Collo di bottiglia – cos’è
Il collo di bottiglia è un fenomeno che si verifica quando le prestazioni di un sistema o le sue capacità sono fortemente vincolate da un singolo componente, caratterizzato dall’avere le prestazioni peggiori all’interno del sistema. Il componente viene spesso chiamato anch’esso collo di bottiglia o punto del collo di bottiglia. Il termine è una metafora del collo di bottiglia reale, che limita il flusso d’uscita del liquido rispetto alla capacità totale del recipiente.
Formalmente, indica il punto in cui il sistema ha le minori performance tra un insieme di punti da percorrere. I colli di bottiglia per definizione devono essere limitati e per fare questo gli sviluppatori di sistemi effettuano il massimo sforzo possibile.
All’interno di un processo, il collo di bottiglia (in inglese, bottleneck) è rappresentato da quella fase di lavoro a cui arrivano più richieste di quante ne possano essere elaborare alla sua massima capacità produttiva. Ciò causa un rallentamento – se non un’interruzione – del flusso di lavoro e ritardi nel processo di produzione. Anche se questa lavorazione funziona alla sua massima capacità, non è in grado di elaborare tutti gli elementi abbastanza velocemente in modo che sia possibile spingerli alle fasi successive senza causare ritardi.
Un collo di bottiglia, all’interno di un contesto di gestione del processo, è un punto in cui il flusso di attività viene compromesso, rallentato o addirittura arresta completamente arrestato. Spesso i colli di bottiglia si verificano perché non c’è sufficiente capacità per gestire il flusso di attività o le informazioni. Pertanto è di fondamentale importanza saperli gestire al meglio ed evitare rallentamenti ed altre problematiche.
Purtroppo, un collo di bottiglia viene spesso riconosciuto solo dopo che ha causato il blocco del processo.
Come Individuare un collo di bottiglia?
Se un processo ha comportamenti che risultano imprevedibili e/o funziona a scatti, allora c’è un collo di bottiglia da qualche parte che ostacola la fluidità del flusso.
Vi sono sia colli di bottiglia a breve che a lungo termine (o cronici): quelli a breve termine sono normalmente temporanei e solitamente non sono un problema significativo (alcuni esempi possono essere un dipendente che prende giorni di riposo/ferie o una macchina temporaneamente non disponibile); quelli a lungo termine si verificano continuamente e possono rallentare significativamente la produzione con l’andare del tempo (ad esempio quando una macchina non funziona in modo efficiente e finisce per generare una coda).
Il vero problema sta nell’individuare le motivazioni e impostare una contromisura adeguata. Un collo di bottiglia tende ad emergere quando la risorsa coinvolta in una fase del processo (risorsa intesa come reparto aziendale o singola macchina) sta già lavorando a pieno regime e non può gestire alcuna domanda aggiuntiva. I colli di bottiglia si verificano quando il carico di lavoro in arrivo giunge alla persona/macchina con una velocità maggiore di quanto questa possa gestirlo, limitando così la velocità complessiva dell’intero processo. Avere un collo di bottiglia nel processo tende dunque a creare una coda e ad aumentare il tempo complessivo del ciclo.
Come detto, spesso i colli di bottiglia si verificano perché non c’è capacità sufficiente a gestire il flusso di attività o di informazioni. Una congestione in una fase di lavoro può essere determinata da strumenti o macchinari non adeguati, personale non adeguatamente formato, dipartimenti con processi poco strutturati. In altri casi bottleneck possono emergere quando vi è un aumento della domanda che si ripercuote sugli ordini e di conseguenza sull’aumento del flusso produttivo.
Nel reparto produzione delle aziende manifatturiere, c’è sempre una parte del processo che è più lenta rispetto alle altre. In alcuni casi queste “parti” possono diventare dei colli di bottiglia che rallentano costantemente l’intera linea. Essere in grado di identificare questi colli di bottiglia è dunque di fondamentale importanza e si traduce in importanti miglioramenti delle prestazioni.
Vi sono diversi metodi per individuare i colli di bottiglia all’interno dei processi di produzione:
Verifica di eventuali accumuli.
Il processo della linea di produzione che accumula la coda più lunga è solitamente un collo di bottiglia. Questo metodo di identificazione dei colli di bottiglia è particolarmente utile nelle produzioni che realizzano singoli articoli, quali ad esempio una linea di imbottigliamento. In questo caso è possibile controllare facilmente dove si accumulano le bottiglie e identificare la macchina che non ha abbastanza capacità, si guasta frequentemente o ha un operatore che ha bisogno di formazione. Quando ci sono code in diverse fasi del processo, la situazione è più complessa e in simili situazioni occorre utilizzare ulteriori metodi per identificare il collo di bottiglia più critico.
Analisi del throughput.
Il throughput di una linea di produzione è direttamente collegato all’output della macchina che agisce come bottleneck. Questa caratteristica consente di identificare il collo di bottiglia principale di un processo di produzione. Un aumento dell’output di una macchina che non è un collo di bottiglia ha scarso effetto sulla produzione complessiva, poiché il collo di bottiglia limita il throughput. Se si modifica il throughput di ciascuna delle macchine una alla volta, la macchina che influisce maggiormente sull’output complessivo è il collo di bottiglia.
Analisi della capacità produttiva.
La maggior parte delle linee di produzione tiene traccia dell’utilizzo percentuale di ciascuna unità di produzione. Ogni unità o macchina ha una capacità fissa e il processo di produzione utilizza ciascuna macchina in percentuale rispetto alla sua piena capacità. Il macchinario che utilizza la percentuale più alta della propria capacità è il collo di bottiglia. Di solito, questa macchina funziona a pieno regime mentre funziona come collo di bottiglia e limita le altre unità di produzione ad un tasso di utilizzo della capacità inferiore. Allo stesso modo se si aumenta la capacità della macchina del collo di bottiglia, la capacità dell’intera linea di produzione aumenta.
Calcolo dei tempi di attesa.
A volte, molte delle unità di una linea di produzione funzionano a capacità elevate e per trovare il collo di bottiglia è necessario un metodo diverso. Di solito il processo di produzione tiene traccia anche dei tempi di attesa per le macchine. Quando c’è un collo di bottiglia, la macchina immediatamente successiva lungo la linea ha tempi di attesa elevati, perché il collo di bottiglia sta trattenendo la produzione e la macchina che elabora l’output non riceve abbastanza materiale per lavorare continuamente. Quando trovi una macchina con lunghi tempi di attesa, il passo che precede la macchina in attesa è un collo di bottiglia.
Come gestire i colli di bottiglia?
A volte, è possibile risolvere facilmente il collo di bottiglia allocando più risorse o persone a quella fase o processo di lavoro.
Tuttavia, che cosa succede se il collo di bottiglia richiede una risorsa particolarmente scarsa o molto costosa o esperienze difficili da trovare? In alcuni casi, il costo della soluzione per il collo di bottiglia può essere troppo alto.
Ma non intervenire per risolvere colli di bottiglia costerà sempre di più che risolverli.
Gestire i colli di bottiglia porta a enormi vantaggi in termini di efficienza e riduzione dei costi. Nelle aziende con una decina di centri di lavoro è facile individuare, controllare e gestire i colli di bottiglia. Per le aziende che hanno un elevato numero di centri di lavoro è invece indispensabile munirsi di strumenti di pianificazione e schedulazione avanzata. Questi strumenti oltre a gestire i colli di bottiglia e quindi aumentare la produttività, tengono conto dei vincoli di materiali per evitare di avere mancanti in produzione.
I migliori strumenti sono rappresentati dai sistemi APS (Advanced Planning & Scheduling).