Unità 3 Magazzini industriali...

Impianti Industriali Magazzini industriali

© 2005 Politecnico di Torino 1

Unità 3Magazzini industriali

Impianti industriali

2

Magazzini

Magazzini industriali

Gestione scorte

Picking



3

Obiettivi

Conoscere le principali tipologie di magazzini industriali e le relative applicazioni

Definire le tecniche di gestione scorte e i modelli di calcolo più diffusi

Illustrare le tecniche per il picking nei magazzini e i mezzi utilizzati

Unità 3Magazzini industriali

Magazzini



5


Introduzione

Sistemi di immagazzinamento

tradizionali o meccanizzati

magazzini automatici

magazzini per udc di piccole dimensioni

Arrivo e spedizione dei materiali

Progettazione di un magazzino

Terziarizzazione

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Obiettivi

Illustrare la necessità e gli scopi dei magazzini in ambito industriale

Conoscere i principali sistemi di immagazzinamento, sia di tipo tradizionale sia automatizzato

Individuare i criteri di scelta tra le varie tipologie

Individuare i sistemi di carico e scarico dei materiali dai mezzi di trasporto

Apprendere gli elementi di base per la progettazione di un magazzino



Introduzione


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Scopi dei magazzini

Riserva dei materiali

Conservazione

Razionale disposizione dei materiali



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Importanza dei magazzini

Peso economico

Spazio

Esigenze di funzionalità

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Tipologie o destinazione

Depositi di fabbrica



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magazzino materie prime

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magazzino materie primeraggruppamento dell’intera gamma di MP necessarie per l’impianto



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magazzino semilavorati

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magazzino semilavoratiinteroperazionale



15




magazzino semilavoratiinteroperazionalesvincola le stazioni del sistema produttivo tra loro

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magazzino prodotti finiti



17





magazzino prodotti finitiriceve la produzione dello stabilimento

18





magazzino prodotti finitiriceve la produzione dello stabilimentoè il primo anello dei depositi distributivi



19


Depositi distributivi

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depositi centrali



21



depositi centrali

depositi periferici

22



depositi centrali

depositi periferici

centri di Distribuzione (CE.DI)



23



depositi centrali

depositi periferici

centri di Distribuzione (CE.DI)

transit point (cross docking)

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Modalità di arrivo e partenza

Tratto da A. Monte, Elementi di Impianti Industriali, Ed. Cortina

IN OUT



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Aree funzionali

Banchine di ricevimento merce

26

Aree funzionali


Aree di ricevimento merce



27

Aree funzionali


Area stoccaggio u.d.c


28

Aree funzionali



Area allestimento ordini (picking)

e imballaggio




29

Aree funzionali




e imballaggio

Area spedizione


30

Aree funzionali




e imballaggio

Area spedizione


Banchine di spedizione



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Indici e parametri di prestazione

Ricettività

32


Ricettività

R [u.d.c.]



33


Ricettività

R [u.d.c.] Numero di u.d.c. stoccabili a magazzino

34


Ricettività


Selettività



35


Ricettività


Selettivitàu.d.c. o voci direttamente accessibili

R o numero voci complessivesI =

36


Ricettività


Selettività

[%]u.d.c. o voci direttamente accessibili




37


Ricettività


Selettività

[%]

Coefficiente di sfruttamento o utilizzazione superficiale

u.d.c. o voci direttamente accessibili


38


Ricettività


Selettività

[%]




stoccaggioSsC

S=



39


Ricettività


Selettività

[%]


[%]



stoccaggioSsC

S=

40


Ricettività


Selettività

[%]


[%]

Sstoccaggio = superficie del magazzino occupata dalle udc [m2]



stoccaggioSsC

S=



41


Ricettività


Selettività

[%]


[%]

Sstoccaggio = superficie del magazzino occupata dalle udc [m2]

S= superficie totale dell’area di stoccaggio [m2]



stoccaggioSsC

S=

42


Coefficiente di sfruttamento o utilizzazione volumetrico



43



[%]stoccaggioV

VC

V=

44



[%]

Vstoccaggio= volume del magazzino occupato dalle udc [m3]

stoccaggioV

VC

V=



45



[%]


V= volume totale della zona di stoccaggio [m3]

stoccaggioV

VC

V=

46



[%]



Potenzialità di movimentazione (throughput)

stoccaggioV

VC

V=



47



[%]




PM [u.d.c/ora]

stoccaggioV

VC

V=

48



[%]




PM [u.d.c/ora]

numero di u.d.c. “movimentabili” nell’unità di tempo

stoccaggioV

VC

V=



49


Indice di rotazione delle merci

50



transitoURI

G=



51



Utransito= uscite nel periodo T [m3, UDC, ecc.]

transitoURI

G=

52




G= giacenza media nel periodo T [m3, UDC, ecc.]

transitoURI

G=



53





Indice di durata

transitoURI

G=

54





Indice di durata

transitoURI

G=

1D

R

II

=



55





Indice di durata

Giorni di copertura

transitoURI

G=

1D

R

II

=

56





Indice di durata

Giorni di copertura

GG

R

GCI

=

transitoURI

G=

1D

R

II

=

GG= giorni lavorativi/T





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Tradizionali o meccanizzati

Magazzini automatici

Magazzini per udc di piccole dimensioni




60

Classificazione

Magazzini per u.d.c. pallettizzate



61

Classificazione


magazzini materie prime

62

Classificazione



magazzini prodotti finiti



63

Classificazione




Magazzini per u.d.c. di piccole dimensioni

64

Classificazione





magazzini per il picking



65

Classificazione






magazzini per il kitting

66

Classificazione







Magazzini statici



67

Classificazione







Magazzini statici

la posizione dell’u.d.c. non cambia tra l’istante di presa in carico e di prelievo

68

Classificazione







Magazzini statici


Magazzini dinamici



69

Classificazione







Magazzini statici


Magazzini dinamici

la posizione dell’u.d.c. è variabile nel tempo

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Tipologie di impianti

Gli impianti di immagazzinamento o stoccaggio per unità di carico intere possono essere suddivisi nelle seguenti tipologie:

magazzini statici

catasta

scaffalature tradizionali

scaffalature passanti

magazzini dinamici

magazzini a scaffali mobili

magazzini automatici o intensivi



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Catasta

Magazzino statico

Tratto da Caron, Marchet , Wegner, Impianti di movimentazione e stoccaggio, HOEPLI

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Catasta

Magazzino statico

Udc sovrapponibili




73

Catasta

Magazzino statico

Udc sovrapponibili

Semplicità, riconfigurabilità


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Catasta

Magazzino statico

Udc sovrapponibili


Elevati coefficienti di sfruttamentosuperficiali/volumetrici




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Catasta

Magazzino statico

Udc sovrapponibili



Selettività = 1


76

Catasta

Magazzino statico

Udc sovrapponibili



Selettività = 1

Basso costo della ricettivitàTratto da Caron, Marchet , Wegner, Impianti di

movimentazione e stoccaggio, HOEPLI



77

Catasta

Magazzino statico

Udc sovrapponibili



Selettività = 1

Basso costo della ricettività

Bassa potenzialità di movimentazione a causa spostamentisupplementari per accesso alle u.d.c.


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Scaffalature tradizionali

Scaffalature con ripiani di sostegno udc accessibilida entrambi i lati



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Selettività = 1

80



Selettività = 1

Nessun vincolo sulla politica di prelievo



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Selettività = 1


Tipologia di carrelli e prestazioni del magazzino

82



Selettività = 1



Aumentando la larghezza dei corridoi diminuisce lo sfruttamento superficiale



83



Selettività = 1



Aumentando la larghezza dei corridoi diminuisce lo sfruttamento superficiale

Aumentando l’altezza delle scaffalature aumenta lo sfruttamento volumetrico

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85


Alcune denominazioni


CORRENTI

MONTANTI

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Posizionamento dei pallet



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Cantilever per barre o tubi

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Scaffalature passanti

Prevedono l’utilizzo di scaffalature di sostegno pallet



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Lo stoccaggio avviene sul lato lungo per consentire il passaggio del carrello

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Drive in



91




Drive in Carico e scarico dallo stesso lato

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logica LIFO



93





logica LIFO

Drive through

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logica LIFO

Drive through Carico e scarico da lati opposti



95





logica LIFO


logica FIFO

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logica LIFO


logica FIFO

Coefficienti di sfruttamento volumetrici maggiori rispetto alla catasta grazie alla possibilità di elevarsi in altezza, sino a circa 6-7 m



97





logica LIFO


logica FIFO

Coefficienti di sfruttamento volumetrici maggiori rispetto alla catasta grazie alla possibilità di elevarsi in altezza, sino a circa 6-7 m

Selettività = 1

98





99

Magazzini dinamici

I magazzini dinamici consentono di aumentare l’utilizzazione dello spazio movimentando le udc ogli scaffali, in modo da ridurre al minimo lo spazio per i corridoi di movimentazione

Possono essere del tipo:

gravità o live storage

con carrello di trasferimento

100

Magazzini dinamici

A gravità o Live storage



101

Magazzini dinamici


utilizzo di scaffalature dotate di scaffalature o rulliere inclinate con pendenze max del 3-4 %, lunghezze corsie sino a 15-18 m, altezze sino a circa 10 m

102

Magazzini dinamici


utilizzo di scaffalature dotate di scaffalature o rulliere inclinate con pendenze max del 3-4 %, lunghezze corsie sino a 15-18 m, altezze sino a circa 10 m

coefficienti di sfruttamento volumetrici maggiori rispetto alla catasta e al magazzino passantegrazie alla possibilità di elevarsi maggiormente in altezza



103

Magazzini dinamici

coefficienti di sfruttamento superficiali maggiori rispetto agli scaffali passanti, grazie alla possibilità di eliminare del tutto i corridoi di accesso

104

Magazzini dinamici


gestione FIFO



105

Magazzini dinamici


gestione FIFO

selettività = 1

106

Magazzini dinamici


gestione FIFO

selettività = 1

hanno un costo di realizzazione elevato



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Magazzini dinamici


Tratto da A. Monte, Elementi di Impianti Industriali,

Ed. Cortina

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Magazzini dinamici


possibilità di utilizzo per contenitori di piccole dimensioni



109

Magazzini dinamici

Con carrello di trasferimento


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Magazzini a scaffali mobili

Sistema di scaffalature scorrevoli



111



Elevato sfruttamento superficiale e volumetrico grazie alla bassa incidenza di corridoi

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Determinano la presenza di scaffalature e sistema di movimentazione contemporaneamente



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Hanno un basso indice di selettività e unapotenzialità di movimentazione

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Costo di realizzazione e di manutenzione elevati



115






Costo di realizzazione e di manutenzione elevati

Utilizzate solo per applicazioni particolari

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117


Possibilità di utilizzo per materiali di piccole dimensioni con scaffalature movimentate manualmente




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Definizioni

Gli impianti di stoccaggio automatici prevedono l’utilizzo di macchinari automatici per la movimentazioni dei materiali

Sono anche denominati “intensivi”, con riferimento all’elevato grado di utilizzo dello spazio, oppure “autoportanti” con riferimento alla doppia funzione delle scaffalature, qualora esse oltre allo stoccaggio sostengano anche le pareti e la copertura del fabbricato

120

Componenti principali

I principali elementi costituenti un magazzino automatico sono:

i trasloelevatori

le scaffalature

i sistemi di movimentazione o trasportatori per udc

i sistemi di trasmissione delle informazioni e dei comandi

i sistemi di gestione hw e sw

la componente civile (fondazioni, pavimentazione, copertura, ecc.)

i sistemi di protezione antincendio

gli impianti generali



121

Vista complessiva


122

Trasloelevatore

Il trasloelevatore è costituito da:

una/due colonne verticali

un telaio scorrevole verticalmente su cui è disposto l’attrezzo per la movimentazione delle udc dallescaffalature

una trave inferiore di supporto della macchina

una rotaia a pavimento, due ruote per la traslazione e ruote di contrasto



123

Trasloelevatore

una trave superiore, una rotaia e ruote di scorrimento per mantenere l’equilibrio verticale della macchina

motori elettrici per l’azionamento dei diversi movimenti e relative apparecchiature

124

Trasloelevatore

Massime velocità di movimento:

traslazione 4 m/s

sollevamento 2 m/s

Tratto da A. Monte, Elementi di Impianti Industriali,

Ed. Cortina



125

Trasloelevatore: esempio

126

Tipologie di trasloelevatori

Trasloelevatore mono-colonna Trasloelevatore bi-colonna



127

Scaffalatura autoportante

Tale tipo di soluzione si utilizza per altezze comprese tra 15 e 40 m

128

Scaffalatura autoportante: esempio



129

Sistemi per il cambio di corsia


130

Sistemi di gestione e controllo

O PC IND.O PC IND. O PC IND.

Tratto da A. Monte,

Elementi di Impianti Industriali, Ed. Cortina




132


Magazzini per



133


Magazzini perpicking

134


Magazzini perpicking

kitting



135


Magazzini per

Operatore verso materiali

picking

kitting

136


Magazzini per


l’u.d.c. rimane ferma mentre l’operatore si muove ed effettua i prelievi

picking

kitting



137


Magazzini per



scaffalature

picking

kitting

138


Magazzini per



scaffalature

cassettiere

picking

kitting



139


Magazzini per



scaffalature

cassettierescaffali mobili (dinamici)

picking

kitting

140


Magazzini per



scaffalature


Materiali verso operatore

picking

kitting



141


Magazzini per



scaffalature



l’operatore rimane fermo mentre il materiale viene portato alla postazione di prelievo

picking

kitting

142

Magazzini per



scaffalature




caroselli (dinamici)


picking

kitting



143


Magazzini per



scaffalature




caroselli (dinamici)

miniload

picking

kittingrefilling

144


Caroselli verticali




145


Caroselli orizzontali


146


Miniload



147

Esempio di magazzino intensivo




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Banchine

Qualora i materiali vengano trasportati via strada o via ferrovia, il carico e lo scarico dei materiali avviene in determinate posizioni, di solito di interfaccia con i magazzini

Tali posizioni possono essere attrezzate con diversi implement, per facilitare le operazioni e vengono denominate banchine

150

Banchine

Le banchine hanno lo scopo di velocizzare l’attività dei mezzi di trasporto, in particolare:

garantire lo stesso livello tra il pianale del mezzo (autocarro o carro ferroviario) e il piano di scorrimento dei mezzi di trasporto (es. carrelli elevatori)

guidare la sistemazione delle udc nel mezzo

sigillare la bocca di carico del mezzo rispetto al fabbricato



151

Disposizione delle banchine

Tratto da A. Monte,Elementi di Impianti Industriali,

Ed. Cortina

152

Pedana livellatrice



153

Portale coibentato


154

Tunnel mobile




156

Dati per il progetto di un magazzino

Caratteristiche dei prodotti (settore merceologico, caratteristiche fisiche, ecc.)

Tipo di unità di carico (dimensioni, pesi, confezioni, imballi, supporti, ecc.)

Classificazione e gestione articoli (ABC, FIFO, periodi e livelli di stoccaggio, andamenti della domanda, ecc.)

Livelli di servizio (tempi evasione ordini (ordinari e urgenti), quantità di ordini/giorno, tipi di ordini, picking, quantità di clienti, errori ammessi, danneggiamenti ai prodotti)



157


Indici caratteristici previsti (rotazione, utilizzazione, selettività, movimentazione, ecc.)

Potenzialità, automazione e flessibilità del sistema di movimentazione e stoccaggio

Sistemi di gestione delle informazioni (informatizzazione, codifica e lettura dei prodotti, ecc.)

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Modalità di ricevimento e spedizione dei prodotti

Vincoli urbanistici, territoriali e legislativi

Budget economico

Previsioni sulla domanda futura e sulle politiche aziendali

Politiche di immagine



159

Criteri di progettazione dei magazzini

Raccolta dati (questionari, schede informative, ecc.)

Indice di selettività richiesto

Caratteristiche dei materiali:

scelta dei mezzi di contenimento (es. unità di carico)

tipi di materiali da immagazzinare

quantità immagazzinate

frequenze di movimentazione

analisi ABC incrociate

Individuazione delle possibili soluzioni di magazzino adottabili

160

Analisi ABC incrociata

Sistemi di immagazzinamento per unita di carico intere in funzione delle quantità di materiale a stock e delle frequenze di movimentazione

A

Drive in

Catasta

Catasta

Gravità

Trasloelevatori

con scaffali a gravità

o a doppia profondità

B

Compactus

Drive in

Scaffali serviti da

trilaterali

Grav ità

Gravità

Scaffali serviti da

trilaterali

Trasloelevatori con

scaffali in

C

Scaffali serviti da

carrelli o da

transpallet

Compactus

Scaffali serviti da carrelli

semplice profondità

QUANTITA ’ A

STOCK

FREQUENZA

MOVIMENTAZ.

C B A A/B/C



161

Criteri di progettazione dei magazzini

Scelta della soluzione che:

massimizza Cs, Cv

minimizza i costi di investimento e gestione

Scelta mezzi di movimentazione idonei

Definizione layout

Definizione delle modalità di gestione operativa (es. picking, sistemi di trasmissione informazioni)

Progettazione impianti generali (elettrico, antincendio, condizionamento, ecc.)

Disposizione razionale dei materiali all’interno delle scaffalature




163

Definizioni

Esternalizzazione:

Terziarizzazione:

cessione ad aziende esterne di attività operative

cessione ad aziende esterne di attività di servizi, con responsabilità completa su una parte del processo

164

Il JIT e la terziarizzazione

Affidamento a terzi delle attività di approvvigionamento dei materiali occorrenti agli stabilimenti produttivi



165



Immagazzinamentodei componenti

166




Trasporto dei componenti



167




Trasporto dei componenti

Alimentazione dei componenti fino ai posti di lavoro

168


Affidamento a terzi delle attività di distribuzione dei prodotti finiti ai clienti




169



Prelievo di prodotti di più aziende


170




Immagazzinamento di prodotti di più aziende




171





Ricevimento direttodegli ordini


172






Preparazione di spedizionimultiprodotto




173






Preparazione di spedizionimultiprodotto

Consegne ai clienti in tempi ristretti


174

La terziarizzazione (o outsourcing)

Consente di ridurre il numero dei magazzini dei produttori



175



Razionalizzare il trasporto delle merci

176




Ottimizzare la supply chain in termini di tempi e costi



177





Per attuare ciò serve:

178






Il corretto funzionamento del flusso delle merci



179







Un puntuale e tempestivo scambio di informazioni far clienti, terzisti e produttori

180







Un puntuale e tempestivo scambio di informazioni far clienti, terzisti e produttori

Sistemi informatici denominati Enterprise ResourcePlanning (ERP) che informano e controllano in tempo reale tutte le aziende coinvolte nel medesimo flusso logistico

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