Napoli 10 – 11 AprileNapoli 10 – 11 Aprile

LO SVILUPPO DELLE RETI LOGISTICHE:

INNOVAZIONE E

NUOVE OPPORTUNITÀ PER LE IMPRESE

COOPERATIVE

Control & Software DivisionIng. Raffaele Maccioni

confederazione cooperative italiane

Progettazione ed Ottimizzazione delle Progettazione ed Ottimizzazione delle

risorse: il ruolo della SIMULAZIONE risorse: il ruolo della SIMULAZIONE

nell’abbattimento dei costi di nell’abbattimento dei costi di

investimento e di gestioneinvestimento e di gestione

Uno sguardo agli argomentiUno sguardo agli argomenti

Modelli e simulazione

Esempi ricavati da casi reali per mostrare l’utilizzo tipico ed i

vantaggi della simulazione.

Gli esempi sono stati opportunamente semplificati al fine di

concentrare l’attenzione sui i concetti.

Alcuni suggerimenti per condurre con successo progetti di

simulazione.

SIMULARESIMULARE

… consente, tramite un MODELLO,

di interpretare il funzionamento di un sistema

reale o di una sua parte.

La simulazione…

SIMULARESIMULARE

La simulazione…

… consente di interagire

con il sistema virtuale come se fosse reale e

valutarne le performance (analisi what-if)

SIMULARESIMULARE

… tipicamente è caratterizzato da:

parametri e grandezze che variano nel tempo

(dinamico)

Il sistema (magazzino, porto, piattaforma…)

fenomeni di natura casuale

A p ril 7 , 2 0 0 3

n° colli (t)

ritardo

SIMULARESIMULARE

… costituisce una RAPPRESENTAZIONE del

sistema:

in grado di esplicitarne il funzionamento nel

tempo

in grado di interpretare

la casualità

Il Modello…

Un Primo EsempioUn Primo Esempio

ESEMPIOESEMPIODimensionamento Dimensionamento

Sistema per la Sistema per la spedizionespedizione

ESEMPIOESEMPIODimensionamento Dimensionamento

Sistema per la Sistema per la spedizionespedizione

Caso1: dimensionamento sistema spedizioniCaso1: dimensionamento sistema spedizioni

Uscite associate a destinazioni

Scatole arrivanoAl sistema con frequenza variabile nel tempo.

Ogni collo ha unaDestinazione assegnata

operatori

Caso1: dimensionamento sistema spedizioneCaso1: dimensionamento sistema spedizione

dimensionare il numero di risorse (numero)

dimensionare il sistema nastri (lunghezza dorsali)

valutare l’eventuale intasamento del sistema

Trovare un compromesso tra dimensionamento

del sistema e numero di operatori impegnati

Caso1: dimensionamento sistema spedizioneCaso1: dimensionamento sistema spedizione

Caso1: dimensionamento sistema spedizioneCaso1: dimensionamento sistema spedizione

Scenario Numero

Operat.

Utilizzo Accumulo

Dorsale Sx (media / max)

Accumulo

Dorsale Dx

(media /max)

1 4 99.3% 28.3 / 32 9.8 / 18

2 5 94.8% 9.5 / 19 2.6 / 5

3 6 79.4% 0.1 / 0 0.08 / 0

modello Simulazione –progettazione - DSSmodello Simulazione –progettazione - DSS

La simulazione è uno strumento per la

progettazione ed un supporto alla

operatività (decision support system).

Tanto più importante quanto più il sistema

è COMPLESSO e/o COSTOSO ma non solo.

Simulazione –progettazione - DSSSimulazione –progettazione - DSS

La complessità di un sistema è legata sia

alla complessità logica / funzionale ma

anche ai volumi ed alle quantità in gioco.

La complessità molto spesso è “nascosta”

nella DINAMICA di un sistema.

Simulazione –progettazione - DSSSimulazione –progettazione - DSS

La progettazione in genere influenza i costi

complessivi della realizzazione di un sistema di

pochi punti percentuali rispetto i costi complessivi

ma….

...ne determina in modo decisivo :

– costi realizzativi

– costi di esercizio

– tempi e costi di commissioning

– affidabilità

il modelloil modello

A partire dal sistema reale, o da un suo progetto - si crea il modello identificando input - output - “fatti” di interesse che il modello deve interpretare.

Modello

Processo reale / progetto Modello

Il modelloIl modello

Modello

Num. Op. Tempi carico Freq. Arrivo Etc.

Input

tempi attesa tempi lavorazione costi Etc.

Output(variabiliDecisionali)

il modelloil modello

Quanti più e quanto più complessi

sono i fenomeni di interesse del

nostro processo tanto più complesso

sarà il modello che lo descrive

Nel modellizzare spesso si è costretti a

scegliere un compromesso tra

complessità del modello e grado di

accuratezza dei suoi output

Il modelloIl modello

Alcuni esempi di cosa può essere simulato

Una rete di distribuzione

Un singolo centro distributivo

Magazzini manuali o automatizzati

Impianti con sorter

Una linea produttiva

Call center

La Supply chain

Tipologie di sistemiTipologie di sistemi

Sistemi di natura continua: sono caratterizzati dal fatto che lo stato del sistema cambia continuamente nel tempo (il livello in un tanica, la temperatura in un surriscaldatore, etc).

Sistemi di natura discreta: sono caratterizzati dal fatto di poter essere descritti mediante eventi che accadono in precisi istanti (ogni 5 secondi una scatola avanza di un cella sul nastro trasportatore). I cambi di stato del sistema avvengono in precisi istanti.

continui / discreti

Tipologie di sistemiTipologie di sistemi

Modelli di natura deterministica: descritti da leggi fisiche – empiriche, etc - in cui non intervengono elementi casuali. Esempio: il processo di carico in cui arriva un oggetto ogni 75 secondi ed il carico dura 60 secondi

Modelli di natura stocastica: input del sistema sono caratterizzati da casualità che influenzano lo stato del sistema ad un preciso istante. Esempio: : il processo di carico in cui arrivo e/o tempo di carico non sono costanti.

deterministici / stocastici

Tipologie di sistemiTipologie di sistemi

Modelli statici: in questi modelli il tempo non ha un ruolo. Il sistema viene considerato a regime, quindi non ho transitori nel tempo per le variabili di stato.

Modelli dinamici: il tempo ha un ruolo fondamentale, il modello è in grado di interpretare le variazioni delle variabili al contorno e degli stati del sistema introducendo la DINAMICA.

DISCRETI - DINAMICI - STOCASTICI

Perchè modelli stocasticiPerchè modelli stocastici ? ?

… La dinamicità e la variabilità influenzano in

modo significativo il funzionamento dei sistemi.

Non catturare tali aspetti implica il perdere

importanti informazioni sul sistema, ciò:

impedisce una completa comprensione del

comportamento del sistema

implica la perdita di opportunità per un buon

utilizzo delle risorse.

Perché modelli stocastici ?Perché modelli stocastici ?

… consideriamo il caso di una semplice

operazione di carico di un mezzo.

Arrivo BOX Da caricare in media1 box ogni 75 secondi

Processo di carico(Media 60 secondi/ Box)

Perchè modelli stocastici ?Perchè modelli stocastici ?

CASO Frequenza

Arrivo box

Tempo

carico

1 75 sec. 60 sec.

2 Random media 75 sec. 60 sec.

3 Random media 75 sec. Norm (60,15)

4 Random media 75 sec. Random media 60 sec.

… 4 diversi scenari con stessi valori medi

Perchè modelli stocastici ?Perchè modelli stocastici ?

… I risultati di una simulazione di 360 ore

La Simulazione: la storiaLa Simulazione: la storia

Anni addietro a simulazione era abbastanza costosa: giustificata campo militare e aerospaziale o comunque da grosse multinazionali.

L’evoluzione tecnologica hw e sw ha reso la simulazione uno strumento utilizzabile da moltissime aziende e con elevati ritorni dell’investimento

La Simulazione: la storiaLa Simulazione: la storia

Gli ambienti di simulazione si sono evoluti fino ad essere sofisticati e potenti software caratterizzati da programmazione grafica ed animazione, corredati da tools per l’analisi di dati e l’interfacciamento ad altre applicazioni .

La simulazione è passata dall’ambiente prettamente accademico agli ambienti operativi e si annovera tra gli strumenti di progettazione ed analisi

un caso: distribuzione merciun caso: distribuzione merci

Distributore di merci

Nord-ovet

centro

Nord-est

sud

Modello: Posizione Magazzini Tipologie di mezzi Tempi di carico/scarico Tratte Arrivo ordini Logiche di gestione

un caso: distribuzione merciun caso: distribuzione merci

Parametri per analisi WHAT-IF

posizione magazzini

tipologie mezzi

volumi merce

Obiettivo: costi trasporto tempi per evasione ordini utilizzo magazzini