La programmazione e il controllo della produzione. Tecnica Industriale e Commerciale 2008/2009

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1 La programmazione e il controllo della produzione

2 La programmazione e il controllo della produzione Il tema centrale dell attività di programmazione risiede nell esigenza di armonizzare le richieste del mercato (espresse da una previsione della domanda, ovvero consolidate in un portafoglio ordini) con le potenzialità del sistema produttivo; ciò osservando i vincoli espressi: - dall ampiezza del mix richiesto; - dal ritmo della domanda e dai termini di consegna; - dalle esigenze di saturazione dei macchinari; - dalle esigenze di contenimento dell investimento in scorte e degli specifici rapporti di fornitura.

3 La programmazione e il controllo della produzione Il sistema di programmazione e controllo della produzione è pertanto correlato agli altri sistemi che caratterizzano la gestione aziendale: - commerciale; - amministrativo-finanziario; - organizzativo; e con questi interagisce nell incessante ricerca di un equilibrio globale. Il processo di pianificazione della produzione si inserisce inoltre nel più generale processo di pianificazione aziendale secondo tale schema:

4 La programmazione e il controllo della produzione Piano aziendale Livello di dettaglio obiettivo Ciclo di pianificazione Segmento di mercato sviluppo aziendale poliennale/annuale Piano vendite Famiglia di prodotti Fatturato Annuale con dettaglio mensile Piano di produzione Famiglia/unità Bilanciare risorse Annuale con dettaglio aggregato produttiva con domanda mensile Piano Principale di produzione Famiglia/articolo Distribuire la capacità prod. ai singoli articoli Mensile con dettaglio settimanale MRP Prevedere nel dettaglio fabbisogni di materiali e capacità Settimanale e giornaliero Programma operativo di dettaglio Singolo codice/operazione Programmare le linee/macchina Settimanale e giornaliero

5 La programmazione e il controllo della produzione Variabili da considerare nel processo di programmazione e controllo della produzione: orizzonte temporale (lungo, medio, breve termine); tipologia di processo produttivo (job shop, per lotti, in linea); complessità del prodotto (numero componenti); grado di prevedibilità della produzione (per magazzino, per commessa).

6 La programmazione e il controllo della produzione Considerando contestualmente le ultime tre variabili considerate, ovvero la tipologia di processo produttivo, la complessità del prodotto e il grado di prevedibilità della produzione, è possibile configurare graficamente un profilo della complessità del processo di programmazione che si identifica attraverso il posizionamento nel seguente grafico:

7 La programmazione e il controllo della produzione Per magazzino PREVISIONI Su commessa Semplici Discreti Complessi PRODOTTI Continui PROCESSI

8 Le fasi del processo di programmazione e controllo della produzione Una volta identificati il tipo di processo, il tipo di sistema produttivo (produzione per il magazzino o make to stock, o produzione per commessa o make to order) e i prodotti che si vogliono realizzare, l impresa procede con l attivazione del processo di programmazione della produzione che si suddivide nelle seguenti fasi:

9 Le fasi del processo di programmazione e controllo della produzione -Piano della domanda, che viene redatto sulla base di previsioni e sulla base degli ordini in portafoglio; -Piano aggregato della produzione, che ha lo scopo di pianificare l impiego di risorse (capacità produttiva), valutandone i limiti in termini di capacità produttiva disponibile; - Piano principale di produzione o master production schedule (MPS), secondo il quale si definiscono il sequenziamento della produzione e l entità dei lotti di produzione avendo cura di operare secondo modalità di saturazione delle capacità produttive e di livellamento dei carichi di lavoro;

10 Le fasi del processo di programmazione e controllo della produzione -Material Requirements Planning (MRP), che stabilisce il fabbisogno di materiali sulla base del piano principale di produzione e della distinta base dei prodotti; -Capacity Requirements Planning (CRP) che valuta la disponibilità delle capacità produttive richieste dai cicli di lavorazione; -Piano operativo di produzione, che lancia gli ordini pianificati ai reparti di produzione e ai fornitori..

11 Le fasi del processo di programmazione e controllo della produzione Una volta terminate tali fasi, si procede con l esecuzione dei piani attraverso: - il rilascio degli ordini pianificati; - il rilascio degli ordini di fabbricazione e di assemblaggio. A queste fasi segue infine il controllo della produzione teso a monitorare il corretto avanzamento del lavoro, il manifestarsi di colli di bottiglia, l accumulo di code, l insorgere di scarti o di altre anomalie che possono pregiudicare il conseguimento degli obiettivi programmati.

12 La programmazione e controllo della produzione Esistono dei vincoli strettamente interrelati nel processo di programmazione e controllo della produzione; essi sono: - vincoli di fattibilità tecnica; - vincoli di convenienza economica. I vincoli del primo tipo fanno riferimento alla tipologia dei processi produttivi di cui l impresa è dotata e alla capacità produttiva disponibile, che per essere variata, presuppone la valutazione di nuovi investimenti che possono essere particolarmente onerosi.

13 La programmazione e controllo della produzione I vincoli del secondo tipo fanno riferimento ad un insieme di costi che devono essere valutati prima di compiere qualsiasi scelta produttiva. Tali costi sono principalmente: -costi di produzione, siano essi variabili, fissi, diretti o indiretti; -costi di manodopera in straordinario; -costi di subfornitura; -costi di mantenimento a scorta; -costi di set up; -costi di mancata vendita.

14 Il Piano della domanda Il piano della domanda è teso alla quantificazione della capacità produttiva necessaria, ovvero dei volumi produttivi richiesti,espressi in unità di capacità produttiva. Ogni impresa deve dotarsi di previsioni per orientare la programmazione della produzione; tali previsioni possono essere: -a lungo termine (sino a 5 anni); -a medio termine (da 1 a 3 anni); -a breve termine (entro l anno).

15 Il Piano della domanda Nel processo di programmazione della produzione il piano della domanda assume un orizzonte temporale di medio e di breve termine e tiene conto: -dei prodotti a domanda indipendente (previsioni); -dei prodotti a domanda dipendente (componenti). Esempio di domanda di prodotti indipendenti distribuita nei 12 mesi periodi domanda

16 Il piano aggregato di produzione Nel Piano Aggregato di Produzione: 1.sono calcolate le quantità annuali di pezzi da produrre per ogni famiglia di prodotti; 2.sono indicate le quantità e la qualità delle risorse produttive che devono essere impiegate nel processo produttivo. Le quantità cui si fa riferimento sono precedentemente individuate nel Piano della domanda, che si basa sugli ordini ricevuti da clienti o su previsione della domanda di breve/medio termine a seconda che la produzione sia su commessa o per il magazzino.

17 Il piano aggregato di produzione 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: - 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)

18 Il piano aggregato di produzione La capacità produttiva è influenzata dalle scelte di programmazione della produzione e deve essere bilanciata in base al tempo e al mix di prodotti. La capacità produttiva può essere aumentata attraverso: - straordinario - 2 e 3 turno; - subfornitura di capacità; - subfornitura di specialità; - investimenti; è inoltre diminuita dalle indisponibilità: - fisiologiche (set-up, manutenzione programmata, pause contrattuali, tasso di assenteismo normale); - patologiche (rottura macchine, tasso di assenteismo).

19 Il piano principale di produzione Il piano principale di produzione o master production schedule (MPS), è la scomposizione del piano aggregato: - per famiglie di prodotti o signolo prodotto; - 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

20 Il 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) Esso indica: - le allocazioni dei job alle macchine disponibili - le allocazioni nel tempo delle operazioni nel rispetto dei vincoli di produzione/date di consegna - il sequenziamento delle lavorazioni sulle macchine

21 Il piano operativo di produzione (Scheduling) Le modalità con cui avviene lo scheduling dipendono da: 1. La tipologia di sistema produttivo (es. macchina singola, job shop) 2. La tecnica di programmazione (es. metodi di ottimizzazione analitici o metodi euristici) 3. Gli obiettivi che si intende perseguire ( es. massimizzazione del coefficiente di utilizzazione delle macchine, minimizzazione dei tempi di set up, minimizzazione del work in progress)

22 Il controllo della produzione Lo stato di lavorazione deve essere verificato giornalmente per verificare il rispetto dei piani e per rilevare e correggere eventuali scostamenti. Tanto più rapida sarà la correzione operata in caso di scostamento, tanto più efficace sarà il controllo di produzione. Le informazioni reperite mediante il controllo sono utili al management per le successive fasi di programmazione. Il controllo della produzione è dunque mirato: - alla rilevazione dell'andamento della produzione (feed back) - all analisi di eventuali scostamenti per migliorare i cicli futuri (feed forward)

23 Il sistema MRP Il termine Material Requirement Planning (MRP) Significa pianificazione del fabbisogno dei materiali. Tale tecnica si è sviluppata negli Stati Uniti a partire dagli anni 60, parallelamente alla diffusione dei primi sistemi di elaborazione dati nell area gestionale. In seguito, ha trovato larga diffusione soprattutto tra le imprese manifatturiere di medie e grandi dimensioni impegnate in processi di produzione di tipo discreto.

24 La tecnica MRP Gli obiettivi della tecnica MRP sono: 1. una consistente riduzione negli immobilizzi in scorte; 2. una riduzione dei tempi di attraversamento nei reparti di produzione; 3. un miglioramento nei valori dei coefficienti di utilizzazione delle risorse di produzione; 4. un più alto livello di rispetto delle date di consegna; 5. un miglior grado di sincronizzazione tra le fasi di approvvigionamento-produzione-consegna della filiera produttiva

25 Le informazioni per il Material Requirement Planning La tecnica MRP opera sulle seguenti informazioni: 1. la distinta base dei prodotti da fabbricare; 2. il piano principale della produzione; 3. le quantità ordinate articolo per articolo, lo stato dei valori di magazzino all inizio della programmazione e gli ordini non ancora pervenuti. Dall attendibilità delle informazioni sopraindicate e dal rispetto della programmazione derivante dalla loro elaborazione dipende il successo di una implementazione di un sistema MRP.

26 La distinta base La distinta base definisce la composizione del prodotto da fabbricare. La composizione è rappresentata attraverso una struttura a più livelli che, partendo dal prodotto finito, procede ad una rappresentazione dello stesso attraverso sub- assiemi sempre più semplici man mano che ci spostiamo dal livello 0 (prodotto finito) all ultimo livello. La distinta base esprime anche la complessità del prodotto che può essere costituito da poche unità di codici o componenti a decine di migliaia (composizione di una penna, di un tavolo, di un orologio, di una autovettura, di una nave, di un Boeing 747). Questo documento consente di calcolare il fabbisogno degli articoli ai diversi livelli della distinta base in funzione dei fabbisogni degli articoli di livello superiore.

27 La distinta base Prodotto A Componente x (2) Componente y (2) Componente z (1) Il prodotto finito A è un prodotto a domanda indipendente che viene stabilita attraverso una previsione in sede di pianificazione della domanda. Tale prodotto è costituito da due componenti x, due componenti y e da un componente z. Le componenti x,y,z sono beni a domanda dipendente, il cui fabbisogno è stabilito in base al fabbisogno del prodotto di livello superiore, il prodotto A.

28 Il Master production schedule Le informazioni dell MPS sono riportate in una matrice che presenta come righe i prodotti finiti e come colonne i periodi in cui si è suddiviso l orizzonte di pianificazione. Ogni elemento della matrice riporta i fabbisogni di prodotto finito che è necessario soddisfare in ogni periodo: Master Production Schedule periodi Prodotto A

29 Lo stato dei valori di magazzino, la nettizzazione dei fabbisogni La tecnica MRP deve tenere conto di una serie di dati prima di lanciare gli ordini sulla base dei fabbisogni, in particolare deve tenere conto della disponibilità in casa di prodotti all inizio della programmazione e degli ordini emessi prima dell inizio della programmazione e non ancora pervenuti. Queste quantità, se presenti, riducono i valori dei fabbisogni pianificati e la dimensione dei relativi ordini. La procedura che consente di passare dai fabbisogni lordi ai fabbisogni netti prende il nome di nettizzazione dei fabbisogni.

30 Lo stato dei valori di magazzino, la nettizzazione dei fabbisogni Nettizzazione dei fabbisogni dell articolo A028: Periodi Fabbisogno lordo Programma di ricezione quantità ordinate 100 Quantità in casa Fabbisogno netto

31 Un esempio pratico L impresa Eta Beta produce un unico prodotto standardizzato, il prodotto A. Tale prodotto è costituito da 2 componenti x e da 3 componenti y secondo la seguente distinta base: Prodotto A Componente x (2) Componente y (3)

32 Un esempio pratico Il lead time del prodotto finito A è di una settimana, mentre il lead time del componente x è di due settimane e infine il lead time del componente y è di tre settimane. L impresa ha ricevuto un ordine di 30 prodotti A da consegnare per il termine della settimana 8 e deve dunque stabilire quando emettere gli ordini delle varie componenti. La tecnica MRP consente di stabilire le varie date di emissione degli ordini sulla base delle informazioni disponibili e sulla base della seguente tabella:

33 Un esempio pratico Con la lettera f indichiamo il fabbisogno, con la lettera o indichiamo l ordine: Settimane Prodotto A 30o 30f Componente x 60o 60f Componente 90o 90f y