SMED and changeover improvement : the Philip Morris manufacturing & technology Bologna S.p.A case study

Manufacturing companies nowadays have to face an important challenge: increasing their productivity and improving their flexibility and responsiveness to customer demands (offering a high number of highly customized products) at the same time, in a world where production systems are constantly evolving. One of the ways of achieving this objective is to start a rapid changeover improvement program. There are many methodologies for set-up reduction (SUR) promoted actively by a number of consultants, but the most significant contribution comes particularly from the Japanese engineer/consultant Shigeo Shingo. Single Minute Exchange of Dies (SMED) mainly focuses on recognition of internal and external activities. It is concerned particularly with transferring internal activities into external ones in as many numbers as possible, by also minimizing the internal ones. Changeover improvement has always been conceived as a shopfloor initiative, with significant benefit being achieved with little financial commitment. However many researchers and authors underline and demonstrate the possibility to overcome and re-evaluate Shingo’s approach in order to focus on other concepts and ideas equally efficient in achieving changeover improvement targets. Therefore this essay has a twofold purpose: - Give a detailed overview about the most relevant changeover improvement concepts; from the explanation of the historical need and basic concepts of setup, then describing the SMED methodology and tools, but also the most relevant criticisms and ideas that tried to overcome it during the last 20 years. In particular the outcome of the first chapter is represented by a tool for analyzing changeover improvement actions called “Matrix Methodology”, created by the researchers of the University of Bath. - Applying the theoretical concept to the real case of Philip Morris Manufacturing & Technology Bologna S.p.A, with the objective to optimize the production change of a manufacturing cell (called “brand change”), using the A3 framework and methodology.

Al giorno d’oggi le aziende manifatturiere devono affrontare una sfida importante: incrementare la loro produttività e migliorare la loro flessibilità e reattività alle richieste dei clienti (offrendo un elevato numero di prodotti altamente personalizzati) contemporaneamente, in un mondo in cui i sistemi di produzione sono in continua evoluzione. Uno dei modi per raggiungere questo obiettivo è avviare un programma di miglioramento riguardante i cambi di produzione, ovvero il passaggio rapido da una produzione ad un’altra (changeover). Ci sono molte metodologie per la riduzione del set-up (SUR) promosse attivamente da un gran numero di consulenti, ma storicamente il contributo più significativo è arrivato in particolare dall'ingegnere giapponese Shigeo Shingo. Il Single Minute Exchange of Die (SMED) si concentra principalmente sul riconoscimento delle attività interne ed esterne al setup. Si tratta in particolare di trasferire le attività interne in quelle esterne nel maggior numero possibile, minimizzando anche il numero e il peso di quelle interne. Il miglioramento del “changeover” è sempre stato concepito come un'iniziativa legata alle macchine e alla linea di produzione (“shop floor”), che permette di ottenere un beneficio significativo tramite un piccolo impegno finanziario. Tuttavia molti ricercatori e autori sottolineano e dimostrano la possibilità di superare e rivalutare l'approccio di Shingo al fine di concentrarsi su altri concetti e idee ugualmente efficaci nel raggiungimento degli obiettivi di miglioramento del cambio di produzione. Per questo motivo questa tesi ha un duplice scopo: - Fornire una panoramica dettagliata sui concetti e le idee più rilevanti di miglioramento del setup e del “changeover”; dalla spiegazione dell’origine del bisogno storico e dei concetti di base del setup, alla descrizione della metodologia e gli strumenti dello SMED, ma anche le critiche e le idee più rilevanti che hanno cercato di superare questa metodologia negli ultimi 20 anni. In particolare, il risultato finale di questa prima parte è rappresentato da uno strumento per l'analisi delle azioni di miglioramento del setup chiamato "Matrix Methodology", creato dai ricercatori dell'Università di Bath. - Applicazione dei concetti teorici al caso reale “Philip Morris Manufacturing & Technology Bologna S.p.A”, con l'obiettivo di ottimizzare il cambio di produzione di una cella di produzione (denominata "cambio di marca" o “brand change”), utilizzando la struttura e la metodologia A3.