Sistemi di lavorazione riconfigurabili o flessibili?…

Dalla rivista:
RMO – Rivista di Meccanica Oggi

Pubblicato il 15 dicembre 2001

Riconfigurazione di macchina. Si sfruttano in questo caso quelle caratteristiche che fanno delle RMT degli strumenti produttivi innovativi. In particolare, questo tipo di intervento si basa sulla modularità propria di queste macchine per variarne il ritmo produttivo o le operazioni realizzabili su di esse. Quando cioè occorre riconfigurare l’impianto per fare in modo che sia in grado di far fronte ad una nuova domanda, si interviene, secondo questa seconda modalità, sostituendo uno o più moduli di una o più macchine che costituiscono l’impianto. Questo per consentire al sistema di variare il mix o i volumi produttivi secondo le necessità conformi alla nuova domanda. L’entità della variazione nel mix o nei volumi delle parti da produrre cui si può far fronte tramite questo tipo di intervento, cioè con la sola riconfigurabilità di macchina, è superiore al caso precedente ma comunque non grandissima. I nuovi moduli montati, infatti, potranno avere funzionalità ed efficienza vicine a quelle dei moduli precedenti. Potrà, inoltre, essere necessaria anche la riconfigurazione delle attrezzature necessarie per la movimentazione e il bloccaggio dei pezzi in lavorazione, analogamente a quanto visto nel caso precedente. Questo tipo di intervento, dunque, se da un lato copre una casistica di necessità più ampia della precedente, dall’altro implicherà tempi e costi senz’altro maggiori. Per concludere, possiamo dire che in questo caso si sfruttano caratteristiche esclusive delle RMT che possiamo definire proprietà dinamiche, in contrapposizione con le statiche del caso precedente (le quali per altro, come detto, non sono esclusive delle RMT).

Riconfigurazione di sistema. Questo è il tipo di intervento necessario qualora il passaggio dalla situazione corrente di domanda alla successiva richiede un’ampia variazione nel mix o nei volumi. Per quanto riguarda le parti da produrre, ciò significa che cambiano notevolmente le operazioni da eseguire per realizzare il compito produttivo, il che implica la necessità di sostituire almeno parte delle macchine che costituiscono il sistema corrente con altre costruite assemblando tutti e soli i moduli che assicurano le funzionalità necessarie alla nuova produzione. Non si tratta, quindi, di cambiare parti di macchine (quali sono i moduli del caso precedente) ma macchine intere. Nel caso in cui, invece, a cambiare debbano essere i volumi produttivi, occorre comunque introdurre nuove macchine nel sistema corrente, ma in questo caso si tratta di replicare quelle già presenti nel sistema che rappresentano dei colli di bottiglia. Per variazioni più contenute potrebbe essere sufficiente un intervento del tipo visto nel caso di flessibilità interna alle macchine o nel caso di riconfigurazione di macchina, sicuramente da preferire a questo, nel caso in cui i rispettivi campi si sovrapponessero, in quanto più economici. Nulla impedisce comunque che, all’interno di un intervento sul sistema di questo tipo, si possa ricorrere in parte ad interventi appartenenti ai casi precedenti; questo testimonia il fatto che queste tre metodologie non sono mutuamente esclusive, ma che possono essere usate in parallelo non solo per ottimizzare i tempi ed i costi di una riconfigurazione, ma anche per garantire l’efficienza migliore. Infatti, occorre sempre bilanciare al meglio l’efficienza nello shift tra configurazioni con l’efficienza della produzione (alla lunga, infatti, potrebbe non essere conveniente una configurazione molto veloce ed economica da ottenere ma che garantisca un ridotto ritmo produttivo). La riconfigurazione di sistema rappresenta comunque l’intervento più radicale e quindi anche più gravoso in termini di tempo e costi. Accanto all’introduzione o sostituzione di nuove macchine, in questo caso si deve sicuramente prevedere anche la sostituzione o modifica delle attrezzature di fissaggio o del sistema di movimentazione. Occorre tenere conto di ciò in fase di progettazione delle diverse configurazioni che dovranno essere in grado di coprire lo spettro delle domande previste, prevedendo un set di configurazioni che richieda di dover utilizzare questo tipo di intervento il meno possibile. Infine, si può dire che questo tipo di intervento sfrutta al massimo grado le proprietà dinamiche non solo delle RMT, ma anche degli altri mezzi produttivi utilizzati in questo tipo di sistema.

Bibliografia
[1] Browne J., Dubois D., Rathmill K., Sethi S .P., Stecke K.E., Classification of Flexible Manufacturing Systems, The FMS Magazine, 1984
[2] Carter M.F., Designing Flexibility into Automated Manufacturing Systems, Proceedings of the Second ORSA/TIMS Conference on Flexible Manufacturing Systems, pp. 107-118, 1986
[3] Chatterjee A., Cohen M.A., Maxwell W.L., Miller L.W., Manufacturing Flexibility: Models and Measurements, Proceedings of the First ORSA/TIMS Special Interest Conference on FMS, 1984
[4] Chatterjee A., Cohen M.A., Maxwell W.L., A planning framework for Flexible Manufacturing Systems, WP #87-07-04, University of Pennsylvania, 1987
[5] Falkner C.H., Flexibility in Manufacturig Plants, Proceedings of the Second ORSA/TIMS Conference on Flexible Manufacturing Systems, pp. 95-106, 1986
[6] Jaikumar R., Flexible Manufacturing Systems: Managerial Perspective, WP#1-784-078, Harvard Business School, 1984
[7] Koren Y., Heisel U., Jovane F., Moriwaki T., Pritschow G., Ulsoy G., Van Brussel H., Reconfigurable Manufacturing Systems, Annals of the CIRP, Vol. 48/2/1999.
[8] Kota S., Design of Reconfigurable Machine Tools, Proceedings of the CIRP International Seminar on Manufacturing Systems, Leuven, Belgium, may 1999
[9] Landers L.G., A new paradigm in machine tools: Reconfigurable Machine Tools, Proceedings of the 2000 Japan Usa Flexible Automation Conference, Ann Arbour, july 2000
[10] Mehrabi M. G., Ulsoy A. G., State of the Art in Reconfigurable Manufacturing Systems, Volume I, Engennering Research Center for Reconfigurable Machining Systems (ERC/RMS), Report # 2, September 27, 1997
[11] Sethi A.K., Sethi S.P., Flexibility in Manufacturing: a Survey, The international Journal of Flexible Manufacturing System , (2), pp. 289-328, 1990
[12] Shewchuk J.P., Moodie C.L., Definition and Classification of Manufacturing Flexibility Types and Measures, The International Journal of Flexible Manufacturing Systems, pp. 325-349, 10 (1998)
[13] Stecke K.E., Narayan R., FMS planning decisions, operating flexibilities and system performance, IEEE Transactions on Engineering Management, Vol. 42, No. 1, february 1995