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Software MES per la qualità nella produzione di bottiglie in PET

Come l'integrazione fra controllo qualità, magazzino automatico e vincoli di stagionalità ha reso misurabile ciò che la carta nascondeva

Un produttore di bottiglie in PET da 70 milioni di euro di fatturato ha sostituito il proprio sistema MES per integrarlo con il magazzino automatico, portando l'indice OEE da 62 a 68 e recuperando 280.000 euro l'anno fra reclami, scarti e movimentazioni. Il progetto non ha toccato il gestionale, che era maturo e ben utilizzato, e ha concentrato l'investimento sul controllo qualità in linea, sull'integrazione con il WMS e sulla gestione dei vincoli di spazio in un impianto fortemente stagionale.


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Il caso in sintesi

Un software MES per la qualità è un sistema che raccoglie in automatico le misure di processo, le confronta con i limiti di specifica concordati con il cliente e conserva l'evidenza di ogni controllo insieme al lotto a cui si riferisce. In questa case history il perimetro riguarda un produttore di bottiglie in PET, preforme e chiusure, con cinque linee di prodotto e tre reparti, dove la sostituzione del sistema preesistente è stata decisa per integrarlo con il magazzino automatico e per governare i vincoli di spazio di una domanda fortemente stagionale.

Tipologia di intervento Aumento della qualità, integrazione con il WMS e ottimizzazione logistica
Settore Produzione di bottiglie in PET, preforme e chiusure
Dimensione Fatturato di circa 70 milioni di euro, costo del prodotto sensibile all'OEE pari a 40 milioni
Investimento una tantum 180.000 euro
Canone annuo 45.000 euro
Beneficio lordo annuo 280.000 euro
Beneficio netto annuo a regime 235.000 euro
Indice OEE misurato ante intervento 62 su 100
Indice OEE medio settimane 40-46 post intervento 68 su 100
Pareggio di cassa quattordicesimo mese

Il contesto produttivo

Lo stabilimento produce preforme, bottiglie soffiate e chiusure su cinque linee, con tre reparti che eseguono processi simili ma con piani di controllo diversi, poiché preforme e chiusure richiedono un numero di misurazioni superiore rispetto al soffiaggio. La produzione può partire soltanto quando tutte le misure di processo rientrano nei limiti di specifica fissati dal committente, che nella pratica del settore vengono indicati come limite superiore e limite inferiore.

La dimensione cambia la natura dei problemi. Con volumi di questo ordine un difetto non intercettato non costa una selezione, costa un richiamo di lotto presso un imbottigliatore che ha già riempito e spedito, quindi il valore del controllo non si misura sul pezzo scartato bensì sul reclamo evitato.


Perché sostituire un MES che stava già funzionando

L'azienda disponeva già di una raccolta dati, per quanto elementare, con file di testo depositati su un server ogni dieci minuti dalle macchine, contenenti conteggi, allarmi e tolleranze di scarto. Quel sistema svolgeva il compito per cui era nato, ma non dialogava con il magazzino automatico e non consentiva di legare una misura di processo alla posizione fisica del materiale, che è esattamente ciò che serviva.

La sostituzione di un sistema esistente è un passaggio delicato, perché il reparto ha già imparato a convivere con lo strumento in uso e ogni cambiamento viene percepito come un rischio. Va detto però che sostituire è più semplice che introdurre da zero, poiché la cultura del dato è già presente e la discussione si sposta subito sulle funzioni mancanti anziché sul principio.


Un ERP maturo che non andava toccato

Il gestionale era ben sviluppato e ben utilizzato, con una pianificazione di alto livello già consolidata, quindi il progetto lo ha lasciato al suo posto. Il MES ha assunto gli ordini di produzione, li ha governati in reparto e ha restituito avanzamenti, consumi e ore, secondo la logica di integrazione fra ERP e MES che Heuris adotta quando l'azienda possiede già uno strumento che funziona.

Questa scelta ha un valore economico diretto, poiché evita di rimettere in discussione anni di configurazione e di formazione, e ha un valore politico interno non trascurabile, perché nessun responsabile deve difendere davanti alla direzione la sostituzione di un sistema che stava dando risultati.


Dal controllo qualità cartaceo al dato rilevato in automatico

Il sistema qualità era gestito su carta, su più linee, con registrazioni manuali che alimentavano archivi fisici ingombranti. Il limite non stava nella buona volontà di chi compilava i moduli, stava nel fatto che una misura trascritta a mano resta una dichiarazione, mentre una misura acquisita direttamente dallo strumento è un dato oggettivo, con orario, linea e lotto associati senza intermediazione.

Questa differenza cambia il modo in cui l'azienda risponde a un cliente. Quando arriva una contestazione, l'evidenza necessaria non va ricostruita, va estratta, e l'archivio cartaceo che occupava spazio prezioso nello stabilimento ha smesso di essere necessario.


SPC, limiti di specifica e decisioni di fermata

Il sistema mette a disposizione le elaborazioni statistiche di processo, quindi consente ai responsabili di decidere con un criterio quando fermare una macchina e quando lasciarla lavorare. La prova di tenuta della chiusura, eseguita a intervalli regolari, è l'esempio più chiaro, poiché un esito fuori specifica comporta la fermata per manutenzione e la verifica di tutto il prodotto realizzato dall'ultimo controllo conforme.

Con la registrazione automatica di quell'ora di produzione la quantità da selezionare è nota con precisione, mentre in regime cartaceo la prudenza imponeva di estendere la selezione a un perimetro più ampio del necessario. La differenza fra le due prassi, moltiplicata per il numero di controlli annui su cinque linee, è una delle voci più consistenti del beneficio.


Reclami, selezioni e tracciabilità

Il punto di partenza dichiarato dal cliente era il numero eccessivo di reclami, con gravità variabile, provenienti dagli imbottigliatori. La tracciabilità completa ha agito su due fronti, riducendo i reclami perché il difetto viene intercettato prima della spedizione, e riducendo il costo di quelli che comunque arrivano, perché il reparto qualità risponde in poche ore anziché in giorni.


L'integrazione con il magazzino automatico

L'integrazione fra MES e WMS è stata la ragione principale della sostituzione. I versamenti di produzione generano missioni di stoccaggio coerenti con lo stato reale della linea, i prelievi di preforme e materiali seguono la sequenza produttiva e non l'ordine di arrivo delle richieste, e il blocco qualità su un lotto si riflette immediatamente sulla disponibilità logistica, impedendo che materiale sospeso venga spedito per errore.

Questo legame fra evento di processo e posizione fisica è ciò che il sistema precedente non poteva offrire, e nella pratica quotidiana è la funzione che il reparto ha adottato per prima.


Vincoli di spazio e distanze logistiche

Nel PET il rapporto fra volume e valore è sfavorevole, quindi lo spazio è la risorsa preziosa per eccellenza e la saturazione del magazzino diventa un vincolo produttivo a tutti gli effetti. L'analisi delle missioni ha messo in evidenza percorsi ripetuti su distanze inutilmente lunghe, generati dall'assegnazione delle ubicazioni secondo la disponibilità del momento anziché secondo la rotazione del codice e la linea di provenienza.

Portando questi criteri dentro le regole di stoccaggio, le distanze medie percorse si sono ridotte e con esse il numero di mezzi impegnati nelle ore di punta. È un beneficio che nessun indice di efficienza delle macchine avrebbe mai fatto emergere, e che si vede soltanto quando i dati di produzione e quelli di magazzino stanno nello stesso sistema.


Stagionalità e sequenza delle cinque linee

La domanda di contenitori per bevande è marcatamente stagionale, quindi lo stabilimento alterna mesi in cui il vincolo è la capacità produttiva a mesi in cui il vincolo è lo spazio disponibile per accumulare scorta. Le due situazioni richiedono priorità opposte, poiché nel primo caso conviene ridurre i cambi formato allungando le campagne, mentre nel secondo conviene produrre ciò che esce rapidamente dal magazzino anche a costo di qualche attrezzaggio in più.

Governare questa alternanza con criteri espliciti, anziché con la sensibilità del capoturno, è il terreno naturale della schedulazione euristica della produzione, dove ogni vincolo diventa un peso numerico che i referenti di funzione possono tarare al cambio di stagione.


L'indice OEE prima e dopo

L'indice OEE rilevato con la nuova raccolta dati si è collocato a 62%, valore sensibilmente più basso di quello che l'azienda si attribuiva sulla base dei consuntivi manuali, e la media delle settimane dalla quarantesima alla quarantaseiesima successive all'avviamento si è attestata a 68%. Il calcolo segue la convenzione prudenziale di Heuris, che assume come base il tempo totale e considera perdita di valore anche i fermi pianificati.

Sei punti di OEE valgono qui circa il dieci% di capacità produttiva in più, e conviene notare che il guadagno percentuale è inferiore a quello osservato nelle aziende più piccole. In un impianto già strutturato le inefficienze grossolane sono state eliminate da tempo, quindi ciò che resta richiede strumenti specialistici, e proprio per questo il recupero va misurato in valore assoluto anziché in punti percentuali.


Il conto economico dell'intervento

Sul costo del prodotto sensibile all'OEE, pari a 40 milioni di euro, l'inefficienza complessiva ante intervento valeva il 3,5%, ossia 1.400.000 euro, e si è ridotta al 2,8%, cioè 1.120.000 euro. La differenza, 280.000 euro lordi l'anno, si scompone secondo una ripartizione tipica del settore, dichiarata come tale perché la contabilità analitica del cliente non separa tutte le voci con la stessa granularità.

Composizione del beneficio annuo di 280.000 euro ottenuto con il software MES Heuris nella produzione di bottiglie in PET

Reclami, selezioni e resi evitati 92.000 euro
Scarti e rilavorazioni su preforme, bottiglie e chiusure 74.000 euro
Attese, cambi formato e setup 62.000 euro
Movimentazioni logistiche e ricerche a magazzino 52.000 euro
Beneficio lordo annuo 280.000 euro
Canone annuo del sistema -45.000 euro
Beneficio netto annuo a regime 235.000 euro

Ritorno dell'investimento e costo totale di possesso

L'investimento una tantum è stato di 180.000 euro, con un canone annuo di 45.000 (giustificato dal doppio connettore, uno con ERP e l'altro col WMS) euro già dedotto dal beneficio netto. Poiché nei primi tre mesi il sistema viene avviato senza produrre risparmio e nei tre successivi rende circa la metà, il pareggio di cassa cade al quattordicesimo mese, dentro la finestra dei dodici-diciotto mesi che Heuris indica come riferimento realistico.

Flusso di cassa cumulato dell'intervento MES nella produzione di bottiglie in PET, pareggio al quattordicesimo mese

Sui cinque anni il costo totale di possesso ammonta a 405.000 euro fra investimento e canoni, a fronte di un flusso cumulato positivo di circa 906.000 euro. Nella valutazione vanno considerate anche le agevolazioni fiscali applicabili ai software di produzione, che in alcune annualità hanno modificato in misura rilevante il profilo di rientro.


Che cosa non è migliorato, e per quale motivo

Tre aspetti meritano di essere affrontati. Il consumo energetico, voce pesantissima nel soffiaggio, non è entrato nel perimetro del primo anno, quindi il conto sopra non include alcun risparmio su questa componente nonostante il potenziale sia rilevante. La stagionalità è stata governata meglio ma non risolta, perché nessun sistema informativo crea spazio fisico dove non ce n'è, e nei mesi di picco il vincolo resta il magazzino. La rilevazione delle causali di fermo, infine, ha richiesto diversi mesi prima di raggiungere una qualità utilizzabile, poiché la sostituzione di un sistema già in uso porta con sé abitudini consolidate che non cambiano con la formazione iniziale.


Come replicare il percorso

Anche in un progetto di questa dimensione il percorso è partito da un assessment e da un project charter, con una prova strutturata su un perimetro ristretto prima dell'estensione a tutte le linee, e con il costo della prova scomputato dall'offerta successiva. La sequenza completa è descritta nella pagina dedicata al metodo di implementazione di un software MES, mentre le altre esperienze sono raccolte nell'elenco delle case history Heuris.

Se il vostro impianto convive con un sistema qualità che produce carta anziché evidenze, oppure con un magazzino che non dialoga con la produzione, il primo passo utile è misurare quanto costano oggi quelle due distanze. Richiedete un primo incontro e verifichiamo insieme il perimetro di una prova.


Domande frequenti

Conviene sostituire un MES già installato

Conviene quando il sistema in uso non copre funzioni divenute necessarie, come l'integrazione con il magazzino automatico. La sostituzione è peraltro più rapida della prima introduzione, poiché l'azienda ha già acquisito la cultura del dato e discute di funzioni anziché di principi.

Un MES obbliga a cambiare anche l'ERP

No, e in questo caso il gestionale è rimasto quello di prima. Heuris si adegua allo stato dell'arte del software presente in azienda e copre soltanto le funzioni che il gestionale non presidia.

Come si integra il MES con il WMS

Gli eventi di produzione generano le missioni di magazzino e i blocchi qualità si riflettono sulla disponibilità logistica, così che un lotto sospeso non possa essere spedito. Il legame fra misura di processo e posizione fisica del materiale è il vero contenuto dell'integrazione.

Quanto costa un MES per un'azienda da 70 milioni di fatturato

In questa case history l'investimento è stato di 180.000 euro una tantum con un canone annuo di 45.000 euro, per cinque linee e tre reparti con integrazione al magazzino automatico. La cifra dipende dal numero di macchine collegate, dall'ampiezza dei piani di controllo e dal grado di integrazione richiesto.

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