Logistica industriale

Logistica: funzione trasversale di coordinamento

Ha un ruolo di regista e di funzione che dà le linee guida di gestione integrata in modo da arrivare al risultato. Ha due caratteristiche fondamentali:

• È difficile e critica per i prodotti “poveri”: più un prodotto è povero, più ha bisogno di una logistica performante (es: trasporto dell’acqua). Con la merce ricca sono più libero dato che il valore della merce copre il costo del trasporto.
• Deve essere curata costantemente per funzionare al meglio, dato che ha tanti processi che vanno adattati man mano e dato che ci lavora tanta manodopera.

Magazzini

Tipologia di magazzini per collocazione nella rete

• Magazzini prodotti finiti: contengono prodotti pronti per il mercato. L’obiettivo di questo magazzino è quello di rincorrere ciò che il mercato chiede, al suo interno si trovano stazioni di picking e di packing. Sono magazzini con flussi importanti.
• Magazzini di semilavorati: contengono prodotti non ancora pronti per la vendita. L’obiettivo di questo magazzino è quello di alimentare le stazioni di assemblaggio. Sono sempre più simili a quelli per prodotti finiti, e sono caratterizzati da alti flussi.
• Magazzini di materie prime/componenti: contengono materie e componenti che vengono utilizzate per la realizzazione dei prodotti. L’obiettivo è quello di massimizzare la capacità di stoccaggio, sono caratterizzati da flussi non elevati.

Tipologia di magazzini per tipologia di merce

• Magazzini per UDC: sono magazzini che stoccano delle UDC (pallet, gabbie metalliche, casse in legno, ceste metalliche, ecc.), caratterizzati da un’elevata attività di picking da UDC. Devono soddisfare una certa capacità in termini di giacenza e come prestazione nei prelievi.
• Magazzini colli: sono magazzini che contengono imballi secondari o prodotti singoli. Ha una capacità di alcuni giorni in termini di giacenza. Si distinguono in: collo (unità di spedizione) e prelievo frazionato sul collo (prelevo una singola unità).
• Magazzini per materiali speciali: sono magazzini che comprendono lamiere, tubi, bobine, ecc. Ci sono soluzioni di magazzini dedicati a un tipo di prodotto speciale.

Tipologia di magazzini per grado di automazione

• Magazzini manuali: utilizzano attrezzature come carrelli elevatori guidati da operatori.
• Magazzini semiautomatici: magazzino dove le movimentazioni sono fatte sia automaticamente che da operatori.
• Magazzini completamente automatici: magazzini che non prevedono la presenza di operatori.

La scelta del livello di automazione va fatta considerando i costi totali in funzione dei volumi produttivi. La soluzione “manuale” ha costi variabili in funzione della manodopera che serve. Esiste sempre una quantità di pareggio che delimita il campo di convenienza della soluzione automatica rispetto a quella manuale.

Magazzini per UDC

I magazzini per UDC si possono dividere per:

• Per movimentazione UDC intere
• Per movimentazione UDC intere + picking (prelievo frazionato)

Inoltre, si possono dividere in due categorie:

• Magazzini manuali (meccanizzati)
• Magazzini automatici

Schema funzionale di un magazzino per UDC

Inbound → Area di ricevimento e accettazione, area controllo qualità, area stoccaggio, area picking.
Outbound →

1) L’area di ricevimento e accettazione ha lo scopo di scaricare velocemente i mezzi, dato che altrimenti si pagherebbe una permanenza prolungata del mezzo nel carico/scarico. La dimensione è di circa 20m di larghezza. In questa fase si fa una prima attività di controllo visivo della merce arrivata, successivamente un conteggio dei colli, controllando la conformità del DDT (documento di trasporto) e della bolla di trasporto. In quest’area si predispone anche una sotto-area per i resi, in modo da rendere la merce al fornitore.

2) Successivamente, la merce in entrata può prendere due strade:

• Free pass: si tratta di merce che non ha bisogno di controlli (es: fornitore che ha già effettuato il controllo qualità, oppure fornitori affidabili) e viene direttamente prelevata dall’area accettazione e ricevimento.
• Controllo qualità: la merce deve essere sottoposta ad un controllo qualità, la merce viene presa dall’area accettazione e ricevimento e viene portata in un’area controllo qualità (non per forza tutta la merce, anche solo un campione).

3) Dopo essere stata controllata, la merce è pronta per essere stoccata nei magazzini dopo essere stata prelevata: si tratta dell’area stoccaggio. In quest’area si trovano vari tipi di scaffalature (automatiche, manuali, miste).

4) Ci possono essere delle attività e aree di rilavorazione, nelle quali la merce viene ripresa dall’accettazione o dalle scaffalature per essere rilavorate.

5) L’area di picking è adibita al prelievo frazionato di pallet, non si prelevano pallet interi, ma colli. Quest’attività è molto onerosa: rappresenta infatti il 60/70% dei costi, è un’attività complicata perché se l’ordine è frammentato è necessario fare molti giri. La lista di prelievo crea una “missione di picking”, nella quale il picker parte e va a prelevare la merce, realizzando un pallet misto, pronto per essere successivamente spedito. Possono esserci delle scaffalature con delle unità di carico:

• Si utilizzano di solito i piani alti per lo stock di UDC intere, pronte per essere portate alle piazzole;
• Si utilizzano i piani bassi invece per il picking (prelievo frazionato). Prima che arrivi il picker successivo deve essere ripristinato il pallet vuoto, per far questo serve elevata sincronicità, in genere si cerca di anticipare il ripristino prima che il pallet sia completamente vuoto, posizionando sopra al pallet nuovo la merce residua del pallet precedente, grazie ad un “gioco” che viene lasciato appositamente nei pallet.

Questo viene fatto perché l’attività di picking è onerosa, si cerca quindi di favorire questa attività in modo da ottimizzarla e rendere comodo il prelievo. I picker sono dotati di commissionatori (carrelli che non permettono il rialzo, sono fissi in altezza), i carrellisti invece realizzano la movimentazione degli UDC con carrelli che permettono l’abbassamento. Queste due mansioni devono essere divise: i pickeristi eseguono un prelievo frazionato, mentre i carrellisti eseguono la movimentazione di UDC intere. Generalmente, detto 10 il numero di picker, si hanno 2-4 carrellisti (in genere il 20% dei picker). Voice picking: cuffiette che dicono al picker dove andare e cosa/quanto prelevare, è il metodo di picking più competitivo ed utilizzato, comprende anche un riconoscimento vocale.

In figura è rappresentato un modulo di magazzino di stoccaggio con il piano terra dedicato al picking.

6) Infine c’è l’area spedizioni, nella quale sono presenti delle piazzole che sono adibite all’arrivo dei mezzi, anche se i mezzi non sono ancora arrivati. Il mezzo sarà quindi mandato in queste piazzole per essere caricato, e il numero delle piazzole è pari al numero di carichi che partiranno, in modo da mettere in anticipo al posto giusto la merce che verrà poi caricata. Si svincola quindi l’attività degli uomini nel magazzino dall’arrivo del mezzo. Ci possono essere anche aree di pesatura/filmatura.

Outbound

Vediamo come avviene l’outbound: l’ERP, sulla base degli ordini dei clienti e sulla base della verifica della disponibilità della merce, rilascia delle liste di prelievo, le quali vengono date al software WMS (warehouse management system). Il software WMS è nato per gestire i magazzini, può essere integrato nel gestionale o essere a se stante. L’ERP comunica al WMS delle operazioni da compiere, il quale restituisce le operazioni fatte (es: gestione del posizionamento degli oggetti). Il WMS riceve in ingresso le liste di prelievo e i materiali, poi restituisce e comunica gli scarichi/carichi ai carrellisti, i quali possono avere dei palmari o a mano o direttamente sui carrelli. Si hanno di solito liste di pallet interi che verranno presi e portati alle piazzole di destinazione. Succede che le liste siano anche delle sotto-parti di pallet e non pallet interi.

Il WMS permette di fare gli inventari rotativi: solitamente l’inventario si fa prima di natale (spesso con numerosi errori), con gli inventari rotativi si cerca di risolvere questo problema, traducendo le giacenze in unità di carico con dei colli. È un inventario che viene fatto durante le attività normali e permette di capire costantemente se la merce presente è quella che effettivamente si pensa che ci sia. Il WMS permette quindi di mantenere le giacenze allineate.

Progettazione di un magazzino manuale per unità di carico (senza picking)

Ottimizzazione della forma. È interessante studiare la forma delle varie aree in modo da ottimizzarle. Ipotizziamo un magazzino con dimensioni UxV, con un’unica porta di ingresso/uscita, e ipotizziamo la strada che deve fare un carrellista per portare dentro/fuori un UDC. Definiamo con r la strada che si compie. Si considera un punto medio di accesso (tratteggiato nel disegno). In questo caso, definita l’area come: = * -> =

• Nel caso si abbia un’unica porta, si ha che: 2 = 4* + = + 2* = + 4 2 Ma allora: 2=0=1- =0 = √2. Si ottiene: √= = = √2 √2. In caso di un’unica porta, la distanza minima della strada sarà: = =2
• Nel caso si abbiano molte porte distribuite sul lato, si ha che: = 4*[ + ]3 2. In caso di porte distribuite, allo stesso modo si ottiene che la distanza minima della strada sarà in questo caso: = = 1.5
• Nel caso si un’unica porta sull’angolo, si ha che: = 4*[ + ]2 2. In caso di unica porta sull’angolo, si ottiene che la distanza minima della strada sarà in questo caso: = =1

È da sottolineare che la forma ottimale dell’area di stoccaggio dipende anche dalle strutture che si instaurano.

Dimensionamento del numero di baie di carico

Le baie di carico sono dei punti di attracco dei mezzi che permettono di avere il piano del mezzo livellato con il piano del capannone: sono strutture che devono essere previste in anticipo e con grande attenzione. Il carico/scarico vettore può essere:

• Posteriore. Si possono utilizzare delle baie di carico: si creano prima delle buche profonde 1m, lunghe 15m e con pendenza 4% (10m), in modo che il camion possa scendere nelle baie e livellare il suo pianale al pavimento del capannone. Si attacca una piattaforma al mezzo in modo da avere un percorso di carico/scarico senza gradini. Il passo tra le baie è di circa 4.5m.
• Laterale. Si usa per unità di carico/scarico lunghe o per quando si vogliono caricare più UDC alla volta. In questo caso sono costretto a fare il carico/scarico (anche dei corrieri) dal piazzale.

Nel caso di molte baie (distanziate di circa 4.5m l’una dall’altra e con un area di movimentazione larga circa 36m a -1m di dislivello), i mezzi arrivano da un’area di entrata (in) ed escono da un’area di uscita (out). Questo metodo è preferito rispetto al precedente, dato che richiede un minor spazio di lavoro. Per il calcolo del numero di baie si utilizza la formula di Poisson: λ^*(λ^* ) * = λ, , !

Dove: lambda (λ) è la frequenza media di accadimento/arrivo dei camion, x è il numero di eventi/camion, T è il tempo di riferimento/di scarico del mezzo. Tratta la probabilità di accadimento di eventi in un certo periodo. In particolare, si intende la probabilità che accada qualcosa (in questo caso l’arrivo di un mezzo) finché scarico un camion. Se ho una sola baia, allora x=0, dato che non può arrivare nessun camion a scaricare poiché la baia è già occupata. Se avessi 3 baie, nel periodo di scarico potrebbero arrivare al massimo altri 2 camion, quindi x=2.

Es: si supponga = 4 camion/ora; T = 45 min = 0.75 h, x = numero baie, LS = probabilità di avere almeno 1 baia libera λ per un mezzo di almeno il 90%. Sapendo che numero baie = x+1 x= 0. Allora si ha: λ^*(λ^* ) * . = = = 0.049 = 4.9% λ, , 0!

Es: si supponga = 4 camion/ora; T = 45 min = 0.75 h, x = numero baie, LS = probabilità di avere almeno 2 baie libere λ per un mezzo di almeno il 90%. Sapendo che numero baie = x+1 x= 1. Allora si ha: λ^*(λ^* ) * .(4 = = * 0.75) * = 0.147 = 14.7% λ, , 1!

Si definisce in anticipo un livello di servizio LS che si vuole sia rispettato (ad esempio il 90%), il quale indica la probabilità che il camion quando arriva trovi una baia disponibile. Sapendo, con x il numero di baie, che: = (0) + (1) + ... + ()

Allora si continua aggiungendo una baia finché non si arriva al livello di servizio imposto: sarà da scegliere il corrispondente numero di baie che si è trovato (ricordando di sommare sempre le probabilità precedenti!). A questo punto, dato il numero di baie si è in grado di quantificare quanto spazio è necessario (si possono assegnare determinate baie per determinati fornitori), in modo da disaccoppiare le attività preparative rispetto all’arrivo del mezzo.

Quindi, avere tante baie consente di livellare il carico di lavoro delle persone che operano in magazzino indipendentemente dall’arrivo del camion.

Progettazione dei magazzini manuali (parte di stoccaggio/stivaggio)

Ci si riferisce alla movimentazione di un’unità di carico intera, senza considerare (per il momento) il picking, e vediamo come progettare la parte di stivaggio: scaffalature, magazzini ecc. da mettere nell’area. Per progettare un magazzino che muove UDC intere è necessario creare dei criteri di scelta di impianti alternativi di stivaggio; ci sono infatti diverse tipologie di magazzino in base ai diversi campi di applicazione, la tipologia giusta si sceglie con questi criteri.

Per progettare un magazzino per UDC si devono raccogliere dei dati del passato che si riferiscono a:

• Movimentazione dei materiali IN+OUT. Si estraggono dati di movimentazione generalmente riferiti ad almeno 1 anno indietro, non si tratta di movimentazioni aggregate, ma di singole movimentazioni registrate. Le movimentazioni si trovano tramite estrazione dall’ERP (carichi/scarichi), ognuna con una causale differente. Il problema è che l’ERP ha l’unità di misura con cui è gestito il codice nel sistema gestionale (metri, litri, metri quadri...). Dopo aver avuto i dati dall’ERP si deve avere un sistema WMS che trasforma/converte i movimenti con unità di misura gestionale in unità logistiche (UDC, colli). Si hanno ora un numero di SKU (referenze) e per ognuna il numero di UDC movimentate giornalmente.
• Giacenza dei materiali. Il problema delle giacenze è che all’interno dell’ERP la giacenza è quella corrente (rilevazione istantanea), in questo caso sarebbe necessario avere delle foto della giacenza per un periodo più prolungato. La prima cosa da fare è individuare i prodotti che non sono costantemente in magazzino, cioè i prodotti stagionali o saltuari. Ci sono quindi due approcci:
  • Salvataggi: Si salvano le giacenze con delle istantanee per quel che sono, così si hanno però ogni valutazione.
  • Ricostruzione: si ricostruiscono algebricamente le giacenze andando a ritroso nel tempo. Ha però dei problemi, dato che potrebbe presentare delle giacenze negative (impossibile dato che si parla di giacenze fisiche).

In ogni caso si devono convertire i pezzi in giacenza in UDC e pallet (unità logistiche).

Indice di movimentazione

Dopo aver avuto questi dati, si calcola l’indice di movimentazione I: numero di UDC che vengono movimentate in un periodo. Questo indice va ricavato per tutti i codici. = ( , ) Si parla di una movimentazione dove la quantità Q = Q. Per ogni tipologia di prodotto in questo modo so quanti pallet devo muovere in quell’arco di tempo. Per ogni referenza si hanno anche i dati della giacenza, in questo modo si può calcolare la giacenza media o massima. Si ottiene una tabella:

Indice di accesso

L’indice di accesso dice quante volte in un periodo di riferimento si accede ad un’ubicazione occupata da un determinato codice di riferimento. Per esempio, un indice di accesso pari a 3 vuol dire che l’ubicazione ha verificato un accesso per 3 volte.

= = [ ] L’ubicazione più comoda deve essere riservata all’ubicazione che presenta più accessi (in questo caso C). Quindi, si mette prima il codice con il maggiore indice di accesso tante volte quante sono indicate nella giacenza media (in questo caso si metterebbe 9 volte il codice B), e si continua allo stesso modo con gli altri codici. Per esempio, con i 3 codici A, B, C, si ottiene:

• C C C C C ...