Appunti di Sistemi di produzione automatizzati

Appunti del corso integrati da riassunti di slide e dispense vecchie che erano in circolazione. Sono appunti redatti da me per la preparazione completa dell'esame. I materiali contengono i riassunti dettagliati dei seminari svolti in classe durante il semestre.

Appunti di Sistemi di produzione avanzati M per l'esame della professoressa Mora. Conoscenze e abilità da conseguire Automazione logistica dei flussi fisici ed in particolare dei flussi informativi come strumento di integrazione operativa dei sistemi di produzione, movimentazione, stoccaggio e distribuzione dell’industria e del terziario al fine di ottenere prodotti e/o servizi di elevata qualità e di costo contenuto con ridotti tempi di risposta al cliente: criteri di scelta, progettazione e gestione. Programma/Contenuti INTRODUZIONE ALLA LEAN MANUFACTURING E ALLA LEAN SUPPLY CHAIN* Lean Manufacturing Systems e Cell Design: la nascita e l'evoluzione della lean manufacturing; il cambiamento culturale. Il Toyota Production System (TPS). Gli strumenti della lean production; I dieci steps della lean production: 1. re-engineer the manufacturing system; 2. setup reduction; 3. integrate the quality control into the system; 4. integrate preventive maintenance; 5. level, balance, sequence, synchronize; 6. production control; 7. reduce WIP; 8. integrated suppliers; 9. autonomation; 10. CIM. PROGETTAZIONE DI SISTEMI DI PRODUZIONE AVANZATI IN OTTICA LEAN* Lo sviluppo completo della progettazione di un sistema di produzione: dallo studio di fattibilità al progetto esecutivo: analisi di un caso aziendale articolato nelle diverse fasi: CELLULAR MANUFACTURING: Sistemi di ausilio al cellular manufacturing (CM) nella progettazione di sistemi di produzione avanzati. Metodi di clustering per la Group Technology e il CM. Matrice di incidenza. Diagonalizzazione matrice di incidenza: flussi intercellulari, flussi intracellulari ed eccezioni. Indici di similarità per il clustering: Jaccard, Simple Matching, etc. Coefficienti di similarità tipo Problem Oriented: indice di Gupta-Seifoddini. Algoritmi gerarchici per il CM: Clink, Slink, UPGMA. Il dendogramma. Valore di taglio; taglio in base al percentile del numero di aggregazioni. Raggruppamento di parti/prodotti. Indici di performance per il cell formation problem: problem density, inside cells density,…, grouping efficency, etc. Esemplificazioni numeriche e applicazione al caso. Modello di cellular manufacturing con ridondanza delle macchine. Piattaforma software per il cellular manufacturing (Cluster Calculator). LIVELLAMENTO DELLA PRODUZIONE Progettazione delle risorse: Calcolo statico del fabbisogno delle risorse produttive per le differenti tipologie di attrezzature: esemplificazioni e applicazione al caso. Calcolo del numero di operatori con e senza attività di clustering delle risorse: esemplificazioni e applicazione al caso. Progettazione del Layout aziendale con l'ausilio di strumenti informatici. Il software LRP. Strategie di inserimento dei reparti nel layout. Metodi di definizione della sequenza di inserimento dei reparti (metodo del rapporto pesato, metodo del massimo flusso totale, metodo del massimo flusso puntuale). Esemplificazioni. Applicazione al caso. Analisi dei flussi di materiale e progettazione dei sistemi di trasporto interni (flotta di carrelli). Il software LFAS. Definizione degli input e degli output di un sistema di material handling (dal punto di vista del prodotto e del veicolo); Indice di saturazione della aree; Indice di flusso; Indice di traffico. Esemplificazioni e applicazione al caso. Progettazione degli impianti di servizio (impianto di cogenerazione energia termica e elettrica) e applicazione al caso. Valutazione economica del progetto e incidenza sul prezzo del prodotto finito. LEAN SUPPLY CHAIN* Sistemi logistici avanzati per la gestione della scorte: strategie per la gestione integrata delle scorte nella catena logistica. Il modello del lotto economico congiunto: confronto con il modello classico del lotto disgiunto (“make” e “buy”), impostazione e definizioni delle voci di costo da considerare. Caso delle spedizioni (o trasferimenti) a quantità costante (modello di Lu). Caso delle spedizioni (o trasferimenti) a quantità variabile (modello di Goyal e modello di Hill). Esemplificazioni. Cenni ad altre forme di collaborazione tra venditore e fornitore e relative potenzialità (collaborative planning, Supplier Managed Inventory - SMI). Il modello del conto deposito o “consignment stock”: modalità, condizioni applicative e principali vantaggi rispetto al caso del lotto economico congiunto. Impostazione e definizioni delle voci di costo da considerare. Esemplificazioni. Valutazione dei costi aggiuntivi di stock out e di giacenza nel caso di domanda stocastica. PROGETTAZIONE DI SISTEMI DI PICKING* La gestione snella del magazzino: progettazione e controllo di sistemi di stoccaggio flessibili per prelievi frazionati (FOPS - Flexible Order Picking Systems). Il prelievo frazionato negli impianti di stoccaggio. I principi di order picking. Classificazione dei sistemi FOPS. Parametri caratteristici dell'Order Picking. Strategie di allocazione della merce: il Cube per Order Index – COI e la relativa curva di Pareto per la strategia di allocazione per classi (Curva COI); l'analisi della correlazione per la strategia di allocazione; Approccio sistematico per il sistema Order Picking: aggregazione in famiglie di prodotto; indice SFC (Similarity frequency & Coi based); disposizione dei prodotti a magazzino; parametri progettuali; analisi delle prestazioni. Calcolo dei costi di movimentazione per il prelievo mediante Order Picking. Esemplificazioni ed esercitazione sulle strategie di allocazione. LOGISTICA DISTRIBUTIVA La distribuzione snella per il pull. Definizione e gestione di una rete logistica. Decisioni di lungo termine, di medio termine, di breve termine. Modello decisionale e strumenti di supporto. Strategie di distribuzione e classificazione delle reti distributive: caratteristiche, vantaggi e svantaggi delle configurazioni principali (consegna diretta al cliente (direct shipment); consegna effettuata da azienda di trasporto; distribuzione tramite magazzino intermedio; pick-up point). Modelli di progettazione e gestione di un network distributivo multilivello. Impostazione del Location Allocation Problem (LAP): definizione dei parametri e delle variabili, della funzione obiettivo, dei vincoli del problema. Criticità dei modelli LAP. Modello consegna diretta monoprodotto-monoperiodo con domanda frazionata e non frazionata. Modello monoprodotto-monoperiodo multilivello. Esemplificazioni ed esercitazione sulla modellizzazione di una rete logistica. Applicazione al caso Hydropump. Il risolutore Excel. Piattaforma software per la pianificazione della logistica distributiva (LogOptimizer). L'evoluzione da logica PUSH a logica PULL I 5 principi della lean manufacturing; IMPLEMENTAZIONE DELLE LINEE A FLUSSO CONTINUO. La mappatura del flusso del valore (VALUE STREAM MAPPING): le linee guida per la realizzazione; lo stato corrente e lo stato futuro; il takt time, la produzione a flusso, il supermarket pull system, la FIFO lane (CONWIP), il pacemaker, il load leveling box: livellamento di mix e di volume, il pitch. Esempi applicativi.

Appunti tratti dalle lezioni del prof. Antonelli e basati sul libro consigliato dal docente: "Sistemi di produzione" (Villa A., Murari G., Antonelli D.). Il file contiene la teoria ed esercitazioni svolte, dell'università degli Studi del Politecnico di Torino - Polito.