Corso di Automazione Industriale 1. Capitolo 1

Transcript

1 Simona Sacone - DIST Corso di Automazione Industriale 1 Capitolo 1 Livelli decisionali nei processi produttivi

2 Simona Sacone - DIST 2 Introduzione Marketing Livello strategico Design Ufficio commerciale Livello tattico Inventory Livello operativo (o operazionale o di scheduling ) Livello di controllo in linea Impianto ( shop-floor )

3 Simona Sacone - DIST 3 Marketing Analisi di mercato Livello decisionale strategico Analisi della domanda Ufficio commerciale Domanda Livello decisionale tattico Piano aggregato di produzione Gestione dei magazzini Progetto del processo produttivo Progetto dell impianto e dimensionamento delle risorse Piano dettagliato di lavoro Livello decisionale operativo o di scheduling Piano di acquisto dei semilavorati Livello di supervisione Controllo in linea della produzione

4 Simona Sacone - DIST 4 Pianificazione della Pianificazione produzione delle Analisi e previsione della risorse Production planning domanda Resource planning Demand management Master production schedule (MPS) LIVELLO TATTICO Dimensionamento dei lotti e scheduling di dettaglio Lot-sizing rules and capacity planning Pianificazione di dettaglio dei materiali Detailed material planning Material and capacity plans LIVELLO OPERATIVO Controllo di processo Shop-floor control CONTROLLO ON-LINE

5 Gli orizzonti decisionali Decision horizon Short (hours or days) Purchasing Scheduling Inventory Maintenance Intermediate (weeks or months) Forecasting Manpower Distribution Long (one year / longer) New facilities Sales channels Service objectives Issues da S. Nahmias, Production and Operation Analysis, Irwin, 1993 Simona Sacone - DIST 5

6 Simona Sacone - DIST 6 Il livello strategico A livello strategico vengono definiti: l insieme dei prodotti il processo produttivo per ciascuno dei prodotti l insieme di risorse disponibili nell impianto il layout dell impianto

7 Simona Sacone - DIST 7 Il livello strategico Make-or-buy decisional problem costo cost-to-buy cost-to-make K break-even quantity quantità

8 Simona Sacone - DIST 8 Il livello strategico Op1 Op2 Op3 Grafo di precedenza delle operazioni Op4 A livello strategico si definiscono, per ogni prodotto, il grafo di precedenza delle operazioni necessarie per realizzare il prodotto stesso, le risorse (macchine operatrici e risorse umane) per svolgere tali operazioni e il layout dell impianto ossia la disposizione fisica degli oggetti nell impianto.

9 Simona Sacone - DIST 9 Il livello tattico Al livello decisionale tattico è necessario gestire l impianto così come è stato definito a livello superiore. I problemi a livello tattico riguardano essenzialmente la pianificazione aggregata della produzione e delle risorse e sono affiancati da problemi di analisi e previsione della domanda e di gestione delle scorte. Nella pianificazione a livello tattico si utilizzano modelli di tipo fluido e si risolvono problemi di programmazione matematica.

10 Simona Sacone - DIST 10 Pianificazione aggregata della produzione e delle risorse Forecast of aggregate demand for t period planning horizon Aggregate Production Plan Determination of aggregate production and work force levels for t period planning horizon Master Production Schedule Production levels by item by time period Material Requirements Planning System Detailed timetable for production and assembly of components and subassemblies The Hierarchy of Production Planning Decisions da S. Nahmias, Production and Operation Analysis, Irwin, 1993

11 Simona Sacone - DIST 11 Analisi e previsione della domanda produzione a magazzino ("make to stock"): produzione di tipo "assemble to order": produzione basata su commessa: ("engineer to order /"make to order ) n items produzione a magazzino produzione prototipale tempo di produzione

12 Simona Sacone - DIST 12 Gestione delle scorte (inventory management) I problemi di gestione delle scorte riguardano l approvvigionamento di semilavorati e materie prime per la produzione manifatturiera, sia dal punto di vista della temporizzazione degli ordini, sia da quello delle quantità che devono essere acquisite. Un sistema di gestione delle scorte prende in considerazione i seguenti aspetti: il modello della domanda (costante o variabile nel tempo; nota o incerta); il lead time, ovvero il tempo di attesa che intercorre fra l istante di emissione di un ordine di approvvigionamento e l istante effettivo di arrivo del materiale ordinato; la procedura di controllo del livello delle scorte dell inventory (continuous review, periodic review).

13 Simona Sacone - DIST 13 Il livello operativo A livello operativo si deve pianificare in modo fine o a breve termine la produzione, ossia definire aspetti quali: quali e quanti prodotti realizzare in ogni intervallo di tempo e con quali risorse, su quali prodotti deve lavorare ogni risorsa e per quanto tempo. Le decisioni consolidate a livello tattico costituiscono gli obiettivi da soddisfare a livello operativo. A livello operativo si utilizzano modelli dettagliati del processo (tipicamente modelli ad eventi discreti) e si impostano problemi di programmazione matematica (spesso risolti con tecniche euristiche).

14 Simona Sacone - DIST 14 Livello di controllo in linea Il livello di controllo in linea riguarda l'attività di verifica in linea del funzionamento dell'intero impianto; tale attività prevede il monitoraggio a basso livello del funzionamento del sistema (ad es. attraverso l'utilizzo di moduli SCADA - Supervision, Control, and Data Acquisition), la verifica di condizioni critiche di funzionamento ed eventuali attività di rescheduling a fronte di malfunzionamenti del sistema.