LEAN THINKING E THEORY OF CONSTRAINT

Caso Studio di Implementazione

Box Marche SpA dal 1969 produce scatole, espositori, fasce, astucci, display in cartoncino teso e ondulato. Nel 2009 l’azienda ha iniziato il suo percorso di trasformazione dell’organizzazione e dei processi con un forte committment da parte del CEO, che ha sposato, e con costanza portato avanti, i principi del Lean Thinking trasmettendo al gruppo di lavoro grande entusiasmo e fiducia nella metodologia, recepita dall’azienda come strategia operativa.

Gli obiettivi di progetto erano di migliorare il servizio al cliente (rapidità e puntualità) e ridurre le scorte (in particolare del WIP) per liberare spazi e risorse.

I principali prodotti di Box Marche vengono trasformati attraverso 3 principali lavorazioni interne (Fig. 1) e, per alcuni prodotti, l’utilizzo di lavorazioni esterne.

La situazione iniziale presentava un alto valore di scorte di semilavorato, concentrata in particolar modo prima della lavorazione ‘C’. Inoltre non era possibile mantenere stabilità nella programmazione della produzione, che veniva spesso rivista nel breve ricorrendo a straordinari non pianificati.

L’obiettivo perseguito dalla programmazione di produzione era di raggiungere la più alta saturazione possibile di ogni centro di lavoro, riducendo il numero di set up necessari e producendo tutto il fabbisogno in un unico lotto (o nel minor numero di lotti) indipendentemente dall’effettiva spedizione al cliente.
Si effettuava quindi la schedulazione del centro di lavoro ‘A’ fino a completa saturazione, per poi passare a saturare il centro di lavoro ‘B’ ed infine saturare il centro di lavoro ‘C’. Con questa modalità veniva saturato l’impegno degli impianti e degli operatori in modo continuativo. La lavorazione del lotto successivo veniva chiamata dalla disponibilità del centro di lavoro.
Questa logica tende a favorire l’ottimizzazione locale dell’unità produttiva puntando ad una efficienza di singolo elemento e non di sistema.
Rappresentando le fasi di lavorazione con la relativa capacità produttiva (Fig. 2) è evidente come saturando i singoli centri il flusso del materiale ha un avanzamento irregolare (che genera WIP).

La Teoria dei Vincoli si applica attraverso un approccio strutturato in 5 fasi:
1) Identificare i vincoli del sistema
2) Sfruttare le potenzialità dei vincoli del sistema
3) Sincronizzare l’organizzazione con il vincolo
4) Aumentare le potenzialità del vincolo
5) Se il vincolo si è spostato ricominciare dal passo 1.
I vincoli di un sistema possono essere interni (struttura, organizzazione, impianti, comportamenti) o esterni (mercato).

Il Drum Buffer Rope è uno strumento di schedulazione della produzione che segue i principi della Teoria dei Vincoli al fine di utilizzare il vincolo come leva per la gestione dell’intero sistema.
Sincronizzare tutti i centri di lavoro con il ritmo dettato dal collo di bottiglia riduce la quantità di materiale immesso nel flusso ed elimina il materiale a valle dei singoli centri.
Si parte dall’individuazione del collo di bottiglia del processo, prendendolo come riferimento per stabilire il ritmo del sistema (Drum). Utilizzare la capacità produttiva di ogni singolo centro di lavoro senza considerare la velocità del centro di lavoro più lento, porta alla formazione di WIP.
La sincronizzazione dei centri di lavoro avviene traslando il piano di produzione elaborato per il processo collo di bottiglia verso il processo che rilascia il materiale nel flusso (Rope). Tale accorgimento consente di introdurre e mantenere nel flusso solo il materiale che l’intero sistema è in grado di erodere andando a ridurre e stabilizzare il tempo di attraversamento.

Il centro di lavoro individuato come vincolo diventa il punto del processo con cui viene governato l’intero sistema e la sua prestazione coincide con il risultato complessivo. Il collo di bottiglia deve quindi essere protetto tramite un Buffer di tempo che svolge la funzione di cuscinetto nel caso di eventuali ritardi che possono generarsi durante le lavorazioni dal punto di rilascio al collo di bottiglia stesso.

Il Drum Buffer è un buffer di tempo e non di materiale. Una volta elaborato il piano di produzione del collo di bottiglia, per stabilire quando rilasciare il materiale viene aggiunto al lead time del prodotto una quantità di tempo aggiuntiva. In assenza di imprevisti il materiale raggiungerà il collo di bottiglia con un anticipo pari al Drum Buffer. Nell’eventualità di imprevisti che causano ritardi, il buffer viene eroso in parte o totalmente, ma non viene inficiato il rispetto del piano. E’ evidente che la dimensione del buffer deve essere proporzionale alla variabilità del processo che lo precede.

Ogni processo ha una variabilità intrinseca che può essere ridotta ma non eliminata. Per attenuare l’effetto della variabilità dei processi a valle del collo di bottiglia si colloca un secondo buffer di tempo a protezione della spedizione, lo Shipping Buffer.
La programmazione della produzione quindi, partendo dalla data di consegna, stabilisce un tempo di attraversamento dal collo di bottiglia alla spedizione aggiungendo il tempo relativo allo Shipping Buffer e determina così la data in cui deve essere impiegato il centro di lavoro collo di bottiglia.
Continuando a ritroso, una volta pianificato il collo di bottiglia, si calcola il lead time fino al punto di rilascio, aggiungendo la quantità di tempo relativa al Drum Buffer ed arrivando a conoscere la data in cui è necessario che il primo centro di lavoro del flusso immetta il materiale.
I piani di produzione generati sono quindi 2. Il piano di produzione del collo di bottiglia ed il piano di produzione del punto di rilascio (corrispondente a quello del collo di bottiglia ma anticipato del lead time) (Fig. 3).

fig3

Era quindi necessario agire sulle logiche che governavano il processo di schedulazione della produzione, passando da un approccio focalizzato all’ottimizzazione locale ad una visione sistemica dell’azienda.
La Teoria dei Vincoli (TOC – Theory of Constraint) si fonda proprio sul principio che ogni azienda è un sistema regolato dall’interazione di molteplici processi con la presenza di un numero limitato di fattori che ne determinano le prestazioni (Vincoli – Constraints).
I vincoli diventano le leve su cui agire per controllare il sistema e orientarlo al raggiungimento dell’obiettivo.

L’obiettivo si sposta da un’ottica di ottimizzazione locale, attraverso la ricerca della completa saturazione di ogni centro di lavoro, ad una visione di sistema, in cui l’ottimizzazione dei singoli centri viene “sacrificata” a vantaggio del risultato finale dell’intero processo.

Il gruppo di lavoro, compresa e condivisa la nuova metodologia, ha strutturato il progetto di trasformazione in 5 fasi:
1) stratificazione delle tipologie di prodotto in famiglie tecnologiche simili
2) calcolo dei lead time di produzione per ciascuna famiglia divisi in 2 fasce. Lead time dal punto di rilascio al collo di bottiglia e dal collo di bottiglia alla spedizione
3) individuazione del centro di lavoro collo di bottiglia
4) realizzazione di una lavagna visuale ubicata in produzione che rappresenta il piano di produzione del collo di bottiglia e del punto di rilascio, alimentata con post it. Ciascun post it è relativo ad una commessa e riporta tutti i dati della commessa e l’impegno macchina che genera.
5) formazione a tutti gli interessati sul funzionamento del nuovo strumento

L’implementazione della metodologia TOC è molto legata al mondo del Lean Thinking.
Coerentemente con le logiche Lean Thinking di gestione Pull dei processi e abbattimento delle scorte, il Drum Buffer Rope è uno strumento con cui sincronizzare tutti i processi partendo dai bisogni del cliente bilanciando la presenza di scorte nel flusso. Le differenti logiche di gestione degli impianti favoriscono la riduzione dei lotti minimi incoraggiando quindi la riduzione dei tempi di set up. Il Visual Management è usato come strumento per la condivisione delle nuove logiche di schedulazione della produzione.

Grazie all’impegno e alla costanza di tutto il team di lavoro, il buon esito del progetto è riassunto dai seguenti risultati, raggiunti in due anni dall’avvio del progetto.

fig5