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

1. Comp-Industria S.p.a.Lavorazione del legno Analisi di un sistema per processo

2. 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

3. 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.

4. Fasi del Processo 1 • Scarico del materiale • Scortecciatura • Squadratura • Evaporazione • Rifinitura

5. Fasi del Processo 2 • Tranciatura (trancia/sfogliatrice/rotativa) • Essiccazione • Stiratura • Taglierinatura/Legatura • Misurazione elettronica • Imballaggio

6. SCORTECCIATURA SQUADRATURA EVAPORAZIONE RIFINITURA SCARICO TRANCIATURA ESSICCAZIONE STIRATURA MAGAZZINO MAGAZZINO ATTESA MAGAZZINO IMBALLAGGIO TAGLIERINATURA LEGATURA MISURAZIONE MAGAZZINO Schematizzazione del Processo

7. Layout stabilimento

8. 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

9. 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.

10. 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)

11. 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

12. Scortecciatrice – esempio 2 Meccanismo di ribaltamento tronco

13. Squadratura • Carico, tramite carro-ponte, del legname sulla piattaforma della squadratrice Scopo: preparare i tronchi per le successive lavorazioni, predisponendo le superfici di taglio in modo opportuno Procedimento:

14. 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

15. 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

16. 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)

17. 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)

18. 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)

19. 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.

20. 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

21. 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

22. Tranciatura • Il ritmo delle trance è strettamente legato al tipo di essenza (es.: con il frassino 1700 tagli/h) esoprattutto 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

23. 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

24. Tranciatura Esempio di trancia orizzontale

25. 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

26. 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

27. 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

28. 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

29. 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

30. Essiccazione/Stiratura • 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 Scopo: essiccare il legno ancora umido e renderlo piano

31. 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

32. 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

33. Essiccazione/Stiratura

34. Essiccazione/Stiratura Essiccatoio stirante

35. Taglierinatura/Misurazione • 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 Scopo: rifinire i fogli; impacchettarli; misurarne le dimensioni; (etichettarli)

36. 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

37. 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

38. Imballaggio • 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 Scopo: composizione del bancale su pallets

39. Aspetti gestionali • Produzione di processo • Produzione su commessa ripetitiva (clienti principalmente europei, grandi distributori o utilizzatori finali) • Produzione intermittente (a lotti)

40. 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)

41. 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.

42. 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

43. 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

44. 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

45. 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

46. 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

47. 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

48. 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

49. 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)

50. 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