Lezioni: Appunti di Logistica Industriale

Appunti di logistica industriale

Capitolo 1 - Generalità

Definizione della funzione logistica

La logistica è la disciplina che tratta in maniera organica e sistematica la gestione integrata dell’intero ciclo operativo dell’azienda, industriale o del terziario, attraverso le sue principali funzioni di gestione dei materiali, di gestione della produzione e di gestione della distribuzione fisica dei prodotti finiti, con l’obiettivo fondamentale di garantire un elevato livello di servizio ai clienti, fornendo prodotti di alta qualità, con rapidi tempi di risposta e a costi contenuti.

Strumenti essenziali per la realizzazione del suddetto obiettivo sono l’integrazione e la flessibilità dei mezzi produttivi e logistici, per far fronte al continuo cambiamento della gamma produttiva.

All’interno della catena logistica sopra definita si possono individuare due principali flussi: quello fisico dal fornitore al cliente e quello informativo in senso inverso; inoltre è di solito presente un flusso dal processo produttivo al sistema di controllo e viceversa, assolutamente necessario per la realizzazione della produzione desiderata.

Garantire un elevato livello di servizio al cliente

Garantire un elevato livello di servizio al cliente significa essere in grado di:

• Eseguire la fornitura dei prodotti richiesti dal cliente nella quantità, nella condizione, nel luogo e nel tempo richiesti
• Garantire un livello qualitativo dei prodotti rispondente alle attese del cliente
• Garantire tempi rapidi di risposta all’ordine e prezzi contenuti dei prodotti

Il concetto di fabbrica automatica flessibile si è sviluppato come risposta alla tendenza mondiale verso un tipo di produzione per lotti, tendenza indotta dall’economia concorrenziale o di mercato che caratterizza i paesi occidentali. Con la fine del secolo si può dire che l’età della produzione di massa (fabbrica tradizionale) è definitivamente tramontata ed è iniziata l’era della produzione flessibile (fabbrica moderna). Quest’ultima si caratterizza per:

• Elasticità del sistema produttivo
• Flessibilità del processo produttivo, ovvero nelle attrezzature di produzione, nel sistema logistico, nel sistema di gestione e controllo

Sistema di produzione e fattori di produzione

Sistema di produzione: un complesso di macchine, apparecchiature e servizi atti a permettere la trasformazione di materie prime o derivati in prodotti finiti.

Fattori di produzione: tutti gli elementi materiali ed immateriali che contribuiscono alla realizzazione della produzione.

Nel sistema produttivo si possono generalmente distinguere: uno o più impianti di produzione in senso stretto o tecnologici, un certo numero di impianti di servizio. L’impianto tecnologico è quell’insieme più o meno articolato di macchine, apparecchiature, congegni, dispositivi costituenti una unità organica e tecnologicamente individuata, nella quale vengono compiute le operazioni di trasformazione vera e propria delle materie prime in prodotto finito, in cui cioè si realizza il ciclo tecnologico. Gli impianti tecnologici da soli non consentono però di ottenere alcun prodotto. Il loro funzionamento è reso possibile in virtù di altri impianti complementari, strettamente inseriti nella struttura complessiva, detti impianti di servizio. Essi sono comuni a più impianti di produzione e si diversificano sostanzialmente solo dal punto di vista della potenzialità.

Capitolo 2 - L’evoluzione dei sistemi produttivi

La logistica integrata e il sistema CIM

Le esigenze connesse con i metodi di produzione integrata e flessibile dettano le specifiche della fabbrica moderna: rapidità nell’introduzione di nuovi prodotti, fabbricazione di piccoli lotti a costi di produzione competitivi, rapidità di modifica ecc.

La fabbrica moderna in grado di rispondere alle suddette specifiche, dovrà quindi presentare le seguenti principali caratteristiche:

• Automazione delle attività di produzione
• Controllo automatico dell’intero processo produttivo
• Flessibilità del processo produttivo
• Realizzazione del sistema CIM, ovvero della gestione computerizzata di tutte le attività aziendali

Per quanto riguarda l’automazione e l’integrazione del flusso fisico l’avvenimento che ha avviato il processo è stato l’introduzione delle macchine utensili a controllo numerico (MU-CN). Le scarse prestazioni a livello di possibilità di integrazione offerte dai controlli cablati (CN) sono state superate con l’introduzione dei controlli computerizzati (MU-CNC). Un centro di lavoro CNC è una macchina utensile universale capace di eseguire lavorazioni diverse su pezzi differenti, dotata di magazzino mobile porta-utensili in grado di mantenere disponibili anche più di 100 utensili diversificati.

Le attività di svariate macchine CNC e di un singolo robot possono essere incorporate in un unico sistema che produce un pezzo specifico o parecchi pezzi costituenti una famiglia aventi geometrie simile; questa struttura è indicata come cella di fabbricazione. L’attività di molte celle di fabbricazione può essere coordinato tramite l’ausilio di un sistema di trasporto automatizzato dei materiali: questo è il più alto livello gerarchico nel controllo di flusso di un impianto manifatturiero ed è indicato con il nome di FMS (Flexible Manufacturing System). I pezzi prodotti dall’FMS possono essere quindi assemblati nel prodotto finale. Più stazioni automatiche di assemblaggio per una famiglia di prodotti costituiscono un sistema flessibile di assemblaggio FAS (Flexible Assembly System).

Il flusso fisico dei materiali all’interno dei sistemi flessibili di fabbricazione FMS e di assemblaggio FAS è assicurato da sistemi utilizzanti trasportatori automatici che possono essere rigidi o flessibili: i primi utilizzano normalmente convogliatori a rulli rotanti, a nastro o a catena. I sistemi automatici di trasporto di tipo flessibile utilizzano carrelli AGV (Automated Guided Vehicle) a guida automatica di diverso tipo: laser, ottica, magnetica ecc. Più carrelli AGV costituiscono un sistema flessibile di trasporto gestito da un calcolatore principale che può essere interfacciato con quello centrale del sistema CIM aumentando il livello di logistica interna.

Si procede in maniera analoga per le fasi di stoccaggio: i sistemi di immagazzinaggio tradizionali sono stati sostituiti con moderni trasloelevatori. Il calcolatore di gestione del sistema consente di ottimizzare le operazioni di deposito e prelievo, i percorsi e altre funzioni operative attraverso svariate politiche gestionali e può essere collegato con il calcolatore centrale del sistema CIM.

Integrando i sistemi automatici di fabbricazione (FMS), di assemblaggio (FAS), di movimentazione (con AGV) e di trasporto (con trasloelevatori) con i sistemi di gestione dei materiali e di programmazione della produzione si ottiene la piena integrazione e automazione del flusso logistico, fisico ed informativo, ovvero la logistica integrata.

La gestione integrata del flusso dei materiali come appena rappresentata può esistere solo se supportata da opportuni sistemi di controllo automatico dei processi e di gestione delle informazioni.

Sistema automatico di un processo produttivo

Un sistema automatico di un processo produttivo è tipicamente costituito da:

• Strumentazione
• Attuatori per il trasferimento delle informazioni operative al processo
• Calcolatore di processo, detto anche unità di controllo

Il passo successivo verso la realizzazione del CIM consiste nell’utilizzazione del calcolatore in tutte le aree dell’azienda che abbiano attinenza con la produzione e nell’integrazione e interfacciamento dei relativi software. In questo caso si parla di Computer Integrated Manufacturing.

Tipicamente nel sistema CIM sono implementati moduli CAD/CAM e, congiuntamente ad essi, sono sempre più diffusi i software Design For Manufacturing e Design For Assembly.

Al più alto livello gerarchico nella fabbrica moderna vi è quindi il sistema CIM.

Capitolo 3 - Innovazione di prodotto, confezionamento e ricadute logistiche

Ideazione del sistema prodotto-imballo

Il legame prodotto-imballo può essere così rappresentato:

Lo studio del confezionamento riguarda le seguenti attività:

• Studio del tipo di pre-imballo
• Studio degli accessori
• Studio dell’imballo esterno

In queste attività è fondamentale conoscere tutte le norme da rispettare, e tutte le formalità da espletare per ottenere i depositi legali del marchio, del tipo di confezionamento ecc, al fine di limitare i rischi di dover procedere al ritiro del prodotto dal mercato in una fase avanzata di introduzione.

Lo studio del pre-imballaggio viene svolto in base ai seguenti principali fattori: idoneità in relazione al prodotto, idoneità in relazione all’uso, idoneità in relazione alle esigenze logistiche, idoneità in relazione alle esigenze commerciali.

Lo studio integrato del pre-imballo e degli accessori, porta alla definizione di un certo numero di alternative, 20-30, di confezionamento prodotto. Queste alternative devono essere valutate e selezionate in base a: considerazioni economiche, aspetti logistici. Delle 5 o 6 alternative selezionate come migliori, verrà studiato l’imballo esterno ovvero il carico pallettizzato da caricare su vettori di trasporto esterno (UdC, Unità di Carico). I fattori su cui si basa questo studio sono: idoneità in relazione alle sollecitazioni nei trasporti, mantenimento delle caratteristiche di trasporto, ottimizzazioni dimensionali e di peso, minimizzazione dei costi delle attrezzature.

Le alternative di imballo finale devono infine essere confrontate con le esigenze di marketing, relative essenzialmente alla comunicazione con il cliente, per ottenere la confezione o le 2-3 confezioni adatte per il prodotto in questione.

Si può concludere che i materiali utilizzati per il confezionamento o l’imballaggio dei prodotti devono essere da un lato di basso costo, perché destinati ad essere riciclati o distrutti, dall’altro di aspetto gradevole per contribuire al successo del prodotto e di caratteristiche idonee per proteggere adeguatamente il prodotto stesso nel percorso dal produttore al distributore e al consumatore finale. Lo studio dell’imballo finale non riguarda solamente la distribuzione finale, ma anche: la fornitura di...