Tecniche decentralizzate per Supply Chain

 II 
 
Nel capitolo  III viene presentato  il modello matematico del sistema  multi‐
agente  su  cui  si basa questo  lavoro.  In particolare,  viene messo  in  risalto 
l’algoritmo della negoziazione, e vengono esposti alcuni teoremi necessari a 
definire alcune proprietà dell’algoritmo in questione. 
Il capitolo  IV è completamente dedicato all’analisi del comportamento del 
sistema, attraverso l’indice di costo definito nel capitolo III, nel momento in 
cui vengono variati i valori dei parametri di uno o più siti.  
Nel capitolo V vengono presentati i risultati dei confronti fra le performance 
dei vari sistemi ed eseguite  le simulazioni.  In particolare, è stato messo  in 
luce,  in  che  modo  diverse  politiche  relative  alla  scelta  dei  parametri 
possano influire sulle prestazioni dei singoli siti e dell’intero sistema. 
Il capitolo VI si apre con  la definizione di convergenza nelle  due  accezioni 
usate  in  questo  testo.  Vengono,  quindi,  ricercati  i  sistemi  per  cui  queste 
definizioni sono valide, e definite delle euristiche, per la ricerca di parametri 
da assegnare ai siti, che garantiscano una condizione di compromesso fra le 
esigenze locali, senza degradare complessivamente il sistema. 
Nel  capitolo  VII  è  affrontata  la  problematica  della modifica  del  layout,  e 
venono presentate le conclusioni di questo lavoro. 
 
  Capitolo I 
 
1 
 
Introduzione 
Il capitolo presenta  la definizione del  termine Supply Chain  e 
mette  in  luce  le  problematiche  relative  a  questo  tipo  di 
sistemi.  In  particolare  viene  introdotto  il  fenomeno  definito 
effetto “Bullwhip”. 
 
1. Definizione di Supply Chain e relative 
problematiche 
Negli  ultimi  anni  lo  scenario  economico  mondiale  ha  subito  radicali 
cambiamenti. Fenomeni quali la globalizzazione e lo sviluppo di nuovi mercati 
emergenti,  hanno  permesso  da  un  lato  l’emergere  di  una  competitività 
sempre  crescente,  dall’altro  la  possibilità  di  migliorare  le  performance 
aziendali  attraverso  una  politica  di  delocalizzazione  dei  sistemi  produttivi. 
L’attenzione sulla gestione ottimale dei sistemi produttivi è passata,quindi, dal 
controllo di produzione a  livello  locale al controllo  della coordinazione di un 
intera  catena  di  produzione  e  distribuzione.  Il  termine  Supply  Chain  indica, 
appunto, un sistema economico composto da vari soggetti che compongono 
una  catena  di  distribuzione,  con  lo  scopo  di  ottimizzare  la  consegna  di 
prodotti, servizi ed informazioni dal produttore al cliente finale.  
Ad  incentivare  lo  sviluppo di  sistemi produttivi basati  su  SC,  e  lo  studio dei 
fenomeni  legati  a  questi  sistemi,  sono  stati  diversi  aspetti,  tra  i  quali,  i  più 
rilevanti risultano essere: 
 ξ  Core competences 
Alcune  ricerche hanno mostrato  che un numero di  aziende ha ottenuto 
significanti miglioramenti rispetto alla concorrenza focalizzando la propria 
  Capitolo I 
 
2 
 
attenzione  verso  poche  competenze  definite  “Core  competences”,  e 
delegando  le competenze “non‐Core” ad altre aziende che  le posseggono 
come “Core”. 
 
 ξ  Previsioni a breve termine 
La  focalizzazione  sulle  “Core  competences”  permette  di  eliminare  parte 
dei  costi  fissi  che  andavano  ad  incidere  direttamente  sul  bilancio 
dell’azienda 
 
 ξ  I miglioramenti tecnologici richiedono alti investimenti 
Negli ultimi anni del 900  le multinazionali hanno  speso  la maggior parte 
delle  loro  risorse  economiche  in  investimenti  per  la meccanizzazione  e 
l’automazione  dei  propri  sistemi  produttivi.  Tuttavia  l’alto  tasso  di 
investimenti in questa direzione, spesso non è risultato proporzionale ad i 
benefici  introdotti  dalle  nuove  tecnologie.  L’elevato  numero  di  processi 
automatici  sperimentati  in  varie  realtà  aziendali  necessitava  infatti  di 
tecniche che permettessero di sfruttare in modo ottimale le nuove risorse 
a disposizione. 
 
 ξ  Supply Chain Management come  “core competences” 
Alcune  società,  come  ad  esempio  Howlettt‐Packard  (HP),  hanno 
riconosciuto  che  la  Supply  Chain  Management  è  una  propria  “core 
  Capitolo I 
 
3 
 
competences”.  Queste  società  si  sono  evolute  da  società  dedite  al 
“Business‐to‐Business” a società dedite al “Business‐to‐ consumer”. 
Ciò che ha contraddistinto queste società dalle altre è stato in primo luogo 
la  capacità  di  soddisfare  le  esigenze  di  mercato  in  modo  più  rapido 
rispetto  alle  altre  e  di  impostare  una  politica  di  differenziazione  del 
prodotto orientata alla soddisfazione del cliente.  
 
 ξ  Facilità nell’assemblaggio finale 
L’elevato tasso di automazione all’interno delle compagnie ha permesso di 
produrre  beni  sempre  più  standardizzati  e  quindi  più  facilmente 
interfacciabili  con  altri prodotti.  Sebbene  il  testing dei prodotti  finali  sia 
sempre necessario, sono sicuramente diminuiti  i costi ad essi associati ed 
è oggi più facile determinare la causa di un malfunzionamento del sistema 
piuttosto che prima. 
 
 ξ  Maggiore economicità nella distribuzione dei prodotti 
La delocalizzazione della produzione permette di  individuare quelle aree 
strategiche  in  cui  la  domanda  del  bene  risulta  essere  maggiore  e  di 
produrre tale bene proprio  in quelle aree geografiche, abbassando  i costi 
relativi al trasporto. 
  Capitolo I 
 
4 
 
 ξ  Information Technology 
A  partire  dalla  metà  degli  anni  ottanta  sono  stati  introdotte  delle 
implementazioni  del  cosiddetto  Enterprise  Resource  Planning  (ERP). 
Questo  sistema  viene  usato  come  mezzo  per  introdurre  un  nuovo 
paradigma di business,  che permetta al meglio  la  coordinazione dei vari 
siti  che  appartengono  alla  Supply  Chain  e  che  garantisca  rapidità  ed 
affidabilità  durante  lo  scambio  di  informazioni.  Nonostante 
l’implementazione di un sistema di questo tipo risulti molto complessa,  i 
suoi  vantaggi  sono  molti.  Tali  sistemi  infatti,  supportano  tutti  quei 
meccanismi di decisione manageriale come ad esempio  la gestione delle 
scorte,  la pianificazione della produzione e  le previsioni degli andamenti 
futuri dei mercati. 
 
 
 ξ  Internet ed il World Wide Web 
Il  World  Wide  Web  ha  permesso  a  molte  compagnie  di  raggiungere 
direttamente i consumatori. Le vendite attraverso la rete  sono ormai una 
percentuale  non marginale  delle  vendite  complessive  di  una  società,  e 
questo fenomeno assumerà entità sempre maggiori negli anni a venire. 
 
 
  Capitolo I 
 
5 
 
2.  L’effetto  “Bullwhip” 
Uno  degli  aspetti  che  ha  attratto maggiormente  l’attenzione  negli  ambienti 
accademici ed industriali è sicuramente l’effetto “Bullwhip”. 
Negli anni cinquanta l’economista Forrester condusse una serie di ricerche che 
rivelarono che  le variazioni della domanda vengono amplificate da un sito ad 
un altro andando dai siti a valle a quelli a monte della catena, cioè dal cliente 
al produttore delle materie prime. Dopo varie simulazioni, Forrester identificò 
la causa principale di questa amplificazione della variazione nella distorsione 
dell’informazione  che  avviene  nel  momento  in  cui  l’informazione  viene 
trasportata da un sito ad un altro. Il termine “effetto Bullwhip” venne coniato 
dai manager della Procter and Gamble, la compagnia produttrice dei pannolini  
Pampers.  I manager,  infatti, osservarono  che mentre  la domanda dei  clienti 
finali del prodotto era abbastanza costante nel tempo, gli ordini dei pannolini 
richiesti  dai  venditori  al  dettaglio  ai  loro  grossisti  subivano  consistenti 
fluttuazioni  nel  tempo.  Inoltre,  variazioni  ancora  maggiori  vennero 
sperimentate dagli ordini che i grossisti inviavano alla P&G.  
L’effetto  “Bullwhip”  è  uno  dei  maggiori  problemi  per  molti  fabbricanti, 
distributori all’ingrosso, e al dettaglio, poiché  l’aumento della variabilità negli 
ordini produce i seguenti effetti: 
1)  richiede un aumento del livello di quantità di beni presenti nel proprio 
magazzino  in modo da mantenere un  livello di servizio che soddisfi  i 
clienti. 
2)  Porta  ad  un  aumento  dei  costi  dovuti  all’immagazinamento  del 
maggior numero di unità presenti nei magazzini. 
  Capitolo I 
 
6 
 
3)  Può essere causa di un inefficiente uso delle risorse, sia da un punto di 
vista economico, sia da un punto di vista logistico. 
Per meglio  comprendere  l’impatto  dell’  effetto  “Bullwhip”  su  un  intera 
Supply Chain, si consideri il caso di un semplice sistema composto da due 
siti: un  rivenditore al dettaglio ed un  fabbricante.  Il  rivenditore, osserva 
l’andamento  della  domanda  dei  propri  clienti  e ordina delle quantità di 
beni al fabbricante. Per determinare quante unità di quel bene ordinare, il 
rivenditore deve fare delle previsioni sulla domanda futura dei suoi clienti. 
Generalmente, il rivenditore userà i dati relativi alla storia della domanda 
e attraverso qualche tecnica farà le proprie previsioni. 
Si  consideri  ora  il  fabbricante.  Questo,  osserva  la  domanda  del 
rivenditore,  ed  in  base  a  questa  invierà  gli  ordini  a  chi  gli  fornisce  le 
materie  prime.  Per  determinare  la  quantità  da  ordinare,  il  fabbricante 
dovrà  prevedere  la  domanda  del  rivenditore.  In molte  Supply  Chain,  il 
fabbricante, non ha accesso diretto alla domanda a cui viene sottoposto il 
rivenditore,  quindi,  deve  necessariamente  usare  gli  ordini  inviatigli  dal 
rivenditore  per  migliorare  le  sue  previsioni.  Se  gli  ordini  inviati  dal 
rivenditore al fabbricante sono  molto più variabili rispetto alla domanda a 
cui viene sottoposto il rivenditore, allora, i problemi relativi alla variabilità 
del  livello  di  beni  presenti  nel  magazzino  del  fabbricante,  saranno 
maggiori rispetto ai problemi  che sperimenterà il rivenditore.  
 
  Capitolo I 
 
7 
 
3.  Identificazione delle cause dell’effetto 
“Bullwhip” 
E’ chiaro che l’effetto “Bullwhip” può portare a significanti aumenti dei costi e 
di beni presenti in magazzino attraverso tutti i nodi della Supply Chain. Al fine 
di eliminare, o ridurre questo fenomeno, bisogna prima capire le sue cause. In 
particolare, sono state identificate 5 cause principali, che sono: 
previsione  della  domanda,  tempi  di  trasporto,  ordini  in  lotti,  scarsità  dei 
rifornimenti e la variazione dei prezzi. 
 
Previsione della domanda 
Si consideri nuovamente  l’esempio di una Supply Chain composta da due siti, 
che usano una qualche forma di previsione sulla domanda per determinare la 
quantità  di materia  prima,  o  beni  da  ordinare.  Una  politica  per  stabilire  il 
livello di unità in magazzino all’istante t, è data, ad esempio, dall’equazione: 
 
Dove  è  il  livello  di  unità  del magazzino  da  stabilire,    è  una  stima  della 
domanda  media,   è  la  varianza  dell’errore  sulla  previsione  e    è  un 
parametro scelto per stabilire il livello di servizio che si vuole soddisfare. 
Al fine di determinare  il  livello delle unità da  immagazzinare, ogni nodo deve 
prevedere sia la media della domanda, sia la varianza di tale domanda. Questa 
previsione  può  essere  fatta, mediante  diverse  tecniche  di  calcolo,  come  ad 
esempio,  la  media  mobile  o  l’approssimazione  esponenziale.  Nella  media 
  Capitolo I 
 
8 
 
mobile, la previsione della domanda è fatta in base alla media su dei campioni 
ritardati  di  p  istanti,  rispetto  al momento  in  cui  la  si  calcola.  La  previsione 
attraverso  l’approssimazione  dell’esponenziale,  è  invece  basata  sul  calcolo 
della media della domanda pesata  in base ad una  funzione esponenziale, da 
cui  il  nome.  Entrambe  le  tecniche,  poiché  basate  sulla  statistica,  e  quindi 
sull’incertezza, possono essere causa di una distorsione dell’informazione, che 
si propaga per l’intera catena. Queste tecniche vengono, inoltre, usate non in 
modo batch, ma  in modo ricorsivo, e quindi ad ogni istante viene stabilito un 
nuovo livello di unità da immagazzinare. 
 
 
Tempi di trasporto 
Il tempo di trasporto è definito come la differenza tra l’istante di tempo in cui  
viene generato  l’ordine e  l’istante  in cui  l’ordine viene soddisfatto attraverso 
l’avvenuto  invio  dei  beni  richiesti.  I  tempi  di  trasporto  sono  un  causa 
principale dell’ effetto  “Bullwhip” per due motivi.  Il primo è  che  il  tempo di 
trasporto,  che  in  genere  comprende  anche  il  tempo  di  produzione,  è  un 
parametro  oggetto  di  incertezza,  il  secondo  è  che  tempi  di  trasporto  più 
lunghi, spingono  il cliente ad ordinare quantitativi più grandi per un numero 
minore di volte, di modo che  il  livello del servizio non debba subire gli effetti 
di ritardi. 
  Capitolo I 
 
9 
 
Ordini a lotti 
Un altro aspetto  importante delle  realtà produttive che  risulta essere anche 
causa dell’effetto  “Bullwhip” è  sicuramente  il  fatto  che  in alcuni  contratti di 
fornitura  non  è  prevista  la  possibilità  di  scegliere  di  inviare  o  ordinare  un 
quantitativo preciso di un dato materiale o bene.  Le quantità di bene che è 
possibile  ricevere  o  inviare,  sono  quantizzate  attraverso  dei  lotti.  Questa 
tecnica fa si che un fornitore che  lavori  in un contesto contrattuale di questo 
tipo, sperimenti dei periodi in cui la sua produzione è molto alta, altri periodi 
in cui la sua produzione è invece molto bassa. Il risultato di questa alternanza 
di  periodi  di  diversa  produttività,  causa  un  incertezza  sul  livello  di  beni  da 
immagazzinare molto alta. 
 
Scarsità delle materie prime 
La quarta causa dell’effetto “Bullwhip” è associata all’esigenza dei singoli nodi 
a garantire la continuità del servizio in ambiti in cui regna l’incertezza non solo 
sulla domanda del prodotto finito, ma anche sulla scarsità di materie prime.  
In un ambito economico in cui una risorsa scarseggia, ogni agente economico 
tenderà  ad  appropriarsi  di  quella  risorsa  più  che  può,  in  modo  da  poter 
sopperire  alle  proprie  esigenze,  anche  nel  caso  in  cui  la  risorsa  sia  in  un 
determinato momento non reperibile nelle quantità necessarie. 
  Capitolo I 
 
10 
 
Variazione dei prezzi 
Un ultima  causa può essere,  infine,  identificata  con  la  frequente variazione 
dei  prezzi  attraverso  tutta  la  Supply Chain. Chiaramente, quando un prezzo 
relativo ad un bene cambia, cambia anche  la domanda  relativa a quel bene. 
Ad  esempio,  durante  un  periodo  di  promozione,  il  rivenditore  vedrà 
aumentare le unità di beni vendute, mentre dopo la promozione, il rivenditore 
noterà una diminuzione delle vendite. Questo fenomeno, è osservabile anche 
per  i  nodi  intermedi  della  catena.  Tutto  ciò  causa  una  distorsione  della 
domanda ed aumenta la sua variabilità.