CORSO DI SISTEMI DI MOVIMENTAZIONE E...

M.Lupi,"Sistemi di Movimentazione e Stoccaggio", A.A. 2010-11, Univ.di Pisa, Polo della Logistica di Livorno

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CORSO DI SISTEMI DI MOVIMENTAZIONE E

STOCCAGGIO

Anno Accademico: 2010/11

Università di Pisa - Polo della Logistica di Livorno –

Corso di Laurea in Economia e Legislazione dei Sistemi

Logistici

Docente: Marino Lupi

PRESENTAZIONE CORSO


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La logistica è la disciplina che ha come fine quello di ottimizzare le

procedure di acquisizione, produzione e distribuzione di beni e

servizi, , e delle relative informazioni, con l’ obiettivo fondamentale

di offrire un elevato livello di servizio ai clienti a costi contenuti.

Definizione Logistica (una delle tante)

Attualmente si tende a distinguere:

La logistica degli approvvigionamenti: essa si svolge "a monte"

degli impianti di produzione e consiste nella ottimizzazione della

gestione dei rifornimenti, di materie prime e componenti, in

funzione del piano di produzione dell'impresa.

La logistica interna è quella che si svolge all’interno degli

impianti di produzione: consiste nella ottimizzazione dei processi

di ricevimento, stoccaggio e produzione dei materiali da lavorare.


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La logistica distributiva si svolge “a valle” degli impianti di

produzione e “a monte” del mercato: consiste nell’ottimizzazione

del rifornimento dei punti di vendita o della consegna diretta al

cliente finale.

In questa schematizzazione, la logistica degli approvvigionamenti e

la logistica della distribuzione sono indicate, unitamente, come

logistica esterna.

Con riferimento ai processi logistici di approvvigionamento e

distribuzione dei beni, il trasporto merci, comunemente inteso, è una

parte della logistica.


4

Nell’analisi dei sistemi di trasporto merci (trasporti

“esterni”) distinguiamo:

- Unità di carico

- Unità di trasporto

- Pallet

- Contenitore

- Cassa Mobile

- Semirimorchio

- Autoarticolato, autotreno

- Trasporto combinato strada-ferrovia

- Trasporto Stradale

- Trasporto Ferroviario

- Trasporto Aereo

- Trasporto Marittimo


5

- Unità di

movimentazione

- Carrello frontale

- Trattore a ralla

- Multitrailer

- Carrello Cavaliere (“Straddle Carrier”)

- Impilatore (“Reach stacker”)

- Gru a portale (“transtainer”)

- Gru portuale per contenitori (“ship-to-

shore gantry crane”, “Portainer”)


6

6

EUROPA A 27 STATI –Traffico merci - Spostamenti in Europa

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EU27 Performance by Mode for Freight Transport

1995 - 2007

billion tonne-kilometres

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400

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1400

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2000

2200

1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007

Road Sea Rail Inland Waterw ay Pipeline Air


7

EU energy consumption in thousands of tons of oil equivalent per unit of traffic (1 tonkm or 10 pkm) -source European Commission, year 2006 (source: EC)

Rail 0.019

Inland navigation 0.034

Road 0.116

Aviation 0.899

Maritime 0.004

SISTEMI DI TRASPORTO E LORO CONSUMO ENERGETICO


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SISTEMI DI TRASPORTO E LORO SICUREZZA IN EUROPA

Numero di morti in incidenti nell’UE - anno 2006 (fonte Commissione Europea)

Strada 43000

Ferrovia (*) 1370

Aereo 47

Nave n.d.(*) 25 in collisioni, 7 in deragliamenti, 360 presso passaggi a livello, 953 in investimenti, 25 in altre maniere


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SISTEMI DI TRASPORTO E LORO SICUREZZA IN EUROPA

Total revenue equivalent tonnkm in billions(1 eq. tonnkm = 1 tonkm or 10 pkm) by mode - source European Commission, year 2006

Numero di morti in incidenti per tonkmequivalenti percorse nell’UE, anno 2006

valore indice

Strada 2.608 16,49 2.035

Ferrovia 482 2,84 351

Aereo 58 0,81 100


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L’intermodalità, ossia la combinazione ottimale dei vari modi di

trasporto nella catena del viaggio fra l’origine e la destinazione, è

considerata attualmente la soluzione per l’ottimizzazione del

trasporto merci (nell’ambito dell’Unione Europea).

Forti investimenti, in tutta Europa, per invertire, o perlomeno

arrestare, il trend di crescita della percentuale di traffico stradale:

sia per il trasporto delle merci (soprattutto), sia per il trasporto

delle persone.


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INTERMODALITA’ ECONOMICA

(concetto- rappresentazione schematica)

D

Co

sto “

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Co

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inte

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Costo

O

Trasferimento

dell’unità di

carico


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Contenitore : Cassa

speciale per il trasporto

merci, rinforzata,

sovrapponibile che può

essere trasbordata

orizzontalmente o

verticalmente

La cassa mobile(“swap body”) è un unità

di carico, per il trasporto

di merce, utilizzata nel

trasporto combinato

strada-ferrovia, non è

impilabile

12


13

Semirimorchio

su carro

ferroviario a

tasca fissa

Altre unità di carico intermodali


14

Semirimorchio su carro ferroviario a tasca mobile

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15

carico/scarico

scorrimento

stoccaggio

Sezione

trasversale di

un terminale

STRADA-

ROTAIA

Tre binari

operativi.

Quattro corsie

di stoccaggio

15

Corsie di

scarico/carico

e di scorrimento

esterne alle rotaie

della gru.

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00

2.

16

Schema di un terminale strada-rotaia: fascio di presa e consegna; due

moduli gru (con due gru a portale ciascuno) con tre binari operativi

ciascuno, fascio di appoggio per l’attesa dei treni arrivati che devono

essere scaricati o che caricati sono in attesa di partire.

Tre binari operativi

-corsie di scorrimento

-corsie di carico/scarico

-rotaia del “transtainer”

- vie di stoccaggio

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17

Domanda di movimentazione:

Tonnellate annue movimentate

Numero treni

“blocco”

giornalieriNumero di unità di

carico (container,

casse mobili) da

movimentare per

giorno.

Offerta di movimentazione:

Gru per “modulo” (due nella figura della slide precedente)

Capacità di una gru a portale: 20-25 tiri/ora

Capacità di una gru frontale: circa 10 movimenti/ora


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Schema di un terminal contenitori marittimo

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19

Il modello utilizzato è il modello a coda singola con più “server”.

Coda all’ingresso di un terminal marittimo

(LATO MARE)

Navi che si servono del

terminale

Navi in attesa in rada

Banchine di accosto


20

Il tempo medio di “attraversamento del sistema” o di “soggiorno nel

sistema” (“sojourn time”).

Calcolo:

Il tempo medio di attesa in coda (ossia il tempo medio di attesa in

rada prima di potersi accostare alla banchina, “waiting time”).

Il valore del tempo di attesa in coda sotto il quale stanno il 90%

degli utenti.


21

Il modello utilizzato è di nuovo il modello a coda singola con più

“server”.

Coda all’ingresso di un terminal marittimo

(LATO TERRA)

Autotrasportatori che si

servono del terminale

Veicoli in attesa di

essere serviti

Cancelli di ingresso


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Il tempo medio di “attraversamento del sistema” o di “soggiorno nel

sistema” (“sojourn time”).

Calcolo:

Il tempo medio di attesa in coda (ossia il tempo medio fra quando un

veicolo si accoda e quando inizia ad essere servito).

Il valore del tempo di attesa in coda sotto il quale stanno il 90%

degli utenti.

Nell’ambito dei sistemi di movimentazione ai terminal marittimi

devono essere menzionate delle particolari unità di movimentazione i

cosiddetti “Automated Guided Vehicle” (AGV). Gli AGV sono

veicoli a funzionamento automatico, ossia senza guidatore.

Terminali marittimi automatizzatiF

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Il primo utilizzo degli AGV per movimentare i contenitori ad un

terminal marittimo si è avuto, nel 1993, al “Delta Terminal” di

Rotterdam che è gestito dall’ “European Container Terminal” (ETC).

Vedremo che questo tipo di veicolo è stato utilizzato, e sviluppato,

prima per le movimentazioni relative alla logistica interna.

24

Gli AGV del “Delta Terminal” sono equipaggiati con un motore diesel e

trasmissione idraulica (per i veicoli più recenti è stata utilizzata la

trasmissione elettrica).

Ogni veicolo può

trasportare 1

contenitore da 40

piedi, oppure 2 da

20.

24


25

Layout del terminal container di Altenwerder del porto di Amburgo

(è uno dei più moderni terminali marittimi per contenitori del

mondo). E’ gestito dalla Hamburger Hafen und Logistik AG

(HHLA).

Fonte: http://www.hhla.de


26

Sistemi di movimentazione nella logistica

interna- Carrelli elevatori frontali

- Carrelli elevatore a forche retrattili

- Carrelli elevatori trilaterali

Tipi di carrelli

industriali

- Carrelli magazzinieri o commissionatori

Automated guided vehicle

(AGV)

- Guida ottica

- Guida magnetica

- Guida laser

- Magnet-Gyro guidance


27

Sistemi di movimentazione

operanti su percorsi fissi

- Sistemi non motorizzati

- Sistemi motorizzati

- Sistemi

motorizzati

- Dispositivi di movimentazione fissi

- Dispositivi di movimentazione mobili, ma vincolati

- Dispositivi di movimentazione mobili e svincolabili


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Sistemi di stoccaggio delle unità di carico nei

magazzini

Tipologia

di

stoccaggio

delle unità

di carico

Sovrapposizione diretta delle u.c.

(catasta)

Scaffalature

Scaffalature bifronti di tipo

tradizionale

Scaffalature dinamiche a

gravità.

Scaffalature mobili ad alto

indice di utilizzazione

volumetrica.

Scaffalature automatizzate

dotate di trasloelevatori.

Scaffalature drive-in (drive-

through)

Disposizione delle unità di carico nelle scaffalature

Esempi di

modulo

unitario

100

130

90

140

Modulo unitario di un magazzino: il più piccolo elemento che

replicato permette di ottenere l’intera struttura del magazzino

Il coefficiente di utilizzazione

superficiale di un magazzino:

unità di carico immagazzinabili

per metro quadro di area di

stoccaggio.


30

I tempi fissi sono quei tempi, uguali per

tutti i cicli, che sono indipendenti dalla

localizzazione del vano.

I tempi variabili sono quelli che invece

dipendono dalla localizzazione del

vano.

Unità di movimentazione in un magazzino: tempi di

ciclo e potenzialità di movimentazione

Tempo di ciclo semplice = tempo fisso + tempo variabile

di un unità di movimentazione


31

punta

sempliceciclo

m ct

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×=

2

36008

“Troughput”

Capacità di

movimentazione di

un’unità di carico in un

magazzino (si esprime

generalmente in termini

giornalieri)


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“Layout” ottimale di un magazzino

Il problema che ci si pone è

quello di determinare il “layout”

ottimale di un magazzino: in

modo da ridurre il tempo medio

di movimentazione delle unità di

carico.

In base al calcolo, e alla posizione del punto di input-output, risulta

che il rapporto ottimale delle due misure è:2

UV =


33

Dimensionamento di un magazzino per lo stoccaggio di

unità di carico pallettizzate.

Dati:

- Potenzialità ricettiva richiesta (n. di pallet da stoccare)

- Dimensioni delle unità di carico pallettizzate

- Movimentazione massima giornaliera di unità di

carico richiesta (“troughput”, ossia immissioni +

prelievi)

Determinare:

- Unità di movimentazione da utilizzare

- Superficie del Magazzino, sue dimensioni, numero

di corridoi

- La capacità di movimentazione “offerta” deve

essere superiore alla “domanda” di movimentazione


34

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Magazzini automatizzati serviti da trasloelevatori

I criteri di progettazione di

questi magazzini, costituiti da

sistemi di stoccaggio basati su

scaffalature bifronti

automatizzate, sono simili a

quelli visti per i magazzini

tradizionali serviti da carrelli a

forche. Nel senso che, per

esempio, anche in questo caso il

calcolo della capacità di

movimentazione si basa sui

tempi di ciclo delle varie

operazioni, distinguendo la parte

variabile da quella fissa.

Inoltre bisogna avere presente

che questi magazzini hanno uno

sviluppo in altezza notevole


35

Capacità di movimentazione di un trasloelevatore

Al fine della determinazione della capacità di movimentazione di

un trasloelevatore sono stati individuati due vani che sono

rappresentativi di tutta la scaffalatura.

I punti rappresentativi della scaffalatura hanno le seguenti coordinate

51

LX P = OIP HHy /

3

1

3

21

+=

LX P3

22

= OIP HHy /3

1

5

12

+=


36

9,0semplice ciclo di tempo 2

3600×

×

=oraria

semplicicicliC

“throughput”Coefficiente di riduzione che

tiene conto di fenomeni di punta

Capacità (potenzialità) del trasloelevatore si esprime, generalmente

in termini orari:


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Dimensionamento di un magazzino automatico dotato

di traloelevatori.

Dati:

- Potenzialità ricettiva richiesta (n. di pallet da stoccare)

- Dimensioni delle unità di carco pallettizzate

- Movimentazione massima oraria di unità di

carico richiesta (“troughput”, ossia immissioni +

prelievi)

Determinare:

- Dimensioni del magazzino, numero di corridoi

e dei trasloelevatori

- La capacità di movimentazione “offerta”

deve essere superiore alla domanda di

movimentazione


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Le diapositive che vengono illustrate a lezione sono messe a disposizione degli studenti sul sito: http://www2.ing.unipi.it/~a006048/

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