Pianificazione della produzione Flashcards
fasi della pianificazione della produzione
- pianificazione di lungo periodo
- programmazione aggregata (sales and operation planning)
- piano principale di produzione (master production scheduling MPS)
- pianificazione dei fabbisogno (material requirement scheduling MRP)
- programmazione operativa (scheduling)
- controllo avanazamento
rispondono alle domande cosa, quanto, quando, dove produrre, secondo un approccio gerarchico
approccio gerarchico
- orizzonte temporale considerato: le fasi di pianificazione sono ordinate per periodo di tempo di interesse decrescente
- grado di dettaglio: scendendo di livello diminuisce l’aggregazione di tempi, risorse, attività e aumenta quindi il grado di dettaglio
- impatto economico: maggiore ai livelli superiori, perché basato puramente su fatturato
- numero di vincoli: aumenta scendendo di livello, perché ai piani alti l’unico vincolo è finanziario, nella programmazione operativa ci sono molti vincoli tecnici, economici, fisici
pianificazione di lungo periodo: obiettivo
definizione di un piano produttivo di lungo termine, che preveda mobilitazione/smobilitazione di risorse produttive in accordo con la strategia aziendale
pianificazione di lungo periodo: aggregazione
- tempi: 2-5 anni
- risorse: intero stabilimento
- prodotti: macrofamiglie di prodotti
pianificazione di lungo periodo: input
elementi della strategia aziendale come
- obiettivo fatturato
- mercati da servire
pianificazione di lungo periodo: vincoli
- dimensione mercati da servire
- disponibilità finanziarie
pianificazione di lungo periodo: leve
- make/buy strategico: produzione interna o affidata a terzi
- dimensionamento capacità produttiva
- tecnologie di prodotto/processo
- livello di automazione
pianificazione di lungo periodo: output
- budget di produzione per famiglia di prodotto o stabilimento
- piano investimenti in produzione
- piano assunzione o riduzione del personale
programmazione aggregata: obiettivo
fare incontrare domanda e capacità produttiva, conciliando esigenze:
- commerciali: vendite massime, creare nuovi clienti, garantire alto livello di servizio
- produttive: ritmo produttivo costante, costi minimi, ottimizzazione delle risorse
- finanziarie: scorte ridotte per avere poco capitale immobilizzato
- del personale: utilizzo livellato nel tempo
è facile intuire che le varie esigenze sono inevitabilmente in conflitto
programmazione aggregata: aggregazione
- tempo: 6-18 mesi, un mese alla volta
- risorse: reparti, linee
- prodotto: famiglie di prodotti
programmazione aggregata: input
- previsioni di domanda
- capacità produttiva disponibile (decisa nella fase precedente)
programmazione aggregata: vincoli
- capacità produttiva in orario regolare
- capacità produttiva in orario straordinario
- giacenze a magazzino
- subforniture: capacità, dimensione minime lotti
programmazione aggregata: leve
- adeguamento capacità produttiva
- ricorso, anche temporaneo, a terzisti
- modifica numero di turni
- lavoro straordinario per richieste stagionali
- mobilità interna della manodopera
- pianificazione delle scorte
- pianificazione grandi interventi di manutenzione preventiva
programmazione aggregata: output
- sales and operation plan
- calendario lavorativo
elaborazione del sales and operation plan
allocazione dei quantitativi da produrre ai periodi temporali, in modo da
- soddisfare la domanda: vincolo sempre presente
- rispettare vincoli di disponibilità delle risorse produttive
- minimizzare somma dei costi rilevanti, da valutare caso per caso, ad esempio
- costi di mantenimento a scorta, sempre presenti
- costi setup e avvio produzione
- costi produzione in orario normale, straordinario, subfornitura
- costi di ritardo o stockout, più spesso espressi come vincoli di servizio, dato che sono difficilmente valutabili come costi
S and OP: approcci possibili
- piano chase
- piano level
il piano che minimizza i costi rilevanti è un compromesso tra i due piani
piano level
- sfrutta risorse produttive in modo costante
- > costi di produzione (setup, straordinari) contenuti
- usa scorte per assorbire differenze tra domanda e produzione
- > costi di mantenimento a scorta elevati
piano chase
- sfrutta flessibilità produttiva per inseguire da vicino la domanda
- > scorte e costi conseguenti contenuti
- > maggiori costi di produzione
S e OP: caso multiprodotto
nel caso multiprodotto non è possibile una pianificazione indipendente, perché durante la produzione di un prodotto bisogna aver accumulato scorte sufficienti per soddisfare la domanda degli altri prodotti
modello di Magee e Boodman: ipotesi e output
ipotesi:
- considera 1 macchina (impianto produttivo modellizzato come black box) e K prodotti (famiglie) realizzabili sulla macchina
- piano di domanda regolare
- ritmo produttivo costante
- produzione per campagne: in una campagna viene prodotto in sequenza un lotto di ogni prodotto, con tempi di setup trascurabili
output:
- numero annuo di campagne ottimale, cioè che minimizza la somma dei costi di setup e di mantenimento a scorta
- sulla base del numero di campagne si determina il piano di produzione, definendo la sequenza dei lotti all’interno delle campagne
modello di Magee e Boodman: andamento qualitativo dei costi
costo di setup: andamento lineare con il numero di campagne, numero di campagne elevato corrisponde a alto numero di setup
costo di mantenimento a scorta iperbolico: aumentando il numero di campagne a parità di domanda, diminuisce la dimensione del lotto, e quindi la scorta media data dalla sua metà
modello di Magee e Boodman: numero ottimo di campagne
costo di mantenimento a scorta = sum(k=1,K) pkCmDk(1-Dk/Hrk)/2n
costo di setup = n*sum(k=1,K) ak
numero ottimo di campagne no = rad(sum(k=1,K)pkCmDk(1-Dk/Hrk)/2*sum(k=1,K)ak)
lotto ottimale di produzione, per ciascun prodotto:
Qok = Dk/no
modello di Magee e Boodman: deviazioni dal modello
le ipotesi alla base del modello sono molto limitanti, ma in base alle ipotesi non soddisfatte si possono trovare soluzioni alternative
- campagne degeneri: non sempre è conveniente produrre in ogni campagna prodotti con domanda limitata e costi di setup elevati
- domanda non stazionaria
- incertezza nelle previsioni della domanda
- costo di setup dipendente dalla sequenza
- vincoli di capacità produttiva
- tempi di setup rilevanti
modello di Magee e Boodman: campagne degeneri
si procede per tentativi:
- si calcola Qk lotto economico per prodotti problematici considerati singolarmente
- se Qk > > Qok si considera possibilità di produrre a campagne alterne o occasionali
- si sceglie opzione a minor costo
modello di Magee e Boodman: domanda non stazionaria
si utilizza il modello come se la domanda fosse stazionaria, segmentando il periodo di pianificazione tra periodi con domanda regolare e irregolare, e producendo il massimo della domanda prevista nei periodi con domanda irregolare. Questo porta a un numero di campagne maggiore, ma ad un aumento di costo comunque contenuto
modello di Magee e Boodman: incertezze previsione della domanda
si utilizzano scorte di sicurezza opportune
modello di Magee e Boodman: costo di setup dipendente dalla sequenza
si ottimizza la sequenza a priori, e si utilizza il costo di setup ricavato con questa sequenza
modello di Magee e Boodman: vincoli di capacità produttiva e tempi di setup rilevanti
si sottrae il tempo di setup dal tempo disponibile, riducendo se necessario il numero di campagne: la presenza di questi vincoli genera una zona di ammissibilità per la soluzione, data da una retta n = - a * D (numero di campagne diminuisce proporzionalmente alla domanda); dato che qualitativamente il numero ottimo di campagne ha andamento come la radice della domanda, sopra un certo valore di domanda è necessario ridurre il numero di campagne rispetto all’ottimo, seguendo la retta
MPS: obiettivo
il piano principale di produzione (master production scheduling) definisce quali prodotti, con le relative quantità, devono essere fabbricati in ogni periodo.
- definisce politica produttiva per i singoli articoli
- consente stima nel tempo delle scorte dei singoli articoli (PAB projected available balance)
- facilita negoziazione degli ordini (ATP available to promise)
- consente verifica di massima della capacità produttiva (RCCP rough cut capacity planning), che già dovrebbe essere adeguata per progetto ai livelli superiori, ma deve comunque essere verificata