Comp-Industria S.p.a.Lavorazione del legno

Analisi di un sistema per processo

Introduzione all’azienda

• Comp-Industria Spa: azienda operante per conto terzi nel settore del legno da oltre 50 anni.

• Forza lavorativa variabile tra 60/80 dipendenti

• Materia prima fornita dal cliente, il quale è responsabile di approvvigionamento, consegna e prelievo del prodotto finito

• Input del processo: legname grezzo sotto forma di tronchi di differente natura (radica, noce, mogano, ciliegio, ecc)

• Output del processo: fogli di legno con spessore variabile da 0.1 mm ai 3 mm.

• Impiego dell’output: mobili, cruscotti auto (radica), oggettistica varia, ecc.

Introduzione all’azienda

• Scarico del materiale

• Scortecciatura

• Squadratura

• Evaporazione

• Rifinitura

Fasi del Processo 1

• Tranciatura (trancia/sfogliatrice/rotativa)

• Essiccazione

• Stiratura

• Taglierinatura/Legatura

• Misurazione elettronica

• Imballaggio

Fasi del Processo 2

Schematizzazione del Processo

SCARICO

MAGAZZINO

SCORTECCIATURA

SQUADRATURA

MAGAZZINO

EVAPORAZIONE

RIFINITURA

ATTESA

TRANCIATURA

ESSICCAZIONE

STIRATURA

MAGAZZINO

TAGLIERINATURA

LEGATURA

MISURAZIONE

IMBALLAGGIO

MAGAZZINO

Layout stabilimento

TRANCIA + ESSICCATOIO

TRANCIA + ESSICCATOIO

ESSICCATOIO

ROTATIVA

ESSICCATOIO

DEPOSITO P.F.

OFFICINA

• Arrivo del legname tramite TIR

• Scarico con gru mobili su un vasto piazzale

• Accatastamento dei tronchi in un magazzino all’aperto

• Irrigazione nei periodi caldi e/o secchi

Scarico

L’operazione di irrigazione è indispensabile per mantenere il giusto grado di umidità e freschezza del legno, che altrimenti potrebbe creparsi e non essere più lavorabile. Nei mesi invernali è una precauzione non necessaria. E’ consigliabile attuarla anche in giornate molto ventose.

Scarico

• I tronchi vengono prelevati dal magazzino all’aperto e introdotti nello stabile

• La corteccia viene eliminata sottoponendo ogni tronco ad una scortecciatrice (non è tassativo rimuoverla completamente)

• Alcune partite di legname sono già recapitate prive di corteccia

• Alcune partite vengono inviate alla fase successiva senza che la corteccia sia stata rimossa (la sua consistenza è poco rilevante)

Scortecciatura

•Diametro min. tronco mm 230

•Diametro max. tronco mm 800

•Lunghezza min. tronco mm 330

•Lunghezza max. tronco mm 850 (???)

•Produzione 3 - 5 tronchi al minuto

PRESTAZIONI:

Scortecciatrice – esempio 1

Meccanismo di ribaltamento tronco

Scortecciatrice – esempio 2

• Carico, tramite carro-ponte, del legname sulla piattaforma della squadratrice

Squadratura

Scopo: preparare i tronchi per le successive lavorazioni, predisponendo le superfici di taglio in modo opportuno

Procedimento:

• Taglio longitudinale, con posizionamento del tronco guidato da raggi laser, tramite sega a lama verticale

• Scarico dei tronchi squadrati e degli sfridi• Gli sfridi sono recuperati, eventualmente

tagliati per ridurne le dimensioni, quindi riutilizzati come combustibile naturale presso la centrale termica

Squadratura

• I tronchi squadrati, dopo apposita reggiatura che ne tiene unite le due metà, sono disposti in un magazzino intermedio in attesa della successiva lavorazione

Squadratura

Macchinario utilizzato per la squadratura

•Questo macchinario lavora in linea con le fasi a monte. Ciò implica un’alternanza di periodi in cui viene altamente utilizzato ad altri in cui risulta pressoché scarico

•Non è mai collo di bottiglia per le sue alte prestazioni (fino a 40m al minuto)

Segatronchi

Scopo: ammorbidire il legno, “cuocendolo” in apposite vasche, prima delle fasi di taglio

Evaporazione

• Disposizione dei tronchi nelle vasche, la quantità immessa dipende dalla tipologia del legno e dalle dimensioni del tronco

• Presenza di 20 vasche di dimensioni variabili in cui viene immessa acqua prelevata direttamente dall’acquedotto e riscaldata tramite serpentine (dimensioni medie vasche 3x6x3 m3; da 40 a 60 tronchi per vasca)

Evaporazione

• Regolazione dei parametri di processo tramite sistema computerizzato (PLC); anche lo scarico dell’acqua avviene direttamente in acquedotto

• Non tutti i tipi di essenza subiscono questa fase (es.: acero, che perderebbe il suo colore)

• Temperature e tempi di permanenza sono legati al tipo e alla qualità del legno (es.: legno di faggio tenuto in vasca per circa 1 settimana con T crescente da 45°C a 95°C)

Scopo: •togliere residui di corteccia;• eliminare corpi esterni;• tagliare il tronco a dimensioni compatibili con le successive lavorazioni (luce massima delle trance);• eliminare gibbosità.

Rifinitura

• Fase manuale con ausilio di attrezzi (motoseghe, raschietti, scortecciatori pneumatici ecc.)

• Le lunghezze del tronco variano da 3,7 a 5,2 m a seconda del macchinario a cui saranno destinati

Rifinitura

Scopo: tagliare il tronco in fogli dello spessore prestabilito (luce max = 5,2 m)

Tranciatura

• Sono disponibili trance di tipo verticale (2) e orizzontale (2); il tronco viene agganciato longitudinalmente a una piattaforma che si muove idraulicamente e presenta la superficie da tagliare alla lama: il funzionamento è simile a quello di una affettatrice per alimenti

• Il ritmo delle trance è strettamente legato al tipo di essenza (es.: con il frassino 1700 tagli/h) e soprattutto alle impurità presenti nella materia prima

• La fase è caratterizzata da un’ alta probabilità di guasto delle lame; questo non consente di determinare una capacità produttiva standard e invariante

Tranciatura

• Causa dei guasti sono impurità originarie nel legno (nodi, schegge di acciaio, chiodi, ecc.), ma anche presenza di silicio (es.: Mogano ha bassa % di silicio; consente di raggiungere alti ritmi di tranciatura)

• Riabilitazione lame o sostituzione (legni molto silicosi ne provocano una rapida usura)

• Sfridi (dati soprattutto dai primi tagli) recuperati per utilizzo in centrale termica

Tranciatura

Esempio di trancia orizzontale

Tranciatura

Scopo: tagliare il tronco in fogli dello spessore prestabilito (luce max = 3,7 m)

Sfogliatura

• Simile a tranciatura, ma più complicata e accurata, il tronco non viene tagliato longitudinalmente ma fissato sulla macchina alle estremità, messo in rotazione e “sbucciato” foglio per foglio fino a che non ne resta solo un cilindro di dimensioni ridotte

• Si usa solo per certi tipi di legno (quasi esclusivamente per la radica), è presente un’unica macchina sfogliatrice governata da operatori molto esperti

Sfogliatura

Tronco opportunamente sagomato messo in rotazione contro le lame

PRESTAZIONI:

In funzione del tipo di essenza lavorata, delle condizioni del legno stesso e delle lame fino 1.400 pz/h

Sfogliatrice-Esempio

• Applicata al legno di acero (che non subisce Evaporazione, ma viene solo bagnato)

• Necessita di una operazione di attrezzaggio che comporta l’esecuzione alla base del semi-tronco di scanalature che ne permettano il fissaggio pneumatico all’organo rotante della macchina

Tranciatura rotativa

Scopo: tagliare il tronco in fogli dello spessore prestabilito (luce max = 4 m)

• Il taglio dei fogli non viene effettuato sulla superficie liscia del mezzo tronco (sulla quale sono presenti le scanalature) ma sulla parte esterna

• Questa macchina consente di sfruttare ed esaltare al meglio le qualità del legno di acero

Tranciatura rotativa

• Gli essiccatoi sono macchinari di alta complessità (sistemi a rullo) ed elevato costo. Sono presenti due essiccatoi immediatamente a valle delle trance verticali e altri due in cui il caricamento delle lastre viene effettuato manualmente

Essiccazione/Stiratura

Scopo: essiccare il legno ancora umido e renderlo piano

• Alcuni comprendono al loro interno elementi adatti alla stiratura (essiccatoi stiranti), altri sono connessi in linea con uno stiratore

• La stiratura viene eseguita per togliere ondulazioni e rigonfiamenti ai fogli

• Il riscaldamento avviene tramite corpi scaldanti in cui circola acqua surriscaldata a 200°C oppure olio diatermico a 240°C

Essiccazione/Stiratura

• I parametri dei due processi variano a seconda dell’essenza

• Un sistema computerizzato imposta i giusti valori al macchinario (essenza, spessore delle lastre, temperatura), tramite un controllo a display del tipo di legno

Essiccazione/Stiratura

Essiccazione/Stiratura

Essiccazione/Stiratura

Essiccatoio stirante

• I fogli provenienti dagli essiccatoi sono accatastati su bancali a seconda delle diverse essenze e successivamente impacchettati (da 16 a 32 fogli per pacco) e trasferiti in prossimità della taglierina

Taglierinatura/Misurazione

Scopo: rifinire i fogli; impacchettarli; misurarne le dimensioni; (etichettarli)

• Si procede al taglio secondo le dimensioni richieste del cliente e a successiva reggiatura automatica dei singoli pacchi (dimensioni tipiche = 15 cm x 300 cm)

• Misurazione elettronica dei pacchi

Taglierinatura/Misurazione

• Numerazione manuale oppure affissione di etichette adesive con codici a barre che identificano cliente, tipologia e quantità del prodotto finito

• Rilevazione di eventuali difetti del prodotto

• Taglio ulteriore delle lastre per ridurne le dimensioni, specie con legni come la radica

Taglierinatura/Misurazione

• I pacchi vengono accatastati e imballati su pallets a seconda del cliente a cui sono destinati

• Disposizione dei prodotti finiti in un magazzino in attesa del ritiro

Imballaggio

Scopo: composizione del bancale su pallets

• Produzione di processo

• Produzione su commessa ripetitiva (clienti principalmente europei, grandi distributori o utilizzatori finali)

• Produzione intermittente (a lotti)

Aspetti gestionali

• Domanda stagionale (ordini prettamente nel periodo estivo) motivata dalla tipologia di materia prima (il legname viene tagliato in inverno ed è pronto per la lavorazione in primavera)

Aspetti gestionali

• Semplice

• Non richiede alta precisione

• Gamma comunque elevata per dimensioni, spessore e tipologia di legno richieste

• Destinazione: mobili, oggettistica, interni auto, impiallacciatura, compensati, ecc.

Prodotto

• Uso di buffer di disaccopiamento• Trasporto a mezzo di carro-ponte e transpallet• Tempo di attraversamento = f (guasti; tipo

legno)• Tempi di set up contenuti, ma frequenti• Tempi persi: durante il piazzamento dei

tronchi abbastanza rilevanti, per “prima produzione” contenuti

Processo/Impianto

• La capacità produttiva non è facilmente deducibile: non c’è un processo di riferimento, ma dipendenza da tanti fattori

• Flessibilità di routing (grazie a macchine in parallelo e buffer): l’impianto non è mai saturo, almeno una macchina è sempre a disposizione per le numerose emergenze

• Vincoli: output della fase di evaporazione deve essere lavorato a breve

Processo/Impianto

• Tutta la materia prima è fornita dal cliente, che provvede all’approvvigionamento in diverse zone del pianeta ed è pertanto responsabile di aspetti logistici e qualitativi

• Materiali di bassa qualità rallentano il processo, soprattutto di tranciatura (tempi di attraversamento salgono a causa di guasti)

• Scorte di WIP elevate per motivi tecnologici

Materiali

• Tempo di pianificazione variabile (si parla di settimane)

• La programmazione è dettata totalmente dal cliente, il responsabile programma sulla base degli ordini entranti, riservandosi margini a volte anche ampi per far fronte a tutti gli imprevisti

Pianificazione/Management

• La domanda è di tipo stagionale• Si cerca di migliorare il processo con

acquisizione di nuovi macchinari di migliori prestazioni

• Tuttavia oggigiorno è possibile ottenere incrementi legati soprattutto alla qualità e non alle velocità, è un tipo di processo che ha limiti praticamente invalicabili con le tecnologie attuali

Pianificazione/Management

• I piccoli guasti sono gestiti tramite un’officina interna (es.: riparazione/sostituzione lame) o mediante operatori esterni di fiducia.

• Per grossi guasti alle macchine si richiede l’intervento del relativo costruttore

• In media: 1 guasto/giorno, ma “ogni giorno è una sorpresa”

• Si tende a prevenire mediante un’accurata manutenzione dei macchinari

Pianificazione/Management

• La forza lavoro varia tra le 60 e le 80 unità del periodo di domanda massima, nel quale si fa massiccio ricorso a contratti a termine

• Circa 10 impiegati nella fase amministrativa• In genere bassa qualificazione

(formalizzata) richiesta per la manodopera diretta

• Lavorazione su un turno “elastico”, per cinque/sei giorni alla settimana

• Solo per i fuochisti si richiede attestato

Manodopera

• Tuttavia è fondamentale e tenuta in alta considerazione l’esperienza acquisita sul campo; agli operai più esperti vengono affidate le mansioni più delicate

• Difficoltà nel reperimento di manodopera esperta; necessità di apprendimento “sul campo”

• La turnazione è possibile solo in alcune mansioni (es.: taglierinatura)

Manodopera

• Elevata qualità del prodotto derivante dal “contesto artigianale”

• Attenzione costante alla ricerca e all’implementazione di nuove tecnologie

• Professionalità degli operatori

Fattori critici di successo