impianti industriali 8 analisi della capacità 8. analisi della capacità

Impianti Industriali
Analisi della capacità produttiva
IMPIANTI INDUSTRIALI
8 ANALISI DELLA CAPACITÀ
8.
PRODUTTIVA
Ing.
g Diana Rossi
Università degli Studi di Brescia
[email protected]
Diana Rossi - Università di Brescia
D. Rossi
1
1
Impianti Industriali
Analisi della capacità produttiva
La capacità produttiva Cp
Cp
p
=
POTENZIALITÀ
PRODUTTIVA
×
UTILIZZO
×
RESA
 La Capacità Produttiva esprime la dimensione
d ll’
dell’output
realizzabile
li
bil da
d un sistema
i
produttivo
d i
considerata su un orizzonte temporale significativo
(tipicamente l’anno)
 La Capacità Produttiva è sempre calcolata facendo
riferimento ad un ben determinato mix di produzione
 Dimensionalmente la Capacità Produttiva è espressa in
unità/periodo.
i à/
i d
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D. Rossi
2
2
Impianti Industriali
Analisi della capacità produttiva
La capacità produttiva Cp
Cp
[ ità /
[unità
periodo]
=
POTENZIALITÀ
PRODUTTIVA
[unità/ora]
O “ritmo produttivo”,
è una grandezza di
flusso e tiene conto
d ll perturbazioni
delle
b i i
generate dal fatto che
si producono prodotti
diversi sullo stesso
sistema
D. Rossi
×
UTILIZZO
[ re di utilizzo
[ore
utilizz /
periodo]
×
RESA
[%]
E’ un rapporto tra due
tempi, e tiene conto
degli elementi di
perturbazione
b i
temporale del sistema
produttivo
E’ una grandezza
adimensionale e tiene
conto degli elementi di
possibile
ibil iinefficienza
ffi i
del processo
produttivo
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3
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Analisi della capacità produttiva
La potenzialità produttiva
 L
La potenzialità
i li à produttiva
d i (o
( ritmo
i
standard)
d d)
esprime quanto è in grado di produrre una
macchina o un impianto per unità di tempo
 POTENZIALITÀ DI TARGA
Sistema monoprodotto a regime
 POTENZIALITÀ DI MIX
Variazioni del mix
di produzione
Pmix 
1
% volume produttivo del prodotto i
n
i  1 ritmo produttivo standard i [unità / ora]
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4
4
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Analisi della capacità produttiva
Le grandezze “standard”
 U
Una grandezza
d
sii dice
di
“standard”
“
d d” quando
d è
ricavata da una stima ingegneristica relativa
alle normali condizioni operative
 Riferito alla potenzialità (o al ritmo
produttivo), quindi, il temine standard
identifica un valore proprio di situazioni
diverse da quelle di collaudo e, come tale, è
numericamente inferiore al dato di
potenzialità di targa, valido in condizioni ideali
e monoprodotto
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5
5
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Analisi della capacità produttiva
La potenzialità di mix
Pmix 
Quantità
Q
tità totale
t t l prodotta
d tt (a
( dato
d t mix)
i )
tempo standard impiegato
Pmix 
Quantità totale prodotta (a dato mix)
tempo standard prodotto 1    tempo standard prodotto n
Tempo standard prodotto i 
Pmix 
Pmix 
Quantità prodotta i
Ritmo standard prodotto i unità ora 
Quantità totale prodotta (a dato mix)
Quantità prodotta 1
Quantità prodotta n

Ritmo standard prodotto 1
Ritmo standard prodotto n
1
% volume
l
produttivo
d tti del
d l prodotto
d tt i
n
i  1 ritmo produttivo standard i [unità / ora]
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6
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La potenzialità di mix
 Esempio
E
i di calcolo
l l
Prodotto 1
Prodotto 2
Ritmo produttivo standard [unità / ora]
800
600
Mix di produzione A [unità]
150
240
Mix di
d produzione
d
B [unità]
à
200
11
110
Pmix A 
Pmix B 
1
150
1  
240
1 





 

 150  240 800   150  240 600 
1
200
1  
110
1 






200

110
800
200

110
600

 

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 663,8
unità
ora
 715,4
unità
ora
7
7
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La potenzialità di mix
 Esempio di calcolo errato
Prodotto 1
Prodotto 2
Ritmo produttivo standard [unità / ora]
800
600
Mix di produzione A [unità]
150
240
Mix di produzione
M
pro uz on B [unità]
[un tà]
200
110
Pmix A  800 
150
240
 600 
 677  663,8
150  240
150  240
Pmix B  800 
200
110
 600 
 729  715,4
200  110
200  110
 Perché così è sbagliato ?
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8
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Utilizzo
Tempo solare TS
TNA
Tempo di apertura impianto TA
TNU
Tempo di utilizzo lordo TUL
TSB
Tempo di utilizzo netto TUN
TGM
Tempo produttivo lordo TPL
TSU+TFM
Impianto
chiuso
Non
utilizzo
(problemi
esterni al
sistema)
Causa esterna al
sistema
Stand-by
(
(problemi
bl
G
Guasto
esterni alla macchina
macchina)
Causa
interna al
sistema
Set up e
Set-up
fermate
minori
Causa interna alla
macchina
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T prod.
prod netto TPN
9
9
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Stati di utilizzo
Sigla
Denominazione
Tempo non
lavorato per
TNA ragioni
i i llegali
li o
per volontà
dell’azienda
TA
TNU
Definizione/contenuti
Ferie, festività, turnazioni,
situazioni
it
i i eccezionali
i
li ((alluvioni,
ll i i
terremoti, epidemie, etc.)
I i t chiuso
Impianto
hi
Tempo di
apertura
dell’impianto
Tempo in cui ll’impianto
impianto è aperto
aperto,
non necessariamente utilizzabile e
funzionante. Coincide con il tempo
massimo per cui si può pianificare
l produzione
la
d i
Impianto aperto
Tempo di non
utilizzo
Tempo in cui l’impianto non è
utilizzato p
per: mancanza materiali
a magazzino, mancanza energia o
informazioni, mancanza MdO
(sciopero, assenteismo, assemblee
sindacali) tempo per prove
sindacali),
tecniche e produzioni non vendibili
Impianto aperto,
ma non utilizzabile
per motivi esogeni
(assenza delle
condizioni
necessarie) oppure
non programmato
per produrre
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Stato
10
10
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Analisi della capacità produttiva
Stati di utilizzo
Sigla
Denominazione
Tempo di utilizzo
TUL
lordo (o teorico)
Definizione/contenuti
Tempo di apertura impianto in
Impianto aperto
bb potenzialmente
t
i l
t
cuii esso sarebbe
ed utilizzabile
utilizzabile
Tempo di
d non utilizzo
l
dovuto
d
a:
- Microassenteismo, cambio
Tempo di stand-by turno, maggiorazioni fisiologiche,
tt
dovute
d
t interferenza uomo macchina o
per attese
macchina macchina
a:
TSB Struttura sistema - Mancanza materiali a piè di
p p
chimicomacchina,, proprietà
Qualità materiali
fisiche del materiale improprie,
Logistica interna
attese servomezzi
- Tempo di stand-by in attesa
di guasto
t di altra
lt macchina
hi
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Stato
Impianto/macchin
a utilizzabile, ma
funzionamento non
richiesto o non
possibile a causa
di attese di:
operatori
operatori,
materiali, altre
macchine, altri
eventi
11
11
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Analisi della capacità produttiva
Stati di utilizzo
Sigla
Denominazione
Definizione/contenuti
Stato
Tempo per cui
Tempo di utilizzo
TUN
l’impianto/macchina è utilizzabile
netto (o effettivo)
e ne è richiesto il funzionamento
Tempo di guasto
TGM macchina (o di
manutenzione)
Funzionamento
Tempo di mancanza di
richiesto, ma
funzionalità per cause di guasto
impianto/macchina
o manutenzione
non disponibile
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12
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Stati di utilizzo
Sigla
Denominazione
Definizione/contenuti
Tempo in cui è richiesto il
funzionamento e
Tempo di
TPL
produzione lordo l’impianto/macchina è
disponibile
Stato
Funzionamento
richiesto e
possibile
Tempo non direttamente
produttivo per:
Impianto
Setup (cambio prodotto)
funzionante, ma
Cambio utensili e
impiegato in
TSU Tempo di set-up attrezzature, cambio
attività
att
tà
materiale, regolazioni a
indirettamente
seguito di cambio prodotto e produttive
materiale (shut-down e
start-up),
t t
) pulizie
li i
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13
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Stati di utilizzo
Sigla
TFM
TPN
Denominazione
Definizione/contenuti
Tempo per
fermate minori
Tempo non direttamente
produttivo a causa di:
Piccole fermate
Ripristini,
p
, regolazioni
g
non a
seguito di cambi
Impianto/macchin
p
a non
funzionante, ma
temporaneamente
non operativo per
breve durata
Tempo di
produzione netto
Tempo in cui l’impianto/macchina
è impiegato in attività
di tt
direttamente
t produttive,
d tti
con
velocità operativa effettiva
anche diversa da quella standard
Impianto/macchin
a funzionante e
impiegato in
attività
direttamente
produttive
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Stato
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14
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Analisi della capacità produttiva
L’utilizzo degli impianti
Misura l’impatto dei tempi di non utilizzo per
problemi
bl i esternii all sistema
i
Misura l’impatto dei tempi di non utilizzo per
problemi sia esterni che interni al sistema
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Analisi della capacità produttiva
Disponibilità A
 E
Evidenzia
id
i l’i
l’impatto d
deii guastii e d
delle
ll fermate
f
per manutenzione
 Si esprime come il rapporto tra il tempo
produttivo lordo e il tempo di utilizzo netto,
netto
che differisce dal primo per il tempo di
Guasto Macchina (TGM)
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16
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Analisi della capacità produttiva
Saturazione S
 E
Esprime
i
l’incidenza
l’i id
d
dell tempo di
direttamente
produttivo (TPN) sulla somma dei tempi
direttamente e indirettamente produttivi,
produttivi
evidenziando l’impatto dei set-up e delle
fermate
f
rmat m
minori
nor
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17
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Analisi della capacità produttiva
La resa
Alimentazione
Qit input
teorico
Processo
Qir input
reale
Qnp non
processata
Controllo
Qout
output
Qno non in
output
t t
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Qcon
conforme
Qnc non
conforme
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18
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Causali di resa
Sigla
Denomin.
Definizione / contenuti
Percentuale della capacità teorica
Impianto/macchina
((Tpn*Pmix)
p
) disponibile
p
a valle di cali di
funzionante,
funzi
nante ma
resa quantitativa nell’impianto. La
che non utilizza
riduzione di resa si manifesta
tutta la quantità
tipicamente come perdita di massa
in input
p
legata al tipo di processo o a sfridi
Rq
Resa di
quantità
Rc
Impianto/macchina
Percentuale della capacità disponibile a funzionante, ma
Resa di
valle delle operazioni di controllo e
che produce
conformità
f
à
rilavorazione
output non
conforme
Rv
Resa di
velocità
Percentuale della capacità
p
teorica
(Tpn*Pmix) disponibile a valle di
rallentamenti, perdite di cadenza
nell’impianto o minor saturazione
volumetrica di macchine che lavorano
per cariche (batch)
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Stato
Impianto/macchina
funzionante a
ritmo inferiore
rispetto
p
allo
standard
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Riassumendo
PARTE
DIMENSIONALE
Cp  Pmix  TA  UN  A  S  Rv  Rq  Rc
UTILIZZO
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RESA
20
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