Corso di Gestione dei Processi Logistico Produttivi Facoltà di Ingegneria LA PROGETTAZIONE DEL MAGAZZINO Ing. Alessandro Creazza Ricercatore C-log Università C. Cattaneo LIUC Centro di Ricerca sulla Logistica 1 ASPETTI GENERALI DI PROGETTAZIONE ELEMENTI BASE DI PROGETTAZIONE analisi dei flussi fisici potenzialità di movimentazione analisi delle giacenze potenzialità ricettiva SITUAZIONE DI RIFERIMENTO stoccaggio su scaffalature a celle a singola profondità UdC pallettizzate monoarticolo (intere o smezzate ) nella zona stoccaggio non si effettua picking
POTENZIALITÀ DI MOVIMENTAZIONE IN INPUT DATI STORICI SUL RICEVIMENTO MERCI EVOLUZIONE PREVISTA DELLE ESIGENZE (caratteristiche delle UdC; dimensioni dei lotti in ricevimento; entità dei flussi) MODALITÀ DI GESTIONE DELLE OPERAZIONI DI STOCCAGGIO PREVISIONE FLUSSI IN INPUT 3 POTENZIALITÀ DI MOVIMENTAZIONE IN OUTPUT DATI STORICI SUL PRELIEVO MERCI EVOLUZIONE PREVISTA DELLE ESIGENZE (evasioni ordini : UdC intere vs. UdC per picking) MODALITÀ DI GESTIONE DELLE OPERAZIONI DI PRELIEVO PREVISIONE FLUSSI IN OUTPUT 4
POTENZIALITÀ RICETTIVA DATI STORICI SULLE GIACENZE DEGLI ARTICOLI e/o DEGLI AGGREGATI EVOLUZIONE PREVISTA DELLE ESIGENZE (dimensione della gamma di articoli; entità delle giacenze per articolo o aggregato;...) MODALITÀ DI ALLOCAZIONE DELLE UdC POTENZIALITÀ RICETTIVA 5 PROGETTAZIONE DEI MAGAZZINI TRADIZIONALI SITUAZIONE DI RIFERIMENTO la zona di stoccaggio è costituita da scaffalature bifronte con celle a singola profondità UdC pallettizzate monoarticolo i mezzi di movimentazione sono carrelli a forche (contrappeso, a montante retrattile, bilaterale, trilaterale) il numero di carrelli non è vincolato al numero di corridoi non si effettua picking nella zona stoccaggio sono noti i valori richiesti di PR e PM 6
PROGETTAZIONE DEI MAGAZZINI TRADIZIONALI SCHEMA DI PROGETTAZIONE FASE 1 PROGETTAZIONE DEL LAYOUT (dimensionamento statico: potenzialità ricettiva) FASE DETERMINAZIONE DEL NUMERO DI CARRELLI (dimensionamento dinamico: potenzialità di movimentazione) NB: esistono interrelazioni tra fase 1 e fase (es.: scelta del layout che minimizza la percorrenza attesa) 7 PROGETTAZIONE DEI MAGAZZINI TRADIZIONALI FASE 1 - POTENZIALITÀ RICETTIVA 1. SCELTA DELLA TIPOLOGIA DI LAYOUT E POSIZIONAMENTO DEI PUNTI DI INPUT E DI OUTPUT. DETERMINAZIONE DELLA SUPERFICIE DELLA ZONA DI STOCCAGGIO dimensionamento del singolo vano di stoccaggio numero di livelli di stoccaggio dimensionamento del modulo unitario determinazione della superficie necessaria 3. DETERMINAZIONE DELLA FORMA OTTIMALE 4. DIMENSIONAMENTO DELLA ZONA DI STOCCAGGIO numero di corridoi numero di colonne di vani potenzialità ricettiva effettiva 8
PROGETTAZIONE DEI MAGAZZINI TRADIZIONALI VINCOLI NELLA PROGETTAZIONE DEL LAYOUT I II III IMPOSTI DAI MEZZI DI MOVIMENTAZIONE altezza massima di sollevamento delle forche larghezza minima dei corridoi... IMPOSTI DALLA CONFORMAZIONE DELL EDIFICIO altezza utile edificio (sottotrave) dimensioni massime in pianta (per l area di stoccaggio) posizione pilastri di sostegno della copertura carichi specifici massimi ammissibili (N/m )... DI ADEGUAMENTO ALLE NORME DI SICUREZZA 9 TIPOLOGIE DI LAYOUT LONGITUDINALE TRASVERSALE Corridoi di accesso se si considera lo stesso numero di corridoi minore interferenza dei mezzi di movimentazione all interno dei corridoi di accesso minore superficie occupata dai corridoi di accesso 10
TIPOLOGIE DI LAYOUT POSIZIONAMENTO CASO 1. L INGRESSO E L USCITA DALLA ZONA DI STOCCAGGIO COINCIDONO IN UN UNICO PUNTO ZONA DI STOCCAGGIO ZONA DI STOCCAGGIO Esempi: transito attraverso unico portone/corridoio, interfacciamento con sistema di movimentazione fisso (convogliatore, ascensore,...) 11 TIPOLOGIE DI LAYOUT POSIZIONAMENTO CASO. LE POSIZIONI DI INPUT E DI OUTPUT SONO DISTRIBUITE LUNGO IL FRONTE DELLA ZONA DI STOCCAGGIO ZONA DI STOCCAGGIO Esempio: banchina ricevimento/spedizione con molti punti di accesso 1
NUMERO DI LIVELLI DI STOCCAGGIO Il numero massimo di livelli di stoccaggio (NL) del magazzino è funzione dell altezza massima di sollevamento delle forche del carrello ovvero dell altezza utile dell edificio (altezza sottotrave) NL : numero di livelli di stoccaggio in verticale 13 DIMENSIONAMENTO DEL MODULO UNITARIO MODULO UNITARIO = elemento che replicato consente di riprodurre l intera zona di stoccaggio P LC P L* LC : larghezza corridoio L* : luce interna del vano + spessore montanti Area del modulo unitario 14
DIMENSIONAMENTO DEL MODULO UNITARIO ESEMPIO IPOTESI : UdC pallettizzate per cella (europallet), carrello a montante retrattile 1350 700 1350 1900 Area del modulo unitario : 1,9m x (1,35 +,7 + 1,35)m 10, m 15 COEFFICIENTE DI UTILIZZAZIONE SUPERFICIALE CUS = Numero diudc stoccate Area del modulo unitario [UdC/m ] ESEMPIO IPOTESI : scaffalature bifronti, UdC pallettizzate per cella (europallet), carrello a montante retrattile, 5 livelli di stoccaggio verticali 5 CUS = = 1,95 UdC/m 10, 16
SUPERFICIE IN PIANTA DELLA ZONA DI STOCCAGGIO A = PR CUS [m ] 17 FORMA OTTIMALE DELLA ZONA DI STOCCAGGIO Nell ipotesi di : - utilizzo di cicli semplici - equiprobabilità di accesso ai vani - percorsi rettilineari in pianta - scaffalatura descritta come dominio continuo A = U x V V è possibile determinare il rapporto ottimale tra la larghezza (U) e la profondità (V) della zona di stoccaggio mediante la minimizzazione della percorrenza attesa (A+R) del mezzo di movimentazione U 18
FORMA OTTIMALE DELLA ZONA DI STOCCAGGIO Il valore atteso del percorso di andata e ritorno (P) dalla posizione di è : collocato nel centro del fronte collocato nel vertice del fronte distribuito lungo il fronte V/ V/ V/ U/4 U/ U/3 P= (U/4 + V/) P= (U/ + V/) P= (U/3 + V/) 19 FORMA OTTIMALE DELLA ZONA DI STOCCAGGIO Il valore minimo del percorso di andata e di ritorno dal punto di è ottenuto derivando la seguente relazione : Percorrenza attesa (A+R) : P = U + k V dp du = 0 U A d + k U du = 0 1 k A U = 0 U k = OTT V OTT 0
FORMA OTTIMALE DELLA ZONA DI STOCCAGGIO Rapporti ottimali tra le due dimensioni della zona di stoccaggio (U e V) PUNTO AL CENTRO DEL FRONTE : PUNTO IN UN VERTICE DEL FRONTE : DISTRIBUITO NEL FRONTE : U = OTT V OTT U OTT = V OTT U = 1,5 OTT V OTT collocato nel centro del fronte 1 collocato nel vertice del fronte 1 distribuito lungo il fronte 1 1,5 1 1 PROGETTAZIONE DEI MAGAZZINI TRADIZIONALI FASE - POTENZIALITÀ DI MOVIMENTAZIONE 1. DETERMINAZIONE DEL TEMPO MEDIO DI CICLO SEMPLICE. DETERMINAZIONE DEL NUMERO DI CARRELLI NECESSARI PER SODDISFARE LA POTENZIALITA DI MOVIMENTAZIONE DI PROGETTO 3. DETERMINAZIONE DELLA POTENZIALITA DI MOVIMENTAZIONE EFFETTIVA
TEMPO MEDIO DI CICLO SEMPLICE TCS = TVCS + TF CS [s] P TV CS = + V O S V V U P = + k V NL 1 S = H P = PERCORRENZA ATTESA DI A+R IN PIANTA [m]; S = PERCORRENZA ATTESA DI SALITA / DISCESA DELLE FORCHE [m]; V O = VELOCITÀ DI TRASLAZIONE ORIZZONTALE DEL CARRELLO [m/s]; V V = VELOCITÀ DI SALITA / DISCESA DELLE FORCHE [m/s]; N.B. Nell ipotesi che le velocità di salita e discesa con o senza carico siano uguali 3 POTENZIALITÀ DI MOVIMENTAZIONE Potenz. movimentazione di un singolo carrello : PM CAR = FU 3600 T CS [cs / h] FU = FATTORE DI UTILIZZAZIONE DEL CARRELLO (pause operatori, disponibilità del carrello, Numero carrelli necessari : Potenzialità effettiva di movimentazione : PM PM RICHIESTA CAR N CAR PM CAR (arrotondato all intero superiore) 4