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
Introduzione all’azienda
• 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.
Fasi del Processo 1
•
•
•
•
•
Scarico del materiale
Scortecciatura
Squadratura
Evaporazione
Rifinitura
Fasi del Processo 2
•
•
•
•
•
•
Tranciatura (trancia/sfogliatrice/rotativa)
Essiccazione
Stiratura
Taglierinatura/Legatura
Misurazione elettronica
Imballaggio
Schematizzazione del Processo
SCARICO
SCORTECCIATURA
EVAPORAZIONE
SQUADRATURA
RIFINITURA
TRANCIATURA
ESSICCAZIONE
MAGAZZINO
MAGAZZINO
MAGAZZINO
IMBALLAGGIO
TAGLIERINATURA
LEGATURA
MISURAZIONE
MAGAZZINO
ATTESA
STIRATURA
Layout stabilimento
.
C.T
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ESSICCATOIO
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TRANCIA + ESSICCATOIO
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DEPOSITO P.F.
Scarico
• 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.
Scortecciatura
• 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)
Scortecciatrice – esempio 1
PRESTAZIONI:
•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
Scortecciatrice – esempio 2
Meccanismo di ribaltamento tronco
Squadratura
Scopo: preparare i tronchi per le successive
lavorazioni, predisponendo le superfici di
taglio in modo opportuno
Procedimento:
• Carico, tramite carro-ponte, del legname
sulla piattaforma della squadratrice
Squadratura
• 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
Segatronchi
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)
Evaporazione
Scopo: ammorbidire il legno, “cuocendolo” in
apposite vasche, prima delle fasi di taglio
• 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
Rifinitura
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
Tranciatura
Scopo: tagliare il tronco in fogli dello
spessore prestabilito (luce max = 5,2 m)
• 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
Tranciatura
• 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
Sfogliatura
Scopo: tagliare il tronco in fogli dello
spessore prestabilito (luce max = 3,7 m)
• 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
Sfogliatura
• Si usa solo per certi tipi di legno (quasi
esclusivamente per la radica), è presente
un’unica macchina sfogliatrice governata
da operatori molto esperti
Sfogliatrice-Esempio
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
Tranciatura rotativa
Scopo: tagliare il tronco in fogli dello
spessore prestabilito (luce max = 4 m)
• 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
• 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
Essiccazione/Stiratura
Scopo: essiccare il legno ancora umido e
renderlo piano
• 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
• 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
Essiccatoio stirante
Taglierinatura/Misurazione
Scopo: rifinire i fogli; impacchettarli;
misurarne le dimensioni; (etichettarli)
• 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
• 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
Imballaggio
Scopo: composizione del bancale su pallets
• 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
Aspetti gestionali
• 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)
Prodotto
• Semplice
• Non richiede alta precisione
• Gamma comunque elevata per dimensioni,
spessore e tipologia di legno richieste
• Destinazione: mobili, oggettistica, interni
auto, impiallacciatura, compensati, ecc.
Processo/Impianto
• 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
Materiali
• 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
Pianificazione/Management
• 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
Manodopera
• 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)
Fattori critici di successo
• Elevata qualità del prodotto derivante dal
“contesto artigianale”
• Attenzione costante alla ricerca e
all’implementazione di nuove tecnologie
• Professionalità degli operatori