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Riassunto esame Gestione dei sistemi logistici e produttivi (GSLP), prof. R. Cigolini

Il documento rappresenta un riassunto ideale per la preparazione dell'esame di Gestione dei sistemi logistici e produttivi. Le pagine sono una rielaborazione degli appunti presi a lezione e informazioni aggiuntive derivanti dallo studio dei libri consigliati per sostenere l'esame.
Il seguente documento si compone come di seguito:
1 - Introduzione ai sistemi di produzione
2 - Concetti di... Vedi di più

Esame di Gestione dei sistemi logistici e produttivi docente Prof. R. Cigolini

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ESTRATTO DOCUMENTO

Variabile-Fisso: IE model

IE model:

Questo è un modello di gestione a scorta caratterizzato da un tempo intercorrente tra

l’emissione di un ordine e il successivo costante e, conseguentemente, da una quantità

ordinata variabile, da una tipologia di controllo discreto e dalla possibilità di effettuare

riordini a voci congiunte. La logica del modello è quella di definire, allo scadere di ciascun

intervallo di emissione dell’ordine, la quantità da ordinare in modo da portare la

disponibilità di ciascun codice al proprio livello obiettivo (OL),

Obiettivo: identificare (alla fine di ogni periodo IE) la quantità da riordinare che permette la

disponibilità per realizzare un livello predefinito (denominato OL)

/-&,0H-I-J-!à = -HLMH!.N-0 O-&-P0 + 0NQ-H- -H .NN-L0 − )R.H!. ,NMH0!.!M − GG

Caratteristiche:

Intervalli fissi di emissione dell’ordine

§ Quantità ordinata variabile

§ Controllo discontinuo

§ Riordini indipendenti o combinati

§

Diagramma a dente di sega: Distanza tra livello di giacenza

attuale e il livello obiettivo

Riassunto GSLP Alessandro Pizzini 10

/

7F = T6 + F< ∙ =

Q-&!.HU. = ) = 7F − <: ∙ Q = T6 + <: Q − <: ∙ Q = T6 ∙ Q + <: ∙ Q − <: ∙ Q

Si comporta come il ROP in caso di scorte di sicurezza, ovvero:

/

7F = T6 + F< ∙ + GG = 7F + GG

=

IE model:

Consente gli ordini congiunti creare con facilità “carrelli della spesa” molto lunghi;

§ à

Tiene conto del controllo discontinuo, che conduce ad un più a basso costo di

§ controllo;

Sfortunatamente, non ottimizza nessuna funzione di costo

§

Sintesi modello a intervallo fisso (IE) vs EOQ-ROP:

IE è tipicamente usato per gestire prodotti con bassi costi di stoccaggio e di riordino.

EOQ-ROP è adottato per i prodotti con alti costi di produzione/acquisto, preferibilmente

quando non sono sincronizzati con altri prodotti.

Riassunto GSLP Alessandro Pizzini 11

Safety stocks model:

Principi base:

Gli stock di sicurezza proteggono il sistema di gestione a scorta da un consumo a

§ valle imprevedibilmente alto (richiesta) e da rotture a monte del lead time.

Gli stock di sicurezza rappresentano un livello di scorte “virtuale”, utile per scopi

§ gestionali non corrispondono a un livello di inventario fisico

à

Gli stock di sicurezza sono “intoccabili” e per ciò sono sottratti dalla disponibilità

§

Obiettivo: dimensionare adeguatamente gli stock di sicurezza, considerando sia consumo

che lead time come variabili sono forniti del loro proprio valore medio e del valore di

à

varianza / , W , F< , W

à 9 9 9 XY9

Diagramma a dente di sega: Gli stock di sicurezza sono

utili per prevenire gli

stock-out quando un

ordine è già stato emesso

ma la corrispondente

quantità non ha raggiunto

il ancora il magazzino

Scorta di sicurezza GG = Z ∙ W

à 1,XY Livello di servizio (SL)

Il livello di servizio (k) è calcolato utilizzando la distribuzione normale standard per le

variabili casuali, che corrisponde al livello di servizio SL.

Riassunto GSLP Alessandro Pizzini 12

D

^

]

` M 5

[ \ = Qb = GF

2_

]a ∗

se LT=1 W = W

à 1,XY 1

∗ 5 5

se LT=2 W = W + W + 2, ∙ W W

à 1,XY B 5 B5 B 5

∗ ∗

se LT=n ;

W = 2W W = HW

à 1,XY 1 1,XY 1

∗1 5 5 5

W = W ∙ F< + W ∙ /

1 XY

Il modello SS è basato sulla varianza Ogni volta che la varianza (della domanda) non può

à

esprimere in un giusto modo la variabilità (per esempio nel caso di una domanda lumpy), il

modello di calcolo SS è inutile.

Sommario esecutivo:

§ I sistemi di gestione a scorta per la domanda indipendente sono modelli in cui il

riordino di ogni prodotto durante ogni periodo di pianificazione è deciso soltanto

conoscendo il livello di inventario, indipendentemente dalla domanda;

EOQ-ROP è adottato per i prodotti con alti costi di produzione/acquisto,

§ preferibilmente quando non sono sincronizzati con altri prodotti.

I modelli a intervallo fisso (IE) è tipicamente usato per gestire prodotti con bassi costi

§ di stoccaggio e di riordino, poiché non ottimizzano nessuna funzione di costo

I modelli SS sono utilizzati per proteggere il sistema di gestione a scorta da un

§ consumo a valle imprevedibilmente alto e da rotture a monte del lead time.

Riassunto GSLP Alessandro Pizzini 13

I SISTEMI DI GESTIONE A FABBISOGNO

1. Il quadro generale dei sistemi di gestione a fabbisogno

1.1 Dai sistemi di gestione a scorta ai sistemi di gestione a fabbisogno

I sistemi di gestione a scorta sono caratterizzati da una grande semplicità in quanto, una

volta calcolati i parametri del modello, il sistema è in grado di funzionare “autoregolandosi”,

cioè in modo autonomo. Però il campo di applicabilità dei modelli di gestione a scorta, che

risultano essere applicabili con successo solo nei casi di articoli a basso valore unitario o

articoli con alto valore ma domanda pressoché uniforme, con assenza di stagionalità o trend

e distribuzione normale degli errori di previsione.

L’azienda di produzione si trova normalmente ad affrontare 2 tipi di problemi

Problema “esterno”, dovuto all’imprevedibilità della domanda, che obbligherebbe a

§ mantenere elevate scorte di sicurezza qualora l’azienda decidesse di adottare un

modello reattivo;

Problema “interno”, legato alla lottizzazione delle fasi produttive, che porta a

§ generare fabbisogni di grandi dimensioni e di tipo impulsivo sui reparti a monte.

Questi 2 problemi si riferiscono a 2 differenti tipologie di domanda:

Indipendente, cioè la domanda che arriva dall’esterno, sulla cui entità l’azienda non

§ ha voce in capitolo;

Dipendente, cioè il fabbisogno ad esempio di semilavorati determinato dal fatto che

§ il reparto a valle deve mettere in produzione un lotto di prodotti finiti.

Safety stock

FP

INDIPENDENTE EOQ-ROP model

(Pull system) IE model

DOMANDA SPARE P

DIPENDENTE

(Push system) Non prevista ma calcolata, ma su una

base di una domanda indipendente

Componenti base per la gestione delle scorte nel caso di domanda dipendete:

MPS

§ BoM (Distinta base)

§ Inventario

§

1.2 Sistemi PULL-PUSH:

Differenza tra i 2 sistemi è il modo in cui fluiscono i materiali all’interno della supply chain

flusso fisico.

à

PULL: flusso fisico dei materiali tirato dalla domanda (cliente finale) basato sulle scorte.

à

PUSH: flusso fisico dei materiali lungo la supply chain è spinto dalla previsione, ovvero sulla

base di un piano.

I sistemi di tipo PUSH sono “utili” per la domanda dipendente. (se c’è un piano il sistema è di

tipo PUSH).

I sistemi PUSH sono quelli dove i materiali sono spinti sulla supply chain anche in assenza di

ordini più vado indietro nella SC, prima devo partire con l’ordine.

à

esempi:

compro auto (Blind time (vetri oscurati): 2 settimane)

à succo (Blind time (polpa): 18 mesi)

à

PULL system (stock based):

obiettivo: avere sempre il prodotto richiesto a magazzino (in accordo con il livello di servizio)

informazioni richieste: politica di riordino (triggering mechanism);

ipotesi implicite:

Profilo a dente di sega nel tempo;

§ Scorte di sicurezza basate sulla varianza;

§ Livello di servizio ricavato dalla funzione di Gauss;

§ ogni fase del processo di produzione “vede soltanto il magazzino immediatamente a

§ valle, è completamente cieco per quanto riguarda il resto della SC Bullwhip effect

à

Seguire quindi l’approccio PULL porta quindi a un inconveniente, ovvero il Bullwhip effect

ovvero persino un cambiamento molto piccolo al livello del PF può rappresentare una

à

notevole variazione risalendo al Supply chain e/o lungo la Distinta base.

Amplificazione della varianza (SC da valle a monte);

Ø Sfasamento temporale (eccesso offerta beni o mancanza di beni (stockout))

Ø

Riassunto GSLP Alessandro Pizzini 2

EOQ-ROP model: FP Domanda

semipiatta e

stazionaria

COMP

EOQ Il picco di produzione

RM di RM (Raw materials)

non corrisponde a un

picco di domanda FP

Tende a generare un forte

rischio di stockout in caso

di ordini molto elevati

Questo sistema funziona bene per un attore sella Supply chain, ovvero chi produce FP.

Chiaramente funziona malissimo per il produttore di RM mantiene a scorta grandi

à

quantità finché non riceve l’ordine ordine imprevedibile (tempo, quantità).

à

C’è un rischio consistente che la domanda del produttore verso il fornitore non venga

soddisfatta e si ottenga così uno stock out a causa di ordini molto elevati

3 principali inconvenienti:

Molto inefficiente per la gestione del circolare a monte;

§ A livello di Supply Chain genera picchi di domanda a monte dovuti alla domanda a

§ valle;

Genera un forte rischio di stockout perché “disegna” una domanda gestita da picchi

§ imprevedibili.

Queste genera l’esigenza di mettere insieme MPS e BOM tecnica PUSH

à

Riassunto GSLP Alessandro Pizzini 3

PUSH system (requirements based):

Obiettivo: calcolare quali, quante e quando le componenti, gli assemblaggi-secondari delle

parti, le materie prime ecc. sono richieste per mettere un programma in funzione cioè per

rispettare le scadenze di ordini dei clienti (scadenze).

informazioni richieste: è necessario conoscere l’MRP, le distinte basi dei materiali e

considerare allo stesso tempo tutti i dati riferiti a tutti i prodotti ed i reparti coinvolti.

Osservazioni:

I requisiti delle componenti dipendono direttamente da un programma;

§ I requisiti delle componenti quindi sono calcolati e non sono valutati;

§ Obiettivo nella coordinazione delle date di produzione (appuntamento) delle

§ componenti per fabbricare i prodotti finiti.

MRP: Materials Requirements Planning è la tecnica che traduce la tecnica PUSH

à

appuntamento produttivo

à MRP (Materials Resource Planning) hanno un

à

sistema che tiene conto della capacità produttiva

ERP (Enterprise Resource Planning) SAP

à

L’MRP funziona secondo una logica a 3 stadi:

• Somma dei fabbisogni dello stesso componente pur che vengano da ordini diversi

ma che si riferiscono allo stesso periodo

• Split, suddivide i fabbisogni sulla base della politica dei lotti

• Shift, spostare all’indietro nel tempo (shift sx) di una quantità pari al LT del piano di

ordini che ho emesso

Riassunto GSLP Alessandro Pizzini 4

L’MRP fa questa attività per tutti i livelli della DiBa (senza preoccuparsi della sua

complessità) esplosione della Distinta base

à

A tutte le DiBa di tutti i miei prodotti!

Esempio MRP (i 10 passaggi)

Cosa fa l’MRP? trasforma i fabbisogni lordi in un piano di ordine da emettere

à

Cosa me ne faccio degli ordini da emettere? (ovvero, come opera l’approccio ricorsivo

dell’MRP) torno alla Distinta base, il piano di ordini da emettere del codice padre

à

diventa fabbisogno lordo dei codici figli.

Limiti e problemi MRP: 3 fondamentali aree di criticità (caratteristiche critiche di

progetto di sistema)

Capacità produttiva infinita

§

Considero che il

LT possa

aumentare con la

capacità delle

macchine MPS Gestisce problemi di capacità produttiva, ma allora

perché si ripresentano durante MRP?

Stiamo programmando famiglie di prodotti e il time

RCCP bucket include LD:

Time bucket differente

§ Famiglie aggregate, a dispetto di singoli

§

MRP codici

LT fissi e determinati a priori (fuori dall’MRP) devono essere un valore puntuale

§ à

- LT sono usati come valore puntuale e non sono considerati invece come una

funzione (dipendente dal) carico di lavoro.

Non ci sono protezioni contro il “fenomeno degli ordini passati”

o Ad esempio ordini che cadono in periodi precedenti il periodo 1, ordini

o che avrebbero dovuto essere emessi nel passato

- MRP usa il LT come un input, quando esso rappresenta un output

- stima del LT critici: se stimo un LT + breve: ho giacenze a magazzino che non

avrei dovuto avere; se stimo invece un LT + lungo: manco appuntamenti

produttivi che avevo programmato.

MRP richiede una quantità di spazio enorme nell’immagazzinamento DiBa.

§ à

Difatti l’MRP difficilmente si aggiorna di continuo, ma al massimo 1 o 2 volte al

giorno (notte/pausa pranzo)

Riassunto GSLP Alessandro Pizzini 5

Ci concentriamo ora sul problema dati:

PLANNING

BILLS

FAMILY SUPER

BILLS BILLS

Le distinte di pianificazione (Planning Bills) sono estremamente utili per tradurre

informazioni relative ai prodotti e aggregate secondo criteri commerciali nelle

corrispondenti informazioni aggregate secondo criteri produttivi.

Le Planning Bills sono quindi una particolare struttura di codici concepiti per semplificare la

pianificazione e il dialogo fra diverse aree dell’impresa.

1. FAMILY BILLS: il codice “zero” indica una macrofamiglia di prodotti, mentre una serie

di rami individuano le singole famiglie; ciascun ramo si suddivide a sua volta in più

“figli”, ovvero i codici di un prodotto finito. L’elemento di maggiore interesso è il

coefficiente d’impiego, o coefficiente di popolarità, poiché esprime in quale quota i

singoli prodotti finiti (o le famiglie9 concorrono a formare il volume di vendita delle

relative famiglie (o macrofamiglie). I coefficienti di popolarità sono sempre frazioni

dell’unità e la loro somma su ogni “ramo” vale sempre 1

2. SUPER BILLS: serve a rappresentare una famiglia di prodotti (in verticale) analizzando

quindi i componenti che la costituiscono.

Devo creare una distinta base per ogni alternativa possibile, ma posso rappresentare

tutte le distinte basi utilizzando la Super Bills ottimo modo per “salvare spazio”.

à

Molto simile alla Family Bills, solo che al primo livello compare l’output (optional)

Insieme di codici comuni presenti in tutte le versioni

o Codici specifici: particolarità di quella specifica versione

o

Al 1° livello il coefficiente di popolarità deve essere 1

Al 2° livello i coefficienti di popolarità sono numeri frazionati tra 0 e 1 cui somma per

ogni ramo da 1 dal 2° livello in poi è una sottospecie di Family Bills

à

2. La pianificazione dei fabbisogni (MRP)

2.1 I concetti di base del sistema MRP

Riassumendo quanto detto precedentemente, la fase MRP ha lo scopo di:

Garantire la disponibilità dei materiali, dei componenti e dei sottoassiemi quando

§ sono necessari per la produzione pianificata nel MPS;

Garantire il rispetto delle date di consegna dei prodotti finiti secondo quanto

§ stabilito (quando e quanto);

Mantenere i livelli di scorta dei materiali nei magazzini ai livelli minimi possibili;

§ Produrre informazioni per le successive attività esecutive di rilascio degli ordini.

§

Rispetto ai metodi tradizionali di gestione dei materiali (IE e EOQ-ROP), la gestione MRP

risulta molto più efficiente, in termini di livelli medi di scorta, qualora i prodotti finiti siano

complessi e soggetti a una domanda molto variabile nel tempo.

Riassunto GSLP Alessandro Pizzini 6

Il risultato del modulo MRP è la costruzione di una tabella in cui sono prescritti i periodi di

tempo in cui le operazioni devono essere eseguite o in cui i materiali devono essere resi

disponibili. Si parte da un piano principale di produzione dei prodotti finiti e, in base alle

informazioni relative:

Alla struttura dei prodotti

§ Ai lead time di fabbricazione o di acquisto

§ Alla situazione scorte dei componenti

§

Si perviene alla determinazione di un piano di ordini di riapprovvigionamento.

Una volta noti i fabbisogni di prodotti finiti, è possibile calcolare i corrispondenti fabbisogni

di componenti esplosione della distinta base.

à

Per poter avviare la pianificazione dei fabbisogni dei materiali MRP è necessario conoscere:

• Il MPS, in cui sono stabiliti i prodotti finiti da produrre e le relative quantità;

• La distinta base, che consentono di conoscere le quantità di componente per ciascun

prodotto finiti e l’ordine logico della loro produzione in base alla struttura a livelli;

• Lo stato aggiornato dei magazzini, in termini di livelli di scorta;

• I tempi di produzione e di approvvigionamento dai fornitori (lead time);

• I lotti minimi di produzione o, le regole di lottizzazione.

Utilizzando queste informazioni, il modulo MRP calcolo il fabbisogno lordo di tutti i

componenti per ottenere il fabbisogno netto è necessario depurare il fabbisogno lordo

à

dalle disponibilità a magazzino (si effettua quindi un saldo tra fabbisogno lordo e

disponibilità a magazzino) se il saldo risulta negativo il fabbisogno lordo si trasforma in

à

fabbisogno netto noto il momento in cui si richiede un certo componente e noto il lead

à

time di produzione o di acquisto, è possibile stabilire l’istante in cui effettuare l’ordine. le

à

quantità stabilite in ciascun ordine possono coincidere o meno con l’effettivo fabbisogno in

funzione della politica di lot sizing.

Gli articoli per cui è svolta la pianificazione possono essere a loro volta assieme, cioè avere

una distinta di componenti di livello inferiore. Il piano di ordini ad esso relativo genera

pertanto un fabbisogno lordo a livello dei loro componenti va quindi reiterato il processo

à

visto qui sopra. La pianificazione è eseguita per tutti i livelli della distinta base in seguito alla

sua esplosione.

Le informazioni che la procedura MRP riceve in input sono estremamente numerose e

diversificate in termini sorgente.

Il piano MPS, che contiene il dettaglio di quali prodotti si debbano realizzare

§ nell’orizzonte di pianificazione e in quali quantità. Il piano MPS rappresenta un piano

ordini e non un fabbisogno, deve quindi essere trasformato in un fabbisogno lordo

degli oggetti presenti a livello inferiore della distinta base;

La domanda indipendente di assiemi, sottoassiemi e parti destinate alla vendita

§ diretta, ovvero le parti di ricambio;

Informazioni relative allo stato del sistema, sono informazioni che descrivono la

§ situazione del momento e lo stato di avanzamento degli ordini in corso, oltre a

numerose informazioni tecniche. Le informazioni tecniche necessarie sono:

Informazioni anagrafiche

o Informazioni di struttura

o

Riassunto GSLP Alessandro Pizzini 7

Le sottofasi in cui si sviluppa l’elaborazione MRP sono in sequenza, per ciascun codice:

Determinazione dei fabbisogni netti per periodo;

§ Determinazione delle quantità da ordinare (lottizzazione)

§ Precessione ed emissione degli ordini;

§ Determinazione dei fabbisogni lordi dei componenti diretti.

§

Per quanto riguarda la lottizzazione si possono utilizzare differenti tecniche:

Riordino del fabbisogno (Lot for Lot o L4L), corrisponde al riordino del fabbisogno di

§ un periodo;

Riordino di quantità fisse (EOQ fisso): si presta per quegli articoli i cui fabbisogni sono

§ distribuiti in modo uniforme;

Riordino a copertura del fabbisogno di più periodo, nei casi in cui vi è stagionalità;

§ Riordino a lotto minimo multiplo, nei casi in cui esiste una quantità minima di ordine

§ EOQ dinamico

§

Infine la data prevista emissione dell’ordine si determina anticipando di un tempo pari al

tempo di approvvigionamento dell’articolo (lead time) la data al quale articolo deve essere

disponibile per soddisfare il fabbisogno. È possibile che tale operazione conduca a

fabbisogni “nel passato” e, pertanto, fuori dalla portata di controllo. Tale situazione indica

l’esistenza di una infattibilità a cui è necessario che il planner pongo rimedio manualmente.

3. Cenni al short term scheduling

3.1 Introduzione e classificazione dei problemi di Scheduling

L’MRP si preoccupa di pianificare i prodotti, ma non le risorse produttive. Il compito di

pianificare in dettaglio le risorse produttive, soprattutto in termini di capacità, spetta

all’ultima fase decisionale del ciclo: la programmazione operativa o scheduling, il cui scopo è

tradurre gli ordini di produzione (intesi come richieste) in ordini di produzione operativi

(intesi come decisioni).

Job oggetto dello scheduling, un job è un lotto di pezzi che deve essere lavorato nel

à sistema. Per realizzare un job possono essere necessarie numerose operazioni, che a

loro volta devono essere programmate in sede di scheduling.

Routing è il ciclo di lavorazione (o tecnologico) del job; insieme ordinato di operazioni da

à

eseguire per la lavorazione del job.

Le fasi dello scheduling:

Allocazione delle operazioni sulle singole risorse produttive disponibili; questo

§ problema si verifica quando il singolo job da programmare può essere realizzato

impegnando risorse alternative

Sequenziamento (allocazione della produzione nel tempo) dei lavori sulle risorse,

§ questa fase è specifica per ogni singola risorsa: ogni macchina sulla quale sono stati

allocati job differenti deve essere oggetto di un’opera di sequenziamento prima di

poter iniziare a lavorare.

Riassunto GSLP Alessandro Pizzini 8

Sono state sviluppate numerose tecniche applicabili a diverse situazioni produttive, ma che

hanno solo in minima parte trovato applicazione nella realtà. Questo a causa di fattori quali:

Dati estremamente numerosi;

§ Dati soggetti a continue variazioni;

§ Notevole aleatorietà dei tempi multi obiettivo.

§

Esistono fattori che hanno aumentato l’interesse verso queste problematiche, quali:

Crescente grado di automazione e flessibilità dei sistemi produttivi;

§ Sviluppo di sistemi informativi di produzione sempre più integrati verso il basso;

§ Evoluzione degli strumenti hardware e software.

§

La struttura stessa del problema di scheduling dipende fortemente da alcuni aspetti, quali:

Il sistema fisico (produttivo), classificabile in funzione sia delle caratteristiche

§ tecnologiche del sistema produttivo, sia del mix di prodotti lavorati e della loro

struttura, sia infine delle tipologie di flusso e di processo esistenti all’interno del

sistema;

Gli obiettivi del sistema, ovvero le prestazioni che si intendono massimizzare;

§ Il modello logico, classificabile in funzione del flusso di controllo, dell’approccio e

§ della tipologia di tecnica risolutiva. Metodi euristici e

di ottimizzazione

(Efficacia ed efficienza) Minimizzazione dei costi (ad esempio minimizzazione

del tempo che il job impiega ad attraversare il routing)

Non essere in ritardo

sulle richieste MRP Minimizzare i tempi di attraversamento si traduce nel non

ritardo (sulle richieste MRP) e quindi è anche efficace

Per cui differenti tipologie di sistemi di produzione presentano differenti tipologie di

problemi di schedulazione da risolvere. È altresì chiaro come all’interno dello stesso sistema

di produzione siano presenti molteplici reparti differenti. Il sistema di scheduling è

composto quindi dall’insieme di tutti i sistemi che realizzano la programmazione operativa

nel singolo reparto di produzione.

Riassunto GSLP Alessandro Pizzini 9

Le principali tipologie di reparto presenti nelle realtà industriali, sono:

Macchina singola:

§ Sistema di produzione modellizzato come una singola risorsa di produzione;

o Job indipendenti o dipendenti, in relazione all’esistenza di relazioni o meno;

o Preemption ammessa o non ammessa;

o Risoluzione di un problema di sequencing, cioè avendo a disposizione n job

o da sequenziare trovare la miglior combinazione

Macchine parallele identiche

§ Unico stadio (come in macchina singola), ma esistono un numero di macchine

o su cui i job possono essere lavorati indifferentemente;

Sono da risolvere le due fasi sequenziali di job allocation e job sequencing.

o

Macchine parallele generiche

§ Come nel caso di macchine identiche esiste un certo numero di macchine in

o grado di lavorare i job;

La caratterizzazione di ogni operazione dipende però dalla coppia job-

o macchina.

Flow shop

§ Ciclo tecnologico che richiede l’utilizzo di più macchine diverse, ma l’ordine di

o esecuzione delle operazioni è lo stesso per tutti i job;

È possibile distinguere tra flow shop puro (tutti i job richiedono

o un’operazione su ogni macchina) e generico (i job possono non utilizzare

qualche macchina tra quelle appartenenti al flusso di lavorazione).

Job shop

§ Rappresenta il caso più complesso da modellizzare;

o Ciclo tecnologico che richiede più macchine diverse e in cui l’ordine di

o esecuzione varia da job a job;

La caratterizzazione dell’operazione è data da una terna di indici (i, j, k); in cui

o “j” è il job, “i” è la macchina e “k” l’operazione.

Le ipotesi che generalmente vengono assunte dai modelli di schedulazione, sono:

la capacità delle risorse è definita;

§ ogni risorsa può lavorare un solo job per volta;

§ sono noti i job e i relativi cicli di lavoro;

§ ogni job può essere lavorato solo su una risorsa (no lap-phasing);

§ sono definite tutte le informazioni utili per la programmazione dei job e non sono

§ possibili modifiche al portafoglio dei lavori da programmare;

sono trascurabili i tempi di trasporto;

§ i tempi di set up, se indipendenti dalla sequenza, sono considerati come facenti parte

§ del tempo di lavoro;

tutti i job assegnati devono essere compiuti.

§

Riassunto GSLP Alessandro Pizzini 10

Obiettivi: qualunque sia la tecnica utilizzata si tratta di massimizzare o minimizzare uno o

più parametri di prestazione, funzione di variabili decisionali ed esogene (vincoli).

Le variabili decisionali sono costituite dall’assegnazione delle operazioni alle macchine e

à

al timing.

I vincoli sono invece dettati dalle caratteristiche fisiche e tecnologiche dell’impianto.

à

Nei modelli di scheduling, per identificare le grandezze e gli obiettivi viene normalmente

adottato un glossario specifico, si utilizzano i seguenti simboli e variabili:

• tempi di lavorazione dei job (! )

, ! , !

à " "$ "$%

• data di possibile inizio della produzione &

à "

• data di consegna '

à "

• data di ingresso del job nel sistema (

à "

• data di completamento )

à "

• tempo di Setup del job “j” sulla macchina “i” *+

à "$

Sulla base di queste variabili è possibile definire 4 grandezze rilevanti:

• la lateness, che esprime il concetto di ritardo considerando l’anticipo un ritardo

0 1

negativo , = ) − ' ,/ =

à à

" " " 2

• la tardiness, che esprime il ritardo senza considerare l’anticipo

9 1

3 = max 0, , 3/ =

à à

" " 2

• il flow time o tempo di attraversamento del job da inizio lavorazione al

; 1

completamento : = ) − ( :/ =

à à

" " " 2

• infine il makespan, che rappresenta il tempo di completamento dell’intero

portafoglio di job, dall’inizio delle lavorazioni del primo job fino al termine della

lavorazione dell’ultimo /<= = >?@ ) − >AB (( )

à " " " "

• job in ritardo dove ; se

E3 = 3 3 = 1 GH 3 > 0 3 = 0 3 < 0

à à

" " " " "

Ulteriori parametri di prestazione:

• coefficiente di saturazione della macchina i

!

"$

3* = 'KLH ! = !H>MK 'A N?LK&?OAKBH

$ $"

/<=

• coefficiente di saturazione medio del sistema

!

"$

3*/ = 'KLH / = BP>H&K 'A >?QQℎABH

/ /<=

• work in progress

X

1 S(T ! '! 'KLH: ? = >AB ( ; U = >?@ )

S(T = " "

U−? Y

• tempo di Setup complessivo

Z

*+) = *+ 'KLH *+ = *H!PM QK>MNHGGALK 'HNN? >?QQℎAB?

$ $

[

Riassunto GSLP Alessandro Pizzini 11

Combinando queste grandezze è possibile definire gli indici di prestazione che

corrispondono agli obiettivi specifici del problema di schedulazione, quali:

minimizzazione del medio o massimo lateness/tardiness;

Ø minimizzazione del medio o massimo flowtime;

Ø minimizzazione del numero job in ritardo;

Ø minimizzazione del Makespan;

Ø massimizzazione del coefficiente di saturazione medio del sistema;

Ø minimizzazione del WIP;

Ø minimizzazione del tempo di Setup.

Ø

Tecniche risolutive:

Metodi di ottimizzazione analitici:

esiste una formula risolutiva;

§ è possibile un ulteriore distinzione tra metodi continui e discreti (in relazione al

§ dominio in cui si cercano le soluzioni);

trovano impiego in situazioni in cui si voglia tenere in considerazione fattori non

§ deterministici (Teoria del controllo).

Metodi di ottimizzazione algoritmici:

sequenza di passi per costruire una soluzione;

§ è possibile distinguere tra algoritmi general purpose e specifici;

§ tra i metodi general purpose è possibile distinguere tra i metodi enumerativi e

§ metodi di calcolo.

Metodi euristici per sostituzione di obiettivo rimpiazzano l’obiettivo del problema con un

à

altro scelto in modo che:

abbia una dipendenza meno complessa con le variabili decisionali;

§ la soluzione cosi ottenuta sia buona (anche se non ottima).

§

Metodi euristici miopi:

trascurano alcune variabili decisionali del problema (senza implicare un

§ peggioramento significativo della soluzione);

si distinguono tra metodi miopi rispetto allo spazio o al tempo;

§ sono in genere altamente specifici rispetto al problema che risolvono.

§

Sistemi esperti superano i difetti dei sistemi euristici tradizionali;

à

basati sulle tecniche di intelligenza artificiale;

§ cercano di formalizzare il patrimonio di conoscenza tipico dei decisori dei sistemi

§ produttivi;

Neural Networks particolari sistemi esperti in cui la conoscenza non è codificata

§ à

attraverso regole comportamentali, bensì attraverso un’architettura pseudo

cerebrale;

Algoritmi genetici l’algoritmo è in pratica un sistema di ricerca che assimila il

§ à

problema da modellizzare a un problema di sviluppo.

Metodi interattivi:

soluzione ottenuta attraverso una serie di intuizioni, tentativi e correzioni da parte di

§ un decisore umano

Riassunto GSLP Alessandro Pizzini 12

3.2 Esempi di tecniche per la formulazione del piano operativo

Tre distinti modelli:

il modello di Karg e Thompson, ha come obiettivo la minimizzazione dei Setup per

§ una macchina singola;

il modello di Johnson, ha come obiettivo la minimizzazione del makespan su un flow

§ shop di due macchine;

il modello di Hodgson, ha come obiettivo la minimizzazione del numero di job che

§ vanno in ritardo in un sistema modellizzabile come macchina singola.

Il modello di Karg e Thompson:

Ipotesi:

N di job indipendenti tra loro, disponibili al tempo 0;

ü Date di consegna non rilevanti;

ü Non è ammessa la preemption dei job;

ü Tempi di Setup dipendenti dalla sequenza.

ü

Funzione obiettivo minimizzazione del tempo (o costo) complessivo di Setup.

à

Osservazione Il modello è euristico poiché il risultato trovato dipende sia dalla coppia

à

iniziale di job sia dalla sequenza con cui si considerano i successivi per l’inserimento nella

sequenza: per migliorare il risultato si può quindi ripetere più volte l’algoritmo scegliendo

diverse coppie iniziali.

Passi si parte selezionando casualmente 2 job (A e B). successivamente si considera

à

(sempre casualmente) un terzo job e si prova a collocarlo in ogni posizione della sequenza: si

assegna alla posizione cui corrisponde il minimo tempo di Setup totale. Infine si procede

considerando uno dopo l’altro gli ulteriori job disponibili fino a esaurimento.

Il modello di Johnson:

Ipotesi:

Flowshop costituito da 2 macchine sempre disponibili;

ü N di job indipendenti tra loro, disponibili al tempo 0;

ü Date di consegna non rilevanti;

ü Non è ammessa la preemption dei job;

ü Tempi di Setup nulli o indipendenti dalla sequenza (direttamente inclusi nei tempi di

ü lavorazione).

Funzione obiettivo minimizzazione del Makespan su un flowshop di 2 macchine.

à

Osservazione l’algoritmo rientra nella categoria degli algoritmi ottimizzanti

à

Passi:

1. Per tutti i job calcolare ;

min !^ ; !^

[ _

2. Se il minimo è sulla macchina 1, mettere il job nella prima posizione disponibile della

sequenza e andare al passo 3;

3. Se il minimo è sulla macchina 2, mettere il job nell’ultima posizione disponibile della

sequenza;

4. Rimuovere il job assegnato e andare al passo 1.

L’idea base dell’algoritmo è relativamente semplice: dal momento che l’obiettivo è

terminare le lavorazioni il più presto possibile, si cerca di fare in modo che la macchina 2 sia

Riassunto GSLP Alessandro Pizzini 13

sempre attiva. Per fare questo conviene tenere il buffer di lavori intermedio il più possibile

pieno di job.

Il modello di Hodgson:

Ipotesi:

N di job indipendenti tra loro, disponibili al tempo 0;

ü Date di consegna note;

ü Non è ammessa la preemption dei job;

ü Tempi di Setup nulli o indipendenti dalla sequenza.

ü à

Funzione obiettivo minimizzazione del numero di job in ritardo.

Osservazione metodo di ottimizzazione algoritmico mono macchina.

à

Passi:

1. Creare l’insieme E* con i job in ordine crescente di date di consegna e L* = ;

/

2. Se nell’insieme E* non ci sono job in ritardo E=E* e L=L*, altrimenti identificare il

primo job k in ritardo;

3. Spostare il job con il tempo di lavorazione più lungo tra i primi k in E* in L* e tornare

al passo 2.

Riassunto GSLP Alessandro Pizzini 14

I SISTEMI DI GESTIONE A FABBISOGNO

1. Il quadro generale dei sistemi di gestione a fabbisogno

1.1 Dai sistemi di gestione a scorta ai sistemi di gestione a fabbisogno

I sistemi di gestione a scorta sono caratterizzati da una grande semplicità in quanto, una

volta calcolati i parametri del modello, il sistema è in grado di funzionare “autoregolandosi”,

cioè in modo autonomo. Però il campo di applicabilità dei modelli di gestione a scorta, che

risultano essere applicabili con successo solo nei casi di articoli a basso valore unitario o

articoli con alto valore ma domanda pressoché uniforme, con assenza di stagionalità o trend

e distribuzione normale degli errori di previsione.

L’azienda di produzione si trova normalmente ad affrontare 2 tipi di problemi

Problema “esterno”, dovuto all’imprevedibilità della domanda, che obbligherebbe a

§ mantenere elevate scorte di sicurezza qualora l’azienda decidesse di adottare un

modello reattivo;

Problema “interno”, legato alla lottizzazione delle fasi produttive, che porta a

§ generare fabbisogni di grandi dimensioni e di tipo impulsivo sui reparti a monte.

Questi 2 problemi si riferiscono a 2 differenti tipologie di domanda:

Indipendente, cioè la domanda che arriva dall’esterno, sulla cui entità l’azienda non

§ ha voce in capitolo;

Dipendente, cioè il fabbisogno ad esempio di semilavorati determinato dal fatto che

§ il reparto a valle deve mettere in produzione un lotto di prodotti finiti.

Safety stock

FP

INDIPENDENTE EOQ-ROP model

(Pull system) IE model

DOMANDA SPARE P

DIPENDENTE

(Push system) Non prevista ma calcolata, ma su una

base di una domanda indipendente

Componenti base per la gestione delle scorte nel caso di domanda dipendete:

MPS

§ BoM (Distinta base)

§ Inventario

§

1.2 Sistemi PULL-PUSH:

Differenza tra i 2 sistemi è il modo in cui fluiscono i materiali all’interno della supply chain

flusso fisico.

à

PULL: flusso fisico dei materiali tirato dalla domanda (cliente finale) basato sulle scorte.

à

PUSH: flusso fisico dei materiali lungo la supply chain è spinto dalla previsione, ovvero sulla

base di un piano.

I sistemi di tipo PUSH sono “utili” per la domanda dipendente. (se c’è un piano il sistema è di

tipo PUSH).

I sistemi PUSH sono quelli dove i materiali sono spinti sulla supply chain anche in assenza di

ordini più vado indietro nella SC, prima devo partire con l’ordine.

à

esempi:

compro auto (Blind time (vetri oscurati): 2 settimane)

à succo (Blind time (polpa): 18 mesi)

à

PULL system (stock based):

obiettivo: avere sempre il prodotto richiesto a magazzino (in accordo con il livello di servizio)

informazioni richieste: politica di riordino (triggering mechanism);

ipotesi implicite:

Profilo a dente di sega nel tempo;

§ Scorte di sicurezza basate sulla varianza;

§ Livello di servizio ricavato dalla funzione di Gauss;

§ ogni fase del processo di produzione “vede soltanto il magazzino immediatamente a

§ valle, è completamente cieco per quanto riguarda il resto della SC Bullwhip effect

à

Seguire quindi l’approccio PULL porta quindi a un inconveniente, ovvero il Bullwhip effect

ovvero persino un cambiamento molto piccolo al livello del PF può rappresentare una

à

notevole variazione risalendo al Supply chain e/o lungo la Distinta base.

Amplificazione della varianza (SC da valle a monte);

Ø Sfasamento temporale (eccesso offerta beni o mancanza di beni (stockout))

Ø

Riassunto GSLP Alessandro Pizzini 2

EOQ-ROP model: FP Domanda

semipiatta e

stazionaria

COMP

EOQ Il picco di produzione

RM di RM (Raw materials)

non corrisponde a un

picco di domanda FP

Tende a generare un forte

rischio di stockout in caso

di ordini molto elevati

Questo sistema funziona bene per un attore sella Supply chain, ovvero chi produce FP.

Chiaramente funziona malissimo per il produttore di RM mantiene a scorta grandi

à

quantità finché non riceve l’ordine ordine imprevedibile (tempo, quantità).

à

C’è un rischio consistente che la domanda del produttore verso il fornitore non venga

soddisfatta e si ottenga così uno stock out a causa di ordini molto elevati

3 principali inconvenienti:

Molto inefficiente per la gestione del circolare a monte;

§ A livello di Supply Chain genera picchi di domanda a monte dovuti alla domanda a

§ valle;

Genera un forte rischio di stockout perché “disegna” una domanda gestita da picchi

§ imprevedibili.

Queste genera l’esigenza di mettere insieme MPS e BOM tecnica PUSH

à

Riassunto GSLP Alessandro Pizzini 3

PUSH system (requirements based):

Obiettivo: calcolare quali, quante e quando le componenti, gli assemblaggi-secondari delle

parti, le materie prime ecc. sono richieste per mettere un programma in funzione cioè per

rispettare le scadenze di ordini dei clienti (scadenze).

informazioni richieste: è necessario conoscere l’MRP, le distinte basi dei materiali e

considerare allo stesso tempo tutti i dati riferiti a tutti i prodotti ed i reparti coinvolti.

Osservazioni:

I requisiti delle componenti dipendono direttamente da un programma;

§ I requisiti delle componenti quindi sono calcolati e non sono valutati;

§ Obiettivo nella coordinazione delle date di produzione (appuntamento) delle

§ componenti per fabbricare i prodotti finiti.

MRP: Materials Requirements Planning è la tecnica che traduce la tecnica PUSH

à

appuntamento produttivo

à MRP (Materials Resource Planning) hanno un

à

sistema che tiene conto della capacità produttiva

ERP (Enterprise Resource Planning) SAP

à

L’MRP funziona secondo una logica a 3 stadi:

• Somma dei fabbisogni dello stesso componente pur che vengano da ordini diversi

ma che si riferiscono allo stesso periodo

• Split, suddivide i fabbisogni sulla base della politica dei lotti

• Shift, spostare all’indietro nel tempo (shift sx) di una quantità pari al LT del piano di

ordini che ho emesso

Riassunto GSLP Alessandro Pizzini 4

L’MRP fa questa attività per tutti i livelli della DiBa (senza preoccuparsi della sua

complessità) esplosione della Distinta base

à

A tutte le DiBa di tutti i miei prodotti!

Esempio MRP (i 10 passaggi)

Cosa fa l’MRP? trasforma i fabbisogni lordi in un piano di ordine da emettere

à

Cosa me ne faccio degli ordini da emettere? (ovvero, come opera l’approccio ricorsivo

dell’MRP) torno alla Distinta base, il piano di ordini da emettere del codice padre

à

diventa fabbisogno lordo dei codici figli.

Limiti e problemi MRP: 3 fondamentali aree di criticità (caratteristiche critiche di

progetto di sistema)

Capacità produttiva infinita

§

Considero che il

LT possa

aumentare con la

capacità delle

macchine MPS Gestisce problemi di capacità produttiva, ma allora

perché si ripresentano durante MRP?

Stiamo programmando famiglie di prodotti e il time

RCCP bucket include LD:

Time bucket differente

§ Famiglie aggregate, a dispetto di singoli

§

MRP codici

LT fissi e determinati a priori (fuori dall’MRP) devono essere un valore puntuale

§ à

- LT sono usati come valore puntuale e non sono considerati invece come una

funzione (dipendente dal) carico di lavoro.

Non ci sono protezioni contro il “fenomeno degli ordini passati”

o Ad esempio ordini che cadono in periodi precedenti il periodo 1, ordini

o che avrebbero dovuto essere emessi nel passato

- MRP usa il LT come un input, quando esso rappresenta un output

- stima del LT critici: se stimo un LT + breve: ho giacenze a magazzino che non

avrei dovuto avere; se stimo invece un LT + lungo: manco appuntamenti

produttivi che avevo programmato.

MRP richiede una quantità di spazio enorme nell’immagazzinamento DiBa.

§ à

Difatti l’MRP difficilmente si aggiorna di continuo, ma al massimo 1 o 2 volte al

giorno (notte/pausa pranzo)

Riassunto GSLP Alessandro Pizzini 5

Ci concentriamo ora sul problema dati:

PLANNING

BILLS

FAMILY SUPER

BILLS BILLS

Le distinte di pianificazione (Planning Bills) sono estremamente utili per tradurre

informazioni relative ai prodotti e aggregate secondo criteri commerciali nelle

corrispondenti informazioni aggregate secondo criteri produttivi.

Le Planning Bills sono quindi una particolare struttura di codici concepiti per semplificare la

pianificazione e il dialogo fra diverse aree dell’impresa.

1. FAMILY BILLS: il codice “zero” indica una macrofamiglia di prodotti, mentre una serie

di rami individuano le singole famiglie; ciascun ramo si suddivide a sua volta in più

“figli”, ovvero i codici di un prodotto finito. L’elemento di maggiore interesso è il

coefficiente d’impiego, o coefficiente di popolarità, poiché esprime in quale quota i

singoli prodotti finiti (o le famiglie9 concorrono a formare il volume di vendita delle

relative famiglie (o macrofamiglie). I coefficienti di popolarità sono sempre frazioni

dell’unità e la loro somma su ogni “ramo” vale sempre 1

2. SUPER BILLS: serve a rappresentare una famiglia di prodotti (in verticale) analizzando

quindi i componenti che la costituiscono.

Devo creare una distinta base per ogni alternativa possibile, ma posso rappresentare

tutte le distinte basi utilizzando la Super Bills ottimo modo per “salvare spazio”.

à

Molto simile alla Family Bills, solo che al primo livello compare l’output (optional)

Insieme di codici comuni presenti in tutte le versioni

o Codici specifici: particolarità di quella specifica versione

o

Al 1° livello il coefficiente di popolarità deve essere 1

Al 2° livello i coefficienti di popolarità sono numeri frazionati tra 0 e 1 cui somma per

ogni ramo da 1 dal 2° livello in poi è una sottospecie di Family Bills

à

2. La pianificazione dei fabbisogni (MRP)

2.1 I concetti di base del sistema MRP

Riassumendo quanto detto precedentemente, la fase MRP ha lo scopo di:

Garantire la disponibilità dei materiali, dei componenti e dei sottoassiemi quando

§ sono necessari per la produzione pianificata nel MPS;

Garantire il rispetto delle date di consegna dei prodotti finiti secondo quanto

§ stabilito (quando e quanto);

Mantenere i livelli di scorta dei materiali nei magazzini ai livelli minimi possibili;

§ Produrre informazioni per le successive attività esecutive di rilascio degli ordini.

§

Rispetto ai metodi tradizionali di gestione dei materiali (IE e EOQ-ROP), la gestione MRP

risulta molto più efficiente, in termini di livelli medi di scorta, qualora i prodotti finiti siano

complessi e soggetti a una domanda molto variabile nel tempo.

Riassunto GSLP Alessandro Pizzini 6

Il risultato del modulo MRP è la costruzione di una tabella in cui sono prescritti i periodi di

tempo in cui le operazioni devono essere eseguite o in cui i materiali devono essere resi

disponibili. Si parte da un piano principale di produzione dei prodotti finiti e, in base alle

informazioni relative:

Alla struttura dei prodotti

§ Ai lead time di fabbricazione o di acquisto

§ Alla situazione scorte dei componenti

§

Si perviene alla determinazione di un piano di ordini di riapprovvigionamento.

Una volta noti i fabbisogni di prodotti finiti, è possibile calcolare i corrispondenti fabbisogni

di componenti esplosione della distinta base.

à

Per poter avviare la pianificazione dei fabbisogni dei materiali MRP è necessario conoscere:

• Il MPS, in cui sono stabiliti i prodotti finiti da produrre e le relative quantità;

• La distinta base, che consentono di conoscere le quantità di componente per ciascun

prodotto finiti e l’ordine logico della loro produzione in base alla struttura a livelli;

• Lo stato aggiornato dei magazzini, in termini di livelli di scorta;

• I tempi di produzione e di approvvigionamento dai fornitori (lead time);

• I lotti minimi di produzione o, le regole di lottizzazione.

Utilizzando queste informazioni, il modulo MRP calcolo il fabbisogno lordo di tutti i

componenti per ottenere il fabbisogno netto è necessario depurare il fabbisogno lordo

à

dalle disponibilità a magazzino (si effettua quindi un saldo tra fabbisogno lordo e

disponibilità a magazzino) se il saldo risulta negativo il fabbisogno lordo si trasforma in

à

fabbisogno netto noto il momento in cui si richiede un certo componente e noto il lead

à

time di produzione o di acquisto, è possibile stabilire l’istante in cui effettuare l’ordine. le

à

quantità stabilite in ciascun ordine possono coincidere o meno con l’effettivo fabbisogno in

funzione della politica di lot sizing.

Gli articoli per cui è svolta la pianificazione possono essere a loro volta assieme, cioè avere

una distinta di componenti di livello inferiore. Il piano di ordini ad esso relativo genera

pertanto un fabbisogno lordo a livello dei loro componenti va quindi reiterato il processo

à

visto qui sopra. La pianificazione è eseguita per tutti i livelli della distinta base in seguito alla

sua esplosione.

Le informazioni che la procedura MRP riceve in input sono estremamente numerose e

diversificate in termini sorgente.

Il piano MPS, che contiene il dettaglio di quali prodotti si debbano realizzare

§ nell’orizzonte di pianificazione e in quali quantità. Il piano MPS rappresenta un piano

ordini e non un fabbisogno, deve quindi essere trasformato in un fabbisogno lordo

degli oggetti presenti a livello inferiore della distinta base;

La domanda indipendente di assiemi, sottoassiemi e parti destinate alla vendita

§ diretta, ovvero le parti di ricambio;

Informazioni relative allo stato del sistema, sono informazioni che descrivono la

§ situazione del momento e lo stato di avanzamento degli ordini in corso, oltre a

numerose informazioni tecniche. Le informazioni tecniche necessarie sono:

Informazioni anagrafiche

o Informazioni di struttura

o

Riassunto GSLP Alessandro Pizzini 7

Le sottofasi in cui si sviluppa l’elaborazione MRP sono in sequenza, per ciascun codice:

Determinazione dei fabbisogni netti per periodo;

§ Determinazione delle quantità da ordinare (lottizzazione)

§ Precessione ed emissione degli ordini;

§ Determinazione dei fabbisogni lordi dei componenti diretti.

§

Per quanto riguarda la lottizzazione si possono utilizzare differenti tecniche:

Riordino del fabbisogno (Lot for Lot o L4L), corrisponde al riordino del fabbisogno di

§ un periodo;

Riordino di quantità fisse (EOQ fisso): si presta per quegli articoli i cui fabbisogni sono

§ distribuiti in modo uniforme;

Riordino a copertura del fabbisogno di più periodo, nei casi in cui vi è stagionalità;

§ Riordino a lotto minimo multiplo, nei casi in cui esiste una quantità minima di ordine

§ EOQ dinamico

§

Infine la data prevista emissione dell’ordine si determina anticipando di un tempo pari al

tempo di approvvigionamento dell’articolo (lead time) la data al quale articolo deve essere

disponibile per soddisfare il fabbisogno. È possibile che tale operazione conduca a

fabbisogni “nel passato” e, pertanto, fuori dalla portata di controllo. Tale situazione indica

l’esistenza di una infattibilità a cui è necessario che il planner pongo rimedio manualmente.

3. Cenni al short term scheduling

3.1 Introduzione e classificazione dei problemi di Scheduling

L’MRP si preoccupa di pianificare i prodotti, ma non le risorse produttive. Il compito di

pianificare in dettaglio le risorse produttive, soprattutto in termini di capacità, spetta

all’ultima fase decisionale del ciclo: la programmazione operativa o scheduling, il cui scopo è

tradurre gli ordini di produzione (intesi come richieste) in ordini di produzione operativi

(intesi come decisioni).

Job oggetto dello scheduling, un job è un lotto di pezzi che deve essere lavorato nel

à sistema. Per realizzare un job possono essere necessarie numerose operazioni, che a

loro volta devono essere programmate in sede di scheduling.

Routing è il ciclo di lavorazione (o tecnologico) del job; insieme ordinato di operazioni da

à

eseguire per la lavorazione del job.

Le fasi dello scheduling:

Allocazione delle operazioni sulle singole risorse produttive disponibili; questo

§ problema si verifica quando il singolo job da programmare può essere realizzato

impegnando risorse alternative

Sequenziamento (allocazione della produzione nel tempo) dei lavori sulle risorse,

§ questa fase è specifica per ogni singola risorsa: ogni macchina sulla quale sono stati

allocati job differenti deve essere oggetto di un’opera di sequenziamento prima di

poter iniziare a lavorare.

Riassunto GSLP Alessandro Pizzini 8

Sono state sviluppate numerose tecniche applicabili a diverse situazioni produttive, ma che

hanno solo in minima parte trovato applicazione nella realtà. Questo a causa di fattori quali:

Dati estremamente numerosi;

§ Dati soggetti a continue variazioni;

§ Notevole aleatorietà dei tempi multi obiettivo.

§

Esistono fattori che hanno aumentato l’interesse verso queste problematiche, quali:

Crescente grado di automazione e flessibilità dei sistemi produttivi;

§ Sviluppo di sistemi informativi di produzione sempre più integrati verso il basso;

§ Evoluzione degli strumenti hardware e software.

§

La struttura stessa del problema di scheduling dipende fortemente da alcuni aspetti, quali:

Il sistema fisico (produttivo), classificabile in funzione sia delle caratteristiche

§ tecnologiche del sistema produttivo, sia del mix di prodotti lavorati e della loro

struttura, sia infine delle tipologie di flusso e di processo esistenti all’interno del

sistema;

Gli obiettivi del sistema, ovvero le prestazioni che si intendono massimizzare;

§ Il modello logico, classificabile in funzione del flusso di controllo, dell’approccio e

§ della tipologia di tecnica risolutiva. Metodi euristici e

di ottimizzazione

(Efficacia ed efficienza) Minimizzazione dei costi (ad esempio minimizzazione

del tempo che il job impiega ad attraversare il routing)

Non essere in ritardo

sulle richieste MRP Minimizzare i tempi di attraversamento si traduce nel non

ritardo (sulle richieste MRP) e quindi è anche efficace

Per cui differenti tipologie di sistemi di produzione presentano differenti tipologie di

problemi di schedulazione da risolvere. È altresì chiaro come all’interno dello stesso sistema

di produzione siano presenti molteplici reparti differenti. Il sistema di scheduling è

composto quindi dall’insieme di tutti i sistemi che realizzano la programmazione operativa

nel singolo reparto di produzione.

Riassunto GSLP Alessandro Pizzini 9

Le principali tipologie di reparto presenti nelle realtà industriali, sono:

Macchina singola:

§ Sistema di produzione modellizzato come una singola risorsa di produzione;

o Job indipendenti o dipendenti, in relazione all’esistenza di relazioni o meno;

o Preemption ammessa o non ammessa;

o Risoluzione di un problema di sequencing, cioè avendo a disposizione n job

o da sequenziare trovare la miglior combinazione

Macchine parallele identiche

§ Unico stadio (come in macchina singola), ma esistono un numero di macchine

o su cui i job possono essere lavorati indifferentemente;

Sono da risolvere le due fasi sequenziali di job allocation e job sequencing.

o

Macchine parallele generiche

§ Come nel caso di macchine identiche esiste un certo numero di macchine in

o grado di lavorare i job;

La caratterizzazione di ogni operazione dipende però dalla coppia job-

o macchina.

Flow shop

§ Ciclo tecnologico che richiede l’utilizzo di più macchine diverse, ma l’ordine di

o esecuzione delle operazioni è lo stesso per tutti i job;

È possibile distinguere tra flow shop puro (tutti i job richiedono

o un’operazione su ogni macchina) e generico (i job possono non utilizzare

qualche macchina tra quelle appartenenti al flusso di lavorazione).

Job shop

§ Rappresenta il caso più complesso da modellizzare;

o Ciclo tecnologico che richiede più macchine diverse e in cui l’ordine di

o esecuzione varia da job a job;

La caratterizzazione dell’operazione è data da una terna di indici (i, j, k); in cui

o “j” è il job, “i” è la macchina e “k” l’operazione.

Le ipotesi che generalmente vengono assunte dai modelli di schedulazione, sono:

la capacità delle risorse è definita;

§ ogni risorsa può lavorare un solo job per volta;

§ sono noti i job e i relativi cicli di lavoro;

§ ogni job può essere lavorato solo su una risorsa (no lap-phasing);

§ sono definite tutte le informazioni utili per la programmazione dei job e non sono

§ possibili modifiche al portafoglio dei lavori da programmare;

sono trascurabili i tempi di trasporto;

§ i tempi di set up, se indipendenti dalla sequenza, sono considerati come facenti parte

§ del tempo di lavoro;

tutti i job assegnati devono essere compiuti.

§

Riassunto GSLP Alessandro Pizzini 10

Obiettivi: qualunque sia la tecnica utilizzata si tratta di massimizzare o minimizzare uno o

più parametri di prestazione, funzione di variabili decisionali ed esogene (vincoli).

Le variabili decisionali sono costituite dall’assegnazione delle operazioni alle macchine e

à

al timing.

I vincoli sono invece dettati dalle caratteristiche fisiche e tecnologiche dell’impianto.

à

Nei modelli di scheduling, per identificare le grandezze e gli obiettivi viene normalmente

adottato un glossario specifico, si utilizzano i seguenti simboli e variabili:

• tempi di lavorazione dei job (! )

, ! , !

à " "$ "$%

• data di possibile inizio della produzione &

à "

• data di consegna '

à "

• data di ingresso del job nel sistema (

à "

• data di completamento )

à "

• tempo di Setup del job “j” sulla macchina “i” *+

à "$

Sulla base di queste variabili è possibile definire 4 grandezze rilevanti:

• la lateness, che esprime il concetto di ritardo considerando l’anticipo un ritardo

0 1

negativo , = ) − ' ,/ =

à à

" " " 2

• la tardiness, che esprime il ritardo senza considerare l’anticipo

9 1

3 = max 0, , 3/ =

à à

" " 2

• il flow time o tempo di attraversamento del job da inizio lavorazione al

; 1

completamento : = ) − ( :/ =

à à

" " " 2

• infine il makespan, che rappresenta il tempo di completamento dell’intero

portafoglio di job, dall’inizio delle lavorazioni del primo job fino al termine della

lavorazione dell’ultimo /<= = >?@ ) − >AB (( )

à " " " "

• job in ritardo dove ; se

E3 = 3 3 = 1 GH 3 > 0 3 = 0 3 < 0

à à

" " " " "

Ulteriori parametri di prestazione:

• coefficiente di saturazione della macchina i

!

"$

3* = 'KLH ! = !H>MK 'A N?LK&?OAKBH

$ $"

/<=

• coefficiente di saturazione medio del sistema

!

"$

3*/ = 'KLH / = BP>H&K 'A >?QQℎABH

/ /<=

• work in progress

X

1 S(T ! '! 'KLH: ? = >AB ( ; U = >?@ )

S(T = " "

U−? Y

• tempo di Setup complessivo

Z

*+) = *+ 'KLH *+ = *H!PM QK>MNHGGALK 'HNN? >?QQℎAB?

$ $

[

Riassunto GSLP Alessandro Pizzini 11

Combinando queste grandezze è possibile definire gli indici di prestazione che

corrispondono agli obiettivi specifici del problema di schedulazione, quali:

minimizzazione del medio o massimo lateness/tardiness;

Ø minimizzazione del medio o massimo flowtime;

Ø minimizzazione del numero job in ritardo;

Ø minimizzazione del Makespan;

Ø massimizzazione del coefficiente di saturazione medio del sistema;

Ø minimizzazione del WIP;

Ø minimizzazione del tempo di Setup.

Ø

Tecniche risolutive:

Metodi di ottimizzazione analitici:

esiste una formula risolutiva;

§ è possibile un ulteriore distinzione tra metodi continui e discreti (in relazione al

§ dominio in cui si cercano le soluzioni);

trovano impiego in situazioni in cui si voglia tenere in considerazione fattori non

§ deterministici (Teoria del controllo).

Metodi di ottimizzazione algoritmici:

sequenza di passi per costruire una soluzione;

§ è possibile distinguere tra algoritmi general purpose e specifici;

§ tra i metodi general purpose è possibile distinguere tra i metodi enumerativi e

§ metodi di calcolo.

Metodi euristici per sostituzione di obiettivo rimpiazzano l’obiettivo del problema con un

à

altro scelto in modo che:

abbia una dipendenza meno complessa con le variabili decisionali;

§ la soluzione cosi ottenuta sia buona (anche se non ottima).

§

Metodi euristici miopi:

trascurano alcune variabili decisionali del problema (senza implicare un

§ peggioramento significativo della soluzione);

si distinguono tra metodi miopi rispetto allo spazio o al tempo;

§ sono in genere altamente specifici rispetto al problema che risolvono.

§

Sistemi esperti superano i difetti dei sistemi euristici tradizionali;

à

basati sulle tecniche di intelligenza artificiale;

§ cercano di formalizzare il patrimonio di conoscenza tipico dei decisori dei sistemi

§ produttivi;

Neural Networks particolari sistemi esperti in cui la conoscenza non è codificata

§ à

attraverso regole comportamentali, bensì attraverso un’architettura pseudo

cerebrale;

Algoritmi genetici l’algoritmo è in pratica un sistema di ricerca che assimila il

§ à

problema da modellizzare a un problema di sviluppo.

Metodi interattivi:

soluzione ottenuta attraverso una serie di intuizioni, tentativi e correzioni da parte di

§ un decisore umano

Riassunto GSLP Alessandro Pizzini 12

3.2 Esempi di tecniche per la formulazione del piano operativo

Tre distinti modelli:

il modello di Karg e Thompson, ha come obiettivo la minimizzazione dei Setup per

§ una macchina singola;

il modello di Johnson, ha come obiettivo la minimizzazione del makespan su un flow

§ shop di due macchine;

il modello di Hodgson, ha come obiettivo la minimizzazione del numero di job che

§ vanno in ritardo in un sistema modellizzabile come macchina singola.

Il modello di Karg e Thompson:

Ipotesi:

N di job indipendenti tra loro, disponibili al tempo 0;

ü Date di consegna non rilevanti;

ü Non è ammessa la preemption dei job;

ü Tempi di Setup dipendenti dalla sequenza.

ü

Funzione obiettivo minimizzazione del tempo (o costo) complessivo di Setup.

à

Osservazione Il modello è euristico poiché il risultato trovato dipende sia dalla coppia

à

iniziale di job sia dalla sequenza con cui si considerano i successivi per l’inserimento nella

sequenza: per migliorare il risultato si può quindi ripetere più volte l’algoritmo scegliendo

diverse coppie iniziali.

Passi si parte selezionando casualmente 2 job (A e B). successivamente si considera

à

(sempre casualmente) un terzo job e si prova a collocarlo in ogni posizione della sequenza: si

assegna alla posizione cui corrisponde il minimo tempo di Setup totale. Infine si procede

considerando uno dopo l’altro gli ulteriori job disponibili fino a esaurimento.

Il modello di Johnson:

Ipotesi:

Flowshop costituito da 2 macchine sempre disponibili;

ü N di job indipendenti tra loro, disponibili al tempo 0;

ü Date di consegna non rilevanti;

ü Non è ammessa la preemption dei job;

ü Tempi di Setup nulli o indipendenti dalla sequenza (direttamente inclusi nei tempi di

ü lavorazione).

Funzione obiettivo minimizzazione del Makespan su un flowshop di 2 macchine.

à

Osservazione l’algoritmo rientra nella categoria degli algoritmi ottimizzanti

à

Passi:

1. Per tutti i job calcolare ;

min !^ ; !^

[ _

2. Se il minimo è sulla macchina 1, mettere il job nella prima posizione disponibile della

sequenza e andare al passo 3;

3. Se il minimo è sulla macchina 2, mettere il job nell’ultima posizione disponibile della

sequenza;

4. Rimuovere il job assegnato e andare al passo 1.

L’idea base dell’algoritmo è relativamente semplice: dal momento che l’obiettivo è

terminare le lavorazioni il più presto possibile, si cerca di fare in modo che la macchina 2 sia

Riassunto GSLP Alessandro Pizzini 13

sempre attiva. Per fare questo conviene tenere il buffer di lavori intermedio il più possibile

pieno di job.

Il modello di Hodgson:

Ipotesi:

N di job indipendenti tra loro, disponibili al tempo 0;

ü Date di consegna note;

ü Non è ammessa la preemption dei job;

ü Tempi di Setup nulli o indipendenti dalla sequenza.

ü à

Funzione obiettivo minimizzazione del numero di job in ritardo.

Osservazione metodo di ottimizzazione algoritmico mono macchina.

à

Passi:

1. Creare l’insieme E* con i job in ordine crescente di date di consegna e L* = ;

/

2. Se nell’insieme E* non ci sono job in ritardo E=E* e L=L*, altrimenti identificare il

primo job k in ritardo;

3. Spostare il job con il tempo di lavorazione più lungo tra i primi k in E* in L* e tornare

al passo 2.

Riassunto GSLP Alessandro Pizzini 14

LEAN THINKING

1. Principi Lean

L’obiettivo del Lean è fare di più e meglio utilizzando meno, agendo in questa maniera:

Definizione di che cosa costituisce il valore, basata sul punto di vista del “cliente”;

§ Identificando quale fase del processo crea valore e quale solo spreco;

§ Intervenendo per l’eliminazione degli sprechi e dando in questo modo fluidità al

§ processo;

Liberando risorse da reinvestire in attività che creino valore

§

1.1 Il tempio e il suo significato

fondamenta tecniche

à

colonna di sinistra qualità

à

colonna di destra tempo (just in time)

à

tetto obiettivo finale (dare valore al cliente)

à

Cultura Lean

Ø

Nella cultura Lean vi è la ricerca di un miglioramento continuo Kaizen: successione di

à

piccoli e continui progressi (da parte di tutti i dipendenti) che si accumulano nel tempo.

Dall’altra parte nella “cultura occidentale” vi è la ricerca di un miglioramento istantaneo e

rapido progresso rapido (ottenuto da una sola parte dei dipendenti), si

àimprovement:

parla quindi di innovazione

Kaizen o miglioramento continuo:

Taiichi Ohno la capacità delle risorse (umane) possono estendersi illimitatamente quando

à ogni persona comincia a pensare.

management è l’arte nel tirar di mobilitare tutte le risorse intellettuali di

à tutto il personale dell’azienda al servizio dell’azienda stessa

Eliminazione degli sprechi

Ø à

Soychiro Toyoda essenziale l’eliminazione degli sprechi

I 7 “peccati(sprechi) capitali” secondo il Lean:

Sovrapproduzione, produzione di q. tà che non siano strettamente necessarie

§ Movimenti (delle persone)

§ Attese (Lead Time)

§ Scorte, caratteristiche dei piani Level

§ Perdite di processo, perdite che riguardano le macchine (micro fermate)

§ Prodotti difettosi, non poter vendere il prodotto o aggiungere nuove risorse

§ Trasporto, spreco di tempo e persone

§

Una volta identificati gli sprechi bisogna trovare il modo per evitarli

Riassunto GSLP Alessandro Pizzini 2

I 7 sprechi e gli strumenti a supporto:

Stabilità

Ø

Tecnica delle 5 S metodologia di organizzazione del posto del lavoro, riorganizzare la

à

postazione in modo che ci sia tutto quelle che serve, disposto in maniera chiara.

Rappresenta una base sulla quale costruire un sistema efficace di gestione a vista. Le 5 S

forniscono un modello strutturato che definisce un cammino operativo per eliminare gli

sprechi (muda) in maniera molto semplice ed efficace.

Obiettivi:

Sicurezza

§ Qualità

§ Riduzione dei tempi

§ Riduzione degli spazi

§ Risparmio risorse

§ Immagine

§ PULIZIA STANDARDIZZARE MIGLIORAMENTO

SEPARARE (SEIRI) ORDINE (SEITON) (SEISO) (SEIKETSU) (SHITSUKE)

•separare necessario •ordinare i materiali •pulire •definire e •mantenere e

e superfluo, in posizioni ben sistematicamente le formalizzare nuovi migliorare i risultati

eliminare superfluo definite per aree di lavoro standard di raggiunti

eliminare i tempi di sistemazione, ordine

ricerca e pulizia

Riassunto GSLP Alessandro Pizzini 3

Tecnica TPM sistema produttivo che mira al raggiungimento della massima efficienza

à

aziendale. Ovvero ad un impiego efficiente ed efficace di tutti i macchinari.

1) Prevenire i guasti:

Fare pulizia significa conservare le macchine e gli impianti

§ La pulizia è l’elemento chiave per l’ispezione

§ Durante la pulizia si individuano le imperfezioni

§ Durante la pulizia si può quindi andare a correggere eventuali errori/imperfezioni

§ Durante la pulizia si possono individuare anche eventuali eccessi di calore

§

2) Eliminare le cause di guasto (analisi micro fermate)

TTR < 5 minuti e solitamente non rilevata

§ L’individuazione delle cause parte dalla conoscenza del funzionamento della

§ macchina

Uno strumento utile per l’individuazione delle cause è il diagramma causa-effetto

§ È necessario rilevare le micro fermate e indicarne le cause

§ l’attività di raccolta dati è finalizzata all’analisi statistica delle cause e all’eliminazione

§ delle cause stesse

Manutenzione autonoma nel TPM è indispensabile l’attività di gruppo

à

operatori, sempre vicini alle macchine

§ manutentori, hanno le competenze tecniche specifiche

§ insieme manutentori e operatori, rappresentano un tema ideale per il miglioramento

§ dell’efficienza delle macchine

gli operatori devono diventare sempre più autonomi nella gestione delle macchine

§

Tecnica Standard Work lo standard rappresenta il riferimento condiviso per condurre

à

un’attività a valore aggiunto Lo standard è fondamentale nell’ottica di

miglioramento:

performance Attestarsi attorno a un valor medio

§ Verificare anomalie

§ Dare la possibilità di migliorare

§

t

OPL (One Point Lesson) è una ‘lezione’ su un argomento contenuta in un solo foglio (5-10

à

minuti di studio). È uno strumento per trasmettere conoscenze e capacità tecniche, portare

esempi di inconvenienti ed esporre casi concreti di miglioramento, elevando così il livello

medio di conoscenza del gruppo.

I documenti devono essere studiati ed analizzati personalmente. Essi devono avere molti

disegni, fotografie o vignette e poche parole, tale che la sua lettura non risulta oltre i 15

minuti. Bisogna quindi dare le spiegazioni a tutti i membri del gruppo rendendo tutto il più

Riassunto GSLP Alessandro Pizzini 4

concreto possibile. Per gli esempi di inconvenienti, preparare un modulo subito dopo la loro

comparsa e svolgere la formazione mentre il problema è ancora vivo.

JES (Job Element Sheet) analisi delle operazioni che compongono le attività svolto da una

à

postazione dal punto di vista del come e dei tempi. Esso descrive:

come svolgere un’attività a valore aggiunto

§ utilizzando parola ma soprattutto disegni

§ particolare attenzione su tuto ciò che ha impattato sulla sicurezza e la qualità

§ stato di partenza

§ tralasciando: prelievo, movimentazioni, ricerca e spostamenti

§

Per quanto riguarda il rilievo dei tempi, un operatore esegue mentre l’altro cronometra (per

ogni attività elementare), ripetere l’operazione 10 volte e valutare quindi il tempo minimo

ripetibile. Valutare la qualità della JES e in caso modificare/integrare la JES.

SOS (Standard Operating Sheet) consiste di tutti gli elementi per una operazione

à

specifica, inclusi tutti i passaggi coinvolti nel processo e la quantità approssimativa del

tempo richiesto per tale processo. Rappresenta una base fondamentale per il problem

solving e per la formazione degli operatori, è utile infatti a individuare gli sprechi all’interno

del processo e a ottimizzare gli spazi.

Riassunto GSLP Alessandro Pizzini 5

Tecnica SMED (Single Minute Exchange Of Die)à metodologia volta alla riduzione dei

tempi di setup. La grande innovazione di tali metodologie risiede nella possibilità di ridurre

fortemente i tempi impiegati per effettuare un'operazione di set-up con un singolo digit

ossia un lasso di tempo inferiore a dieci minuti, L’obiettivo è quindi ridurre il tempo

improduttivo.

FASE 1: Riclassificazione delle attività di attrezzaggio:

FASE 2: Conversione delle attività di attrezzaggio: lo sforzo di convertire il maggior numero

di operazioni interne (a macchina ferma) in esterne (a macchina funzionante).

FASE 3: Miglioramento delle attività esterne ed interne.

2∙(∙)

!"# = ↓ . ↓ 12

/0

* ∙ ,

+ 5 5

33 = 4 12 + 4 (

78

!"#

9= + 33

2

Riassunto GSLP Alessandro Pizzini 6

Tecnica Visual Managementà La gestione a vista applicata ai processi si basa sulla piena

visibilità degli stati d’avanzamento di questi, fornita agli attori del processo, in tempo reale.

L’obiettivo che ci si pone è rendere viva e tangibile l’informazione dei risultati, da ottenere,

direttamente sul processo. Tramite questo metodo è possibile:

Evitare errori nello svolgimento delle operazioni

§ Permettere che le attività di controllo siano effettuate da chiunque

§ Rendere più rapide possibili le operazioni

§ Rendere immediatamente visibili a tutti i problemi che si creano e le azioni correttive

§ Segnalare in anticipo i possibili rischi

§ Consentire facili controlli e la gestione della manutenzione

§ Chiarire chi ha prelevato gli oggetti e dove sono stati portati

§

Sistema Andon rende visibile a tutti qualora ci fosse un problema in una determinata

à

postazione

Riassunto GSLP Alessandro Pizzini 7

Qualità

Ø

L’obiettivi principali del pilastro sono di mantenere i Set up più bassi possibili, che il lavoro

sa svolto da persone diverse e che le attrezzature siano ben mantenute, ovvero si cerca di

soddisfare una determinata condizione 0 difetti.

à

Problem Solving strumenti:

à

Analisi

§ 5 perché: si ripete la domanda “perché” fino a quando non si arriva ad

o individuare le vere cause del sintomo che deriva dal problema indagato. È un

approccio identificato per individuare la “causa radice” di un problema, la

rimozione della “causa radice” di un problema previene il riverificarsi dei

sintomi e garantisce la risoluzione definitiva dei problemi.

ishikawa: identificare tutte le cause del problema e suddividerle in macro

o cause e successivamente approfondirne le micro cause.

Il grafico Ishikawa rappresenta lo strumento più valido e intuitivo che facilita

l’identificazione delle principali cause di variabilità e la comprensione delle

interrelazioni tra queste e i corrispondenti effetti. Il diagramma Ishikawa è

diventato nel tempo lo strumento di problem solving forse più utilizzato dalle

aziende proprio per alcune sue caratteristiche:

flessibilità, struttura analitica basilare di ragionamento per la

ü soluzione di problemi;

semplicità, l’approccio grafico permette una facile interpretazione;

ü olisticità, visione complessiva del problema;

ü espandibilità, interventi di upgrade grazie alla flessibilità;

ü fruibilità, permette la conoscenza e la condivisione delle informazioni

ü sul funzionamento dei processi all’interno dell’azienda.

Formalizzazione

§ A3: di fatto si tratta di un foglio di carta strutturato (prende appunto il nome

o dal formato a3), cioè un artefatto organizzativo su cui catalizzare il processo

di soluzione dei problemi basato sul metodo scientifico in modo semplice e

condiviso;

PDCA (Plan Do Check Act)

o

Riassunto GSLP Alessandro Pizzini 8

Prevenzione e Poka Yoke letteralmente è “a prova di scimmia”. è uno strumento o una

à

procedura a prova d’errore, che previene la creazione di difetti nel processo rendendo

difficile o improbabile l’errore anche da parte del personale non particolarmente accorto.

Le cinque migliori tipologie di poka yoke sono:

Check list

ü Guide, fori e incastri di misure differenti

ü Sistemi di individuazione di errore e allarmi

ü Contatori automatici

ü Sensori di posizionamento e di prossimità

ü

Riassunto GSLP Alessandro Pizzini 9

Jidoka trasferimento dell’intelligenza umana alle lavorazioni meccaniche automatizzate

à

in modo tale che le macchine possano riuscire a rilevare la produzione di parti difettose. Il

Jidoka impedisce la produzione di ulteriori scarti e che i prodotti affetti da difettosità non

procedano verso le fasi successivo del processo

Costo

Ø

laddove si voglia intervenire sul costo del prodotto non si può prescindere dalla fase di

progettazione e il concurrent engineering è la via da percorrere.

Tempo

Ø

Il Takt Time è il ritmo della produzione. Si tratta del tempo necessario a produrre un singolo

componente o l’intero prodotto, noto anche come Ritmo delle Vendite.

.;<=> .>. ) ?,@=>@,A,>B; )BB> ℎ

2. 2. = = = =A

=A

CD)B.,.à )BB>

la variabilità si compensa più comune è il mio componente, più si assorbirà la variabilità

à

nel tempo

Riassunto GSLP Alessandro Pizzini 10

Heijunka Il principio di Heijunka è molto semplice da applicare: è sufficiente che la

à

produzione giornaliera di ciascuna tipologia di prodotto finito sia costante tutti i giorni dello

stesso bucket temporale all’interno del piano principale di produzione.

Ossia vi è un livellamento della produzione mettendo in sequenza gli ordini secondo uno

schema ripetitivo e smorzando le variazioni giorno per giorni degli ordini totali per

soddisfare la domanda a lungo termine.

Produzione a flusso dalle lavorazioni per “lotti e code” al flusso

à

Eliminazione delle scorte di processo: Kanban di produzione/processo prende

§ à

spunto dai supermercati. Nel momento in cui un prodotto non è più disponibile su

uno scaffale questo viene reintegrato dagli operatori del supermarket, che

aggiungono una quantità di prodotto tale da riempire lo scaffale

Polifunzionalità degli operatori: skills matrix ogni operato è noto quali attività

§ àper

è in grado di svolgere e con quale livello di autonomia

Riduzione dei Lead time: si cerca di eliminare i tempi relativi al trasporto, all’attesa

§ tra i reparti (stock) e all’attesa tra i processi (WIP), lasciando quindi solo i tempi

relativi al processo e alle attività di controllo.

à

Milk run per milk run si intende il percorso di un veicolo di fornitura o consegna che

prevede più carichi o scarichi in posti diversi. In virtù della produzione di piccoli lotti e

frequenti cambi prodotto, la logistica di approvvigionamento deve adattarsi.

Riassunto GSLP Alessandro Pizzini 11

Riassunto GSLP Alessandro Pizzini 12

2.1 La gestione pull di produttori e fornitori: il sistema Kanban

Tecnica per realizzare il Just In Time (JIT)

JIT: tende a portare al limite massimo la velocità del processo e a conseguire il costo minimo

di produzione. GHIJK LK MGGNM+HN/MIOGP

rapidità: si esplicita con l’indice di flusso

à à Dovrebbe attestarsi

GHIJK LK QKQRP tra 7 e 10

Tempo a valore (ovvero

il pezzo viene lavorato)

Il Kanban è uno strumento di gestione del materiale affinché il sistema sia sincrono

sincronia: principio importante per soddisfare le richieste della clientela, perché orienta i

à

flussi di materiale, i tempi di lavorazione, le quantità dell’intero sistema di produzione e cioè

verso il prodotto finito

Un sistema asincrono porta infatti ad avere:

• Esubero scorte dei materiali;

• Alti tempi di attraversamento.

Scheduling: sequenziamento dei job per ogni reparto

PUSH: Parte su previsione (decisione di produrre spinta da una serie di calcoli) a rischio

à

PULL: Parte su ordine (decisione di produrre tirata da un fabbisogno manifestatosi a valle)

In figura la domanda è diretta al reparto 3 che a sua volta interroga il reparto 2 (o un

ü à

Buffer inter operazionale) e così via Ottimizzazione globale

Concetto di “supermercato”: la fornitura è richiamata (pull) dalla fase di processo

ü successiva a quella precedente per ripristinare il quantitativo di merce consumata

Kanban: è un termine giapponese che significa cartellino, schede o letteralmente

“registrazione visiva”, il sistema utilizza quindi schede, cartellini, o altri mezzi come segnali

visivi per controllare il flusso e la produzione di materiali. Sul cartellino Kanban sono

evidenziate tutte le informazioni di programmazione le disposizioni operative:

Codice pezzo;

§ Reparto prelievo e destinazione;

§ Quantità;

§ Tipologia contenitore.

§

Riassunto GSLP Alessandro Pizzini 13

Fondamentalmente si distinguono due tipi di Kanban:

Kanban di produzione, impiegato alla stazione in cui si realizza la produzione di un

Ø particolare codice e specifica la quantità da produrre, si distingue in:

1. Kanban di processo

1*. Square Kanban

2. Shingo Kanban

Kanban di prelievo (movimentazione), serve per fare risalire il consumo tra le varie

Ø fasi di lavorazione ed è, quindi, usato nel reparto utilizzatore di un certo pezzo e

riporta il valore della quantità da ritirare dal magazzino in uscita della stazione a

monte, si distingue in:

3. Kanban interfase

4. Kanban vs terzi

5. Kanban elettronico

Il Kanban possono essere applicati in vari punti dello stabilimento, ad esempio:

• Kanban di processo: Lavorazione Lavorazione ; Lavorazione Assemblaggio

à à

Kanban di produzione:

Kanban di processo si riportano le informazioni relative alle fasi del processo dalle quali e

à verso le quali il componente interessato viene richiamato.

a) codice rappresentativo componente

(back number);

b) codice item;

c) descrizione item;

d) denominazioni fasi processo

(precedente e successiva);

e) contenitore dove si trova l’item e

numero di pezzi che contiene;

f) ciclo del Kanban.

Riassunto GSLP Alessandro Pizzini 14

Ciclo Kanban fornisce le seguenti informazioni:

A. primo codice: periodo temporale giornate di riferimento (standard un giorno);

à

B. secondo codice: numero di passaggi di raccolta dei Kanban è il numero di volte

à

che si effettua la raccolta dei cartellini Kanban nel periodo di riferimento;

C. terzo codice: cadenza/sequenza di consegna cifra che indica la tempistica di

à

consegna dalla presa del cartellino alla fase di processo.

Compito: dimensionare il sistema che gestisce il Kanban

più grande è la capacità del contenitore più basso sarà il numero di cartellini;

§ deve soddisfare la quantità giornaliera necessaria per il coefficiente.

§ C. .à Y,>UB)V,;U) B;*;@@)U,) × *>;[[,*,;B.;

S° *)U.;VV,B, W)BX)B = *)=)*,.à *>B.;B,.>U;

\

\ × ]+ ^

*>;[[,*,;B.; 12 + 33 = + _

^

dove: A, B, C sono le tre cifre del ciclo Kanban;

§ è l’indice delle scorte di sicurezza e solitamente varia tra 0.3 e 0.5 rispetto alle

_

§ dimensioni del Kanban.

Square Kanban non sono dei veri e propri cartellini, ma sono associati a delle posizioni a

à terra. Per ogni corsia è associato un codice. Se una corsia è quasi vuota

devo rifornire.

Segnali di richiesta lavoro si libera una posizione a valle

à

Tempi di ciclo diversi operazioni di stallo: dovuta a un cattivo dimensionamento del

à buffer

Shingo Kanban posiziono il cartellino a un certo punto del lotto

à

questo tipo di Kanban riporta le istruzioni di lavorazione che si applicano alla fase di

§ processo che può produrre solo a lotti;

Riassunto GSLP Alessandro Pizzini 15

viene utilizzato quando la dimensione del lotto di produzione è più grande del

§ numero di pezzi presenti in un contenitore.

Kanban di prelievo:

Kanban interfase o vs terzi à logica e dati informativi uguali al Kanban di processo, con

la differenza che questo Kanban viene emesso tra una fase

di processo e l’altra verso i fornitori (il 1° tipo richiamai

materiale all’interno di una fase di processo).

Kanban interfase à è simile al Kanban di processo dove però la fase a monte è esterna.

Deve essere riportato il nome dell’azienda e l’ora di consegna.

il processo a valle preleva il prodotto dal supermarket nelle quantità che necessità

§ quando necessità;

il processo a monte rifornisce ciò che è stato prelevato.

§

Tabelliera Kanban 2 diverse tipologie:

à

Tabelliera a 3 livelli;

Ø Tabelliera a 2 livelli.

Ø

Riassunto GSLP Alessandro Pizzini 16

Tabelliera a 3 livelli: Verde: “zona franca” = aspettare;

§ Giallo: “zona allarme” = produrre il prima

§ possibile;

Rosso: “zona rottura stock” = lancio della

§ produzione con massima urgenza.

Tabelliera a 2 livelli:

Over stock = non prendo ancora i cartellini;

§ Normal stock = posso decidere di mettere in produzione se non ho in attesa codici

§ più importanti.

Codici con parte solo rossa:

vanno prodotti subito Non tutti i codici hanno lo stesso punto di partenza

(il punto di arrivo è lo stesso per semplicità)

Riassunto GSLP Alessandro Pizzini 17

Kanban elettronico à invece di consegnare ai terzisti un cartellino cartaceo con le

istruzioni di consegna e di produzione, si inviano le informazioni in

formato elettronico il ricevente le stampa e utilizza la stampa

à

come di consueto, in formato cartaceo.

Ovviamente il sistema per poter funzionare correttamente necessita del rispetto di alcune

regole generali di comportamento:

Nessuna parte deve essere fabbricata senza un cartellino di produzione che lo

§ autorizzi i reparti a monte devono perciò produrre solo le parti che sono state

à

consumate dalle fasi a valle;

Nel caso in cui il reparto debba produrre codici diversi, la priorità con cui eseguire i

§ diversi codici è data dalla posizione di urgenza sulla tabelliera;

I reparti a valle possono ritirare da quelli a monte soltanto i pezzi che servono, nella

§ quantità necessaria e al momento del consumo.

Il Kanban in pratica è lo strumento che permette il rispetto di queste regole poiché, è dato

che non ci può essere un contenitore privo di cartellino, si possono effettuare prelievi solo

se giustificati da un Kanban che lo consente e, inoltre, si deve prelevare la quantità esatta

riportata sul cartellino, non essendo possibile ritirare quantità superiori a quella che sono

state consumate. Naturalmente, allo scopo di ottenere buoni risultati, si devono anche

garantire alcuni prerequisiti quali: un opportuno layout, la standardizzazione dei cicli di

lavoro e il livellamento della produzione su base giornaliera.

2.2 Calcolo del Kanban

Calcolo generico del numero di Kanban:

( × 2 × (1+33)

]"`

S= X

dove: D = domanda/fabbisogno per unità di tempo

§ = tempo di copertura desiderato

2

§ def

SS = percentuale di sicurezza

§ b = capacità contenitore (N° di pezzi)

§

Calcolo del numero di Kanban per protezione rispetto al consumo massimo:

( g\h + `i − 1

S= X

2 × 2

] ]"` + 33

`i = X

dove: = massimo consumo giornaliero rilevato

(

§ klm

= tasso di consumo

2

§ d

Riassunto GSLP Alessandro Pizzini 18

2.3 Kimura e Terada

Per analizzare quantitativamente le prestazioni di un sistema basato su Kanban e valutarne

la dipendenza dai principali prerequisiti alla base del TPS, è indispensabile prestarne la

modellizzazione analitica del sistema proposta da Kimura Terada.

1) Schema logico: Oqn

p à magazzino dello stadio precedente, stadio

G produttivo tra 2 buffer (a valle e a monte)

O

` à fase di produzione o trasferimento

G

O O

1 1

n 5 O

p à magazzino finito

G Orn

` à fase successiva

G

O

1 è il ritardo di pianificazione ed è misurato lungo il flusso informativo. Lead time tra il

à

n momento in cui il Kanban è staccato e l’inizio della produzione.

O

1 è il Lead time tra inizio e fine produzione, il Kanban è riattaccato. È misurato lungo il

à

5 flusso produttivo.

2) Nomenclatura:

B : stadio generico di produzione o di trasferimento;

. : periodo;

O

1 : tempo di arrivo dell’ordine;

n O

1 : Lead time di produzione;

5

O

] : capacità produttiva allo stadio n;

O

g : quantità contenuta in un contenitore standard (lotto minimo standard);

O

" : ordini che arrivano allo stadio n nel periodo t, è la quantità da produrre.

G Abbiamo scorte disponibili

O B

" g

Se stockout

>

G

Riassunto GSLP Alessandro Pizzini 19


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DESCRIZIONE APPUNTO

Il documento rappresenta un riassunto ideale per la preparazione dell'esame di Gestione dei sistemi logistici e produttivi. Le pagine sono una rielaborazione degli appunti presi a lezione e informazioni aggiuntive derivanti dallo studio dei libri consigliati per sostenere l'esame.
Il seguente documento si compone come di seguito:
1 - Introduzione ai sistemi di produzione
2 - Concetti di base per la gestione dei sistemi di produzione
3 - Previsione e pianificazione
4 - Le tecniche di gestione a scorta
5 - MRP
6 - Principio LEAN


DETTAGLI
Corso di laurea: Corso di laurea in ingegneria gestionale (CREMONA - MILANO)
SSD:
A.A.: 2018-2019

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher pizzini.alessandro di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Gestione dei sistemi logistici e produttivi e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Politecnico di Milano - Polimi o del prof Cigolini Roberto.

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