzione programmata con raccolta

dati sull'affidabilità dei componenti (manutenzione predittiva); continuo

aggiornamento della programmazione degli interventi in base ai dati

raccolti;

• Attuazione di un sistema di progettazione e sviluppo delle attrezzature,

parti di impianto che richiedano meno manutenzione e più rapida.

• Continuo addestramento, enfasi e divulgazione dei risultati ottenuti.

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5 – Analisi Total Productive Maintenance (TPM)

Per analizzare il reparto manutenzione dovranno essere definiti i seguenti indicatori:

MTTR = Mean Time To Repair = tempo medio di riparazione del guasto (DOWN), per

tipologia e per macchina

MTTF = Mean Time To Failure = tempo medio di funzionamento della macchina (UP)

prima di verificarsi della stessa tipologia di guasto sulla stessa macchina

MTBF = Mean Time Between Failures = tempo teorico lavorabile per macchina

(DOWN+UP) = MTTF+MTTR

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Macchina in funzione - Up

Macchina non in funzione (guasta)Down

MTTF MTTR

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5 – Analisi Total Productive Maintenance (TPM)

In ambito manutenzione gli obiettivi da raggiungere a regime dovrebbero consistere in:

Determinare i costi di fermo macchina , definito come:

Costo annuo di fermo macchina = costo orario della macchina · ore di fermo annue

Creare uno storico di guasti , per tipologia e per macchina, effettuando una diagnosi del

guasto; ovvero dato un componente cambiato definire la causa del fermo macchina.

Questo serve per:

� facilitare la diagnosi in caso di guasti successivi

� ridurre la causa dei fermi macchina già a monte, senza aspettare il fermo macchina

Definire delle politiche preventive di manutenzione in base al seguente indicatore,

definito per macchina e per tipologia di rottura:

che rappresenta di fatto il tempo lavorato effettivo sulla macchina rispetto al tempo

totale disponibile per la lavorazione. 28

MTTFMTTR

MTTR

MTBF

MTTRitàDisponibil

+==

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5 – Analisi Total Productive Maintenance (TPM)

Aggiornare la scheda di manutenzione su ciascuna ma cchina , inserendo attività utili

per la prevenzione di fermi macchina

Creare reportistica OEE (Overall Equipment Effectiv eness) che rappresentano delle

analisi di efficienza per l’azienda definibili per macchina/operatore:

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MTTFMTTR

MTTR

MTBF

MTTRitàDisponibil

+==

iTotalePezz

PezziBuoniQualità =

ePerformancQualitàitàDisponibilOEE ⋅⋅=

iTeoriciTotalePezz

iTotalePezzePerformanc =

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6 - Kaizen

Kaizen in giapponese significa "cambiare per il meglio" o "miglioramento"; in italiano si può

dire "Miglioramento Continuo". Kaizen mira ad eliminare gli sprechi definiti come

"attività che aggiungono un costo ma che non aggiungono valore“

Spesso questo significa "smontare e rimontare in modo migliore". Poi segue la

standardizzazione di questo "modo migliore" con altri, tramite il lavoro standardizzato.

Kaizen è un'attività giornaliera e il suo scopo va oltre il miglioramento. E' anche un

processo che, quando fatto correttamente, rende il posto di lavoro più umano, elimina il

lavoro troppo duro (sia mentalmente che fisicamente), e come imparare a notare ed

eliminare lo spreco in un processo di lavoro.

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6 - Kaizen

Il Kaizen si focalizza, essenzialmente, su queste

attività:

• l’eliminazione degli sprechi: in ambito produttivo

questo può significare risparmiare del tempo

evitando movimenti e movimentazioni inutili,

riprogettare le stazioni di lavoro in modo che ogni

strumento necessario sia a portata di mano,

evitare le azioni inutili

• la standardizzazione:si definisce qual è il modo

migliore di fare una cosa e lo si adotta

• misurare i risultati ottenuti e confrontarli con i

risultati previsti

• rendere la nuova operazione adottata una best

practice

• continuare il ciclo all’infinito

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6 - Kaizen

Uno dei concetti basilari del Kaizen è quello che “se non

c’è azione non c’è successo”.

L’obiettivo non è la risoluzione totale di tutti i problemi

nello stesso momento ma di adottare una soluzione

parziale che possa risolvere uno o due problemi e

adottata in tempi rapidissimi, pronta per essere

affiancata da una nuova azione di miglioramento. Il

processo non deve essere subito perfetto.

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Ciclo dell'attività Kaizen può essere definito nel seguente modo:

• Standardizzare un'operazione

• Valutare l'operazione standardizzata (determinare la durata del ciclo di produzione e

l'ammontare delle scorte in produzione)

• Uniformare le misurazioni rispetto alle esigenze

• Standardizzare le nuove operazioni migliorate

• Continuare questo ciclo ad infinitum

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7 – Analisi Visual Stream Mapping (VSM)

L’analisi Visual Stream Mapping è il primo, e forse più importante, strumento Lean.

E’ il primo da utilizzare in ordine di tempo, perché indica dove è più opportuno applicare

gli altri, ed è fondamentale per il successo dell’implementazione, perché permette di

costruire un solido e comprensivo piano di azione.

La mappatura del flusso del valore è un’analisi da effettuare per ciascun articolo prodotto

ed è ottenibile tramite 5 distinti step:

Primo step: Definire il Valore è il punto di partenza della caccia alla spreco, è

l’identificazione di ciò che vale un prodotto in relazione a cosa percepisce il cliente per

tale prodotto. In generale il consumo di risorse è giustificato solo per produrre valore

altrimenti è spreco.

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7 – Analisi Visual Stream Mapping (VSM))

Secondo step: Identificare il Flusso di Valore. Il flusso di valore per un dato prodotto

consiste nell’intera gamma di attività necessarie per trasformare le materie prime in

prodotto finito. L’analisi mette sempre in evidenza grandi quantità di spreco attraverso

la classificazione delle attività in tre categorie:

� Attività che creano valore (tutte quelle il cui costo può essere trasferito al cliente)

� Attività che non creano valore ma necessarie (non sono eliminabili con gli attuali

sistemi di sviluppo prodotto, gestione ordini e produzione)

� Attività che non creano valore e non necessarie (quindi eliminabili da subito).

Terzo step: Fare scorrere il Flusso. Una volta definito con precisione il valore, identificato il

flusso ed eliminato le attività inutili attraverso la mappatura dei flussi, bisogna far sì che

le restanti attività creatrici di valore formino un flusso.

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7 – Analisi Visual Stream Mapping (VSM)

Quarto step: Fare in modo che il Flusso sia “tirato” dal Cliente. Quando si ha definito il

valore, identificato il flusso di valore, ha eliminato gli ostacoli e quindi gli sprechi, per far

sì che il flusso scorra senza interruzioni, allora è necessario permettere ai clienti di

tirare il processo produttivo, ovvero acquisire la capacità di progettare, programmare e

realizzare solo quello che il cliente vuole nel momento in cui lo vuole.

Quinto principio: Ricercare la Perfezione. Questo ultimo principio va interpretato nel senso

di miglioramento continuo. Infatti se si sono applicati correttamente i primi quattro

principi si creano sinergie impensabili che mettono in moto un processo continuo di

riduzione dei tempi, degli spazi, dei costi.

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7 – Analisi Visual Stream Mapping (VSM)

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La Value Stream Mapping è una rappresentazione grafica tramite simboli standard dei

due flussi (di informazioni e di materiali) generati dall'attuarsi di un processo. Si ottiene

una mappa chiara e leggibile di come si svolgono i flussi e dei consumi di risorse generati.

L'obiettivo è l'identificazione del tempo di processo, al fine di eliminare tutte le attività non

a valore emerse dalla mappatura

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7 – Analisi Visual Stream Mapping (VSM)

Sono poi messi in evidenza i punti di miglioramento del processo e da qui si ipotizzano le

contromisure possibili. Prioritario è la stesura diretta della VSM sul campo: nei luoghi di

attuazione del processo e l'identificazione dei parametri contingenti.

Sono messi in evidenza i punti di miglioramento del processo (kaizen burst) e da qui si

ipotizzano le contromisure possibili.

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T.ciclo: 5 minutiT.setup: 0 minutiT.manuale: 5 minuti% uptime: 100%N°turni: 3N°prodotti: 10% scarto: 10%

T.ciclo: 12 minutiT.setup: 20 minutiT.manuale: 7 minuti% uptime: 100%N°turni: 3N°prodotti: 10% scarto: 2%

T.ciclo: 6 minutiT.setup: 1 minutiT.manuale: 5 minuti% uptime: 80%N°turni: 3N°prodotti: 10% scarto: 5 %

Kaizen

SMED

TPM

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Per il cattivo marinaio tutti i venti sono contrari Per il cattivo marinaio tutti i venti sono contrari Per il cattivo marinaio tutti i venti sono contrari Per il cattivo marinaio tutti i venti sono contrari …………

Non Non Non Non èèèè possibile dirigere la direzione del vento ma possiamo possibile dirigere la direzione del vento ma possiamo possibile dirigere la direzione del vento ma possiamo possibile dirigere la direzione del vento ma possiamo

regolare le vele regolare le vele regolare le vele regolare le vele …………

Sii pronto quando il vento cambia Sii pronto quando il vento cambia Sii pronto quando il vento cambia Sii pronto quando il vento cambia …………