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GESTIONE DELLA PRODUZIONE
La gestione dei dati tecnici è una funzione fondamentale per qualsiasi azienda
industriale, in quanto permette di organizzare e controllare tutte le informazioni
relative alla progettazione, alla produzione e alla logistica dei prodotti. Questa
gestione si fonda su due archivi principali, fortemente interconnessi: la distinta
base e il ciclo di lavorazione o montaggio.
Partendo dalla distinta base, possiamo definirla come la rappresentazione
strutturata della composizione del prodotto. Essa nasce dal processo di
progettazione ed è suddivisa in due componenti: da un lato abbiamo l’elenco
dei disegni, che raccoglie tutti i dati anagrafici e gestionali relativi agli elementi
costitutivi del prodotto – siano essi materie prime, semilavorati, assiemi o
prodotti finiti; dall’altro troviamo l’archivio struttura, che registra i legami tra
i vari componenti, con il relativo coefficiente d’impiego. Questo archivio può
essere consultato sia in ottica di composizione (ovvero per vedere cosa serve per
costruire un prodotto), sia in ottica di impiego (cioè per vedere dove un certo
componente viene utilizzato).
Passando al secondo archivio, il ciclo di lavorazione o montaggio, qui vengono
definiti in maniera dettagliata tutti gli aspetti del processo produttivo. Vengono
specificati i materiali da prelevare, la sequenza delle operazioni da eseguire, le
descrizioni delle operazioni stesse, gli strumenti e gli utensili da utilizzare
(compresi attrezzi e calibri), e infine i tempi standard per ciascuna operazione.
Tutto questo ha l’obiettivo di garantire che ogni fase produttiva sia eseguita nel
modo più efficiente e preciso possibile.
Quando si parla di organizzazione della produzione, possiamo distinguere due
grandi modelli: i sistemi push e i sistemi pull. I primi, come suggerisce il
nome, "spingono" la produzione a partire dalla previsione della domanda,
mentre i secondi "tirano" la produzione in base alla domanda effettiva del
mercato.
Nel dettaglio, tra i sistemi push troviamo il Material Requirement Planning, o
MRP. Si tratta di un sistema che pianifica i fabbisogni di materiali partendo dal
piano di produzione. Il punto di partenza è sempre il programma di vendita,
definito su un orizzonte temporale – solitamente annuale – e dal quale si ricava
la distribuzione dei fabbisogni lordi: ovvero la quantità di prodotto che si
intende vendere in ciascuna data. Da questi fabbisogni si detrae la disponibilità
di magazzino e quella già in lavorazione, ottenendo così i fabbisogni netti.
A questo punto, è necessario pianificare gli ordini di produzione per soddisfare
tali fabbisogni. La quantità e la tempistica degli ordini dipendono dalle
politiche di ordinazione adottate, che possono essere diverse: ad esempio, si
possono emettere ordini distinti (uno per ogni fabbisogno), ordini a quantità
fissa (di entità costante), ordini a periodo di copertura (che coprono un certo
intervallo di tempo), oppure si può adottare la politica del lotto economico.
Quest’ultima è particolarmente interessante dal punto di vista gestionale, perché
mira a minimizzare i costi complessivi, bilanciando il costo di ordinazione (che
include, ad esempio, i costi di attrezzaggio) e il costo di mantenimento a
magazzino. La formula di Wilson, sviluppata per questo scopo, permette di
calcolare la quantità ottimale di ordine che minimizza il costo totale. Essa è
espressa come:
Q=2SACI⋅TQ = \sqrt{\frac{2SA}{CI \cdot T}}Q=CI⋅T2SA
Dove:
● SSS è il fabbisogno totale del periodo,
● AAA è il costo di ordinazione per ciascun ordine,
● CICICI è il costo di mantenimento per unità nel periodo,
● TTT è la durata del periodo considerato.
Il punto di minimo si raggiunge quando il costo di mantenimento è uguale al
costo di ordinazione, ed è proprio questa l’intuizione alla base del modello.
Un'applicazione concreta di questo concetto la ritroviamo nell’esercizio che
analizza la convenienza di accettare uno sconto su un ordine unico. Per
esempio, la ditta Zeta Elettronica ha un fabbisogno annuo di 24.000 pezzi del
componente A, acquistato a 1.000€. Il costo per ogni ordine è di 10.000€ e il
tasso di mantenimento annuo è del 12%. Applicando la formula di Wilson,
possiamo calcolare la quantità ottimale da ordinare e confrontare i costi con
l’alternativa proposta dal fornitore. Questo tipo di valutazione è fondamentale
per scegliere la soluzione più efficiente ed economicamente vantaggiosa.
Dall’altra parte, troviamo i sistemi pull, tra cui spicca il Just In Time (JIT).
Questo approccio prevede che in ogni fase del processo produttivo – dalla
fornitura di materiali, alla produzione, fino alla distribuzione – siano presenti
solo i materiali strettamente necessari, nella quantità giusta e al momento
giusto. L'obiettivo è ridurre al minimo le scorte, ma per farlo è necessario che
l’intero sistema sia progettato in modo impeccabile, senza interruzioni e con una
sincronizzazione perfetta. Il JIT è quindi un modello molto efficiente, ma anche
delicato, che richiede grande affidabilità da parte di tutti gli attori della catena
produttiva.
In conclusione, la gestione dei dati tecnici e della produzione rappresenta il
cuore pulsante dell’organizzazione industriale. Attraverso strumenti come la
distinta base, il ciclo di lavorazione, il MRP e il Just In Time, le aziende
riescono a pianificare, monitorare e ottimizzare i loro processi produttivi. La
chiave è trovare sempre il giusto equilibrio tra efficienza, tempestività e
sostenibilità economica.
Calcolo del lotto economico con distribuzione discontinua dei fabbisogni
Quando la produzione è discontinua, la formula classica di Wilson non è più
adatta. Infatti, questa formula funziona bene solo se i fabbisogni sono distribuiti
in modo regolare e continuo, ma quando i fabbisogni sono variabili nel tempo, i
risultati ottenuti diventano sempre meno affidabili. Per questo motivo, sono stati
sviluppati due metodi alternativi per gestire in modo più preciso questa
situazione.
Il primo è il metodo del minimo costo unitario medio. Con questo approccio,
si calcola inizialmente il costo unitario medio per soddisfare il primo
fabbisogno, poi si continua ad aggiungere i fabbisogni successivi al calcolo,
verificando di volta in volta se il costo unitario medio si riduce. Si smette di
accumulare fabbisogni non appena il costo comincia ad aumentare. In questo
modo si riesce a trovare il punto di minimo costo medio.
Il secondo metodo è chiamato metodo del bilanciamento. Qui si accumulano i
fabbisogni fino a quando il costo totale di mantenimento delle scorte diventa
maggiore del costo di emettere un ordine. Questo metodo può essere migliorato
ulteriormente attraverso un algoritmo chiamato “look back - look ahead”, che
serve a verificare se sia effettivamente conveniente ordinare in quel momento o
se sia meglio anticipare o posticipare l’ordine. In pratica, si guarda sia al
periodo precedente che a quello successivo per bilanciare correttamente i costi.
MRP – Material Requirement Planning
Il MRP è un sistema che pianifica in modo preciso la produzione a partire dai
prodotti finiti, andando a ritroso e analizzando tutti i componenti necessari.
Questo processo si sviluppa in quattro fasi principali.
La prima fase riguarda i fabbisogni lordi, che per i prodotti finiti sono
determinati in modo indipendente, cioè sulla base delle vendite previste. Invece,
per i componenti, i fabbisogni dipendono dalla produzione dei livelli superiori.
Nella seconda fase si calcolano i fabbisogni netti, che si ottengono sottraendo
dai fabbisogni lordi sia le scorte già presenti in magazzino, sia gli ordini già
emessi ma non ancora completati.
La terza fase consiste nel definire gli ordini e le date di consegna. Per ogni
fabbisogno netto si fissa una data di consegna e si determina la quantità da
ordinare, seguendo la politica di approvvigionamento dell’azienda.
Infine, nella quarta fase si determinano le date di inizio degli ordini,
anticipando ogni data di consegna di un tempo pari al lead time, cioè il tempo
necessario per ricevere o produrre il materiale. Se il processo prevede una certa
percentuale di scarto, bisognerà aumentare la quantità ordinata per compensare
le perdite.
Un esempio utile è quello del prodotto A, che ha un fabbisogno mensile di
2.000 pezzi e utilizza, tra gli altri componenti, un gruppo G1 e il particolare P1.
Il gruppo G1 ha un coefficiente di impiego pari a 1, mentre il particolare P1 ha
coefficiente 2. Un altro prodotto, il B, ha un fabbisogno mensile di 1.000 pezzi e
impiega P1 con coefficiente 4. Inoltre, anche G1 per essere costruito ha bisogno
di P1, con coefficiente 3. In questo caso, bisogna tenere conto di tutti questi
impieghi per calcolare correttamente la quantità di P1 da ordinare. Si considera
anche il tasso di immobilizzo annuo, ad esempio del 6%, per valutare il costo
finanziario delle scorte.
Gestione a scorta
La gestione a scorta è un approccio usato per evitare che i materiali finiscano
prima del previsto, causando problemi alla produzione. Questo modello si basa
su alcuni concetti fondamentali.
Il primo è il Lead Time, cioè il tempo che passa tra il momento in cui viene
fatto l’ordine e quello in cui il materiale viene effettivamente consegnato.
Durante questo periodo, l’azienda continua a consumare materiali, e questo
consumo previsto viene chiamato D(LT).
Un elemento chiave è il punto di riordino, cioè il livello delle scorte in
corrispondenza del quale si decide di fare un nuovo ordine. Quando esiste
incertezza nella domanda, si aggiunge una scorta di sicurezza, per evitare
rischi di fuori scorta.
La formula generale è:
PO=D(LT)+SSPO = D(LT) + SSPO=D(LT)+SS
Altro concetto importante è il livello di servizio, ovvero la percentuale di ordini
che vengono soddisfatti senza mancare il materiale. Il rischio di restare senza
scorte è chiamato FSR, cioè "rischio di fuori scorta", ed è dato da 1−LS1 -
LS1−LS.
Secondo la formula di Smenner, la condizione ottimale si raggiunge quando:
CFS⋅p=CM⋅(1−p)CFS \cdot p = CM \cdot (1 - p)CFS⋅p=CM⋅(1−p)
dove CFSCFSCFS è il costo di una fuori scorta, CMCMCM è il costo di
mantenimento di una scorta, e ppp è la probabilità di fuori scorta. Questo
permette anche di ricavare direttamente il livello di servizio ottimale.
Alcuni esempi rendono tutto più chiaro:
● Se un’azienda vuole un