Appunti Programmazione e controllo della produzione

Domande PCP esame

Classificazione della produzione a 3 assi

Rappresentazione della produzione su 3 assi.

Asse del mercato – classificazione basata su modalità di vendita

• Produzione su commessa, singola o ripetuta
• Produzione a magazzino (vendita di prodotti già costruiti)

Asse tecnologico – classificazione basata su modalità di realizzazione

• Produzione per parti o manifatturiera (fabbricazione + assemblaggio)
• Produzione per processo (elementi originari non identificabili nel pf)

Asse gestionale – classificazione basata su volume di produzione

• Produzione unitaria 1-100pz (piccoli volumi dello stesso tipo, apparecchiature versatili, manodopera alto livello, layout per reparto o a posizione fissa)
• Produzione per lotti 100-10000pz (medie velocità di produzione, manodopera qualificata, attrezzare e programmare le macchine setup, layout per reparto)
• Produzione cellulare (medi volumi, realizzazione simultanea, setup time minimizzato, prodotti diversi stessa famiglia)
• Produzione di massa Mln pz (domanda elevata e stabile, automatizzazione e velocità di produzione elevata, manodopera poco qualificata)

Produzione a quantità: produzione di singole parti, macchine standard equipaggiate

Produzione a flusso: produzione in più stazioni logicamente disposte in base alle lavorazioni, strumenti specifici

Ciclo di vita del prodotto

• Progettazione
  • Output= disegni e distinta base BOM
  • Definizione del principio di funzionamento e conceptual design
  • Decisione da parte dell’ufficio vendite se realizzarlo o meno
  • Progettazione logico-funzionale e dimensionamento del prodotto
  • Prodotto che adempie la sua funzione nel rispetto dei vincoli
  • Vengono realizzati dei prototipi reali o virtuali per migliorarlo, R&D
• Pianificazione di processo
  • Capire quali parti fabbricare internamente e quali acquistare
  • Realizzazione del ciclo di lavorazione per quelle da produrre
  • Ottimizzazione della tecnica produttiva e R&D
  • Modellazione fisica: processo eseguito su scala ridotta o con materiali di facile lavorazione
  • Modellazione matematica: risposta del sistema a variazione di parametri in un’equazione
• Pianificazione del sistema di produzione
  • Definisce:
    • Il layout del sistema (posizione fissa, per reparto, cellulare o per prodotto)
    • Quanti macchinari e come disporli
    • La movimentazione e l’immagazzinamento
    • Le caratteristiche del sistema di controllo
• Programmazione della produzione (livello più dettagliato di progettazione)
  • Permette di ottenere:
    • Piano aggregato di produzione
    • Piano principale di produzione
    • Piano dei fabbisogni dei materiali
    • Piano della capacità produttiva
• Fabbricazione e assemblaggio
  • Processi produttivi svolti nei reparti di produzione
  • Trasformazione del grezzo nel prodotto finito tramite:
    • Lavorazioni: deformazione geometrica primaria e di finitura
    • Assemblaggio: unione di due o più componenti
    • Manipolazioni e immagazzinamento: movimentazione dei materiali, rappresentano una voce di costo, 20/25% del costo totale manodopera
    • Ispezioni, a campione o sull’intera popolazione
    • Collaudo finale
• Controllo della produzione
  • Regola e controlla le operazioni fisiche della produzione
    • Controllo di reparto
    • Controllo delle scorte
    • Controllo di qualità
    • Controllo dei fornitori
• Assistenza clienti
  • Immissione del prodotto sul mercato, eventualmente tramite una rete di distribuzione e vendita
  • Supporto tecnico, riparazioni e fornitura parti di ricambio
  • Chiudere il ciclo riportando all’azienda le informazioni
    • Sul reale funzionamento del prodotto
    • Sulla soddisfazione del cliente, richieste e problemi
  • Tali informazioni sono utili per modificare e migliorare il prodotto
• Deproduzione
  • Massimizzare il valore di fine vita del prodotto, rilavorazione e riuso, recupero materiali, incenerimento, smaltimento dei rifiuti in discarica
  • Minimizzare l’impatto ambientale

Concurrent engineering

Svolgimento in parallelo delle attività di progettazione e di pianificazione di processo. Prevede che i tecnici di aree diverse lavorino in team, vantaggi:

• Riduzione del time to market
• Anticipazione in fase di produzione dei possibili problemi
• Maggiore integrazione tra tutte le fasi del processo
• Aumento della qualità e riduzione del costo

Gestione della produzione

Livello strategico, poche decisioni, orizzonte temporale molto lungo, ripercussioni su tutta l’organizzazione. Cosa e come produrre, tipologia di struttura, scadenze e misure di prestazione economiche.

• Piano di mercato, modalità di competizione sul mercato
• Piano finanziario, definisce il ruolo della finanza nella strategia, flusso di cassa e spese nel conto capitale
• Piano generale di produzione, risorse produttive necessarie, quantità prodotte, output definito in termini aggregati, linee guida e politiche di produzione

Livello operativo, decisioni intermedie. Definizione di:

• Piano aggregato di produzione
• Piano principale di produzione
• Piano dei fabbisogni materiali
• Piano della capacità produttiva

Livello dettagliato ed esecutivo, parecchie decisioni a breve termine, essendo moltissime hanno impatto sulle prestazioni dell’intera organizzazione. Controllo di reparto: si occupa del monitoraggio del prodotto fino a fine lavorazione, orizzonte temporale breve/brevissimo termine. Alto livello di dettaglio e piccoli margini di variabilità.

• Controllo di reparto (Shop floor control):
  • Assegnazione dei lavori ai centri di lavorazione
  • Sequenziamento dei lavori in ciascun centro di lavorazione
• Controllo delle scorte: bilanciamento del magazzino
• Controllo qualità: il prodotto deve rispettare le specifiche di progetto
• Controllo dei fornitori

Gestione della domanda

Fa partire il corso degli eventi del sistema PCP, occorre individuare tutte le variabili che ne modificano l’andamento, dati storici, stime di venditori, ordini, vendite dirette, domanda interna. Solo dopo aver analizzato i dati è possibile pianificare in modo realistico. Attività usualmente coordinata da un apposito ufficio che agisce a stretto contatto con quelli che si occupano di marketing, finanza e produzione. Promo e sconti.

Previsioni a breve, medio e lungo termine

La scelta dipende dall’obiettivo della previsione, dall’orizzonte temporale e dalla conoscenza dei fattori che ne influenzano la domanda, dai dati disponibili.

• Breve termine non più di 3 mesi, assegnazione dei job ai centri di lavoro e sequenziamento. Previsioni specifiche, metodi statistici semplici. Es: domanda relativa ad una tipologia di prodotto
• Medio termine 3/12 mesi, usate nella programmazione aggregata di produzione, modelli statistici moderatamente complessi
• Lungo termine 2/5 anni, introduzione di nuovi prodotti e spese in conto capitale, ampliamento impianti ecc. Usualmente fatte per entità aggregate, fenomeni macroeconomici, metodi matematici complessi e metodi qualitativi.

Tecniche di previsione della domanda qualitative

Fornite da una o più persone senza l’utilizzo di modelli matematici, sono metodi soggettivi. Basati spesso sull’esperienza di chi fa la previsione. Approccio valido per orizzonte temporale di lungo termine e situazioni instabili, scarsi dati storici sul fenomeno. Principale problema: approccio dipendente dalla skill dell’individuo che effettua la previsione, tecniche migliorate attraverso la standardizzazione del processo, il monitoraggio delle previsioni, la messa a disposizione di incentivi per la precisione e l’utilizzo di metodologie di gruppo. Si adattano facilmente a nuovi contesti e possono tener conto di fattori difficilmente quantificabili, possono soffrire dell’errore umano.

Tecniche di previsione della domanda quantitative

Relazioni tra le variabili rilevanti del problema, basate su dati ottenuti tramite modelli matematici. Previsioni oggettive e precise. Assumono che l’ambiente di previsione sia abbastanza stabile. Approccio valido per previsione a breve e medio termine. Difficili da sviluppare ma facili da implementare e automatizzare, sono più robuste di quelle qualitative e soffrono della difficoltà di modellizzazione (il fenomeno reale è sempre diverso da quello teorico).

• Metodi causali: correlano la variabile da prevedere da quella da cui dipende
• Metodi su serie temporali: prevedono statisticamente situazioni future da informazioni del passato

Fasi della previsione della domanda

1. Identificazione degli obiettivi decisionali: tipo di previsione da effettuare, livello di dettaglio e quando fare previsioni
2. Comprensione del problema: Comprendere i processi che causano la domanda, tecniche qualitative o quantitative, metodi causali o basati sulle serie temporali
3. Sviluppo del modello: causale o basato su serie temporali
4. Soluzione del modello: Scelta del metodo per risolvere il modello, causali=regressione, serie temporali=metodo della media mobile o dello smorzamento esponenziale
5. Interpretazione ed utilizzo dei risultati: compito più difficile, efficacia della procedura valutata per confronto tra valutazione e realtà, se la previsione non è accettabile si ricalcolano i parametri del modello.

Previsioni causali con regressione

La variabile indipendente può essere influenzata da una o più variabili dipendente. Modelli utili quando le variabili si riferiscono a momenti diversi, se le variabili sono relative allo stesso momento non si possono fare previsioni future. Esempio: Produttore di infissi per edilizia, richieste dei clienti anticipate dal produttore facendo riferimento al numero di permessi rilasciati, 1 anno tra rilascio permesso e costruzione -> anticipazione delle vendite di un anno basata sul numero di permessi emessi nel mese corrente.

Previsioni basate su serie temporali

Basate sull’estrapolazione del comportamento passato del fenomeno riassunto in un insieme di dati (Serie storica), formata da una sequenza temporale di osservazioni costituite da misure di domanda prese a intervalli regolari in un certo orizzonte temporale.

• Metodi utilizzabili:
  • Media mobile
  • Media mobile ponderata
  • Livellamento esponenziale
  • Livellamento esponenziale con correzione di trend
  • Destagionalizzazione

Metodo della media mobile

Utilizzare i dati della domanda per un certo numero di periodi passati allo scopo di prevedere quella del periodo successivo, ritenendo che i dati siano la misura di un fenomeno stazionario (mercato dell’articolo). Medie in movimento nel tempo, aggiunti nuovi dati rimuovo i vecchi, che non rappresentano più il fenomeno.

Metodo della media mobile ponderata

Il principale limite della media mobile è quello di non poter seguire brusche variazioni della domanda, il problema viene superato usando medie nelle quali i dati relativi ai periodi passati sono pesati in maniera differente. Il principale problema è l’assegnazione dei pesi.

Metodo del livellamento esponenziale

Media mobile ponderata pesata. Basato sulla formula iterativa P_t+1 = αD_t + (1-α)P_t. La previsione effettuata relativamente al periodo successivo, è uguale a quella fatta nel periodo precedente per il periodo in corso, moltiplicata per la domanda del periodo in corso. Fare previsioni con questo metodo corrisponde a considerare una media di tutti i valori passati effettivi della domanda, pesati con coefficienti via via decrescenti man mano che si va indietro nel tempo.

Metodo del livellamento esponenziale con correzione di trend

Il livellamento esponenziale è utilizzato quando il fenomeno ha un andamento a lungo termine stabile, non è adeguato nel caso in cui si manifesti un trend. Si inserisce quindi una correzione di trend atta ad aumentare o diminuire volta per volta il dato previsto in base alla tendenza del fenomeno. β è il coefficiente di trend con valore tra 0 e 0,4. T_t+1 = β(P_t+1 - P_t) + (1 - β)T_t.

Metodo di destagionalizzazione

Il calcolo dei coefficienti stagionali è basato sulla conoscenza dei dati della domanda da almeno due anni, ci si limita a ricercare 12 coefficienti stagionali per classi di prodotti ad andamento simile in modo da evitare di eseguire il calcolo per ogni singolo articolo, inoltre i dati della domanda devono essere su base mensile e relativi alla domanda ordinaria. Ricavo la retta interpolante della serie dei dati della domanda che rappresenta le medie destagionalizzate.

Metodo di controllo nei sistemi previsionali

È possibile stabilire tramite metodi statistici se gli errori di previsione siano causali o sistematici ed apportare le correzioni. Si costruisce perciò, per ogni articolo, la distribuzione di frequenza degli errori di previsione. Si fa riferimento ad una distribuzione normale con media nulla e deviazione standard pari a σ, ±l’errore supera 3σ (> 0,3%) il sistema non funziona nel modo corretto. Errore di previsione: differenza tra il valore effettivo della domanda del periodo t e il valore previsto per quel periodo.

Ruolo delle scorte nell’ambito produttivo

Chiamate anche giacenze o stock sono definite come un qualsiasi prodotto o materiale posseduto dall’azienda per futura vendita o utilizzo, possono essere divise in materiali di consumo, materie prime, semilavorati, WIP, prodotti finiti. Le scorte rappresentano una voce di costo, hanno un costo legato allo stoccaggio movimentazione e deterioramento, e vincolano risorse utilizzabili per altre finalità. Molte scorte sono spesso indice di scarsa qualità dei prodotti o mancanza di programmazione.

Filosofia Just In Time (JIT), dice di limitare al massimo le scorte, ma lavorare con zero scorte non è corretto perché esse possono migliorare l’efficienza dei sistemi di produzione, possono fornire un vantaggio strategico se ben pianificate e possono servire scorte di prodotti finiti disponibili per i clienti. Vanno ridotte azzerando quelle non necessarie.

• Aumentare l’efficienza di funzionamento del sistema di produzione
• Spalmando i costi fissi di setup o approvvigionamento
• Disaccoppiando la produzione, scorte in process
• Armonizzando e stabilizzando la produzione, basta pensare alla domanda stagionale
• Dare una rapida risposta al cliente
• Riduce i rischi contro le normali incertezze
• Protegge l’azienda da eventi insoliti o permette di trarne vantaggio
• Ottenere sconti per acquisti in grandi quantità

Funzione delle scorte

Diverse a seconda che riguardino:

• Prodotti finiti: veloce evasione degli ordini, risposta ad andamenti ciclici della domanda
• WIP: svincolare tra loro i componenti del sistema produttivo, ovviando a malfunzionamenti
• Materie prime, semilavorati e materiali di consumo: ovviare ritardi nelle consegne e ridurre i costi grazie agli sconti su quantità elevate, tutela da aumenti dei prezzi

Esigenze per una gestione efficace delle scorte: previsioni della domanda affidabili, conoscenza dei Lead Time, sistema di contabilizzazione e classificazione per controllare gli articoli in giacenza, corretta stima dei costi di mantenimento, ordinazione e penuria per mancanza di materiale ecc.

Sistemi di contabilizzazione degli articoli in magazzino

Apportano variazioni al magazzino per assicurare che tutto sia disponibile in quantità adeguate. Sono di due tipi:

• Continui: Tengono traccia degli articoli aggiunti o rimossi su base continuativa, necessitano di un controllo di inventario ogni tanto per verificare l’esattezza delle registrazioni.
• Periodici: conteggio degli articoli ad intervalli regolari, ordinazioni effettuate automaticam