Introduzione
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graduale superamento dell’approccio “bottom-up” per pervenire
all’approccio “top-down” oggi prevalente. Secondo tale concezione è del
tutto inadeguato e particolarmente rischioso compiere scelte che
“subottimizzano” uno o più elementi del sistema produttivo separatamente
poiché tali scelte possono essere molto spesso incompatibili fra di loro.
Vengono cosi’ superati i vecchi metodi di gestione indirizzati quasi
esclusivamente all’ottimizzazione del processo produttivo, senza tenere
conto delle effettive richieste del mercato. In quest’ottica, per garantire
sempre maggiore attenzione alle esigenze del cliente e alle sue richieste in
termini di quantità, qualità e diversificazione del prodotto, si è avuta una
graduale evoluzione delle tecniche di gestione e controllo produzione,
passando dal MRP al MRP II e quindi all’ERP.
Il problema principale è sempre stato ed è quello di rendere
disponibile quanto richiesto nei tempi e nelle quantità previste cercando di
contenere i costi entro limiti accettabili. Per raggiungere gli obiettivi fissati
è dunque indispensabile cercare di anticipare le esigenze del mercato,
sviluppando un sistema di previsione della domanda che riesca a stimare
quanto sarà richiesto dal mercato durante un prefissato periodo in modo da
ben determinare il fabbisogno di materie prime, il dimensionamento dei
magazzini e consentire una programmazione della produzione che
garantisca all’azienda la competitività nel mercato.
Introduzione
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Lo sviluppo di un sistema di previsione della domanda in grado di
interagire con tutte le funzioni aziendali è dunque un aspetto di notevole
importanza strategica per un’azienda perché punto di partenza per il
corretto funzionamento di tutti i sistemi di gestione, siano essi di tipo Push
o ancora meglio di tipo Pull.
Scopo del presente lavoro è di illustrare come un sistema di
previsione della domanda interagisce con le principali funzioni aziendali,
analizzando le caratteristiche e i principi di funzionamento dei più noti
sistemi previsionali.
In tale ambito sarà dimostrato come un sistema di previsione della
domanda basato sull’impiego di una rete neurale garantisca una netta
diminuzione dell’errore medio di previsione e quindi, in generale, una
migliore gestione dei processi produttivi.
Tale scopo sarà raggiunto mediante una procedura di selezione
dell’architettura di rete che meglio approssima l’andamento della domanda
del codice in esame, tra tutte quelle che un’analisi parametrica eseguita sul
codice fornisce come risultato, e successivamente testato su tre casi
aziendali.
Introduzione
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Un’analisi complessiva dei risultati ottenuti, servirà infine ad
evidenziare la presenza di eventuali caratteristiche comuni nella domanda
dei codici della stessa tipologia di prodotto al fine di facilitare
l’aggregazione di prodotti simili per un’unica previsione comune nella
nuova ottica della pianificazione integrata dei fabbisogni .
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1 L’Evoluzione delle tecniche di
pianificazione dei fabbisogni
1.1 Introduzione
In questo capitolo vengono presentate le tecniche che permettono,
una volta elaborato il Piano Principale di Produzione (MPS), la gestione di
tutte le operazioni di pianificazione di sottoassiemi, componenti e materie
prime che compongono il prodotto finito.
La gestione dei materiali si propone tre obbiettivi fondamentali:
1. Garantire la disponibilità del materiale
2. Contenere l’investimento del capitale
3. Contenere i costi logistici
La massa dei materiali presenti in azienda è un investimento da cui ci
si aspetta redditività. Il flusso di materiale va opportunamente regolato e
gestito al fine di conseguire questa redditività.
Capitolo I : L’evoluzione delle tecniche di pianificazione dei fabbisogni
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Il tipo di gestione adottata è quindi innanzitutto funzione del
consumo dei materiali, del loro costo e della loro utilità per l’azienda che li
utilizza. Consumi, costi e benefici dei materiali dipendono a loro volta dalla
loro tipologia e da alcune loro caratteristiche che occorre analizzare poi per
stabilire il tipo di gestione più opportuna.
L’obiettivo di fondo, in questo caso, è quello di tendere a far
coincidere le giacenze con il fabbisogno di breve periodo, senza avere
quindi immobilizzi, neppure per brevi periodi.
Esistono fondamentalmente due categorie di metodi che si fondano
su ipotesi di base diametralmente opposte: metodi di gestione “a
fabbisogno” (metodi “pull”) e metodi di gestione “a scorte” (metodi
“push”).
1.2 Cenni sulle tecniche di gestione della
produzione Push e Pull
La gestione della produzione Push si pone come obiettivo quello di
determinare ed eseguire tutte le azioni relative alla produzione in anticipo
rispetto ai fabbisogni che si possono presentare, dando importanza
strategica alla previsione dei fabbisogni e alla gestione dei magazzini
prodotti finiti e materie prime. Il sistema è caratterizzato da un anticipo
dell’ingresso dei materiali in fabbrica allo scopo di garantire il tempo di
Capitolo I : L’evoluzione delle tecniche di pianificazione dei fabbisogni
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consegna richiesto dal mercato, utilizzando sistemi di previsione della
domanda; se le previsioni si dimostrano errate il fabbisogno deve essere
coperto dalle scorte che hanno come effetto principale quello di ridurre i
tempi di attesa del mercato.
Le tecniche di tipo Pull sono invece caratterizzate da una gestione
della produzione regolata dalle richieste che di volta in volta si possono
presentare. La produzione è “tirata” da valle del processo produttivo e
l’ingresso dei materiali in fabbrica è regolato dagli ordini acquisiti. In linea
di principio un sistema gestionale di tipo Pull attribuisce importanza scarsa,
se non nulla, ai sistemi di previsione della domanda e di gestione delle
scorte mentre considera determinante una corretta gestione degli ordini a
portafoglio.
Se si definiscono:
P: tempo di attraversamento di un prodotto
comprensivo dei tempi di approvvigionamento, fabbricazione,
assemblaggio (lead time);
D: tempo di consegna ovvero intervallo
compreso tra il momento in cui il cliente ordina un prodotto e il
momento in cui gli è consegnato;
è possibile caratterizzare i sistemi di gestione Push e Pull nel
seguente modo:
Capitolo I : L’evoluzione delle tecniche di pianificazione dei fabbisogni
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Push:
P
D
1 !
;
Pull:
1
D
P
δ
.
La Figura 1.1 è esplicativa della necessità, per un metodo di gestione
della produzione Push, di un buon sistema di previsione della domanda per
coprire l’aliquota del tempo di attraversamento non coperto dal tempo di
consegna.
P
D
Prod. su prev.
P
Gest. ordini
D
Figura 1.1: Produzione su ordine (Push) e su commessa (Pull)
È evidente come il sistema Pull sia preferibile al Push nel caso si
riesca a ridurre il tempo P a valori inferiori al tempo di consegna D,
attraverso interventi che ottimizzino il processo produttivo, per la ridotta
importanza data alle previsioni che in questo caso non saranno interessate ai
materiali da approvvigionare, ma solo alla definizione della corretta
Capitolo I : L’evoluzione delle tecniche di pianificazione dei fabbisogni
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capacità produttiva degli impianti con innegabili vantaggi legati ad una più
snella gestione delle scorte che, al limite, potranno tendere a zero. Nella
realtà anche i sistemi di tipo Pull non potranno prescindere da un’analisi dei
fabbisogni futuri e da una corretta gestione dei magazzini che saranno
strutturati come buffer di semilavorati a valle di ogni fase del processo
produttivo.
A margine delle considerazioni svolte sulle caratteristiche dei due
sistemi di gestione della produzione, è necessario accennare sottolineare
che, nella maggioranza dei casi, è possibile operare con sistemi misti di tipo
Push-Pull.
Se è auspicabile avere un tempo di attraversamento inferiore rispetto
a quello di consegna per ottenere una minore dipendenza dalle previsioni e
per ridurre gli immobilizzi di scorte, non sempre questo obiettivo è
realmente raggiungibile e dunque si può pensare di mantenere una logica
Push fino ad un certo punto del processo produttivo e di gestire le fasi
rimanenti secondo un procedimento di tipo Pull.
Il punto di contatto tra i due sistemi di gestione dei materiali si
definisce cerniera e la sua determinazione, all’interno dell’intero sistema
produttivo, è di particolare importanza per la necessità di posizionarla
quanto più a valle è possibile tenendo comunque in considerazione i vincoli
relativi ai tempi di attraversamento, di consegna e alla gestione del buffer
Capitolo I : L’evoluzione delle tecniche di pianificazione dei fabbisogni
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semilavorati che è indispensabile mantenere almeno in corrispondenza del
punto appena definito.
Tra i sistemi tipicamente Push i più importanti sono sicuramente
l’MRP e l’MRPII le cui caratteristiche di base saranno trattate nei seguenti
paragrafi.
1.3 MATERIAL REQUIREMENTS PLANNING
(MRP)
Con la sigla MRP (“Material Requirements Planning”), si intende
definire l’insieme delle procedure formali che permettono di determinare
cosa, quanto e quando produrre di un bene cercando di massimizzare il
livello di servizio al mercato e di minimizzare gli immobilizzi di scorte
(LEVY, 1992). Con il MRP si decide il piano di produzione del prodotto
finale, e solo in seguito si stabilisce la produzione, l’acquisto dei
componenti, elencati nella distinta base.
Perché il sistema sia efficace, bisogna verificare continuamente la
validità di alcune informazioni, cioè :
ξ il piano di produzione del prodotto finale: si tratta dell’input
informativo da cui dipendono tutte le decisioni successive;
ξ la distinta base: essa deve essere dettagliata per ogni prodotto e
per ogni modello che di esso viene offerto sul mercato;
Capitolo I : L’evoluzione delle tecniche di pianificazione dei fabbisogni
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ξ il livello attuale delle scorte di ogni componente;
ξ il tempo di approvvigionamento o di produzione, a seconda si
tratti di particolari realizzati da terzi o in economia;
ξ il programma di assemblaggio: esso consente di stabilire l’esatto
momento in cui una determinata voce deve essere disponibile per
non compromettere il piano di produzione. Questa informazione è
utile sia in fase di stesura dello scheduling, sia per misurare la
capacità produttiva disponibile, dato uno specifico mix di
produzione;
ξ il lancio in ordine ai singoli centri di produzione;
ξ costi standard: essi servono per calcolare il capitale circolante
investito in scorte e il costo industriale di eventuali modifiche del
prodotto.
Vediamo più nel dettaglio quali sono le informazioni necessarie e le
fasi di implementazione per un sistema MRP.
DATI DI INGRESSO SISTEMA
L’input fondamentale del sistema sono i dati provenienti dal Piano
principale di produzione - MPS (Master Production Schedule) – in cui si
precisa quali prodotti si debbano costruire nell’arco di tempo definito come
orizzonte di pianificazione, in quali quantità e i loro tempi di
Capitolo I : L’evoluzione delle tecniche di pianificazione dei fabbisogni
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completamento. Esso è determinato direttamente o indirettamente in base a
ordini clienti e/o previsioni di vendita.
Oltre al MPS sono necessarie numerose informazioni di natura
tecnica e gestionale relative agli articoli oggetto di pianificazione e alle loro
relazioni strutturali. Dal punto di vista logico, cioè tenendo conto delle
funzioni aziendali che hanno la responsabilità di fornirle, le informazioni
necessarie possono essere suddivise in:
A. informazioni tecniche, suddivise ulteriormente in:
ξ informazioni anagrafiche di ogni codice (sia prodotto finito sia
componente), quali: codice, descrizione, unità di misura, provenienza
(acquisto o fabbricazione), coefficiente di scarto prodotto, ecc.;
ξ informazioni di struttura, che specificano i legami strutturali fra ogni
codice e i suoi componenti diretti di livello inferiore, quali: coefficiente
di impiego, condizioni di validità del legame di struttura (per esempio
la data fino alla quale il legame è valido), coefficiente di scarto
processo, ecc.;
B. informazioni gestionali, suddivise ulteriormente in:
ξ parametri “fissi“ , cioè indipendenti dall’elaborazione, quali per ogni
articolo: codice dei fornitori possibili, prezzo, costo standard, criteri di
lottizzazione;
ξ informazioni variabili da un’elaborazione alla successiva, che
descrivono la situazione del momento e lo stato di avanzamento degli
Capitolo I : L’evoluzione delle tecniche di pianificazione dei fabbisogni
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ordini in corso, quali: esistenza di ogni codice, quantità prenotata,
periodo in cui è prevista la consegna.
L’aggiornamento delle informazioni tecniche è compito del
sottosistema di gestione dati tecnici. L’aggiornamento delle informazioni
gestionali è compito di altri sottosistemi, tra i quali quello della gestione
delle scorte.
CALCOLO DEI FABBISOGNI E DETERMINAZIONE DEL
PIANO D’ORDINI – FASE 1
L’elaborazione di questa fase consiste nelle seguenti operazioni, da
eseguire nell’ordine:
determinazione dei fabbisogni netti per periodo,
determinazione del periodo di emissione degli ordini,
determinazione dei fabbisogni lordi di componenti.
a) Determinazione di fabbisogni netti per periodi
La prima operazione da svolgere è l’analisi e l’esplosione,
indipendentemente dal numero di impieghi che essi hanno, degli articoli, a
partire dai prodotti finiti verso i componenti elementari in modo da
consentire di trasferire tutti i fabbisogni degli articoli di livello superiore a
quelli di livello inferiore.
Capitolo I : L’evoluzione delle tecniche di pianificazione dei fabbisogni
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Si determina innanzi tutto la scorta disponibile dell’articolo in
esame. Essa è data dall’esistenza fisica diminuita della scorta di sicurezza e
della quantità prenotata, ovvero della quantità che anche se presente ancora
al magazzino non è più disponibile perché impegnata per l’evasione di
ordini precedenti.
SCORTA DIPONIBILE = ESISTENZA INIZIALE – SCORTA DI
SICUREZZA – QUANTITA’ PRENOTATA
I fabbisogni lordi dell’articolo in esame vengono quindi ridotti
progressivamente e a partire dal primo dei periodi in cui è suddiviso
l’orizzonte di pianificazione della quantità corrispondente alla scorta
disponibile fino all’esaurimento di quest’ultima o dei fabbisogni lordi.
L’operazione di riduzione dei fabbisogni lordi tiene anche conto di
eventuali ordini in corso (ordini aperti), sommando le quantità in ordine alla
scorta disponibile. Si considera inoltre una maggiorazione dei fabbisogni
lordi per tenere conto delle perdite previste di fabbricazione, per scarti o
altre ragioni. I fabbisogni che a questo punto rimangono ancora scoperti
sono fabbisogni netti.
FABBISOGNO NETTO = FABB. LORDO + FABB. MAGGIORATO
PER SCARTO - SCORTA DISPONIBILE - ORDINI APERTI
Capitolo I : L’evoluzione delle tecniche di pianificazione dei fabbisogni
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Nel corso della determinazione dei fabbisogni netti possono
verificarsi situazioni anomale come:
la scorta disponibile può risultare negativa: ciò significa che
l’esistenza fisica è inferiore alla scorta di sicurezza e/o alla quantità
prenotata; la quantità mancante è trattata come fabbisogno lordo,
relativo al primo periodo di pianificazione;
può verificarsi un fabbisogno netto prima della prevista
consegna di un ordine in corso: questa situazione poeterebbe
all’emissione di un ulteriore ordine, in contrasto con il dimensionamento
economico dei lotti. In tal caso il sistema segnala che l’ordine già
emesso deve essere sollecitato, ed assorbe il fabbisogno netto nella
quantità già in ordine.
I fabbisogni netti devono venire coperti da ulteriori ordini di
produzione o di acquisto. Tali ordini devono venire definiti in termini di:
quantità da ordinare, in base ai criteri di economicità di
approvvigionamento,
periodo di prevista disponibilità, in modo che la quantità
ordinata sia disponibile in tempo per coprire tutti i fabbisogni a cui essa
si riferisce,
periodo in cui le operazioni di approvvigionamento devono
essere iniziate affinché si concludano in tempo.
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