TAD On-Line è just-in-time

Hugh O’Brian

Il dizionario Merriam-Webster definisce la parola innovazione nel seguente modo.

Lemma: in·no·va·tion. Categoria grammaticale: sostantivo. 1: the introduction of something new [l'introduzione di qualcosa di nuovo] 2: a new idea, method, or device. [un'idea, un metodo o un dispositivo nuovi] Sinonimo: NOVELTY [NOVITA'].

Si tratta di una parola comunemente usata quando s'introducono nuove tecnologie, ma non succede spesso di andare a guardare dietro le quinte per cercare di comprendere qual è l'elemento trainante di tale innovazione. In un recente progetto intrapreso congiuntamente da Metso Paper Karlstad, Svezia, e Fabio Perini S.p.A., Italia, sono state identificate diverse forze trainanti che hanno portato a un'innovazione.

Esse sono:

- l'esperienza acquisita attraverso molti anni di produzione delle macchine

- gli sforzi di continuo miglioramento sostenuti all'interno delle aziende

- l'aver imparato dal passato e l'aver fissato nuovi obiettivi

- l'entusiasmo per le nuove idee

- il coraggio di superare i limiti e le barriere attuali

L'INSIEME È MAGGIORE DELLA SOMMA DELLE PARTI

Considerando più specificatamente il settore del tissue TAD (Through Air Dried), nei mesi precedenti sono stati messi insieme due progressi tecnologici, che erano in corso separatamente presso le rispettive aziende, con l’obiettivo di creare qualcosa di evidentemente più grande rispetto alla somma delle parti.

Nel corso dell'anno passato, Metso Paper ha sviluppato quella che definisce una “piccola ma conveniente” macchina continua di tipo TAD, di dimensioni ridotte rispetto alle normali macchine che l'azienda costruisce di solito. Leader mondiale nella costruzione di macchine grandi e veloci, in grado di produrre un morbido tissue TAD della migliore qualità, Metso voleva integrare la sua gamma prodotti con una nuova macchina, la quale comportasse meno costi in conto capitale e una produzione annua inferiore. Questo equivaleva rispettivamente a minori rischi ed esposizione per l'azienda che avrebbe installato questa macchina TAD. Contemporaneamente, la Fabio Perini S.p.A. aveva appena lanciato una nuova linea di trasformazione del tissue, più veloce e avanzata.

Quando, con l'incoraggiamento dello European Tissue Symposium, le due aziende hanno cominciato a parlare di come integrare i due sistemi, è emersa una soluzione totalmente nuova. Riportiamo brevemente il background del progetto e alcuni dei risultati dello studio integrato.

ARRIVA IL TAD 100

“Fondamentalmente,” dice Ingemar Myrén, vice presidente del settore tissue alla Metso Paper Karlstad, “abbiamo lavorato su un sistema di nuova concezione mediante il quale poter integrare una produzione efficace in termini di costi con la qualità più sofisticata di tissue. L'idea era di costruire una macchina TAD più semplice e più piccola senza sacrificare nulla in termini di qualità.”

“In tal modo, un'azienda produttrice di tissue potrebbe installare una macchina simile per portare sul mercato 30.000 tonnellate annue piuttosto che 65.000 tonnellate, ossia la produzione di una macchina di dimensioni normali. Di conseguenza, mettere in piedi tale macchina comporterebbe un rischio decisamente inferiore sia in termini d'investimento di capitali sia di collocazione dei quantitativi supplementari sul mercato.”

La nuova macchina TAD larga 2,7 m si chiama TAD 100, con “100” che indica una produzione di circa 100 tonnellate al giorno nonché 100 pollici di larghezza del foglio utile (figura a p. 68-69). Il nuovo progetto si basa una tecnologia parzialmente nuova di proprietà di Metso che la stessa aveva sviluppato per una macchina TAD di dimensioni ridotte. Inoltre, la macchina è stata progettata anche per una velocità teorica di 1.250 m/min senza “capacità né costi extra” dice Myrén.

Con le grandi e avanzate macchine TAD larghe 5,4 m, la curva di avviamento dura di solito alcuni anni prima di raggiungere i quantitativi dichiarati. Con il nuovo progetto, ci si prefigge di fornire una macchina base discreta che si avvii e funzioni a 1.200 m/min molto presto rispetto alla fase di avvio.

“La nostra idea è costruire una macchina che risponda bene alle esigenze di mercato per il TAD” continua Myrén, “con una capacità di 30.000 tonnellate annue, la piccola linea è progettata per una curva di utilizzo molto ripida. Si può paragonare a una linea più grande da 65.000 tonnellate annue che, per ragioni di mercato, con il TAD in fase di lancio, può partire soltanto con un utilizzo del 50% per poi passare alla piena capacità produttiva in quattro anni.”

LA LX È VICINA

Mentre Metso stava sviluppando il suo concetto di TAD dalle dimensioni ridotte, Fabio Perini S.p.A. stava facendo qualcosa di assolutamente diverso: lavorare sulla linea di trasformazione tissue più veloce e avanzata, la Sincro LX. Guido Finocckì, direttore vendite e marketing della Fabio Perini S.p.A., spiega: “La LX è una versione completamente diversa del sistema Sincro, basata su 10 anni di esperienza da quando venne introdotta la prima Sincro. Con la nostra esperienza e conoscenza, abbiamo cercato di integrare le innovazioni più avanzate in ogni parte della linea di trasformazione.”

Senza andare a guardare tutti i dettagli tecnici della nuova LX, il risultato importante è stata la velocità della linea di trasformazione, cresciuta in misura esponenziale a seguito dell'integrazione delle innovazioni più recenti. Continua Finocckì: “Il risultato finale è stato che abbiamo potuto lavorare con velocità fino a 750 m/min, ossia più di 60 log al minuto, a seconda del prodotto. In tal modo, siamo riusciti ad aumentare la produzione garantita fino a 46 log al minuto rispetto ai circa 35 delle precedenti linee Sincro.”

VELOCITÀ BEN ASSORTITE

Quando Metso e Perini si sono incontrate per cominciare a studiare in maniera informale la possibilità di combinare le due innovazioni, si sono resi conto che le due nuove macchine erano molto bene assortite.

Con una LX line che funziona ad una media produttiva di 46 log al minuto, garantendo la lavorazione dell’intero quantitativo che arriva dalla Continua. Naturalmente questo dipende dal prodotto che si sta lavorando.

“Quando abbiamo parlato delle idee che erano alla base dei nostri nuovi sistemi,” continua Myrén, “ci siamo resi conto che le velocità da noi considerate per la nostra Continua erano molto vicine alle velocità cui puntava Perini per la sua nuova linea di trasformazione. Il nostro obiettivo era una velocità costante di circa 1.200 m/min mentre la Perini mirava a una media di circa 600 m/min. Di conseguenza, abbiamo calcolato che, una volta combinato il tissue TAD in due veli, la velocità effettiva sia della PM sia della linea di trasformazione era quasi uguale.”

Pertanto, i due maxi-rotoli prodotti a 1.200 m/min potevano essere combinati per essere lavorati sulla linea di trasformazione a una velocità media di 600 m/min. Naturalmente, la velocità massima della linea di trasformazione è maggiore, dal momento che ci vuole tempo per accelerare e rallentare al cambio bobine.

OBIETTIVO: STESSI COSTI

Per andare avanti, è stato proposto uno studio con il seguente obiettivo: era possibile sviluppare una soluzione efficace per produrre circa 30.000 tonnellate annue di TAD, adatto a carta da cucina e carta igienica, mantenendo i costi di capitale per tonnellata uguali a quelli di una macchina grande da 60- 70.000 tonnellate annue?

Alla fine, dopo varie rettifiche, ipotesi e ottimizzazioni, si è concluso che tale obiettivo era effettivamente raggiungibile combinando i seguenti elementi:

- applicazione del nuovo concetto di macchina TAD

- sfruttamento della capacità e della velocità conquistate nella trasformazione e nel packaging

- sviluppo di uno Smart Link tra la Continua e le linee di trasformazione

- funzionamento 24 ore al giorno per 7 giorni alla settimana sia della Continua sia della linea di trasformazione.

Il concetto che ne è derivato è stato denominato TAD On-Line per sottolineare l'aspetto di elevata integrazione di questo processo. In sostanza, il sistema ipotizzato comprende una Macchina Continua messa in linea con un impianto di trasformazione, seguito a sua volta da un’avvolgitrice/fardellatrice dedicata.

Avendo a disposizione le tecnologie TAD 100 e Sincro LX, era necessario collegare ora le due unità.

La soluzione ideata, lo Smart Link, ha offerto molti vantaggi, ossia il TAD On-Line poteva sfruttare le sinergie dei due sistemi per integrare produzione e trasformazione di TAD in maniera estremamente precisa (figura p. 70-71).

Per questo, l'efficienza della produzione e l'efficacia dei costi del sistema integrato e combinato si è spostata su un piano completamente nuovo.”Lo Smart Link collega ottimamente la Continua alla linea di trasformazione e packaging”, dice Finocckì.

“Non posso dire che lo Smart Link si basa su una tecnologia d’avanguardia. Si trattava semplicemente di applicare metodi esistenti con un layout intelligente per consentire un passaggio scorrevole delle bobine madri alla linea di trasformazione.

Abbiamo dovuto progettare anche un buffer che ci lasciasse un po' di tregua per coprire quei brevi tempi morti necessari per operazioni quali cambio coltelli, sostituzione film e così via sulla linea di trasformazione.”

BOBINE DI RICAMBIO AL POSTO DEL MAGAZZINO

Il buffer era di otto bobine di ricambio, che possono tenere circa 2 ore e mezza di carta. Questo significava che la linea di trasformazione avrebbe dovuto rimanere ferma per più di 2 ore e mezza prima che la Continua necessitasse di fermarsi a sua volta. Con una velocità massima di 750 m/min, la linea di trasformazione può lavorare fino a 60 log al minuto, se necessario, allo scopo di assorbire eventuali quantitativi accumulatisi. Questo semplice buffer di otto bobine sostituisce il grande, e costoso, magazzino di bobine madri necessario nella maggior parte degli stabilimenti di tissue. Solo questo basta a far risparmiare un capitale notevole che, normalmente, sarebbe stato necessario per costruire magazzini di bobine madri con appositi sistemi di protezione antincendio e dispositivi di movimentazione.

Un altro vantaggio del TAD On-Line è una quantità inferiore di scarti grazie al fatto che le bobine madri non vengono movimentate con carrelli elevatori a forca, le cui ganasce possono provocare dei danni.

Di solito, possono esservi oltre 500 bobine madri in magazzino, con conseguenti costi molto elevati di capitale d'esercizio nonché lunghi ritardi tra il momento in cui la carta viene prodotta e quello in cui la stessa viene trasformata sulla ribobinatrice. Il TAD On-Line è molto più di un sistema just-in-time, infatti consente un feedback praticamente immediato nel caso di bobine madri difettose. Ulteriori discussioni, analisi e calcoli hanno portato alla conclusione che la piccola unità larga 2,7m poteva competere benissimo con le macchine standard da 5,4m. Infatti, il costo totale per tonnellata di prodotto finito, inclusi tutti i costi in conto capitale, è inferiore per la linea da 2,7m durante i primi due anni.

Tuttavia, poiché con la linea da 5,4m aumenta la capacità di utilizzo, il vantaggio oscilla leggermente a favoredella linea più grande.

DEDICATO ALLA QUALITÀ PREMIUM

Questi calcoli si basano su un certo numero di ipotesi, le principali delle quali sono che il TAD On-Line è dedicato alla produzione di carta da cucina (e carta igienica) di qualità premium e che la produzione totale della Continua deve essere costantemente assorbita dalla linea di trasformazione. Pertanto, la fabbricazione e trasformazione di tissue devono avvenire sempre contemporaneamente.

Tra i vantaggi che il concetto TAD On-Line sembra offrire si annoverano:

- organizzazione semplificata dello stabilimento: un'unità di produzione, miglior lavoro di squadra, condivisione delle responsabilità

- personale ridotto: solo 14/15 operatori per turno per tutto il ciclo di funzionamento

- minore investimento di capitale grazie alle macchine semplificate

- migliore qualità di produzione, feedback e flusso di prodotto

Nonostante una linea più grande funzionante a pieno regime garantisca ancora il costo unitario di produzione più basso, il concetto TAD On-Line può rappresentare un'alternativa decisamente accessibile per volumi di produzione piccoli e medi.

Naturalmente, siamo ancora a livello di teoria, ma la base per prendere in considerazione una linea TAD di questo tipo, integrata, con quantitativi ridotti di produzione e qualità elevata, appare solida. E queste innovazioni possono essere just in time, specie per il mercato europeo.•