Mechanical Engineering - Gestione dei Sistemi Produttivi e Logistica

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Appello 21 Giugno 2021 - Gestione dei Sistemi Produttivi e Logistica – Matteo Casadio Strozzi Domand e teoria: 1. Cicli produttivi complessi, flussi di materiale variabili in funzione del processo produttivo, alta flessibilità tecnologica... stiamo parlando di: JOB SHOP ; 2. Spiegare il significato di Kanban ed il suo scopo : il Kanban è un cartellino utilizzato nei sistemi di produ zione pull, per gestire il flusso produttivo in termini di quantità e sincronizzazione dei flussi di materiale. Il Kanban viene spicc ato dalla fase a valle, gestendo così la produzione della fase immediatamente a monte. Lo scopo del Kanban è garantire il flusso della produzione coordinato con la domanda dell ’ultima fase, quindi del cliente. 3. In caso di pallet sovrapponib ili, movimentazione semplificata e giacenza voluminosa, la soluzione ideal e potrebbe essere : Stoccaggio a catasta, con prelevamento LIFO ; 4. Le scaffalature compattabili sono caratterizzate principalmente da: Elevata saturazione superficiale (CUS) ed alto costo di impianto, ideali per prodotti a bassa rotazio ne ; 5. Punto nevralgico di un sistema di distribuzione in cui non sono previste scorte, ma solo attività di smistamento e coordinamento degli ordini : Transit point ; 6. Spiegare la relazione fra OEE e Bix Six Losses : L’OEE (Overall Equipment Effectiveness) misura l ’efficacia del sistema produttivo nell ’utilizzare il tempo di apertura dell ’impianto. Le Six Big Losses (Set -up, Guasti, Rallentamenti, Microfermate, Non confor mità e avviamento) sono eventi che detraggono tempo utile per la produzione e, perciò, fanno diminuire il valore dell ’OEE; 7. In che modo gli standard favoriscono il miglioramento dei processi produttivi? Gli standard sono alla base del miglioramento dei processi produttivi perché determinano delle abitudini che fissano il mod us operandi che ogni persona deve rispettare. In questo modo un eventuale miglioramento del processo impatta sulla generalità delle operations, sviluppando un miglioramento per tutta l ’azienda; 8. Spiegare la differenza fra frozen period, slushy period ed open period : a. Frozen period: periodo in cui mix e volumi produttivi sono determinati , per evitare nervosismo del sistema MRP o di pianificazione utilizzato . E ’ il periodo più prossimo al momento della pianificazione o della produzione ed ha una durata limitata (generalmente se ttimana) ; b. Slushy period: periodo successivo al frozen period, di durata più ampia del frozen (normalmente mensile) in cui si permette una certa flessibilità (generalmente di mix) alla domanda, garantendo in ogni caso i volumi produttivi ; c. Open period: periodo successivo allo slushy period, di durata ampia e variabile (non oltre i tre - sei mesi) in cui si hanno indicazioni sui volumi produttivi non vincolanti; 9. Pianificazione organica della catena produttiva, gestione delle scorte in funzione di una previsione di vendita e verifica tempestiva del rispetto del piano di produzione. Si sta parlando di: Pianificazione push ; 10. Cosa si intende per sorting? Attività a valle del picking e packing, in cui gli ordini vengono smistati per direzione , area geografica di consegna o vettore di consegna; Esercizio Numerico 1 La Etron è un'azienda che lavora 6 gironi la settimana su due turni di otto ore, per tutte le 52 settimane dell'anno. L'anno scorso ha subito scioperi per un totale di 5 giorni. L'impianto oggetto di studio è stato anche fermo due giorni per mancanza del numero minimo di persone che sono necessarie per svolgere correttamente le mansioni. L'impianto è tipicamente un collo di bottiglia, ed è alimentato da una macchina che risulta ferma circa 1 girono al mese. Lo stesso impianto è rimasto in stato di guasto per il 5% del POT (Plant Operating Time), anche se il piano di manutenzione preventiva prevede due settimane di fermo completo per due volte all'anno. Nello stesso period o sono stati prodotti 750.000 pezzi a lotti di 5000 pezzi. L'attrezzaggio della macchina occupa tre operatori per circa 90 minuti. Ci sono stati problemi di rallentamenti alla produzione che hanno impattato per un totale di 200 ore. Il ritmo produttivo è d i 250 pezzi all'ora e la difettosità finale della produzione pari al 4%. Determinare il tempo necessario per la produzione (sola produzione) : - Le quantità da produrre sono 750.000/(1 -4%) = 781.250. - I lotti totali sono= 781.250 / 5000 = 156,25 -> 157 - Quindi verranno prodotte 157 x 5.000 unità = 785.000 unità - Tempo di produzione = 157 lotti x 5.000 pz /lotto / 250 pz /ora = 3.140 ore Determinare il tempo necessario ai set -up : - Tempo set -up = 157 lotti x 90 min / lotto / 60 min / ora = 235,5 ore Calcolare, secondo il modello OEE, l'Affidabilità dell'impianto: Appello 21 Giugno 2021 - Gestione dei Sistemi Produttivi e Logistica – Matteo Casadio Strozzi A = (POT -TMo -TM -TPr-TG -TS -TMm)/(POT -TMo -TM -TPr)= (4912 -0-384 -0-245,6 -235,5 -192)/(4912 -0-384 -0) = 85,13% Calcolare, secondo il modello OEE, la Produttività (Performance) dell'impianto: P = ( POT -TMo -TM -TPr-TG -TS -TMm -TO -TOO) /(POT -TMo -TM -TPr-TG -TS -TMm ) = (4912 -0-384 -0-245,6 -235,5 - 192 -2x8x2 -200 )/ (4912 -0-384 -0-245,6 -235,5 -192) = 93,98% Calcolare, secondo il modello OEE, l'indice di Qualità dell'impianto: Q = TPb/(TPb+TPs)=(1 -scarti)=96% Calcolare l'OEE: OEE = A x P x Q = 76,81% Ca lcolare la Saturazione dell'Impianto S = TPN/PTL = (POT -TS c-TO -TMo -TMm -TG -TM -TS -TOO) /(POT -TSc -TO -TMo -TMm -TG -TM)= (4912 -(5+2)x(8x2) -0- 192 -245,6 -384 -235,5 -200)/(4 912 -(5+2)x(8x2) -0-192 -245,6 -384)= 89% Considerando ora le ore necessarie alla produzione (prodotti buoni, non conformi, set up ed altre voci tipicamente produttive), quale sarebbe la possibile valutazione della "Saturazione" dell'impianto? S = (TPb +TPs +TS +TOO)/(POT) = (3140 +200 +2 35) /(4912) = 72,79% I due numeri coincidono ? Perché ? Non possono coincidere per l ’esistenza di insaturazione dell ’impianto (mancanza ordini) e per le diverse voci considerate. Si potrebbe ridurre il numero di turni e soddisfare ugualmente la domanda senza ricorrere ad outsourcing? No. La saturazione è troppo alta per ridurre il numero di turni e soddisfare la domanda. Esercizio Numerico 2 Il magazzino in figura prevede di utilizzare normali carrelli a forche retrattili con spazio di manovra pari almeno a 2,8m. I pallet da stoccare sono alti 1,6 metri e si vuole lasciare 0,2 m per un’agevole operazione. Tutti le parti utilizzate per la produzione del ma gazzino hanno spessore 10 cm. Si supponga che i carrelli si muovano a 7,2 km /h e che la velocità per i movimenti a vuoto sia pari a 0,6 m/sec, mentre per quelli con le forche occupate sono precauzionalmente limitati a 0,3 m/sec. Il tempo fisso di apertura e chiusura degli ordini sono, rispettivamente, di 15 e di 10 secondi. Il magazzino è alto 11 metri. L'altezza massima raggiungibile con il carrello è di 9 metri. Le unità di carico prevedono 4 palleto affiancati ognuna. I pallet son o Europallet (80 x 120). Si sappia che le bocche di carico sono distribuite lungo il lato di 80 mt. Informazione suppletiva durante l ’esame: esiste un corridoio largo 10 metri per l ’allestimento ordini lungo la dimensione di 80 metri di lunghezza. Indicare il numero di livelli del magazzino : h magazzino / (pallet + spazio + scaffale)= 11 / (1,6+0,2+0,1) = 5,78 -> 5 Altezza raggiungibile dal transpallet: 9 metri. Il V livello è a 190 cm x 4 +10 cm= 7,70 metri quindi raggiungibile dal transpallet. Indicare la larghezza del modulo (dimensione perpendicolare al senso di percorrenza del corridoio) : agio + pallet + corridoio + pallet + agio = 0,1+1,2+2,8+1,2+0,1 = 5,4 m Indicare la profondità del modulo (dimensione parallela al senso di percorrenza del corridoio) : montante + agio x 5 + pallet x 4 = 0,1 + 0,2 x 5 + 0,8 x 4 = 4,3 m Indicare il CUS : ogni modulo porta 4 x 2 x 5 = 40 pallet su una superficie di 5,4 x 4,3 = 1,72 pp/m 2 Calcolare il CUS del magazzino completo Numero di moduli per corridoio = lunghezza disponibile / prof modulo = (100 -10 -2,8x3 )/4,3 = 18,98 > 18 (sarebbe stato utile ridurre l o spazio iniziale per inserire un modulo in più!) Appello 21 Giugno 2021 - Gestione dei Sistemi Produttivi e Logistica – Matteo Casadio Strozzi Numero di corridoi = 80/5,4 = 14,81 > 14 … anche in questo caso l ’arrotondamento non è vantaggioso. CUS = 14 x 18 x 4 x 2 x 5 pallet / (100 x 80) = 10.080/ 8000= 1,26 pp /m 2 Calcolare il tempo necessario per lo spostamento Percorso orizzontale (con fronte di carico continuo) = 2 *((100 -10)/2+80/3)=143,33 m Velocità = 2m /sec Tempo = 71,67 sec Calcolare il tempo totale missione Tempo missione = 71,76 + T fissi + Tempo sollevamento = 71,67+25+ 16, 89 = 113, 56 sec Calcolare il numero di missioni che in ogni turno un carrello può svolgere, con una saturazione massima dell'85% 8 ore lav orative, con 85% di saturazione = 24480 sec Missioni = 24480 sec / 113,56 sec / missione = 215,57 > 215 missioni Ipotizzando che il software riesca ad abbinare ogni missione di carico con una missione di carico con una distanza massima fra le due ubicazioni (una di carico e la seconda di scarico) di 20 metri. Indicare il numero di missioni che ogni carrello può svolgere al turno con una saturazione dell'85% Il tempo della missi one diventa = tempo missione + spostamento (20 metri) + seconda salita e discesa = 113,56 + 10 + 16,89 = 140,45 sec Missioni = 24480 sec / 140, 45 sec = 174,3 equivalenti a 348,6 semplici Esercizio Numerico 3 La Etron, per allargare la capacità produttiva, intende comprare una nuova macchina. La banca che emetterà il leasing vuole un pagamento del 10% di interessi all'anno. La restituzione del capitale avviene alla fine del prestito, e potrebbe portare all'aper tura di un mutuo. Il valore del prestito è di 500 k€. Grazie a questo investimento, la Etron potrà ridurre la giacenza delle scorte del 40% (attualmente il valore medio mensile delle scorte è di 100k€ e sono mantenute grazie ad un mutuo chirografario al 12 %, che verrebbe ridotto). Per poter condurre la macchina, un operatore attualmente già assunto (costo 45k€ annui) e dovrà sovrintendere le attività di alimentazione di due operai interni (costo di 35k €) che verranno sostituti nelle mansioni da due interin ali (costo annu interinale 23k€). Lo studio che ha valutato la possibilità tecnica dell'installazione della macchina è costato 45k€, ed ha evidenziato la necessità di ammodernare alcuni degli impianti aziendali (aria compressa e fondamenta) per un valore d i 100.000 €, che verrebbero aggiunti al prestito emesso dalla banca al 10%. La banca ha però richiesto che oltre agli interessi, ogni anno la Eltron restituisca 1/10 del capitale prestato (gli interessi vengono calcolati in ogni caso sul totale del prestit o). La nuova macchina permetterebbe di aggiungere volumi produttivi pari a 25.000 pezzi all'anno, con un contratto in esclusiva per 10 anni, di un prodotto che sarebbe venduto a 13 € al pezzo i cui componenti costano circa 6,5 €, con un aumento del consumo annuo di energia elettrica di 3.000kWh, attualmente il contratto prevede un costo fisso annuo di 56000€ indipendentemente dal consumo. Il livello di difettosità previsto è del 2,5% con lotti minimi e multipli di 50 pezzi. Le manutenzioni annuali necessari e per il mantenimento delle prestazioni richiederanno l'intervento di personale specializzato del fornitore della macchina, la cui fee giornaliera è pari a 650 €. Le manutenzioni dureranno complessivamente 10 giorni, considerando l'utilizzo contemporaneo d i 3 tecnici. Il costo del sovrintendente è un costo differenziale? NO , è già assunto e SI, se fa straor dinari. Sono entrambe corrette. Determinare il costo annuale del personale necessario per la produzione : SOVRINTENDENTE + OPERAI = 45k + 2 x 35k = 110 k. Visto che la domanda non indicava il solo personale “interno ” è stata ritenuta corretta anche la soluzione che includeva il pe rsonale esterno per il SET -UP, raggiungendo la cif ra di 134,5k. Calcolare il costo annuale differenziale del personale necessario per la produzione : 46 k solo il personale esterno. Calcolare il costo differenzi ale del personale di produzione (domanda duplicata). 46 k Calcolare la margin alità annua della nuova produzione: il margine della produzione è inteso come la differenza fra guadagni e costi di produzione. Quindi, nell ’accezi one più corretta, sarebbe: Appello 21 Giugno 2021 - Gestione dei Sistemi Produttivi e Logistica – Matteo Casadio Strozzi - Volume vendite x prezzo di vendita = Fatturato = 25 .000 x 13 = 325.000 € - Volume prodotto (arrotondato al lotto minimo) x costo = Costo = 25.000/(1 -5%) x 6,5 € = 26350 x 6,5 = 171.275 € - Margine = 153. 725 € Calcolare il costo differenziale del progetto (calcolo su base annuale): - Manodopera differenziale: 23kx2=4 6 k € - Manutenzioni differenziali: 10 x 3 x 650€ = 19,5 k€ - Riduzione costo scorte: 100k x 12% x 40% = -4.800€ - Costo per ammodernamento = 10k - Restituzione del capitale = 1 0k TOTALE = 80,7 k€ Consigliereste di ampliare il sistema produttivo? SI : un margine annuo di 153k € riesce a ripagare completamente i costi differenziali complessivi del progetto . Quindi il progetto è vantaggioso per l’azienda.