Operation scheduling. Corso di GPM Secondo Modulo Quinta Unità Didattica

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1 Operation scheduling

2 Manufacturing Execution Systems Manufacturing execution system (MES): sistema informativo per scheduling, dispatching, tracking, monitoring, e controllo della produzione Collegamento in tempo reale con : MRP Product & process planning Sistemi che si estendono oltre lo stabilimento Service execution system (SES): sistema informativo per scheduling, dispatching, tracking, monitoring, e controllo del momento di incontro tra il cliente e l azienda di servizio

3 Natura e importanza dei centri di lavoro Centro di lavoro: un area in cui sono collocate le risorse produttive e in cui si completa il lavoro Può trattarsi di una sola macchina, si un gruppo di macchine o di un area dove il lavoro si svolge Può essere organizzata per funzioni, flusso di prodotti e group technology Bisogna definire il percorso dei job tra diversi centri di lavoro organizzati per funzione

4 Scheduling e capacità Capacità infinita (esempio: MRP) Capacità finita Programmazione in avanti Programmazione a ritroso (esempio: MRP)

5 Tipi di processo produttivo e tecniche di programmazione Tipo di processo Processo continuo P. manifatturiero a volumi elevati P. manifatturiero a volumi medi Tecnica di programmazione tipica Programmazione a capacità finita in avanti del processo; macchine dominanti. Programmazione a capacità finita in avanti della catena di montaggio (con relativo tasso di produzione); macchine dominanti; le parti sono tirate lungo la linea con sistemi (kanban) JIT. Normalmente, programmazione a capacità infinita in avanti, con controllo delle priorità; normalmente, forza lavoro dominante, ma spesso macchina dominante; spesso rispondente a ordini JIT da cliente o alle date di consegna dell MRP. Job shop a volumi limitati Programmazione a capacità infinita in avanti e delle lavorazioni; di solito a forza lavoro dominante, ma alcune funzioni (processo di trattamento termico o centro di lavoro di precisione, per esempio) a macchine dominante; priorità stabilite dalle date di consegna MRP.

6 Scheduling Forward scheduling: il sistema prende un ordine e programma ogni operazione al più presto Restituisce la data al più presto in cui un ordine può essere completato Backward scheduling: parte dalla data di consegna e programma a ritroso tutte le operazioni Restituisce la data in cui un ordine deve essere messo in produzione per essere consegnato in una certa data

7 Tipiche funzioni di scheduling e controllo 1. Allocare ordini, attrezzature e personale 2. Determinare la sequenza di esecuzione degli ordini 3. Stabilire le performance del lavoro programmato 4. Controllare il reparto produttivo

8 Principali funzioni del controllo del reparto produttivo 1. Assegnare una priorità ad ogni ordine 2. Aggiornare l informazione sulla quantità di WIP 3. Trasmettere agli uffici l informazione sull avanzamento degli ordini 4. Fornire dati effettivi per eseguire controlli di capacità 5. Fornire alla contabilità e alla gestione scorte le quantità per reparto e per posizione 6. Fornire misure si efficienza, utilizzo e produttività

9 Obiettivi di programmazione sui centri di lavoro 1. Puntualità rispetto alle date di consegna 2. Minimizzazione dei leadtime 3. Minimizzazione di setup o costi 4. Minimizzare il WIP 5. Massimizzare l utilizzo dei macchinari

10 Funzioni tipiche di programmazione e controllo Destinare ordini, attrezzature e personale ai centri di lavorazione. Stabilire la sequenza di lavorazione degli ordini. Avviare l esecuzione dell attività programmata. Controllo di officina.

11 Funzioni fondamentali del controllo di officina Assegnare le priorità a tutti gli ordini di lavorazione. Raccogliere informazioni sulla quantità di scorte WIP. Trasmettere agli uffici le informazioni sullo stato degli ordini di officina.

12 Job Sequencing Sequencing: il processo per stabilire la sequenza di esecuzione degli ordini su macchine o centri di lavoro Noto anche come priority sequencing Regole di priorità: regole utilizzate per ottenere una sequenza di job Possono essere semplici o complesse Possono utilizzare una o più informazioni Le prossime slide mostrano le regole più diffuse

13 Regole di priorità per il job sequencing FIFO (first-in, first-out). Primo ad arrivare, primo a essere lavorato. Le lavorazioni vengono processate secondo l ordine con cui giungono al reparto. SPT (shortest processing time). Tempo di processo minore. Per prima si esegue la lavorazione a tempo di completamento minore, poi quella immediatamente più lunga ecc. Talvolta questa regola è detta SOT (shortest operating time). Spesso è usata in combinazione con una regola sul ritardo, per scongiurare eccessivi ritardi delle lavorazioni con i tempi più lunghi. DDATE (due date). Data di consegna. Per prima si esegue la lavorazione con la data di scadenza più prossima. STR (slack time remaining). Tempo residuo. Si calcola il tempo rimanente alla data di consegna meno il tempo di processo rimanente. Gli ordini a slack minore (STR) vengono evasi per primi.

14 Regole di priorità per il job sequencing (continua) CR (critical ratio). Rapporto critico. Il rapporto critico è la differenza fra la data di consegna e la data attuale diviso il numero dei restanti giorni lavorativi. Gli ordini con il CR inferiore vengono evasi per primi. LIFO (last-in, first-out). Ultimo ad arrivare, primo a essere lavorato. Spesso applicata inconsapevolmente, non da espresse disposizioni. Al loro arrivo, i materiali di lavorazione vengono messi in cima e di solito l operatore preleva i materiali a cominciare dall alto. Ordine casuale o random. Sovente supervisori e operatori scelgono a loro piacimento quale lavorazione effettuare.

15 Esempio di job sequencing: FIFO Supponete di dover effettuare le quattro lavorazioni (A, B, C, D) su un unica macchina. Com è il programma FIFO? Lavorazioni (in ordine di arrivo) Tempo di processo. (gg.) Data consegna (gg. da oggi) A 4 5 B 7 10 C 3 6 D 1 4 Tutte le lavorazioni vengono eseguite in tempo? Risposta: programma FIFO Lavorazioni (in ordine di arrivo) Tempo di processo. (gg.) Data consegna (gg. da oggi) A 4 5 B 7 10 C 3 6 D 1 4 Tempo di flusso (gg.) No, le lavorazioni B, C e D saranno eseguite in ritardo.

16 Esempio di job sequencing: SPT Supponete di dover effettuare le quattro lavorazioni (A, B, C, D) su un unica macchina Lavorazioni (in ordine di arrivo) Tempo di processo. (gg.) Data consegna (gg. da oggi) A 4 5 B 7 10 C 3 6 D 1 4 Com è il programma SPT? Risposta: programma SPT Tutte le lavorazioni vengono eseguite in tempo? Lavorazioni (in ordine di arrivo) Tempo di processo. (gg.) Data consegna (gg. da oggi) D C A B Tempo di flusso (gg.) No, le lavorazioni A e B saranno eseguite in ritardo.

17 Esempio di job sequencing: Due Date Supponete di dover effettuare le quattro lavorazioni (A, B, C, D) su un unica macchina Com è il programma earliest due date first? Lavorazioni (in ordine di arrivo) Lavorazioni (in ordine di arrivo) Risposta: programma DDate Tempo di processo. (gg.) Data consegna (gg. da oggi) D A C B Tempo di processo. (gg.) Data consegna (gg. da oggi) A 4 5 B 7 10 C 3 6 D 1 4 Tutte le lavorazioni vengono eseguite in tempo? Tempo di flusso (gg.) No, le lavorazioni C e B saranno eseguite in ritardo.

18 Esempio di job sequencing: Metodo Slack time e CR Supponete di dover effettuare le quattro lavorazioni (A, B, C, D) su un unica macchina. Lavorazioni (in ordine di arrivo) Tempo di processo. (gg.) Data consegna (gg. da oggi) A 4 5 B 7 10 C 3 6 D 1 4 Cr e slack oggi 0 Processi ng ddate ddate da oggi slack time CR A ,25 B ,43 C ,00 D ,00

19 Esempio di job sequencing: LIFO Supponete di dover effettuare le quattro lavorazioni (A, B, C, D) su un unica macchina Lavorazioni (in ordine di arrivo) Tempo di processo. (gg.) Data consegna (gg. da oggi) A 4 5 B 7 10 C 3 6 D 1 4 Com è il programma LIFO? Tutte le lavorazioni vengono eseguite in tempo? Risposta: programma LIFO Lavorazioni (in ordine di arrivo) Tempo di processo. (gg.) Data consegna (gg. da oggi) D C B A Tempo di flusso (gg.) No, le lavorazioni B e A saranno eseguite in ritardo.

20 Programmazione di n job su 2 macchine Due o più job devono essere processati da due macchine nella stessa sequenza Si vuole minimizzare il flow time tra l inizio del primo job e la fine dell ultimo job Si usa l algoritmo di Johnson

21 Step dell algoritmo di Johnson 1. Elencare le operazioni per ogni job 2. Scegliere l operazione che richiede il minor tempo 3. Se questa è sulla prima macchina, il job schedulato per primo Se l operazione più breve è sulla seconda macchina, il job viene schedulato alla fine 4. Si ripetono I passi 2 e 3 per tutti I job

22 Regola di Johnson Minimizzare il tempo di flusso dall inizio della prima lavorazione alla fine dell ultima quando ci sono 2 macchine Si seleziona il tempo di lavorazione minore. Se è sulla prima macchina si posiziona in testa, se sulla seconda in coda e così via.

23 Esempio di job sequencing: la regola di Johnson (Parte 1) Supponete di dover svolgere le seguenti quattro lavorazioni, caratterizzate da diversi tempi operativi nelle due fasi di produzione. Qual è la sequenza di lavorazione secondo la regola di Johnson? Tempo in ore Lavoraz. Fase 1 Fase 2 A 1,50 1,25 B 2,00 3,00 C 2,50 2,00 D 1,00 2,00

24 Esempio di job sequencing: la regola di Johnson (Parte 2) Selezionare la lavorazione dal tempo operativo più breve in entrambe le fasi. Si tratta di D, che prevede il tempo più breve nella prima fase. Posizionate D il prima possibile nella sequenza dei lavori da effettuare (sotto). Time in Hours Jobs Stage 1 Stage 2 A B C D Eliminata D, scegliete il successivo tempo più breve (A) e ponetelo al quarto posto nella sequenza delle lavorazioni. Eliminata A, scegliete il successivo tempo più breve. C è un legame a due fasi per due diverse lavorazioni. In questo caso, collocate la lavorazione con il tempo più breve il prima possibile nella sequenza dei lavori da effettuare. Quindi collocate la lavorazione con il tempo più breve nella seconda fase il più tardi possibile nella sequenza dei lavori da effettuare. Job Sequence Job Assigned D B C A

25 Strumenti per il controllo del reparto produttivo 1. Lista quotidiana dei lanci di produzione 2. Vari report di stato e di eccezione a. Report dei ritardi previsti b. Report degli scarti c. Report delle rilavorazioni d. Report sintetico delle performance e. Lista dei mancanti 3. Un report degli output/input

26 Basi di programmazione dei centri di lavoro 1. C è una relazione diretta tra flusso di lavoro e cash flow 2. L efficacia di un job shop si misura dalla rapidità del flusso attraverso il reparto 3. Programmare i job una corda tesa, mettendo in sequenza i passi del processo 4. Un job non deve essere interrotto una volta che è stato cominciato 5. Si aumenta la velocità del flusso in mdoo più efficace se ci si concentra sui colli di bottiglia in termini di centri di lavoro e job

27 Basi di programmazione dei centri di lavoro Continua 6. Riprogrammare ogni giorno 7. Chiedere ogni giorno un feedback sui job che non sono stati completati su ogni centro di lavoro 8. L informazione in input al centro di lavoro corrisponda a ciò che effettivamente l0addetto può fare 9. Per migliorare l output, cercare le incompatibilità tra la progettazione del processo e l esecuzione 10.Non è possibile avere la certezza di standard, percorsi ecc. ma bisogna sempre impegnarsi a raggiungerla

28 Funzioni fondamentali del controllo di officina (continua) Fornire i dati sugli output reali per scopi di controllo di capacità. Stabilire le quantità per fase e per ordine di officina a fini contabili e di determinazione del WIP. Misurare efficienza, utilizzo e produttività di forza lavoro e macchinari

29 Controllo dell input/output Input Centro di lavorazione Output L attività input pianificata per un centro di lavorazione non deve mai superare l attività output pianificata. Il controllo dell input/output si focalizza sui centri di lavorazione che costituiscono colli di bottiglia.

30 Programmazione del personale nei servizi Programmare giorni di riposo consecutivi Programmare l orario di lavoro su base giornaliera Programmare l orario di lavoro su base oraria