Come ridurre i tempi di cambio formato nel processo produttivo

Ogni processo produttivo ha dei periodi in cui le attrezzature non sono disponibili per cambi di utensili, di materiale, di pezzo, di programma o per qualsiasi altra modifica alla produzione che vada eseguita a macchina ferma. Nel loro insieme, questi eventi si chiamano «tempi di cambio formato», oppure «setup», «attrezzaggio» o «fermi pianificati». I tempi di cambio formato possono andare da pochi minuti a diverse settimane, come quando uno stabilimento automotive si riattrezza per un nuovo modello.

A rigore, il tempo di cambio formato si misura dal momento in cui viene prodotto l’ultimo pezzo buono del lotto precedente al momento in cui viene prodotto il primo pezzo buono del lotto successivo. Ridurre il tempo di cambio formato è un elemento fondamentale per introdurre un sistema di produzione pull, che lavora con meno scorte possibile.

Perché ottimizzare i tempi di cambio formato

Ridurre il tempo di cambio formato libera più tempo produttivo (a valore aggiunto) per la produzione. Un altro vantaggio è che, riducendo il tempo di cambio formato, puoi ridurre le dimensioni dei lotti di produzione, il WIP (work in process) e le scorte. Di conseguenza, l’ufficio commerciale può proporre tempi di consegna più brevi e migliorare la soddisfazione dei clienti.

Migliorare i tempi di cambio formato con lo SMED

La best practice di gran lunga più riconosciuta per ridurre il tempo di cambio formato è lo SMED (Single-Minute Exchange of Die, cambio stampo in meno di dieci minuti). «Single-minute» indica la riduzione dei tempi di cambio formato a meno di 10 minuti, mentre «exchange of die», cioè il cambio stampo, rimanda al lavoro originale di Shigeo Shingo sulle presse automotive. Lo SMED è diventato uno dei metodi cardine del Toyota Production System e del lean manufacturing.

Nello SMED, il processo di cambio formato viene scomposto in una sequenza ordinata di passaggi chiamati elementi. L’obiettivo dello SMED è eliminare dal processo di cambio formato quante più parti possibile, separandole o convertendole, e poi snellire gli elementi rimanenti (eseguendoli più velocemente, più facilmente o in parallelo con altre parti). L’essenza del sistema SMED è convertire quanti più passaggi possibile in attività «esterne» (eseguite mentre l’attrezzatura è in funzione) e semplificare e snellire i passaggi restanti.

Un programma SMED ben riuscito porta i seguenti vantaggi:

• Costi di produzione più bassi (cambi più rapidi significano meno fermi delle attrezzature);
• Lotti più piccoli (cambi più rapidi consentono cambi di prodotto più frequenti);
• Risposta più pronta alla domanda dei clienti (lotti più piccoli consentono una pianificazione più flessibile);
• Livelli di scorte più bassi (lotti più piccoli portano a livelli di scorte più bassi);
• Avviamenti più regolari (processi standardizzati migliorano costanza e qualità).

Un esempio di SMED: il cambio stampo su una pressa

1. Registra il cambio attuale. Filma un cambio dall’ultimo pezzo buono al primo pezzo buono ed elenca ogni elemento con la sua durata.
2. Separa le attività interne da quelle esterne. Le attività interne si possono svolgere solo a pressa ferma: sbloccare, rimuovere e montare lo stampo. Molte attività dell’elenco di solito sono esterne, ma vengono svolte mentre la pressa è ferma: andare a prendere lo stampo successivo, cercare staffe e attrezzi, cercare la scheda di attrezzaggio.
3. Converti le attività interne in esterne. Prima che la pressa si fermi, porta lo stampo successivo alla pressa su un carrello per il cambio con tutte le staffe, gli attrezzi e la scheda di attrezzaggio. Preimposta tutto ciò che si può preimpostare.
4. Snellisci ciò che resta. Standardizza le altezze di bloccaggio, così un solo attrezzo va bene per ogni stampo. Usa staffe a sgancio rapido invece dei bulloni e spine di centraggio invece di misurare l’allineamento. Dividi il lavoro tra due persone che lavorano in parallelo.
5. Standardizza e documenta il nuovo metodo. Metti per iscritto il cambio migliorato come istruzione di lavoro standard, con le impostazioni per ogni prodotto, e forma ogni turno su di essa. Senza questo passaggio, i miglioramenti scivolano di nuovo verso il vecchio modo di lavorare.

Standardizza il nuovo metodo

La strada più rapida per migliorare i tempi di cambio formato passa di solito da miglioramenti non tecnici, come creare istruzioni di lavoro standardizzate, segnare sulle attrezzature le impostazioni note e mostrare metriche in tempo reale. Le istruzioni in video sono particolarmente adatte a documentare le procedure di cambio formato, perché mostrano la sequenza esatta, gli attrezzi e le impostazioni, e si aggiornano in fretta quando il metodo migliora.

Quando le procedure di cambio formato esistono solo in raccoglitori cartacei, consultare e usare gli standard diventa un peso. Le istruzioni su tablet o smartphone, se serve in una custodia rinforzata, sono a portata di mano durante il cambio. E a differenza delle copie cartacee, le istruzioni digitali non lasciano in giro per il reparto vecchi standard, così gli operatori lavorano secondo la best practice in vigore.

In MANN+HUMMEL, lo stesso lavoro veniva imparato e svolto in modo diverso tra stabilimenti e turni. Istruzioni video standardizzate per la formazione, i cambi formato e la consultazione quotidiana hanno ridotto del 15% le inefficienze nei cambi formato. I cambi formato contano ancora di più nell’assemblaggio high-mix, dove avvengono molte volte per turno.

Dove si inserisce REWO

REWO trasforma un cambio formato filmato in una guida video passo per passo che passa per l’approvazione prima di arrivare in linea. Gli operatori aprono la versione in vigore da un codice QR sulla macchina o dal MES, e Analytics mostra chi ha confermato quale versione.

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