Migliorare l’efficienza produttiva tramite i metodi Lean e Kaizen - Industry 4 Business

Innovazione industriale

Migliorare l’efficienza produttiva tramite i metodi Lean e Kaizen

Dal punto di vista produttivo, i tempi giornalieri di avvio e spegnimento dell’impianto sono stati abbattuti del 40%. Il tempo di set-up e spegnimento è passato da una media di 2 ore giornaliere a circa 80 minuti. L’iniziativa ha anche cambiato la “cultura” all’interno dell’azienda

25 Gen 2021

Serena Guerra

Marketing & Communication Manager di AzzurroDigitale

Per rispondere alle sfide internazionali, alcune aziende italiane hanno messo in campo progetti “Lean & Digital”. L’obiettivo è duplice: individuare e monitorare le variabili critiche di processo, in modo da porre sotto controllo l’impianto e aumentare l’efficienza di produzione, acquisendo contemporaneamente conoscenza per lo sviluppo di nuove ricette; in secondo luogo, calcolare gli indici di efficienza e avviare su di essi un processo interno di miglioramento continuo applicando la metodologia Kaizen.

Un caso pratico: una azienda del Triveneto

P3 è tra i principali player mondiali nel settore dei sistemi di distribuzione centralizzata dell’aria attraverso i canali preisolati. Situato nel dinamico panorama produttivo del triveneto, conta due linee di produzione in continuo, con una capacità produttiva di oltre 7 milioni di metri quadrati di pannello all’anno.

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Il reparto ductal, in particolare, è un impianto a ciclo continuo costituito da uno stadio iniziale che attraverso la miscelazione di componenti chimici secondo una determinata ricetta, stende uno strato di miscelato su un foglio continuo inferiore di alluminio preisolato o carta. Sopra lo strato di miscela viene steso il secondo foglio di alluminio o carta. Il processo di catalizzazione inizia immediatamente, mentre il pannello entra nel forno di riscaldamento per la maturazione. All’uscita dal forno, una taglierina a passo taglia il laminato continuo in pannelli di misura standard che vengono accatastati da un operatore all’uscita e quindi inviati all’imballatrice per il successivo immagazzinamento. L’operatore esegue dei controlli qualità (estetici e dimensionali) scartando i pannelli non conformi.

Si è notato però, che, a parità di input e regolazioni, il prodotto finito presentava diversità, in alcuni casi generando scarto. Inoltre, la miscelazione dei componenti, oggi fatta manualmente, genera incertezza sulla precisione della ricetta stessa, rendendo difficile capire quale fosse la causa della variabilità della qualità produttiva.

La direzione aziendale ha dunque ritenuto necessario migliorare il processo produttivo dell’impianto, in termini di ripetibilità e qualità finale: Il responsabile operations di P3 ha deciso di affidarsi a dei professionisti per introdurre le tecniche e i metodi tipici della Lean, per verificare e misurarne l’efficienza e iniziare a trasmettere, all’interno dell’azienda e in tutti i reparti, la filosofia Kaizen.

Un progetto Lean sviluppato in tre fasi

Fase 1: analisi con Digital DOE

La prima fase di analisi è stata condotta con l’approccio Digital DOE (Design of Experiment). La metodologia Design Of Experiment si prefigge di indagare le relazioni tra cause ed effetti, e dunque, di individuare le variabili di processo, comprendere il funzionamento dell’impianto e capire come migliorarne le prestazioni. Con il DOE tradizionale, la ricerca di tali correlazioni avviene attraverso un’attività sperimentale, che solitamente è lunga, onerosa e, in caso di test condotti su impianto produttivo, va ad inficiarne pesantemente la produttività. Con l’approccio digital, invece, tale attività viene resa più efficiente e più efficace, tramite una raccolta di dati automatica, maggiore e qualificata.

Fase 2: campagna misure

Definiti i parametri da monitorare, è iniziata la fase 2, con l’obiettivo di arrivare alla completa digitalizzazione dell’impianto. È stata dunque avviata una campagna misure, durante la quale decine di parametri di processo, prelevati dai plc delle macchine che costituiscono l’impianto, sono stati salvati in un data lake ogni 5 secondi. Ulteriori eventi, quali scarti o dichiarazioni di seconda scelta, cambi ricetta o settaggi, rallentamenti, fermate con causali venivano allo stesso modo registrati in un unico sistema.

L’analisi ha messo in luce come l’impianto presentasse concrete opportunità di miglioramento: facendo riferimento ai 3 fattori dell’OEE (disponibilità, velocità e qualità), l’indicatore maggiormente penalizzato era la disponibilità. Mentre velocità e qualità non rappresentano criticità elevata, la disponibilità è stata valorizzata al 74,4%, molto inferiore rispetto al benchmark di una produzione in linea che solitamente si aggira sul 90%. In aggiunta, l’indagine ha rilevato che le cause principali di tali risultati fossero due: l’avviamento e lo spegnimento dell’impianto, che complessivamente avevano una durata pari a 2 ore al giorno.

Applicazione degli strumenti Lean per l’aumento dell’efficienza (Smed/Kaizen)

Nello stesso periodo, P3 stava muovendo i primi passi verso l’applicazione del Lean Thinking.

Il desiderio da parte del management di adottare tecniche Lean e la possibilità di vedere dei risultati sul campo, ha dato vita al progetto Smed. L’obiettivo era quello di ridurre il tempo di avvio e spegnimento dell’impianto di produzione continua Ductal, al fine di liberare capacità produttiva.

Lo SMED (Single Minute Exchange of Die) è una classica metodologia Lean che permette di ridurre i tempi dedicati alle operazioni di set up. Questo avviene attraverso 4 step fondamentali:

  • Distinzione tra attività interne (operazioni che devono essere eseguite a impianto fermo) ed esterne (operazioni che possono essere effettuate a impianto in funzione).
  • Trasferimento delle attività esterne fuori dal tempo di cambio prodotto, in modo che vengano effettuate impianto acceso.
  • Semplificazione delle attività interne.
  • Parallelizzazione delle attività.

Una seconda parte importante è stata l’adozione dell’approccio Kaizen (miglioramento continuo) coinvolgendo tutti gli operatori del reparto. È stato infatti introdotto il “flash meeting quotidiano”, un momento di confronto sulle criticità in corso. Durante il flash meeting le persone portano le loro criticità, vengono aperti dei “Kaizen” (ovvero, azioni di miglioramento) che vengono gestiti con approccio PDCA (Plan-Do-Check-Act).

Entrambe le iniziative (Smed e Kaizen) hanno qualcosa in comune: dati in tempo reale, indicatori calcolati automaticamente e semplicemente dagli operatori, numeri e cifre su cui progettare soluzioni.

I risultati del progetto Lean e Kaizen

È possibile analizzare i benefici ottenuti dal progetto Lean e Kaizen sotto 3 differenti prospettive: economica, produttiva e di clima e cultura aziendale.

Dal punto di vista produttivo, grazie al progetto Smed, i tempi giornalieri di avvio e spegnimento dell’impianto sono stati abbattuti di un 40%, arrivando a un indice di disponibilità massimo di 88,6%, con un aumento del 14,2% rispetto al dato di partenza. Il tempo di set-up e spegnimento impianto è passato da una media di 2 ore giornaliere a circa 80 minuti. L’avviamento è passato da una media di 90 minuti a una di 50 minuti. Tali risultati hanno un impatto economico diretto, portando un risparmio importante.

lean kaizen

Dal punto di vista della cultura aziendale, il progetto Lean e Kaizen ha visto fin da subito il pieno coinvolgimento degli operatori di linea e ha permesso di creare un clima di maggior condivisione e comunicazione in reparto. La digitalizzazione e l’adozione di strumenti di semplice utilizzo per la visualizzazione degli indicatori in tempo reale hanno permesso di condividere con tutto il reparto una linea di partenza fatta di Kpi da migliorare, creare un obiettivo comune e misurarne giorno per giorno il miglioramento.

L’attività di digitalizzazione iniziata con lo Smed e proseguita con il Kaizen sta dando i suoi frutti di lungo periodo: i numeri mostrano una tensione al miglioramento tangibile, seppur fatto di piccoli passi, stabile e continuo.

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Serena Guerra
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