Napoli 10 – 11 Aprile Napoli 10 – 11 Aprile LO SVILUPPO DELLE RETI LOGISTICHE: INNOVAZIONE E NUOVE OPPORTUNITÀ PER LE IMPRESE COOPERATIVE Control & Software Division Ing. Raffaele Maccioni confederazione cooperative italiane

Progettazione ed Ottimizzazione delle risorse: il ruolo della SIMULAZIONE nellabbattimento dei costi di investimento e di gestione

Uno sguardo agli argomenti Modelli e simulazione Esempi ricavati da casi reali per mostrare lutilizzo tipico ed i vantaggi della simulazione. Gli esempi sono stati opportunamente semplificati al fine di concentrare lattenzione sui i concetti. Alcuni suggerimenti per condurre con successo progetti di simulazione.

SIMULARE … consente, tramite un MODELLO, di interpretare il funzionamento di un sistema reale o di una sua parte. La simulazione…

SIMULARE … consente di interagire con il sistema virtuale come se fosse reale e valutarne le performance (analisi what-if)

SIMULARE … tipicamente è caratterizzato da: parametri e grandezze che variano nel tempo (dinamico) Il sistema (magazzino, porto, piattaforma…) fenomeni di natura casuale n° colli (t) ritardo

SIMULARE … costituisce una RAPPRESENTAZIONE del sistema: in grado di esplicitarne il funzionamento nel tempo in grado di interpretare la casualità Il Modello…

Un Primo Esempio ESEMPIODimensionamento Sistema per la spedizione ESEMPIODimensionamento

Caso1: dimensionamento sistema spedizioni Uscite associate a destinazioni Scatole arrivano Al sistema con frequenza variabile nel tempo. Ogni collo ha una Destinazione assegnata operatori

Caso1: dimensionamento sistema spedizione dimensionare il numero di risorse (numero) dimensionare il sistema nastri (lunghezza dorsali) valutare leventuale intasamento del sistema Trovare un compromesso tra dimensionamento del sistema e numero di operatori impegnati

Caso1: dimensionamento sistema spedizione

ScenarioNumero Operat. UtilizzoAccumulo Dorsale Sx (media / max) Accumulo Dorsale Dx (media /max) %28.3 / / %9.5 / / %0.1 / / 0

modello 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 - 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 - 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 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 modello Modello Num. Op. Tempi carico Freq. Arrivo Etc. Input tempi attesa tempi lavorazione costi Etc. Output (variabili Decisionali)

il 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 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 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 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 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 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 ? … consideriamo il caso di una semplice operazione di carico di un mezzo. Arrivo BOX Da caricare in media 1 box ogni 75 secondi Processo di carico (Media 60 secondi/ Box)

Perchè modelli stocastici ? CASOFrequenza Arrivo box Tempo carico 175 sec.60 sec. 2Random media 75 sec.60 sec. 3Random media 75 sec.Norm (60,15) 4Random media 75 sec.Random media 60 sec. … 4 diversi scenari con stessi valori medi

Perchè modelli stocastici ? … I risultati di una simulazione di 360 ore

La Simulazione: la storia Anni addietro a simulazione era abbastanza costosa: giustificata campo militare e aerospaziale o comunque da grosse multinazionali. Levoluzione tecnologica hw e sw ha reso la simulazione uno strumento utilizzabile da moltissime aziende e con elevati ritorni dellinvestimento

La 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 lanalisi di dati e linterfacciamento ad altre applicazioni. La simulazione è passata dallambiente prettamente accademico agli ambienti operativi e si annovera tra gli strumenti di progettazione ed analisi

un 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 merci Parametri per analisi WHAT-IF posizione magazzini tipologie mezzi volumi merce Obiettivo: costi trasporto tempi per evasione ordini utilizzo magazzini