Utilizzazione superficiale Si definisce modulo unitario il più piccolo elemento che, replicato, consente di ottenere l intera area di stoccaggio del magazzino. Per ciascuno dei tipi di magazzino visti si può calcolare il numero di UdC che si possono stoccare per modulo e quindi il n di UdC per m 2 (pallet/m 2 ). Data la potenzialità ricettiva richiesta, si può quindi dimensionare l area operativa di stoccaggio necessaria per quel tipo di magazzino. Magazzini industriali 1
Modulo unitario l w a superficie del modulo unitario (a+2w)l Magazzini industriali 2
Magazzino a scaffali bifronti con carrelli a forche retrattili Dati di progetto: dimensioni UdC: 800mm x 1200mm x 1200 mm dimensioni posto pallet 900mm x 1250mm x 1400 mm ampiezza corridoio 3,00m altezza max presa forche 6500mm Dimensioni del modulo unitario in pianta: 0,90x(1,25x2+3,00) = 4,95m 2 Magazzini industriali 3
Numero di livelli di stoccaggio int[6,50/1,40]+1 = 4+1 = 5 Altezza totale della scaffalatura: 1,40x4+1,20 = 6,80m Numero di pallet per modulo: 10 Utilizzazione superficiale: UtS = 10 (pp/mod) 2 = 2,02 (pp/m ) 2 4,95 (m /mod) Magazzini industriali 4
Magazzino a scaffali bifronti con carrelli trilaterali Dati di progetto: dimensioni UdC: 800mm x 1200mm x 1200 mm dimensioni posto pallet 900mm x 1250mm x 1400 mm ampiezza corridoio 1,80m altezza max presa forche 11700mm Dimensioni del modulo unitario in pianta: 0,90x(1,25x2+1,80) = 3,87m 2 Magazzini industriali 5
Numero di livelli di stoccaggio int[11,70/1,40]+1 = 8+1 = 9 Altezza totale della scaffalatura: 1,40x8+1,20 = 12,40m Numero di pallet per modulo: 18 Utilizzazione superficiale: UtS = 18 (pp/mod) 2 = 4,65 (pp/m ) 2 3,87 (m /mod) Magazzini industriali 6
Disposizione delle UdC Una valutazione che bisogna fare è se disporre le UdC secondo il modello A (lato corto pallet di fronte) o secondo il modello B (lato lungo pallet di fronte). l disposizione A w a w' disposizione B l' a' Magazzini industriali 7
Magazzino servito da carrelli trilaterali Dati di progetto: dimensioni in pianta UdC: 800mm x 1200mm ampiezza corridoio 1,70m franchi 100mm per lato ortogonale al corr. 50mm per lato parallelo al corridoio Dimensioni del modulo unitario in pianta: S MOD(A) = 1,00x(1,30x2+1,70) = 4,30m 2 S MOD(B) = 1,40x(0,90x2+1,70) = 4,90m 2 Si ha un incremento del 14% passando da A a B. Magazzini industriali 8
Magazzino con scaffalature bifronti e carrelli a forche retrattili Dati di progetto: dimensioni in pianta UdC: 800mm x 1200mm ampiezza corridoio 3,00m (A) 2,60 (B) franchi 100mm per lato ortogonale al corr. Dimensioni del modulo unitario in pianta: 50mm per lato parallelo al corridoio S MOD(A) = 1,00x(1,30x2+3,00) = 5,60m 2 S MOD(B) = 1,40x(0,90x2+2,60) = 6,16m 2 Si ha un incremento del 10% passando da A a B. Magazzini industriali 9
Indice di rotazione (IR) Indici di prestazione IR i prodotto i = (flusso in uscita) i (giacenza media) i Rappresenta il numero di volte che, nell intervallo di tempo considerato, le scorte ruotano a magazzino. Ad esempio, se l intervallo è l anno solare e l indice risultante è 12, significa che il magazzino, per l articolo considerato, si rinnova 12 volte nell anno (in pratica si è in presenza di una scorta media di un mese). Magazzini industriali 10
Tanto più basso è IR, tanto maggiore è il tempo di permanenza nel magazzino e, conseguentemente, il costo del suo mantenimento a scorta. Può essere calcolato sul numero pezzi (a quantità) per prodotto o prodotti omogenei. Può essere calcolato a valore per prodotti non omogenei. Esempio unità di i vendute nell anno: 40.000 giacenza media di i nell anno: 5.000 IR quantità = 40.000 5.000 = 8 Magazzini industriali 11
Indice di movimentazione (IM) Con riferimento ad un prodotto i e ad un periodo di tempo T, (IM) i,t è pari al n di UdC di tipo i movimentate nel periodo T. Corrisponde al numero di prelievi che possono comunque interessare anche UdC non complete (per operazioni di picking). Poiché nel calcolo si tiene conto di eventuali riprese della stessa UdC all interno del magazzino, esso può non coincidere col flusso in uscita dei prodotti. Magazzini industriali 12
Indice di accesso (IA) IA i prodotto i = ( IM ) i (n di celle dedicate) i accessi T celle Corrisponde al numero medio di accessi ad un singolo vano in un periodo di tempo fissato. Risulta proporzionale alla probabilità che un accesso generico sia riferito al vano preso in considerazione. Esso è numericamente uguale a IR i solo nel caso in cui un sistema di stoccaggio preveda solo movimentazioni di UdC intere e che le celle dedicate siano pari alla giacenza media del prodotto considerato. Magazzini industriali 13
Selettività bassa alta Indice di accesso alto basso - live storage - catasta - drive-in -scaffali mobili - automatizzati - scaffalature servite da carrelli a forche Magazzini industriali 14
Nel caso di magazzini automatizzati, quando siano state definite la potenzialità ricettiva e la potenzialità di movimentazione, rimane definito, a parità di gestione operativa, un IA ideale: esso è quello in grado di saturare le due potenzialità contemporaneamente. Se l allocazione di UdC di dimensioni uniformi è casuale, la potenzialità di movimentazione = 120(pallet/h) la potenzialità ricettiva = 13500 (pp) il magazzino operi su 2 turni/giorno per 20 giorni/mese, si ha: Magazzini industriali 15
IA 120 16 1 1 = = 0,124 = 2,84 = 34,1 1 ideale 13500 giorno mese anno Fissate la potenzialità ricettiva e di movimentazione il sistema è in grado di garantire 34 rotazioni/anno. Se i prodotti stoccati avessero una rotazione media superiore (ad es. 36 rot./anno), il sistema potrebbe garantire la rotazione di 120 16 20 12 36 postazioni pallet all anno. = 12800 I prodotti saturerebbero quindi la potenzialità di movimentazione del sistema prima di quella ricettiva. Magazzini industriali 16
Layout ottimo per magazzini tradizionali Si considerano due tipologie di layout: longitudinale, con i corridoi a servizio delle scaffalature disposti perpendicolarmente al fronte del magazzino; trasversale, con i corridoi disposti parallelamente alla zona di carico/scarico del magazzino. I/O I/O Magazzini industriali 17
Nel primo i carrelli hanno una maggiore varietà di percorsi ed evitano così il forzato passaggio per il corridoio centrale e quindi eventuali problemi di congestione del traffico se operano molti carrelli contemporaneamente. Nel secondo caso, a parità di UdC contenute viene sfruttata meglio l area disponibile (supposta di forma rettangolare) in quanto non prevede corridoi di collegamento lungo il lato più lungo. I due tipi di layout sono in pratica equivalenti: la scelta si effettua analizzando quale dei due si adatta meglio ai vincoli dimensionali del fabbricato. Magazzini industriali 18
Se non si considera alcun vincolo dimensionale, la geometria ottimale è quella che riduce la percorrenza attesa dei carrelli per la movimentazione delle UdC. Ipotesi: il magazzino ha pianta rettangolare, con fronte U e profondità V, di superficie A=U V; il punto di input/output delle unità di carico è posizionato centralmente sul fronte del magazzino; ci sia equiprobabilità di accesso ai vani; le UdC sono movimentate mediante cicli semplici (ad ogni immissione o prelievo sono imputate tutte le manovre necessarie, non sono previsti cicli combinati con immissione e prelievo). Magazzini industriali 19
Sia r la percorrenza attesa per ciascuna UdC corrispondente a due cicli semplici (somma di due viaggi di andata e due viaggi di ritorno). Il percorso medio totale è dato dalla somma del percorso lungo il fronte del magazzino per accedere al corridoio desiderato e del percorso lungo il corridoio per accedere al vano (layout longitudinale). L ipotesi di equiprobabilità di accesso ai vani (distribuzione uniforme di probabilità degli accessi) semplifica il calcolo: il valor medio del percorso, in entrambi i casi, è la media aritmetica tra percorso massimo e percorso minimo. Magazzini industriali 20
Il segmento percorso dal carrello lungo il fronte del magazzino misura mediamente U/4, mentre il segmento percorso perpendicolarmente al fronte del magazzino misura in media V/2. U V V/2 I/O U/4 Magazzini industriali 21
Si ottiene: ( U 4 + V 2) = U V r = 4 + 2 ed essendo A=U V: r = U + 2 ( A U ) La percorrenza attesa risulta minimizzata (a parità di area occupata) se dr du V = 2A = 0 1 = 0 U = 2A 2 U A U = A 2 U = 2 Magazzini industriali 22
Il risultato finale è quindi: U=2V Il risultato ottenuto è valido sia per layout di tipo longitudinale sia per layout di tipo trasversale: confrontando queste due configurazioni, si nota che non cambiano le due componenti di percorso ma solamente la sequenza con cui vengono percorse. Magazzini industriali 23
Nel caso di posizioni diverse del punto I/O si ha: 1,5 1 Punto I/O uniformemente distribuito nel fronte U andata attesa: U/3 + V/2 rapporto ottimale: U=1,5V I/O 1 Punto I/O nel vertice del fronte U 1 andata attesa: U/2 + V/2 rapporto ottimale: U=V I/O Magazzini industriali 24
Esempio: scelta magazzino Gestione di circa 6500 Euro-pallet. Sono possibili tre soluzioni che prevedono diversi tipi di magazzino in locazione a lotti minimi di 2500m 2. Opzione A: magazzino a scaffalature tradizionale altezza utile edificio: 7,5m canone annuo di locazione 50 /m 2 3 europallet per vano con altezza max 1,5m carrelli a montante retrattile con larghezza min corridoio 2,6m e altezza max di sollevamento forche 5,5m Magazzini industriali 25
Opzione B: magazzino intensivo a scaffali alti altezza utile edificio: 12,5m canone annuo di locazione 61 /m 2 3 europallet per vano con altezza max 1,5m carrelli trilaterali con larghezza min corridoio 1,7m e altezza max di sollevamento forche 11m Opzione C: magazzino con mensole tipo drive-in altezza utile edificio: 5,5m canone annuo di locazione 45 /m 2 5 colonne di europallet per vano larghezza corridoio 3,5m massimo 3 livelli di pallet Magazzini industriali 26
Per ogni lotto si terrà conto di un area riservata alle operazioni di allestimento ordini e spedizione. Si ipotizza di riservare una percentuale costante pari al 20%. Si dovrà calcolare l area relativa a ciascun modulo tenuto conto di un franco di 100mm per le soluzioni A e B tra pallet adiacenti, tra pallet e montante e di un ingombro di 100mm per i montanti. Successivamente si calcolerà il numero di livelli per ogni modulo; per le soluzioni A e B: Nl = int altezza UdC + altezza utile franchi + spessore corrente Magazzini industriali 27
Si può ipotizzare un franco tra pallet e corrente di 150mm e uno spessore del corrente pari a 100mm. Si otterrà così il numero di pallet per modulo: n. pallet/modulo = n. livelli n. fronti n. pallet/vano Si può poi calcolare UtS: UtS = n. pp/mod superficie modulo Si consiglia di verificare se il mezzo di trasporto interno impiegato è in grado di raggiungere l altezza dell ultimo pallet. Magazzini industriali 28
Soluzione A Lunghezza: 0,1+1,2+2,6+1,2+0,1=5,2m Larghezza: 0,1 4+0,8 3+0,1=2,9m Magazzini industriali 29
Area di stoccaggio del modulo unitario: 5,2 2,9 = 15,08 m 2 Nl = 7,5 int = 1,5 + 0,15 + 0,1 4 livelli Verifica. Essendo il primo livello sul piano di calpestio, tenuto conto degli ulteriori tre livelli di pallet (pari a 1,75 3 m) e dello spessore dell ultimo corrente (0,1m) si ha che l altezza totale da raggiungere è 5,35m < 5,5m (altezza max di sollevamento forche) Magazzini industriali 30
Calcolo di UtS: n. pallet/modulo = 4 livelli 2 fronti 3 pallet/vano = 24pp/mod UtS = 24 pp/mod 1,59 pp/m 2 15,08 m /mod 2 Magazzini industriali 31
Soluzione B Lunghezza: 0,1+1,2+1,7+1,2+0,1=4,3m Larghezza: 0,1 4+0,8 3+0,1=2,9m Magazzini industriali 32
Tabella riassuntiva: Lunghezza unitario numero totale pallet 1,20 2 2,40 corridoio 1,70 1 1,70 franchi 0,10 2 0,20 Totale 4,30 Larghezza unitario numero totale pallet 0,80 3 2,40 franchi 0,10 4 0,40 montanti 0,10 1 0,10 2,90 Area 4,30 2,90 12,47 Altezza 12,50 n. livelli n. fronti pallet/fronte pallet 1,50 7 2 3 correnti 0,10 franchi 0,15 42 pallet/modulo UtS 3,37 pallet/m 2 Magazzini industriali 33
Soluzione C 3,5 Lunghezza: 0,1+0,8 5+3,5+0,8 5+0,1=11,7m Larghezza: 0,1 2+1,2=1,4m Magazzini industriali 34
Tabella riassuntiva: Lunghezza unitario numero totale pallet 0,80 10 8,00 corridoio 3,50 1 3,50 franchi 0,10 2 0,20 Totale 11,70 Larghezza unitario numero totale pallet 1,20 1 1,20 montanti 0,10 2 0,20 1,40 Area 11,70 1,40 16,38 Altezza 5,50 n. livelli n. fronti pallet/fronte pallet 1,50 3 2 5 correnti 0,10 franchi 0,15 30 pallet/modulo UtS 1,83 pallet/m 2 Magazzini industriali 35
Si tratta infine di confrontare le tre soluzioni da un punto di vista economico. Il costo per pallet è calcolato come il rapporto tra canone annuo di locazione e numero massimo di pallet stoccabili (area in locazione UtS). Ad esempio 250000 /anno costo/pall et = 2 5000m 1,59 pp/m 31 /pp anno 2 Magazzini industriali 36
Costo per pallet pallet totali 6500 UtS m2 area di m 2 area totale m 2 area in /m 2 /anno pallet stoccaggio (+20%) locazione annuo locazione stoccabili /pallet A 1,59 4.084 4.901 5000 50,00 250.000,00 7.958 31 B 3,37 1.930 2.316 2500 61,00 152.500,00 8.420 18 C 1,83 3.549 4.259 5000 45,00 225.000,00 9.158 25 La soluzione preferibile è la B secondo questo criterio. Tuttavia è bene rilevare che il sistema di movimentazione associato a tale soluzione determinerà dei tempi di movimentazione maggiori. Magazzini industriali 37