Corso Sistemi Informativi Aziendali, Tecnologie dell Informazione applicate ai processi aziendali. Sistemi informativi aziendali

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1 Corso Sistemi Informativi Aziendali,. Sistemi informativi aziendali di Simone Cavalli Bergamo, Febbraio - Marzo 2009

2 Produzione (cenni) Pagina 2

3 Produzione La produzione, in termini generali, può definirsi come l attività di acquisizione, combinazione e trasformazione di un input in output da destinarsi al consumo finale o ad una successiva produzione. La funzione di produzione comprende: Progettazione (o riprogettazione) del sistema produttivo, cioè scelte relative a: 1. Tecnologia e grado di automazione degli impianti; 2. Capacità produttiva; 3. Layout degli impianti. Gestione del sistema produttivo, cioè scelte relative a: 1. Programmazione e controllo della produzione; 2. Gestione dei materiali. In questa trattazione non vengono affrontati tutti gli elementi sopra indicati, ma soltanto quelli funzionali all utilizzo consapevole del software di scheduling. Pagina 3

4 Layout La configurazione fisica dei sistemi di produzione varia notevolmente in base al tipo di prodotto e alle scelte strategiche aziendali sul modo di ottenerlo. Fondamentalmente si possono però ridurre ai seguenti tre modelli (ne trascuriamo un quarto, la produzione a postazioni fisse). produzione per linee (flow shop): ci sono più macchine disposte in serie e caratterizzate da un flusso di materiale unidirezionale. I lavori sono tutti definiti da una serie e sequenza (routing) uguale di lavorazioni. Questo sistema prevede solitamente commesse ripetitive e di notevole volume. produzione per reparti (job shop): ci sono più macchine, eventualmente divise in reparti per omogeneità di caratteristiche, che vengono visitate dai vari lavori in maniera non unidirezionale secondo il ciclo (routing) di ogni particolare. Ogni macchina può essere caratterizza da un flusso in ingresso e da uno in uscita. produzione per celle di fabbricazione: le macchine sono disposte per omogeneità di prodotti lavorati. Non esistono flussi tra cella e cella. Pagina 4

5 Scheduling La programmazione della produzione (scheduling) riguarda le decisioni a breve termine e ha lo scopo di pianificare i processi produttivi in modo da soddisfare la domanda dei clienti. L'importanza strategica di tale programmazione può essere riassunta in tre punti: 1. Una programmazione efficiente consente un migliore utilizzo delle risorse e della capacità degli impianti con un conseguente abbassamento dei prezzi. 2. Questa capacità aggiuntiva produce flessibilità e aumenta la velocità delle consegne. Ciò comporta un miglioramento del livello di servizio ai clienti. 3. Una buona programmazione costituisce un vantaggio competitivo in quanto migliora la produttività dell'azienda. Gli elementi principali di un problema di scheduling sono: un insieme di job, ovvero di commesse; un insieme di risorse (macchine, manodopera, stampi, ); un insieme di operazioni associate ad ogni commessa (che specifica vincoli di precedenza e vincoli tecnologici), che permette di definire il routing dei job. L ordine delle operazioni sulle macchine è specificato dallo schedule. Pagina 5

6 Criteri di scheduling La tecnica di scheduling adottata da un'azienda dipende dal volume degli ordini, dalla natura delle operazioni, dalla complessità generale del lavoro, così come dall'importanza posta in ognuno dei seguenti quattro obiettivi: Minimizzare il tempo di completamento: viene determinato il tempo di completamento medio per ogni lavoro. Massimizzare l'utilizzo dei macchinari: si determina la percentuale del tempo di utilizzo di ogni macchina. Minimizzare le scorte dei semilavorati: viene determinato il numero medio di lavori nel sistema. La relazione tra il numero dei lavori e le scorte dei semilavorati è elevata. Di conseguenza, minore è il numero di lavori nel sistema, minori saranno le scorte di semilavorati. Minimizzare il tempo di attesa del cliente: viene determinato il numero medio di giorni di ritardo. Questi quattro criteri vengono utilizzati per valutare la validità di un piano. Inoltre, un buon piano deve essere semplice, chiaro, facile da capire e da eseguire, flessibile e realistico. Date queste considerazioni, l'obiettivo dello scheduling è ottimizzare l'utilizzo delle risorse in modo da raggiungere gli obiettivi di produzione. In questo capitolo verrà esaminato lo scheduling della produzione basata sui processi e della produzione ripetitiva. Pagina 6

7 Lekin Pagina 7

8 Lekin La Stern School of Business della NYU, sotto la direzione dei professori M. L. Pinedo, Xiuli Chao e Joseph Leung, ha sviluppato il pacchetto Lekin per introdurre gli studenti alla teoria dello scheduling e alle sue applicazioni. Download (educational version): Pagina 8

9 Machine Environments Single Machine Parallel Machines Flow Shop Job Shop Flexibe Flow Shop Flexible Job Shop Pagina 9

10 Macchina singola Sia dato un sistema produttivo con una singola macchina. Per ogni lavoro (j) processato dalla macchina siano: Processing time (p): tempo di esecuzione del lavoro Due Date (d): scadenza del lavoro Weight (w): peso (priorità) del lavoro jobs Pagina 10

11 Precedura (1 di 2) Step 1 Step 2 Step 3 Step 1: selezionare il tipo di processo produttivo Step 2: selezionare il numero di lavori Step 3: per ogni lavoro introdurre i dati corrispondenti Pagina 11

12 Procedura (2 di 2) Step 4 Step 5 Step 4: selezionare la regola da applicare (Schedule -> Rule) Step 5: confrontare le soluzioni ottenute (Window -> Log Book) Pagina 12

13 Rule Le regole di priorità forniscono criteri per stabilire la sequenza con la quale i lavori devono essere eseguiti. Le più diffuse sono: FCFS first come, first served (Primo arrivato, primo servito): il primo lavoro arrivato al centro viene servito per primo. SPT shortest processing time (Tempo minimo di esecuzione): il lavoro che comporta il tempo minimo viene eseguito e completato per primo. EDD earliest due date (Data di scadenza più vicina): il lavoro con la data di scadenza più vicina è selezionato per primo. LPT longest processing time (Tempo massimo di esecuzione): il lavoro che comporta il tempo massimo viene eseguito e completato per primo. WSPT weighted shortest processing times: la soluzione ottima si ottiene schedulando i lavori secondo l ordine non decrescente del rapporto tra processing time e due date (p/w). Pagina 13

14 Esempio Singola Macchina. Regola: EDD Pagina 14

15 Esempio Singola Macchina. Regola: LPT Pagina 15

16 Esempio Singola Macchina. Regola: WSPT Pagina 16

17 Confronto risultati Pagina 17

18 Macchine parallele Sia dato un sistema produttivo macchina parallele. Per ogni lavoro (j) processato dal sistema con m macchine, siano: Processing time (p): tempo di esecuzione del lavoro Due Date (d): scadenza del lavoro Weight (w): peso (priorità) del lavoro jobs Pagina 18

19 Precedura Step 1 Step 2 Step 3 Step 1: selezionare il tipo di processo produttivo Step 2: selezionare il numero di lavori e il numero di macchine a disposizione Step 3: per ogni lavoro introdurre i dati corrispondenti Step successivi: identici alla procedura illustrata per macchina singola. Pagina 19

20 Esempio Macchine Parallele. Regola: EDD Pagina 20

21 Esempio Singola Macchina. Regola: LPT Pagina 21

22 Esempio Singola Macchina. Regola: WSPT Pagina 22

23 Confronto risultati Pagina 23

24 Flow Shop Environment Sia dato un sistema produttivo con m macchine. Per ogni lavoro (j) processato sempre nella stessa sequenza dal processo produttivo, siano: Processing time (p): tempo di esecuzione del lavoro Due Date (d): scadenza del lavoro [nell esempio si assumono di default] Weight (w): peso (priorità) del lavoro [nell esempio si assumono di default] jobs Pagina 24

25 Precedura (1 di 2) Step 1 Step 2 Step 1: selezionare il tipo di processo produttivo Step 2: selezionare il numero di workcenters e di lavori Step 3 Step 3: per ogni workcenter introdurre i dati corrispondenti Pagina 25

26 Precedura (2 di 2) Step 4 Step 5 Step 4: per ogni lavoro introdurre i dati corrispondenti Step 5: per ogni lavoro specificare il processing time ad ogni centro di lavoro Pagina 26

27 Setup Flow Shop Pagina 27

28 Esempio Flow Shop. FCFS e WSPT Pagina 28

29 Job Shop Environment Sia dato un sistema produttivo con m macchine. Per ogni lavoro (j), la cui sequenza di processamento può differire da quella degli altri, siano: Processing time (p): tempo di esecuzione del lavoro Due Date (d): scadenza del lavoro [nell esempio si assumono di default] Weight (w): peso (priorità) del lavoro [nell esempio si assumono di default] jobs Sequenza di processamento: Job 1: m1-m2-m3-m4 Job 2: m2-m3-m1-m4 Job 3: m4-m2-m1-m3 Pagina 29

30 Precedura (1 di 2) Step 1 Step 2 Step 1: selezionare il tipo di processo produttivo Step 2: selezionare il numero di workcenters e di lavori Step 3 Step 3: per ogni workcenter introdurre i dati corrispondenti Pagina 30

31 Precedura (2 di 2) Step 4 Step 5 Step 4: per ogni lavoro introdurre i dati corrispondenti Step 5: per ogni lavoro selezionare il processing time ad ogni centro di lavoro e l ordine di processamento. Pagina 31

32 Setup Job Shop Pagina 32

33 Esempio Job Shop. SPT, LPT, FCFS Pagina 33

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