Guida al processo di produzione: fasi e colli di bottiglia

L’industria manifatturiera è immensa. Ogni giorno, settori come la chimica e l’elettronica si affidano a processi di produzione strategici per soddisfare requisiti produttivi sempre più esigenti. Oggi, i clienti non si aspettano solo prodotti affidabili e di alta qualità, ma anche consegne quasi in tempo reale. Di conseguenza, l’efficienza produttiva è fondamentale. Inoltre, i recenti problemi della supply chain globale hanno spinto il settore manifatturiero a rivalutare processi, procedure e politiche per una maggiore affidabilità e resilienza economica tenendo sempre ben in considerazione qualità e sicurezza.

Per soddisfare queste esigenze, le organizzazioni possono adottare diversi tipi di processi di produzione a seconda dei loro prodotti, obiettivi e del settore in cui operano. In questo articolo esploreremo tutto il processo di produzione: i diversi tipi, le potenziali sfide e come i produttori possono semplificare i loro approcci.

Cos’è un processo di produzione?

La produzione è il processo di fabbricazione di prodotti su larga scala utilizzando macchinari, lavoratori qualificati o una combinazione di entrambi. Un processo di produzione si riferisce all’approccio specifico che un produttore applica per raggiungere un obiettivo. A seconda del prodotto e dell’organizzazione, i processi di produzione possono variare da sorprendentemente semplici a estremamente complessi.

Il numero di fasi coinvolte in un processo dipende da diversi fattori, come le richieste dei consumatori, le attrezzature necessarie per l’assemblaggio e le procedure operative standard (SOP) interne.

Vale la pena menzionare che molti usano i termini “processing” e “manufacturing” in modo intercambiabile. Sebbene siano simili nel significato, ci sono alcune piccole differenze tra loro.

Fasi comuni del processo di produzione

Sebbene il processo di ogni produttore vari in base ai metodi utilizzati e a ciò che viene prodotto, la maggior parte segue un flusso simile:

• Ricerca, analisi di mercato e analisi dei prezzi
• Progettazione e prototipazione del prodotto
• Approvvigionamento delle materie prime e pianificazione della produzione
• Trasformazione delle materie prime in componenti
• Assemblaggio o fabbricazione di prodotti finiti
• Controllo qualità e test
• Imballaggio, spedizione e distribuzione

In alcuni casi, i produttori raggrupperanno più passaggi in una sola fase, mentre altri produttori potrebbero dividere una fase in più passaggi.

Esempio di processo di produzione: produzione di un pc portatile

Il processo di produzione di un pc portatile può iniziare con la ricerca dei clienti, l’analisi della concorrenza e l’individuazione di come offrire un prodotto comparabile ad un prezzo più basso.

Ingegneri e team di sviluppo abbozzeranno i progetti di un nuovo pc portatile e realizzeranno prototipi per garantire che tutte le parti si adattino perfettamente. Dopo il successo di questa fase, si passa alla gestione dell’inventario. Il produttore si procurerà le materie prime necessarie in grandi quantità, tra cui circuiti stampati, involucri in alluminio e altro. Successivamente, nella linea di produzione in fabbrica, il produttore assemblerà questi materiali in prodotti finiti seguendo una distinta base.

La fase successiva prevede i test, che possono includere verifiche software, funzionali e controlli di sicurezza per garantire che il prodotto soddisfi gli standard necessari. Una volta completato, il prodotto viene imballato e spedito attraverso la rete di distribuzione dell’azienda.

Gli otto tipi di processi di produzione

Esistono molti tipi di processi di produzione, ognuno con i propri vantaggi e svantaggi. Le organizzazioni devono avere una visione olistica del loro mercato. Per trovare la tecnica di produzione ottimale per la tua attività, considera fattori come la disponibilità di materie prime, i costi delle attrezzature e i livelli di competenza del personale.

In alcuni casi, una combinazione di processi offre il miglior rapporto costi/benefici per una produzione su larga scala, mentre in altri i metodi di produzione sono relativamente fissi.

Ad esempio, la lavorazione dei succhi di frutta fresca dipende dalla disponibilità stagionale delle materie prime, e i responsabili della produzione devono tenerne conto quando decidono i metodi di produzione.

1. Produzione ripetitiva

La produzione ripetitiva implica la produzione continua di prodotti di identica qualità e quantità, ideale per i produttori che cercano di raggiungere un dato tasso di produzione.

Ad esempio, supponiamo che una struttura voglia produrre 50.000 bottiglie d’acqua all’ora. Con minimi requisiti e cambiamenti, il produttore può adattare le velocità di produzione della linea di assemblaggio in base alle richieste dei consumatori. I produttori di beni di consumo durevoli, come frigoriferi, lavastoviglie e lavatrici, utilizzano spesso la produzione ripetitiva.

2. Produzione discreta

Come la produzione ripetitiva, anche la produzione discreta utilizza linee di assemblaggio. Tuttavia, questo metodo offre un maggiore grado di diversità alle organizzazioni.

I produttori possono organizzare sistemi di linee di assemblaggio per frequenze di cambio prodotto, permettendo una maggiore varietà di design, qualità e quantità di prodotto. Tuttavia, la produzione discreta richiede più tempo per essere impostata.

3. Produzione a processo continuo

La produzione a processo continuo è simile alla produzione ripetitiva, ma è limitata ai prodotti realizzati con materie prime come liquidi, gas e polveri. I settori che utilizzano questo tipo di produzione includono la produzione di carta, metalli e la raffinazione del petrolio.

Anche le aziende alimentari che producono prodotti come salsa di pomodoro e succhi di frutta utilizzano la produzione a processo continuo.

4. Produzione in batch

La produzione in batch è guidata dalla disponibilità di materie prime o dalla domanda del mercato. Una volta completato un lotto, gli operatori delle macchine puliscono le attrezzature di produzione in preparazione per il lotto successivo. La tempistica e la programmazione della produzione in batch si allineano solitamente alla domanda del cliente.

I prodotti realizzati tramite processi di produzione in lotti includono giornali, prodotti farmaceutici, libri e prodotti alimentari.

5. Produzione in officina

Questo processo di produzione utilizza aree di produzione o postazioni di lavoro distinte anziché linee di assemblaggio. Le aziende realizzano prodotti personalizzati in piccoli lotti basati sugli ordini dei clienti o sulle previsioni di vendita.

Esempi di produzione in “job shop” includono macchine da stampa commerciali e scarpe personalizzate. Inoltre, la produzione in officina può essere automatizzata e convertita in produzione discreta o ripetitiva in base alla domanda.

6. Produzione di massa

La produzione di massa riguarda la produzione continua di grandi quantità di prodotti standardizzati tramite un processo costante. Grandi fabbriche con linee di montaggio, come quelle dei produttori di automobili e degli imbottigliatori di bibite, utilizzano tecniche di produzione di massa per ridurre il costo unitario complessivo di ogni prodotto, ordinando materie prime in grandi quantità ad un prezzo inferiore.

L’efficienza è cruciale per sfruttare i vantaggi della produzione di massa: oltre ai benefici per l’organizzazione, i prodotti più convenienti diventano più accessibili e vantaggiosi per i consumatori.

Automobili, elettronica, abbigliamento e molti altri beni di consumo vengono prodotti in serie utilizzando questo approccio ripetitivo di “produzione a flusso”.

7. Personalizzazione di massa

Questo approccio combina i vantaggi della produzione di massa con la capacità di personalizzare i prodotti, per soddisfare le esigenze individuali dei clienti. Questo consente alle aziende di bilanciare i risparmi sui costi e l’efficienza operativa, tipica della produzione di massa, offrendo comunque prodotti su misura ai propri clienti.

Le aziende possono offrire caratteristiche personalizzate per un prodotto, mantenendo i costi di produzione simili a quelli dei prodotti realizzati in serie.

Qualsiasi prodotto che offra una scelta di elementi colorati, componenti modulari aggiuntivi o opzioni mix-and-match può essere realizzato utilizzando la personalizzazione di massa. Ad esempio, un divano con una scelta di colori e finiture del tessuto.

8. Stampa 3D

Nota anche come produzione additiva, la stampa 3D è un processo di produzione relativamente nuovo. Utilizza un modello digitale per creare prodotti tridimensionali, strato per strato, impiegando diverse materie prime come metalli, polimeri plastici e plastiche composite.

Sebbene la stampa 3D abbia costi di avviamento elevati, consente di risparmiare in altri ambiti. Le aziende che utilizzano la stampa 3D risparmiano sul capitale finanziario, sulle materie prime e su varie forme di rifiuti. Tra i beni realizzati con la stampa 3D figurano materiali da costruzione, strumenti musicali, scarpe, armi da fuoco, protesi e dispositivi medici.

Colli di bottiglia più comuni nella produzione e come prevenirli

Sfortunatamente, la maggior parte delle linee di produzione è soggetta a colli di bottiglia. Non è raro che gli imprevisti rallentino i sistemi di produzione, limitando la capacità produttiva. Pertanto, è essenziale adottare un approccio di miglioramento continuo, analizzando i processi per individuare le inefficienze.

I colli di bottiglia più comuni a cui i produttori dovrebbero prestare attenzione includono:

Capacità di produzione

Il throughput è la quantità di prodotti che un’organizzazione può produrre entro un periodo di tempo specificato. Più tempo ci vuole per completare un particolare processo dall’inizio alla fine, maggiori saranno i costi di produzione. Pertanto, l’obiettivo è ridurre il tempo di throughput per ottenere efficienza dei costi.

La produzione può rallentare a causa di macchinari scarsamente manutenuti, processi inefficienti, uso inefficace di personale e risorse o una disposizione della fabbrica che non favorisce un lavoro efficiente.

Strumenti come i 5 Whys* e i diagrammi di Ishikawa** possono aiutare a identificare la causa principale dei problemi e a risolvere i colli di bottiglia della produttività. Potrebbe essere necessario analizzare gli ordini di lavoro di manutenzione per assicurarsi che le apparecchiature siano mantenute adeguatamente, riconfigurare la linea di produzione o rivedere le procedure operative standard.

Un software classe CMMS può fornire informazioni preziose per semplificare l’accelerazione della produttività.

* Il metodo dei 5 Whys è una tecnica semplice ma potente per risolvere problemi, trovando la causa principale di un problema attraverso domande ripetute. Ecco come funziona:

• Definisci il problema: Inizia con una dichiarazione chiara del problema.
• Chiedi “Perché?”: Chiediti “Perché si è verificato questo problema?” e scrivi la risposta.
• Ripeti: Utilizza la risposta precedente per chiedere di nuovo “Perché?”.
• Continua a chiedere “Perché?”: Ripeti questo processo fino a chiedere “Perché?” cinque volte.
• Identifica la causa principale: La risposta alla quinta domanda dovrebbe rivelare la causa principale del problema.

** I diagrammi di Ishikawa, noti anche come diagrammi a lisca di pesce o diagrammi di causa-effetto, sono strumenti utilizzati per identificare e analizzare le cause principali di un problema specifico. Sono particolarmente utili per affrontare i problemi complessi e migliorare i processi.

• Definisci il problema: Scrivi il problema principale all’estremità destra del diagramma.
• Identifica le cause principali: Disegna linee principali che partono dal problema e rappresentano le categorie principali di cause, come ad esempio: Macchine, Metodi, Materiali, Manodopera, Misurazioni e Ambiente.
• Identifica le cause secondarie: Aggiungi le cause secondarie che contribuiscono alle cause principali, disegnando linee più piccole che partono dalle linee principali.
• Continua ad approfondire: Ripeti il processo per identificare ulteriori cause terziarie, se necessario.

Accumulo

Durante il giorno i supervisori della linea di montaggio dovrebbero eseguire verifiche frequenti per individuare accumuli di prodotti o materiali. Non è raro che i prodotti si blocchino passando da una fase di produzione all’altra, a causa di malfunzionamenti della macchina o errori da parte degli operatori.

In alcuni casi, una formazione migliore dei lavoratori e procedure operative standard più precise possono risolvere il problema. Le schede o bacheche Kanban*** possono aiutare a controllare la quantità di lavoro in corso e limitare l’accumulo di inventario in eccesso, evitando colli di bottiglia.

Molti sistemi software classe CMMS permettono di impostare livelli minimi e massimi di inventario, mappare i tempi di consegna per i componenti e gestire altre informazioni critiche. La nostra piattaforma offre anche funzionalità di gestione e reporting degli ordini di lavoro, fornendo approfondimenti sui tempi WIP, MTTR, utilizzo delle risorse e altro, aiutandoti a gestire i problemi di accumulo dei prodotti.

***Il Kanban è un sistema di gestione del flusso di lavoro che aiuta a visualizzare, organizzare e migliorare i processi di produzione o di sviluppo. Originariamente sviluppato dalla Toyota per migliorare l’efficienza della produzione, il Kanban si è diffuso in vari settori, inclusi lo sviluppo software e la gestione dei progetti. Ecco i principi fondamentali del Kanban:

• Visualizza il lavoro: Utilizza una lavagna Kanban (fisica o digitale) per rappresentare il flusso di lavoro attraverso colonne che mostrano le diverse fasi del processo (ad esempio, “Da fare”, “In corso”, “Completato”).
• Limita il lavoro in corso (WIP): Imposta limiti al numero di attività che possono essere in ogni fase del processo per evitare sovraccarichi e migliorare l’efficienza.
• Gestisci il flusso: Monitora e ottimizza il flusso di lavoro per garantire che le attività si muovano attraverso le fasi in modo fluido e senza ritardi.
• Rendi le politiche di processo esplicite: Definisci chiaramente le regole e le procedure del flusso di lavoro per assicurare una comprensione comune tra tutti i membri del team.
• Migliora continuamente: Incoraggia il team a rivedere e migliorare costantemente il processo, utilizzando feedback e dati per identificare aree di miglioramento.

Tempi di inattività e tempi morti

I tempi di fermo delle apparecchiature rallentano i processi di produzione e spesso causano effetti a catena in altri reparti. Un software CMMS può aiutare i responsabili ad automatizzare la pianificazione della manutenzione preventiva, riducendo la probabilità di tempi di inattività non pianificati. Problemi simili possono verificarsi a causa di tempi di inattività delle attrezzature o dei lavoratori, quando una macchina è operativa ma non viene utilizzata in modo efficace. Confrontare i processi di produzione con i principi della produzione snella aiuterà l’organizzazione ad identificare dove possono essere apportati piccoli miglioramenti nell’utilizzo delle attrezzature e del personale.

Piena capacità

Ogni unità di produzione ha una capacità di output. Le macchine, in ogni fase del processo, operano entro una certa percentuale della loro potenza totale. Tuttavia, se gli operatori impostano erroneamente un dispositivo per funzionare più velocemente degli altri, l’intero sistema può collassare a causa di processi di produzione mal programmati.

I produttori possono utilizzare il metodo 5 Whys per determinare la causa principale di questi blocchi di produttività. Dopo aver identificato i problemi primari, dovrebbero applicare i principi della produzione snella per ridurre al minimo i futuri problemi di capacità. L’ispezione e la manutenzione dei macchinari, insieme al rispetto delle procedure operative standard, sono passi importanti per garantire che tutte le apparecchiature funzionino correttamente.

Le procedure operative standard (SOP) e le checklist di ispezione sono facili da gestire se siete in possesso di un software CMMS, che fornisce sia ai tecnici sia ai responsabili della produzione gli strumenti necessari per svolgere i propri ruoli in modo efficace.

Semplifica i processi di produzione con il CMMS

I produttori abbinano sempre più spesso il software CMMS a sistemi digitali automatizzati integrati con i sensori delle macchine per eliminare i colli di bottiglia, ottimizzare i processi e ottenere un ROI migliore.

Il CMMS consente ai responsabili della produzione di creare, supervisionare e assegnare ordini di lavoro, nonché di standardizzare i processi di produzione con checklist di facile utilizzo. Gestisci l’inventario con avvisi automatizzati basati sull’intelligenza artificiale, riduci i tempi di inattività delle risorse e semplifica l’intero processo di produzione.