La produzione non riguarda solo lo spostamento di metalli o l’assemblaggio di parti. È un processo di trasformazione complesso che trasforma le materie prime in prodotti finiti e servizi. Fondamentalmente, qualsiasi sistema di produzione si basa su tre input fondamentali: lavoro, capitale e terra. Questi sono fattori di produzione. I responsabili della produzione spesso suddividono ulteriormente il tutto in “cinque M”: uomini, macchine, metodi, materiali e denaro. Quando guardi il quadro più ampio, vedi flussi fisici di materiale e informazioni che si muovono attraverso il sistema. Questi flussi sono limitati dalla capacità. Se il sistema non è in grado di gestire il volume, le aspettative non verranno soddisfatte.
Colli di bottiglia nascosti nella produzione
La capacità è solo metà della storia. La qualità rappresenta un limite rigido per la produzione. Affinché un prodotto possa essere considerato di successo, deve soddisfare standard oggettivi. Questi includono aspetto, prestazioni, durata e facilità di manutenzione. Importante è anche la puntualità della consegna. Ciò vale anche per il costo e la qualità della documentazione. Il controllo di queste variabili è responsabilità primaria dei responsabili della produzione. È necessario bilanciare il flusso di beni fisici con il flusso di informazioni. Le pratiche burocratiche non sono solo burocrazia. Trasporta informazioni che mantengono il flusso fisico in carreggiata. Quando i canali di informazione vengono bloccati, la produzione fisica si ferma.
Definizione del sistema di produzione batch
Esistono tre tipi principali di sistemi di produzione: sistemi di produzione batch, continui e a progetto. Il sistema batch si caratterizza per la sua flessibilità. Utilizza attrezzature generiche per produrre piccoli volumi di produzione. Ogni lotto può avere specifiche completamente diverse da quelle successive. Questo tipo di sistema è spesso chiamato sistema di produzione batch. Una certa quantità di prodotto attraversa una o più fasi come un’intera unità. L’intero volume viene creato simultaneamente alla fine del ciclo.
Pensa a strumenti speciali. O macchinari edili pesanti. Questi non vengono creati in flussi infiniti. Sono costruiti in lotti. Anche gli alimenti trasformati seguono questo schema. Nel settore dei servizi, le compagnie di assicurazione utilizzano sistemi batch per elaborare i sinistri. Ogni reclamo è un “lotto” con dettagli unici. Il sistema li elabora in gruppi, non individualmente. Questo approccio consente versatilità. Sacrifica l’efficienza ad alto volume dei sistemi continui per l’adattabilità.
Perché la flessibilità è più importante del volume
I sistemi continui trasportano le merci in un flusso ininterrotto. I sistemi di progetto si occupano di singoli progetti di grandi dimensioni. I sistemi batch sono nel mezzo. Offrono un compromesso. Raggruppando insieme attività simili, ottieni una certa efficienza. Tuttavia, mantieni la possibilità di modificare la configurazione tra batch. Questo è importante per i settori in cui la domanda fluttua. O dove è necessaria la personalizzazione.
Il compromesso è chiaro. Perdi la velocità della produzione di massa. Acquisisci la capacità di affrontare la complessità. Un’officina, come vengono anche chiamati i sistemi batch, prospera grazie a questa varietà. Non sono necessari macchinari specializzati e monouso. Utilizza strumenti che possono cambiare attività. Ciò riduce la necessità di massicci investimenti di capitale in attrezzature specializzate. Tuttavia, per far fronte ai cambiamenti sono necessari lavoratori qualificati. Il manager deve pianificare attentamente. È necessario controllare il sistema per garantire risultati accettabili. Se il flusso di dati fallisce, il batch si interrompe. Se la qualità peggiora, l’intero lotto potrebbe essere rifiutato.
Il ruolo dell’informazione nella produzione fisica
I flussi fisici sono visibili. Puoi vedere i materiali in movimento. Tuttavia, i flussi di dati sono invisibili e tuttavia altrettanto critici. Sono coinvolti in ogni movimento fisico. Senza informazioni precise il sistema perde la rotta. La capacità del canale informativo può diventare un collo di bottiglia. Limita la capacità del sistema di soddisfare le aspettative prestazionali tanto quanto la capacità fisica. Pianificazione e controllo sono gli strumenti per gestirlo. I responsabili della produzione devono supervisionare sia i flussi materiali che quelli immateriali.
Considera le implicazioni in termini di costi. I sistemi batch hanno spesso costi unitari più elevati rispetto ai sistemi continui. Ma riducono il rischio di inventario. Non hanno enormi scorte di prodotti finiti. Producono in base alla domanda. Ciò corrisponde ai principi snelli. Riduce al minimo gli sprechi. Ma richiede un coordinamento preciso. Un errore batch può ritardare l’intero ciclo. Il sistema deve essere agile. Deve adattarsi rapidamente.
Come si inserisce tutto ciò nell’industria moderna?
La produzione in batch è ovunque. È nelle sostanze chimiche speciali che alimentano i tuoi dispositivi elettronici. È negli alimenti trasformati sul tuo scaffale. È nelle macchine personalizzate utilizzate nelle fabbriche. Anche i servizi ne fanno affidamento. Le richieste di indennizzo assicurativo, gli esami medici e le cause legali vengono elaborate in batch. Ogni caso ha parametri unici. Non possono essere movimentati in una linea rigida e continua. Il sistema batch tiene conto di questa diversità. Fornisce la struttura per la variazione.
Ma non è privo di difetti. Il passaggio da un lotto all’altro può richiedere tempo. Determinare le varie specifiche richiede impegno. Questo tempo di inattività riduce l’efficienza complessiva. Il sistema deve essere ottimizzato per ridurre al minimo queste transizioni. Pianificare in anticipo può essere utile. Tuttavia, a causa della natura intrinseca della produzione in lotti, alcune inefficienze sono inevitabili. È un compromesso con la flessibilità.
La questione non è se i sistemi batch siano migliori dei sistemi continui. La questione è se si adattano al prodotto. Per articoli di grandi dimensioni, standardizzati, sistemi continui
Meccanismi di produzione continua
In un sistema di produzione continua, le merci attraversano una serie fissa di processi. A differenza dei job shop, dove ogni progetto è unico, queste linee trattano variazioni dello stesso prodotto principale. L’obiettivo è il volume. Una produttività elevata richiede macchine speciali e un rigoroso controllo del processo. Questa configurazione riduce i costi unitari. È un compromesso: sacrifichi la flessibilità a favore dell’efficienza.
I dipendenti raramente vedono il prodotto dall’inizio alla fine. Le attività sono divise in micro-segmenti. Ogni lavoratore gestisce una funzione piccola e ripetitiva. Questa divisione del lavoro accorcia il periodo di formazione. Riduce inoltre al minimo il divario di competenze richiesto per ciascuna posizione. Il risultato è un processo ottimizzato che riduce al minimo i colli di bottiglia.
I sistemi continui trasformano la produzione complessa in un esercizio ritmico e prevedibile di efficienza di massa.
Dove questo modello eccelle
Questo modello può essere visto ovunque nella vita moderna. Guarda una fabbrica di automobili. Il telaio si muove lungo la linea. Le parti vengono aggiunte in un determinato ordine. La stessa logica vale per i motori. Non sono solo automobili.
Pensa alla sezione elettronica di qualsiasi negozio. Televisori, lavatrici, personal computer: sono tutti realizzati su una catena di montaggio. La complessità del PC non ne impedisce la produzione in serie. I componenti standardizzati consentono un montaggio rapido. Il sistema presuppone che la domanda rimanga stabile ed elevata. Se la linea si ferma, i soldi sanguinano.
Questo approccio è sinonimo di produzione di massa. Non è una questione di mestiere. È una questione di scala. Le attrezzature sono progettate per una cosa: movimentare i prodotti. Se fatto correttamente, il costo unitario diminuisce notevolmente. Questo è il vantaggio principale. Tuttavia, ciò richiede ingenti investimenti iniziali in questa infrastruttura specializzata.
Modello di produzione one shot
Questi sistemi raramente si trovano separatamente. Ad esempio, nella produzione elettronica, i processi batch e continui spesso si fondono insieme. Pensa ai circuiti integrati. Migliaia di piccoli chip vengono incisi su grandi wafer di silicio in un lotto enorme. Ci vogliono decine, a volte centinaia di passi. Quindi questi circuiti larghi un millimetro vengono tagliati. Si spostano su una catena di montaggio continua, collegando altri componenti per formare il dispositivo finale.
Ma esiste una terza categoria. È un sistema di progetto. Conosciuto anche come modello “one-shot”.
Qui le risorse si uniscono per un unico scopo. Non ripetere il processo. Costruisci una nave. Un grattacielo. Un prototipo di aereo. O un supercomputer su misura. La scala è unica. La ripetizione è zero.
Questa unicità crea un problema speciale. I parametri di efficienza standard falliscono qui. Non è possibile ottimizzare il volume se il volume è uno. Pertanto, sono state sviluppate tecniche di gestione speciali. Il loro unico compito è evitare che i costi vadano fuori controllo. Senza un rigoroso controllo del progetto, una realizzazione una tantum può facilmente superare il budget.
“A causa dell’unicità dei sistemi di progetto, sono stati sviluppati metodi di gestione speciali per mantenere i costi di produzione a un livello adeguato.”
Come si valuta l’incertezza? Questa è una sfida fondamentale. Non stai vendendo una merce. Stai gestendo un evento complesso che non può essere ripetuto. Il margine di errore è sottile. La posta in gioco è molto alta. E quando è finito, è finito. Nessuna seconda corsa. Nessuna scorta di riserva. Solo il prodotto finale è lì e viene pagato.
Gli spaziosi interni del Vehicle Assembly Building del Kennedy Space Center in Florida sono dominati dallo Space Shuttle Atlantis sospeso. Non è solo spazio di archiviazione. È stata la fase della sintesi meccanica più complessa della storia umana.
La navetta rimase sola e attese i suoi compagni. Presto sarà combinato con un enorme serbatoio di carburante esterno e due razzi a combustibile solido. Questo processo di assemblaggio è l’ultimo passaggio fisico prima della preparazione del volo.
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VAB dispone di circa 3,7 milioni di metri cubi di spazio inutilizzato. All’interno di queste mura ci sono circa 130 milioni di piedi cubi d’aria. Si tratta di una cattedrale industriale progettata per contenere oggetti del peso di migliaia di tonnellate, che arrivano fino alle stelle.
Il VAB dispone di circa 3,7 milioni di metri cubi di spazio, originariamente progettati per la gigantesca navicella spaziale Apollo-Saturn V.
Ken Thornsley/NASA
