Prova a chiedere in azienda quanto tempo passa da quando arriva una lamiera a quando il pezzo finito parte verso il cliente. Le risposte saranno vaghe, e quasi sempre ottimistiche. Poi prova a sommare i secondi in cui quel pezzo viene davvero lavorato. La distanza tra i due numeri è enorme, ed è proprio lì che lavora la Value Stream Mapping: rendere visibile il flusso, e soprattutto le sue interruzioni.

Capitolo 1Che cos’è la Value Stream Mapping

La Value Stream Mapping (VSM, in italiano “mappatura del flusso del valore”) è un metodo per disegnare, su un unico foglio, tutte le attività necessarie a portare una famiglia di prodotti dalla materia prima al cliente: le lavorazioni, le scorte tra una fase e l’altra, i trasporti e le informazioni che dicono a ciascun reparto che cosa produrre e quando.

Il flusso del valore (value stream) è l’insieme di queste attività, sia quelle che aggiungono valore sia quelle che non ne aggiungono ma oggi sono necessarie, come un controllo o un trasporto. La mappa non guarda la singola macchina o il singolo operatore: guarda il percorso del prodotto attraverso lo stabilimento, quello che di solito nessuno ha la responsabilità di vedere per intero.

La VSM ha due caratteristiche che la distinguono da un normale diagramma di processo. La prima: disegna insieme il flusso dei materiali e il flusso delle informazioni, perché in un sistema produttivo il modo in cui arrivano gli ordini decide il modo in cui si muovono i pezzi. La seconda: termina con una linea temporale che mette a confronto il tempo totale di attraversamento con il tempo in cui il prodotto viene davvero trasformato.

Capitolo 2Le origini: da Toyota a Learning to See

In Toyota, mappare i flussi era una pratica interna, usata soprattutto da chi lavorava al miglioramento dei processi e con i fornitori. Secondo quanto raccontano Mike Rother e John Shook, in azienda non si chiamava “value stream mapping” ma “material and information flow mapping”, cioè mappatura del flusso dei materiali e delle informazioni. Il nome dice già l’essenziale: i due flussi vanno guardati insieme.

A rendere il metodo noto in tutto il mondo è stato il manuale Learning to See, scritto da Mike Rother e John Shook e pubblicato dal Lean Enterprise Institute nel 1999. Shook aveva lavorato a lungo in Toyota, Rother aveva studiato a fondo il suo sistema produttivo. Il libro, poco più di un quaderno di lavoro, ha fissato le icone, la sequenza stato attuale e stato futuro e l’idea di un responsabile del flusso: il value stream manager.

Il contesto è quello del libro Lean Thinking di James Womack e Daniel Jones, uscito nel 1996, che aveva indicato il flusso del valore come uno dei principi chiave. Mancava però un modo pratico per vederlo in reparto. Learning to See ha colmato quel vuoto, e il titolo spiega lo scopo: non produrre un bel disegno, ma imparare a vedere gli sprechi che lo stabilimento, guardato reparto per reparto, nasconde.

Capitolo 3Scegliere la famiglia di prodotti

Il primo errore da evitare è cercare di mappare “tutta la produzione”. Una VSM si disegna per una famiglia di prodotti: un gruppo di articoli che passano per fasi di lavorazione simili e per le stesse macchine, almeno nei processi principali. Un cliente non compra lo stabilimento: compra un prodotto, ed è il percorso di quel prodotto che va seguito.

Per individuare le famiglie si usa spesso una matrice prodotti e processi: sulle righe gli articoli, sulle colonne le fasi di lavorazione, con una crocetta dove l’articolo passa. Le righe con crocette simili formano una famiglia. In un’azienda di carpenteria, per esempio, le staffe tagliate al laser, piegate, saldate e assemblate sono una famiglia; i telai che passano dalla verniciatura e dalla linea di montaggio grande sono un’altra.

Per cominciare conviene scegliere una famiglia importante per il cliente o per il fatturato, con problemi visibili di consegne o di scorte, e un perimetro gestibile: tipicamente “da cancello a cancello”, cioè dall’ingresso delle materie prime alla spedizione. Più avanti si può allargare lo sguardo a fornitori e clienti, mappando il flusso esteso.

Chi disegna la mappa

Rother e Shook insistono su un punto: la mappa deve avere un responsabile, una persona con l’autorità di far cambiare le cose lungo tutto il flusso, non solo in un reparto. Al disegno partecipa un piccolo gruppo con produzione, logistica, programmazione e qualità. Ma la mappa non si disegna in sala riunioni: si disegna camminando lungo il flusso, con carta e matita.

Capitolo 4Il linguaggio delle icone

La VSM usa un vocabolario di simboli semplici e standardizzati. Il vantaggio è che chiunque abbia un minimo di formazione può leggere la mappa di un altro stabilimento, e che disegnarla a mano è veloce. Non serve conoscerle tutte: una quindicina basta per la grande maggioranza delle mappe.

Alcune icone meritano due parole in più. Il processo rappresenta un’area in cui il materiale scorre senza fermarsi: se tra due macchine c’è una pila di pezzi in attesa, quelle sono due processi distinti, non uno. Il triangolo con la I (da inventory) indica una scorta, con la quantità contata sul posto. La freccia a strisce indica il push: il processo produce secondo un programma e spinge il materiale avanti, che serva o no.

Il supermercato, al contrario, è una scorta controllata con quantità massime definite, da cui il processo a valle preleva solo ciò che consuma; il processo a monte reintegra ciò che è stato prelevato. Nelle informazioni, la linea dritta indica un flusso manuale (un foglio, un programma stampato, un’indicazione a voce), quella a zig-zag un flusso elettronico. Il lampo kaizen, infine, segnala sulla mappa futura un miglioramento necessario per realizzarla.

Capitolo 5Disegnare la mappa dello stato attuale

La mappa dello stato attuale fotografa come funziona il flusso oggi, non come dovrebbe funzionare secondo le procedure. Per questo si disegna in reparto, raccogliendo i dati di persona. Rother e Shook suggeriscono di partire dalla spedizione e di risalire il flusso verso monte: così si parte dai processi più vicini al cliente, che dovrebbero dettare il ritmo a tutti gli altri.

I dati da raccogliere

Per ogni processo si compila un data box, il riquadro sotto l’icona. I dati più comuni sono questi:

• Tempo ciclo (C/T): ogni quanto esce un pezzo dal processo, misurato osservando, non letto sul gestionale.
• Tempo di cambio formato (C/O): il tempo dall’ultimo pezzo buono del lotto precedente al primo pezzo buono del successivo.
• Uptime: la percentuale del tempo disponibile in cui la macchina è effettivamente in grado di produrre.
• Numero di operatori necessari al processo.
• Tempo disponibile per turno e numero di turni, al netto di pause e riunioni.
• A seconda del caso: dimensione dei lotti, scarti, numero di varianti, ogni quanto si producono tutte le varianti.

Tra un processo e l’altro si contano le scorte: pezzi in attesa, cassoni, bancali, materiale nei magazzini intermedi. Si annotano poi il cliente (domanda, frequenza delle consegne, dimensioni degli imballi), il fornitore principale (frequenza delle consegne) e il flusso delle informazioni: da dove arrivano gli ordini, chi fa il programma, come raggiunge ogni reparto.

Ecco come appare la mappa per la famiglia di staffe usata come esempio in questo articolo. Tutti i numeri sono inventati a scopo didattico, ma coerenti tra loro: il cliente chiede 900 pezzi al giorno, lo stabilimento lavora su due turni.

La mappa racconta una storia molto comune. Ogni reparto riceve un programma settimanale dal gestionale e lo esegue al meglio, ma nessuno sa che cosa serve davvero al processo successivo in quel momento. Il risultato sono scorte ovunque, frecce push tra tutti i processi e un cliente servito soprattutto grazie al magazzino dei prodotti finiti.

Capitolo 6Lead time, valore aggiunto e takt time

La parte più istruttiva della mappa è in basso: la linea temporale. Sui gradini alti si scrive quanti giorni di attesa rappresenta ogni scorta, su quelli bassi il tempo di lavorazione di ogni processo. Due somme, due numeri da mettere uno accanto all’altro.

Come si calcola il lead time

Il metodo proposto da Rother e Shook è semplice: per ogni scorta si divide la quantità contata per il fabbisogno giornaliero del cliente. Si ottiene quanti giorni impiegherebbe un pezzo appena arrivato in coda a uscire da quella scorta, se il flusso procedesse al ritmo della domanda. Nel nostro esempio, con una domanda di 900 pezzi al giorno:

Il tempo a valore aggiunto è invece la somma dei tempi ciclo dei processi che trasformano il pezzo: 20 + 38 + 52 + 46 = 156 secondi, cioè 2 minuti e 36 secondi. In altre parole, il pezzo attraversa lo stabilimento in circa 28 giorni lavorativi e viene lavorato per meno di tre minuti.

Per avere un’idea della proporzione: 28 giorni su due turni da 7,5 ore nette sono 420 ore lavorative, cioè 1.512.000 secondi. I 156 secondi di lavorazione ne sono circa lo 0,01%. È un rapporto che sorprende quasi sempre chi lo calcola per la prima volta, e non è affatto raro: in molte mappe reali il tempo a valore aggiunto è una frazione minuscola del lead time.

Il grafico mostra il punto chiave della VSM: per accorciare il lead time non serve far correre di più le macchine, che già lavorano una frazione minima del tempo. Serve ridurre le scorte e le attese che separano un processo dall’altro. È lo spreco di sovrapproduzione e di attesa descritto nell’articolo sui sette sprechi, finalmente misurato.

Il takt time

Il terzo numero della mappa è il takt time: il ritmo a cui il cliente “consuma” il prodotto. Si calcola dividendo il tempo di lavoro disponibile per la domanda del cliente nello stesso periodo.

Confrontare i tempi ciclo con il takt dice molto. Nell’esempio tutti i processi sono sotto i 60 secondi, quindi in teoria hanno capacità sufficiente. La saldatura però, con 52 secondi di ciclo e un uptime dell’80%, ha poco margine: è un processo da tenere d’occhio, e un candidato naturale per il TPM.

Capitolo 7La mappa dello stato futuro

La mappa dello stato attuale è solo metà del lavoro. Lo scopo è disegnare uno stato futuro realistico: come dovrebbe funzionare il flusso tra qualche mese, con i miglioramenti che il gruppo ritiene raggiungibili. Rother e Shook propongono di arrivarci rispondendo a una serie di domande guida, che qui riportiamo in forma sintetica e parafrasata:

1. Qual è il takt time della famiglia di prodotti?
2. Si produrrà per un supermercato di prodotti finiti o direttamente per la spedizione?
3. Dove si può introdurre il flusso continuo, un pezzo alla volta?
4. Dove servono supermercati e sistemi pull per governare i processi che non possono lavorare in flusso continuo?
5. In quale unico punto del flusso si invierà il programma di produzione? È il processo pacemaker, quello che dà il ritmo a tutti gli altri.
6. Come si livellerà il mix delle varianti al pacemaker?
7. Quale quantità di lavoro si rilascerà e si ritirerà in modo regolare al pacemaker (il cosiddetto pitch)?
8. Quali miglioramenti dei processi sono necessari per realizzare tutto questo, per esempio su cambi formato o affidabilità?

Applicate al nostro esempio, le risposte portano a una mappa come questa. Piegatura, saldatura e assemblaggio vengono riuniti in una cella a flusso continuo, che diventa il pacemaker. Il taglio laser, più veloce e condiviso con altre famiglie, resta separato e reintegra un supermercato di pezzi tagliati tramite kanban. Il programma non va più a ogni reparto, ma solo alla cella, attraverso un sistema di livellamento.

Due calcoli rendono credibile la cella. Il contenuto di lavoro dei tre processi è 38 + 52 + 46 = 136 secondi; diviso per il takt di 60 secondi dà 2,27, quindi servono 3 operatori per seguire il ritmo del cliente, a patto di bilanciare bene le operazioni. E il lead time scende a circa 5 giorni perché restano solo tre scorte controllate (2 giorni di lamiere, 1 di tagliati, 2 di finiti), mentre dentro la cella i pezzi in attesa sono pochi.

Capitolo 8Dal disegno al piano di implementazione

Una mappa dello stato futuro senza un piano è solo un bel poster. Il passo successivo è suddividere il flusso in anelli (in inglese loops): il tratto del pacemaker, che va dalla cella al cliente, e i tratti a monte, ciascuno delimitato da un supermercato. Ogni anello diventa un piccolo progetto con obiettivi, responsabili e scadenze.

Di solito si comincia dall’anello del pacemaker, perché è quello più vicino al cliente e che detta il ritmo a tutto il resto. Nel nostro esempio significa creare la cella, stabilizzarla e introdurre il livellamento, prima di agire sul taglio. Ogni lampo kaizen della mappa si trasforma in un’attività concreta, spesso un evento Kaizen di pochi giorni.

• Obiettivi misurabili: per esempio scorte massime nei supermercati, lead time, tempo di cambio formato al taglio.
• Revisioni periodiche: il responsabile del flusso verifica regolarmente l’avanzamento con il gruppo, sul posto.
• Mappa aggiornata: quando lo stato futuro diventa realtà, diventa il nuovo stato attuale, e si ricomincia.

Quest’ultimo punto è importante. La VSM non è un progetto con una data di fine, ma un ciclo: mappare, migliorare, mappare di nuovo. Ogni giro rivela problemi che prima erano coperti dalle scorte.

Capitolo 9VSM negli uffici e nei processi transazionali

Il flusso del valore non riguarda solo i pezzi. Un’offerta commerciale, un ordine da inserire, un progetto tecnico, una pratica di reso attraversano anch’essi una serie di passaggi, con code e attese tra uno e l’altro. La VSM si applica anche qui, con alcuni adattamenti descritti in letteratura, per esempio da Keyte e Locher e da Martin e Osterling.

Pensa al percorso di un’offerta in un’azienda di impianti: la richiesta del cliente arriva al commerciale, passa all’ufficio tecnico per la fattibilità, all’ufficio acquisti per i prezzi dei componenti, torna al commerciale per il prezzo finale, va in direzione per l’approvazione. Il lavoro vero può richiedere poche ore; l’offerta spesso parte dopo settimane. Come in reparto, la mappa mostra che il problema non è la velocità delle persone, ma le code tra i passaggi e le informazioni incomplete che costringono a tornare indietro.

Capitolo 10Gli errori più comuni

La VSM è semplice da imparare e altrettanto semplice da usare male. Gli errori più frequenti si somigliano in molte aziende.

• Mappare dalla scrivania. Tempi presi dal gestionale, scorte stimate a memoria: la mappa descrive il processo come dovrebbe essere, non com’è. I dati vanno raccolti in reparto.
• Mappare tutto lo stabilimento. Senza una famiglia di prodotti la mappa diventa un groviglio illeggibile. Una famiglia, una mappa.
• Fermarsi allo stato attuale. La mappa attuale serve solo come base per lo stato futuro. Se nessuno disegna il futuro e il piano, si è fatto un esercizio di documentazione.
• Troppi dettagli. Mappare ogni singolo movimento è il compito di altri strumenti, come i diagrammi di processo o lo spaghetti chart. La VSM resta a livello di flusso.
• Dimenticare le informazioni. Senza il flusso informativo la mappa non spiega perché si formano le scorte, e lo stato futuro non può cambiare il modo in cui si programma.
• Mappa senza responsabile. Se il flusso attraversa cinque reparti e nessuno ne risponde per intero, i miglioramenti si fermano ai confini tra un reparto e l’altro.
• Copiare lo stato futuro dal libro. Supermercati e kanban ovunque, senza verificare se i dati li giustificano.

Capitolo 11VSM e gli altri strumenti Lean

La VSM ha un ruolo particolare tra gli strumenti Lean: non risolve direttamente i problemi, ma dice dove intervenire e con quale strumento. Per questo i lampi kaizen di una mappa futura rimandano quasi sempre ad altri argomenti di questa serie.

Il rapporto funziona anche al contrario: applicare questi strumenti senza una mappa rischia di migliorare processi che non sono il vero collo di bottiglia del flusso. Ridurre il cambio formato su una macchina circondata da settimane di scorte, per esempio, non accorcia il lead time finché quelle scorte restano dove sono.

Video lezioneDa dove partire: i principi Lean in video

Nell’attesa, ricorda che il concetto di flusso del valore nasce dai principi generali del pensiero Lean: nella Lezione 1 del corso di Lean Management introduciamo i principi e le strategie da cui derivano strumenti come quello visto in questo articolo. Per approfondire i miglioramenti che di solito compaiono nei lampi kaizen di una mappa, puoi proseguire con le lezioni sullo SMED e sul TPM.

Lezione 1 · Principi e strategie del Lean Management