Prof. Ferdinando Azzariti

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1 Materiali di Economia e Organizzazione Aziendale, Università di Udine A.A Prof. Ferdinando Azzariti 1

2 La gestione della produzione La programmazione e il controllo della produzione PCP - programmazione e controllo della produzione Il piano della domanda Il piano di produzione Il controllo della produzione 2

3 La programmazione e il controllo della produzione Il compito chiave della programmazione e controllo della produzione (PCP) è quello di armonizzare: - le richieste del mercato, rispettando - le potenzialità del sistema produttivo, rispettando mix di prodotti richiesto termini di consegna saturazione dei macchinari investimento in scorte 3

4 La programmazione e il controllo della produzione Le diverse tipologie di processi produttivi richiedono diversi approcci PCP: - i processi continui sono generalmente facili da programmare perché hanno un numero limitato di prodotti semplici con lunghi cicli di lavorazione - le produzioni a lotti sono complesse da programmare perché hanno molti centri di lavoro con cicli di lavoro lunghi e articolati e spesso necessità di lavorazioni differenti per i diversi prodotti della gamma - le produzioni in linea sono in una posizione intermedia, con l'approvvigionamento dei componenti come attività critica. 4

5 Pianificazione Esecuzione Controllo Le fasi del processo di programmazione e controllo Il processo di PCP si articola in tre grandi fasi: 1. Pianificazione 2. Esecuzione 3. Controllo Piano della domanda Piano Aggregato di Produzione - PP Resources Requirements Planning - RRP Piano Principale di Produzione pianificato - MPS pianificato Rought Cut Capacity Planning - RCCP Piano Principale di Produzione autorizzato - MPS autorizzato Rilascio ordini pianificati e non di materiali e componenti Rilascio di ordini di fabbricazione e assemblaggio Controllo di Produzione o di avanzamento Materials Requiremments Planning - MRP e Capacity Requirements Planning - CRP Piano Operativo di Produzione e Final Assembly Schedul - FAS 5

6 Le caratteristiche della programmazione della produzione L impresa di fronte all'imprevedibilità dei mercati (volumi e mix di prodotto) può: a) reagire - dotarsi di una capacità produttiva elastica o eccedentaria con una struttura flessibile b) anticipare - produrre per il magazzino in grande quantità e assortimento Nel definire queste scelte, l'impresa deve considerare: - costi di produzione variabili: materie prime, materiali diretti di consumo, manutenzione diretta, manodopera diretta (se flessibile e mobile) e energia; - costi di produzione fissi: costi di supervisione, manutenzione programmata, manodopera diretta (se non flessibile e mobile), quote di ammortamento e costi generali di produzione; - costi del lavoro straordinario: maggiori costi del lavoro e spesso anche cali di produttività; - costi della subfornitura: extra costi per l'appalto a terzi di quote di produzione; - costi di mantenimento a scorta: costo unitario dei prodotti moltiplicato per il numero di pezzi e per il saggio d'interesse (per l'arco di tempo considerato); - costi di fuori scorta (stock-out): margine di contribuzione della mancata vendita, ma anche rischio di perdere i clienti. Talvolta costi delle penali per ritardo / mancata consegna; - costi di set-up: riattrezzaggio delle macchine per adeguare il ritmo o il mix produttivo. 6

7 L'orizzonte della programmazione della produzione Livello di dettaglio Obiettivo Ciclo di pianificazione Piano aziendale Segmento di mercato Conseguire una assegnata redditività/ sviluppo aziendale Piano vendite Famiglia di prodotti Conseguire un assegnato fatturato Poliennale/annuale Annuale con dettaglio mensile Piano di produzione aggregato (budget) check Piano principale di produzione Famiglia/unità produttiva Famiglia/articolo Bilanciare risorse con domanda Distribuire la capacità produttiva ai singoli articoli (livellamento, lottizzazione, sequenze) Annuale con dettaglio mensile Mensile/settimanale con dettaglio settimanale In parallelo alla scelte di programmazione deve muoversi il sistema degli approvvigionamenti per rendere disponibili nei tempi, quantità, modalità opportune i materiali/componenti necessari. MRP/CRP Prevedere nel dettaglio fabbisogni di materiali e capacità Da settimanale a giornaliero Programma operativo di dettaglio Singolo codice/ operazione Programmare le linee/macchina Rilasciare ordini di produzione / acquisto Da settimanale a giornaliero con dettaglio orario 7

8 Il piano della domanda Le previsioni della domanda vengono fatte su diversi orizzonti temporali: - di lungo termine (5 + anni) - di medio termine (1-3 anni) per politiche di investimento, allestimento della capacità produttiva, scelta di impianti e tecnologie, definizione degli organici, sviluppo di nuovi prodotti - di breve termine (1 anno) per programmazione della produzione, fino ad elevati livelli di dettaglio per prodotto / codice Le previsioni della domanda vengono fatte rispetto a diverse categorie di beni: - beni a domanda indipendente : beni venduti sul mercato la cui domanda è stimata - beni a domanda dipendente : beni (o più spesso componenti / sottoinsiemi) la cui domanda è calcolata aritmeticamente in base alla domanda di altri beni 8

9 Il piano della domanda Le componenti Per definire il piano della domanda è necessario: analizzare a livello di settore: - componente di fondo - componente ciclico/congiunturale - componente stagionale - componente erratica Un riferimento molto usato (anche se un po' "meccanico") è il ciclo di vita del prodotto analizzare a livello di singola impresa: in base a - meccanismi di inerzia - mantenimento delle QdM - innovazioni di prodotto - politiche di marketing 9

10 Il piano della domanda Tecniche di previsione Tecniche quantitative basate su serie storiche - usi di breve periodo cercano di prevedere la domanda sulla base della storia e si basano su: - regole semplici - identificazione e scomposizione del trend - media mobile Tecniche quantitative basate su modelli causali - usi di lungo periodo cercano di prevedere la domanda attraverso le relazioni causa/effetto E' critica la scelta della variabile indipendente che spiega la domanda Tecniche qualitative (es. Delphi) - usi di tempo lunghi cercano di prevedere la domanda non guardando in maniera diretta al passato perché il passato non è significativo come nel caso di discontinuità tecnologiche o del lancio di prodotti radicalmente nuovi Funziona attraverso interviste ad esperti 10

11 Il piano della domanda Livello di dettaglio Il piano della domanda è un input chiave per la PCP con diversi livelli di dettaglio/orizzonte in relazione al suo specifico utilizzo Breve termine ( 6 mesi) Medio termine (6-18 mesi) Utilizzo Programmi di produzione Piani aggregati di produzione Lungo termine ( 18 mesi) Cambiamenti di capacità o tecnologici Caratteristiche Elevata accuratezza Ragionevole accuratezza Accuratezza modesta Dettagliata, disaggregata per tipologia di prodotto Inversioni di tendenze non importanti Bassi costi, elaborazione svelta Usata dal management di basso livello Qualche dettaglio, una certa aggregazione di prodotti Inversioni di tendenze modesto interesse Costi e velocità modesti Usata dal management di medio livello Nessun dettaglio, elevata aggregazione in linee di prodotto Inversioni di tendenze importanti Costi elevati, elaborazione lenta Usata dal top management 11

12 Piano aggregato di produzione Il piano aggregato di produzione si basa su una lettura della domanda in termini di fabbisogno di capacità espressa in termini di unità equivalenti Caso del calzaturificio che assembla sulla stessa linea stivali, scarpe e sandali L'obiettivo è quello di bilanciare Capacità Produttiva Necessaria e Capacità Produttiva Disponibile. L'assorbimento di capacità produttiva (Capacità Produttiva Necessaria) può essere calcolato rispetto a: Codice prodotto Tempo std unitario Previsioni di vendita Coeffic. di ragg. Capacità produttiva A , B , C , D , E , F , G , Totale ore di manodopera diretta (labour intensive) - ore macchina (capital intensive) - quantità di input (se ci sono come output molti prodotti, es. petrolchimico) - quantità di output (se ci sono come input tanti componenti, es. automobilistico) 12

13 Piano aggregato di produzione può essere aumentata attraverso: - straordinario - 2 e 3 turno - subfornitura di capacità - subfornitura di specialità - investimenti La capacità produttiva è diminuita dalle indisponibilità: - fisiologiche set-up, manutenzione programmata, pause contrattuali, tasso di assenteismo normale) - patologiche (rottura macchine, tasso di assenteismo) La capacità produttiva è influenzata dalle scelte di programmazione della produzione e deve essere bilanciata in base al tempo e al mix di prodotti Previsioni portafoglio ordini Capacità produttiva necessaria x Capacità produttiva disponibile Capacità produttiva teorica indisponibile Capacità produttiva necessaria di periodo di prodotto Scorta da anelasticità da rigidità Capacità produttiva disponibile di periodo di prodotto 13

14 Piano principale di produzione Master Production Schedule Il Master Production Schedule (MPS) è la scomposizione del piano aggregato: - per famiglie di prodotti o singoli prodotti - sull'arco di un mese con cadenza settimanale In relazione al tempo di risposta accettato dal mercato la produzione viene programmata: - MTS - Make to Stock: il cliente non è disposto ad attendere ed è necessario produrre per il magazzino - ATO - Assemble to Order: il cliente è disposto ad aspettare quanto basta per le fasi finali di assemblaggio, partendo da componenti base/pre-assemblati - MTO - Make to Order: il cliente è disposto ad attendere per l'intero ciclo di lavorazione, solo gli acquisti di materiali sono gestiti su previsione - PTO - Purchase to Order: il cliente è disposto ad aspettare anche il ciclo di approvvigionamento e l'impresa può programmare solamente sulla base degli ordini - ETO - Engineer to order: il cliente richiede anche una progettazione ad hoc e la programmazione è di commessa 14

15 Piano operativo di produzione Scheduling Lo scheduling è la programmazione di dettaglio: - per prodotti : singolo codice / componente - per processo : specifici reparti / linee o singoli macchinari previa verifica delle disponibilità di materiali (MRP) e di risorse (CRP) indica: - allocazioni dei job alle macchine disponibili - allocazioni nel tempo delle operazioni nel rispetto dei vincoli di produzione/date di consegna - sequenziamento delle lavorazioni sulle macchine Il Final Assembly Schedule (FAS) ha per oggetto il programma di assemblaggio dei prodotti finiti 15

16 Piano operativo di produzione Tipologie Le modalità con cui avviene lo scheduling dipendono da: tipologia di sistema produttivo: - macchina singola - macchine parallele / in batteria - open shop: ciclo tecnologico secondo sequenze libere - flow shop: ciclo tecnologico secondo sequenze definite - job shop: ciclo tecnologico secondo sequenze differenti da lavoro a lavoro tecnica di programmazione: - metodi di ottimizzazione analitici: con una funzione obiettivo max o min - metodi di ottimizzazione algoritmici: con un numero limitato di passi - metodi euristici: con soluzioni buone trovate empiricamente obiettivi perseguiti: - max coefficiente di utilizzazione delle macchine - min tempo globale di completamento (makespan) - min ritardi di consegna - min tempi di set-up - min work in process - ottimizzazione di una funzione obiettivo composta 16

17 Piano operativo di produzione Criticità La programmazione operativa della produzione viene sviluppata in base a: - identificazione delle risorse scarse/costose quali gli impianti (ne i processi continui dove spesso ci sono 3 turni) o le persone nei (job shop dove ci sono macchinari utilizzati sporadicamente) - definizione delle priorità, in relazione al margine di contribuzione o all'importanza del cliente - disponibilità di materie prime anche con l'utilizzo di scorte polmone per isolare necessità e anomalie delle diverse aree - modalità di gestione delle materie prime, in relazione al loro invio singolarmente alle diverse stazioni di lavoro o alla preparazione di kit completi da assemblare 17

18 Il controllo della produzione Il controllo della produzione è mirato a: - rilevazione dell'andamento della produzione (feed back) - analisi di eventuali scostamenti per migliorare i cicli futuri (feed forward) Il controllo è per questo anche autocontrollo/conoscenza da parte del lavoratore Processi Job shop Flusso a lotti Flusso in linea Flusso continuo Oggetto del lavoro Detto dal caporeparto Detto dal caporeparto o implicito nella sequenza del ciclo Determinato dalla sequenza della linea Determinato dal layout del processo Modalità di esecuzione Scritto sul ciclo di lavorazione allegato alla commessa O noto o scritto su un tagliando di processo attaccato al lotto Noto (eventuali eccezioni possono essere specificate su un tagliando di processo) Noto, possibilità di poche variazioni comunicate a parte Tempo assegnato Scritto sulla scheda di lavorazione attaccata alla commessa Implicito nel ritmo di lavoro o scritto nel tagliando di processo che accompagna la commessa Dipende dai ritmi del lavoratore o della linea Determinato dal layout Fase successiva Scritto in allegato alla commessa Scritto su un cartellino allegato Dipende dal layout della linea Determinato dal layout 18

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