Il coronavirus finirà, ma le aziende produttrici di macchine e linee automatiche dovranno affrontare un mercato cambiato, una concorrenza spietata e, pertanto, dovranno cambiare l’approccio. Come? Fornendo mezzi che permettano di produrre prodotti simili ma diversi in sequenza, e, comunque, sempre performanti e affidabili, con consegne in tempi brevi, concordati e a costi certi per l’acquisto e per la successiva gestione. E’ importante che le aziende, e non solo R&S, diano una risposta unitaria e innovativa.
VOGLIAMO SUGGERIRVI UNA VIA CERTA PER ESSERE PRONTI
I – Premessa: un po’ di storia
Bologna, come tutti sanno, è la patria delle macchine automatiche. Come sono nate? Per eliminare il lavoro manuale nelle varie fasi di confezionamento dei prodotti alimentari, medicinali e della detergenza. Negli anni trenta/quaranta i progettisti, normalmente Periti Meccanici, dotati di fantasia e con buone conoscenze tecniche, hanno “copiato” i movimenti manuali rendendoli fattibili con soluzioni meccaniche evolute per i tempi, come l’uso di camme, ma egualmente semplici e facili da utilizzare. L’intervento dell’uomo fu così eliminato anche perché le macchine erano sufficientemente affidabili e necessarie di pochi interventi di controlli durante la produzione e altrettanto pochi interventi di manutenzione, comunque accettabili sia per i tempi di fermata che per i costi di ripristino. I costi totali (total cost of ownership e cioè acquisto, gestione, fermate e manutenzione), anche se elevati, venivano ammortizzati in tempi brevi. E così sono nate le aziende del settore, alcune delle quali sono diventate multinazionali italiane, con sede a Bologna e sono superiori alle case tedesche per inventiva e risposta ad esigenze particolari. Senza conoscere “la teoria del miglioramento continuo” i progettisti lo hanno introdotto, in quanto hanno lavorato per aumentare la produttività delle macchine, la riduzione delle fermate per guasti, la riduzione degli scarti, utilizzando le nuove tecnologie basate principalmente sull’utilizzo dell’elettronica. Non hanno sempre utilizzato tecniche avanzate di prova, ad es. il DOE, per ridurre i tempi di sperimentazione e ottenere risultati più certi sulla validità del prodotto né con l’AVP per ridurre i costi e i rischi insiti nella progettazione, costruzione e gestione dei gruppi funzionali. I progettisti hanno poi affrontato il problema delle linee di produzione: dalla materia prima al prodotto finito su pallet, pronto per il trasporto a magazzino. In questo modo veniva automatizzato il trasferimento dei semilavorati a vari livelli da una macchina all’altra. Hanno introdotto polmoni intermedi sia per sopperire al non bilanciamento fra le macchine e anche alle eventuali fermate non previste, di una o più macchine della linea. Quando il mercato ha scelto di produrre prodotti simili, ad esempio per confezionare prodotti con dimensioni diverse: esempio classico sono i blister, nessuno è eguale ad un altro anche presso la stessa azienda farmaceutica, certamente per esigenze del marketing. Le aziende costruttrici hanno risposto molto spesso riprogettando da zero e tenendo poco in considerazione quanto già progettato per un prodotto simile, creando nuovi codici da gestire, o, in altri casi, prevedendo di passare da un prodotto ad un altro con attrezzaggi lunghi per sostituzione di codici.
II – Il Futuro
Obiettivo Dopo l’eliminazione delle attività manuali perfettamente completata, oggi è giunto il momento in cui occorre tenere conto delle effettive necessità, delle necessità inespresse, ma perfettamente individuabili. Le aziende utilizzatrici, e quindi i clienti finali, stanno cominciando a chiedere ai costruttori di realizzare un SOGNO e cioè produrre solo il richiesto, quindi niente magazzino, non più obsoleti, il che richiede di progettare macchine e impianti che siano predisposti per passare da un prodotto ad un altro in tempi brevi, con tempi di attrezzaggio, secondo Toyota, di non più di 10 minuti, ma non sempre realizzabile. Prima di affrontare la fattibilità del sogno, è opportuno soffermarsi sull’iter da seguire per studiare un nuovo prodotto, che può essere il primo di una famiglia, da lanciare in tempi brevi e certi sul mercato. Successivamente vedremo come realizzare il sogno per una famiglia di prodotti.
III – I passi per creare un nuovo prodotto
a. Il prototipo L’alta Direzione Aziendale, per rispondere ad esigenze espresse o anche inespresse del mercato, sceglie la tipologia dei nuovi prodotti da immettervi. I nuovi prodotti possono essere un’estensione, un aggiornamento di quelli esistenti o anche una nuova strada per soddisfare una specifica richiesta di un proprio cliente. E’ la Direzione che detta l’obiettivo per un nuovo prodotto e la durata presumibile della vita del prodotto stesso: ad esempio due/tre anni per avere un ROI positivo.
A fronte di ogni nuovo prodotto la Direzione nomina un Project Manager.
Bisogna allora focalizzarsi sui passi da seguire:
1. Il Project manager crea un Gruppo interfunzionale (Marketing, Vendite.Finanza, R&S, Produzione. Engineering, Logistica, Post-vendita), cui affida secondo le conoscenze di ciascuno l’obiettivo del nuovo prodotto e le prime indicazioni del mercato cui rivolgersi. Insieme viene definito il piano tempificato di realizzazione: dalla ricerca delle idee, alla definizione delle funzioni/caratteristiche, alla progettazione, alla realizzazione del/dei prototipi e le prove di funzionalità successive.
2. In base all’obiettivo il gruppo ricerca, raccoglie, formula delle idee, utilizzando la tecnica del brain storming. Le idee devono essere sempre complete dei dettagli necessari per la loro valutazione.
3. Al termine del brain storming il gruppo le valuta e le approfondisce per scegliere quella o quelle che rispondono meglio all’obiettivo.
4. In base all’idea o alle idee prescelte, il gruppo definisce le funzioni/caratteristiche del nuovo prodotto, in modo da poter indicare i gruppi funzionali necessari per rendere l’idea realizzabile, e che dovrà rispettare le aspettative dei futuri clienti per gli aspetti funzionalità, manutenibilità, costi di gestione presso il cliente(post-vendita) e prezzo di vendita. Ipotizza il costo di ciascun gruppo.
5. Il gruppo per facilitare la progettazione, utilizza la mappa AVP sia per costificare le funzioni (tenendo conto del costo del gruppo/gruppi che le supportano) sia per prioritizzarle, evidenziando così quelle su cui la progettazione deve maggiormente concentrarsi. Evidenzierà altresì il rischio che l’applicazione di certe funzioni può creare in fase di costruzione e/o di utilizzo presso il cliente.
6. Il Marketing e le Vendite sono messe così in grado di valutare un prezzo di vendita e le quantità vendibili nel ciclo di vita del prodotto, calcolando un budget di vendita da cui, considerato il margine aspettato, il gruppo definisce il budget disponibile per ogni funzione aziendale interessata per studiare e gestire il nuovo prodotto.
7. Alla R&S spetterà un certo budget, che dovrà essere utilizzato per coprire i costi di progettazione e di costruzione e le prove del/dei prototipi.
8. La R&S potrà iniziare la progettazione e con l’aiuto dell’engineering e dell’ufficio acquisti terrà sotto controllo i costi, pur soddisfacendo tutte le funzioni/caratteristiche del prodotto. E’ ovvio che il progettista per rispettare i costi delle funzioni dovrà ricercare soluzioni innovative, sia nella scelta dei materiali che nelle soluzioni progettuali, al fine di ottenere i costi voluti.
9. Al termine della Progettazione potrà essere costruito il prototipo, in modo da testarne la funzionalità, la manutenibilità. Potranno essere tratti suggerimenti per un miglioramento complessivo. Le prove, in molti casi, sono eseguite presso un primo cliente con l’assistenza di un tecnico dell’Azienda.
10. Il Project Manager periodicamente verificherà il rispetto del piano concordato sia per il rispetto dei tempi e dei costi. Per le eventuali variazioni aiuterà gli interessati a prendere ed applicare i miglioramenti.
b. Dal Prototipo Alla Preserie
Passare dal prototipo alla preserie, tenendo conto dei suggerimenti scaturiti durante le prove del prototipo, è necessario applicare alcune tecniche consolidate che permettono di ridurre i costi, riducendo il time to market. In dettaglio: -DFA – Design for Assembly – che ha lo scopo di calcolare l’indice di efficenza dell’assemblaggio con la formula DFA = tmin X Nmin/TA dove tmin è il tempo minimo, Nmin è il numero minimo di componenti e TA il tempo assegnato. La valutazione dei tempi va eseguita con MTM-UAS.
– DFM – design for manufacturing – mediante il quale privilegiare l’utilizzo di materiali/componenti standardizzati, l’utilizzo di processi semplice ma affidabili e non variabili, la scelta di tolleranze adeguate.
– DFMEA – Design FMEA – con l’obiettivo di verificare le modalità di guasto effettive e potenziali, gli effetti conseguenti misurandone la gravità e la frequenza e suggerendo le modalità per eliminarli, al fine di evitare che il progetto comprenda una carenza tale da causare una inaffidabilità.
– DOE – Design of experiments – che si prefigge di ridurre I costi della sperimentazione in tutto il ciclo di vita del prodotto utilizzando metodologie statistiche, riducendo il time to market.
IV – LA VARIETY REDUCTION vs IL SOGNO
Il sogno del cliente consiste nel produrre i suoi prodotti solo nella quantità che il mercato chiede, riducendo se non eliminando le giacenze di magazzino, pur mantenendo una scorta di sicurezza per rispondere a richieste estemporanee. Per ottenere questo obiettivo occorre progettare i prodotti in modo che per il passaggio da un prodotto ad un altro l’attrezzaggio sia il più rapido possibile: Questo obiettivo si ottiene applicando la VR – Variety Reduction che porta a progettare prodotti con una larga base comune, su cui facilmente accoppiare le parti (variabili) che permettono di ottenere prodotti diversi con tempi di attrezzaggio brevi ma sicuri, come riferimenti comuni eguali per gli accoppiamenti. Per applicare la VR si deve considerare il primo prodotto della famiglia, studiato e progettato con l’AVP, poi occorre elencare i prodotti della famiglia da ottenere, operando secondo le fasi seguenti:
Fase 1. Valutare in cosa consiste, nell’ambito della di prodotti da produrre su quella macchina/linea, la diversità da un prodotto ad un altro: ad es. le dimensioni.
Fase 2. In base alle diversità dei prodotti da produrre, si devono esaminare i gruppi che devono essere modificati, in qualche caso riprogettandoli, al fine di creare per ciascuno una base comune (gruppo base) , cui montare tutti i codici (variabili) necessari per poter produrre i prodotti della famiglia.
Fase 3.
Figurativamente si crea così un triangolo rovesciato dove la base è in alto e riporta tutti i prodotti della famiglia e all’interno vengono posti le parti e i gruppi base.
