I-LOG Industrial Logistics Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia FACOLTA’ DI INGEGNERIA Sede di Modena Laurea Specialistica in Ingegneria Informatica.

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1 I-LOG Industrial Logistics Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia FACOLTA’ DI INGEGNERIA Sede di Modena Laurea Specialistica in Ingegneria Informatica – NOD Corso di Sistemi Informativi della Produzione Anno Accademico 2004 - 2005 Ing. Nicola Sponghi email: n.sponghi@satanet.itn.sponghi@satanet.it

2 2 Materiale http://digilander.iol.it/sponghi/i-log.htm

3 3 L’ambito dell’attività Logistica Fornitura di beni e servizi da un punto di approvvigionamento ad un punto dove si ha una richiesta. Il passo più oneroso del processo di produzione è costituito dai costi di distribuzione: 16% del prezzo di vendita di un bene Lo studio del problema della distribuzione non coinvolge solo le aziende private, ma i trasporti in generale Di conseguenza si avranno diversi obiettivi: aziende private  minimizzazione dei costi settore pubblico  sicurezza e convenienza (ambientale, etc.)

4 4 L’ambito dell’attività Logistica Obiettivi: Fattore di crescita economica Strumento strategico per garantire sviluppo in tutti i distretti industriali Quale logistica? 1. Logistica tradizionale (Trucks and Warehouses) 2. Finanza applicata alla logistica (banche, fiduciarie e consulenti) 3. Nuova Logistica (Megabytes al posto di Megapallets) Fornitura di beni e servizi da un punto di approvvigionamento ad un punto dove si ha una richiesta.

5 5 L’ambito dell’attività

6 6 Logistica Obiettivi: Fattore di crescita economica Strumento strategico per garantire sviluppo in tutti i distretti industriali Quale logistica? 1. Logistica tradizionale (Trucks and Warehouses) 2. Finanza applicata alla logistica (banche, fiduciarie e consulenti) 3. Nuova Logistica (Megabytes al posto di Megapallets) Attività dello studio per valutare lo stato delle aziende coinvolte Raccolta dati Sintesi risultati su definiti indicatori analitici comuni Progetti pilota Fornitura di beni e servizi da un punto di approvvigionamento ad un punto dove si ha una richiesta.

7 Analisi delle aziende

8 8 Analisi dei dati Casi di studio: Brevini Comer Industries Landini Lombardini

9 9 Brevini Riduttori S.p.A. I Dati forniti Flotta di Automezzi e relative Tariffe Nodi della Rete I Flussi ed i Trasporti ricorrenti Completi  Trasporti in giornata  materiale necessario caricato al mattino presso fornitori e terzisti e trasportato in sede durante la giornata  Eccezioni  caricare il materiale alla sera per trasportarlo in nottata o il giorno seguente (rare)  Politica  dal 1998 non si lavora più franco fabbrica  Flotta  2 fornitori (padroncini)  Magazzino  1 sede (Villaggio Crostolo) Metodologia di lavoro www.brevini.it

10 10 Brevini Riduttori S.p.A. Le Regole: le tariffe Es.

11 11 Brevini Riduttori S.p.A. Trasporto a oreTrasporto a forfait Le Regole: le tariffe

12 12 Brevini Riduttori S.p.A.  I Trasporti si riferiscono a carichi e scarichi di materiale (colli)  Politica degli Automezzi (5+1) A1) Allocato esclusivamente per viaggi nei pressi dello Stabilimento  viaggi non oltre i 45 min dalla sede madre A2  A5) Allocati in base alle necessità ed i vincoli a coprire la rete dei Siti A6) Bilico impiegato (eventualmente)  in funzione della necessità Le Regole  I camionisti lavorano di norma più di 8h/die  Assegnamento in base alla zona limitrofa per il veicolo A1  Assegnamento in base a vincoli capacitivi e limiti di consegna temporale per gli altri automezzi  tempo di consegna teorico per le 17  Da una analisi geografica svolta sui flussi si è dedotto un assegnamento in base a “zone” CLUSTERIZZAZIONE

13 13 Brevini Riduttori S.p.A. I Cluster:  Piemonte  Lombardia  Veneto e Trentino  Emilia- Romagna  A14  Sud  Stabilimento

14 14 Comer Industries I Dati forniti  Trasporti in giornata  svolto uno al giorno per ogni veicolo (di norma)  Stima dei tempi di handling (in base ai tempi di realizzazione bolle, attesa in coda e tempo di servizio)  Analizzato il numero medio di tappe per ogni “zona di lavoro”  Non vi sono vincoli particolarmente stringenti sugli orari dei fornitori  Flotta  fornitori (padroncini) + 1 interno  Magazzino  5 sedi ( Cavriago, Gaggio in Piano, Moglia, Pegognaga, Reggiolo ) Metodologia di lavoro  Elenco fornitori con trasporto a carico di Comer  Flussi  4 trimestri del 2004  Entrate contenitori 2004  Sistemi di movimentazione interna  ricavabili quantità peso/vol  Programma giornaliero dei trasporti (trasporti ricorrenti) www.comerindustries.com

15 15 Comer Industries Le Regole determinate  I Trasporti si riferiscono a carichi e scarichi di materiale (contenitori)  Politica degli Automezzi (Flotta esterna (5) + Flotta Interna (1))  In base ai vincoli ed essendo distanze non eccessive gli assegnamenti si basano principalmente sulle distanze (percorso più breve)  I pochi siti distanti hanno visite sporadiche  Nel caso si generino eccezioni non servite  un automezzo specifico (furgone) è assegnato per adempierle  I viaggi in generale sono brevi e la frequenza varia con il periodo dell’anno  la politica aziendale deve tenere conto dei 6 mesi di maggiore carico lavorativo (dovuta alle esigenze di mercato)  Da una prima analisi geografica dei flussi si è dedotto assegnamento in base a “zone” CLUSTERIZZAZIONE

16 16 Comer Industries I Cluster:  Bologna  Modena Reggio- Emilia  Mantova Guastalla  Presso i magaz.  Stabilimenti

17 17 Landini I Dati forniti Flotta di Automezzi assenti le Tariffe Nodi della Rete I Flussi Dubbi: mancano i dati di quali veicoli sono assegnati ai relativi flussi ed i flussi ricorrenti  I trasporti avvengono durante tutte le 24 ore giornaliere  Distinzione materiale trasportato  necessita analisi di compatibilità  Flotta  1 veicolo proprio (35 q.li) + Flotta esterna (15 automezzi)  Magazzino  1 sede (Fabbrico) Metodologia di lavoro Porto assegnato Porto franco www.landini.it

18 18 Landini Le Regole  Se il materiale da ritirare < 30 q.li  viene impiegato l’automezzo proprio da 35 q.li  Se l’automezzo è già impegnato  utilizzo veicolo 50 q.li con abbinamenti a ritiri per ottimizzare il riempimento del veicolo  Ottimizzazione analoga per veicoli di capacità superiore  Caso di grandi distanze fra Siti  utilizzo di più Automezzi  Dall’insieme dei flussi a disposizione  ipotesi sugli assegnamenti secondo la precedente politica  determinazione zone CLUSTERIZZAZIONE Dubbi  Turnistica camionisti (di notte, più autisti sullo stesso mezzo, ecc.)  Modalità di Assegnamento veicoli  calcolo dei trasporti

19 19 Landini I Cluster:  Piemonte  Lombardia  Veneto- Trentino- Friuli  Emilia- Romagna  Sud  Stabilimento

20 20 Lombardini S.r.l. I Dati forniti Flotta di Automezzi e relative Tariffe Nodi della Rete I Flussi ed i Trasporti ricorrenti Completi  Trasporti in giornata  materiale caricato al mattino presso fornitori e terzisti e trasporti durante la giornata  Ora di partenza : 3h00-4h00 Piemonte, 5h00 Veneto, 8h00 Reggio E.  Politica di lavoro  durante alcuni periodi mese/anno i carichi di lavoro possono essere diversi per necessità di mercato  I camion generalmente si tende a non farli girare con bassi carichi  Risulta rilevante la capacità volumetrica  importanza dei contenitori  Le zone di lavoro  direzionalità concordata con il camionista  Criterio principale  basato sulle distanze fra i Nodi Metodologia di lavoro www.lombardini.it

21 21 Le Regole  Se è possibile di norma si fa svolgere i trasporti inizialmente al veicolo da 15 q.li (A5) e alla motrice da 140 q.li  Se l’automezzo è già impegnato  ottimizzazione analoga per veicoli di capacità superiore  Gli automezzi che vengono utilizzati:  3 automezzi dedicati svolgono solo giri prefissati (A4/A8/A9)  6 automezzi svolgono giri fissi + variabili di giorno in giorno  I restanti solo utilizzati per giri variabili CLUSTERIZZAZIONE Lombardini S.r.l.

22 22 I Cluster:  Sede Reggio Emilia - Parma  Emilia: MO/BO  Zona Brescia  Veneto  Lombardia  Piemonte  Sud  Stabilimento Lombardini S.r.l.

23 23 Regola generale degli assegnamenti In generale (per ogni caso di studio affrontato) la suddivisione in cluster prevede sempre che gli automezzi abbiano facoltà di recarsi: Al cluster a cui sono destinati + Al cluster della sede Possibile intersezione di diversi cluster

24 Il Simulatore

25 25 Il Simulatore Input Output

26 26 Il Simulatore Input  Dati persistenti  da inserire inizialmente (modificabili successivamente) es. Nodi della Rete, Distanze fra i Nodi  Dati giornalieri per la pianificazione  ODT I Parametri  Matrice Triangolare (L)  rappresenta l’insieme delle distanze fra i Siti  Numero dei Veicoli presenti in ogni flotta aziendale (K i )  Capacità dei singoli veicoli (C K i )  Tempi di disponibilità (t disp )  Tempi di consegna (t cons )  Tempi di handling (t handling )  Tempi di pausa (t cons )  Vincoli di precedenza sulle consegne da effettuare

27 27 Il Simulatore Condizioni al contorno (1)  Un ODT non può essere diviso su più viaggi  Un singolo ordine di trasporto quindi prevede sempre una quantità di materiale da trasportare inferiore alla capacità del camion che lo ritira  L’insieme dei quantitativi trasportati dalla serie di fornitori serviti con un veicolo lungo un determinato route non può superare la capacità del veicolo  Assumiamo per semplicità che i costi d’arco del grafo della Rete sono considerati simmetrici (c ij = c ji )  Eventuale priorità nel caso in cui non sia possibile servire tutti i fornitori/terzisti, ed eventuale penale associata alla parziale o totale mancanza di servizio

28 28 Il Simulatore Condizioni al contorno (2)  I veicoli possono realizzare uno o più route ogni giorno  Si prevede solo la possibilità di gestire la logistica inbound compresi eventuali contenitori  Ogni località dove è presente un Fornitore/Terzista è un Nodo della Rete e fa parte di uno o più cluster  Un Cluster è un insieme di Nodi

29 29 Gli Stati del Simulatore

30 30 Descrizione  Stato 0  setting iniziale: gestione informazioni riguardanti i dati sensibili  Si sottintende in questa prima fase anche il caricamento dei dati relativo alla distanza fra i Siti  nel caso di inserimento di nuovi Siti si deve ricalcolare le distanze reciproche con i Siti già presenti (nell’ambito del cluster)  E’ possibile inserire anche nuovi Cluster Gli Stati del Simulatore

31 31 Gli Stati del Simulatore

32 32 Descrizione  Stato 1  viene passato al Simulatore l’insieme degli ODT (es. file Excel)  Gli ODT possono essere dati reali del passato o del presente, o dati immaginari (what-if)  L’insieme di ODT può essere modificato a piacere per ottenere nuove simulazioni Gli Stati del Simulatore

33 33 Gli Stati del Simulatore

34 34 Descrizione  Stato 2  assegnamento dei veicoli delle flotte ai rispettivi cluster  Ottimizzazione dell’assegnamento  diversi criteri di assegnamento  Es. ordine prestabilito di utilizzo dei veicoli, crescente in base alla capacità del veicolo, per giri fissi, etc.  Possibile inserire progressivamente nuovi criteri Gli Stati del Simulatore

35 35 Gli Stati del Simulatore

36 36 Descrizione  Stato 3: algoritmo di routing  insieme di sottoprocessi che assegnano parallelamente i carichi ai mezzi per ogni singolo Cluster  Vari obiettivi della simulazione (es. minimo numero di km, minima durata, etc.)  Vari criteri di assegnamento (es. al nodo più vicino, etc.) Gli Stati del Simulatore

37 37 Stato 3 Gli Stati del Simulatore Inizialmente per ogni Cluster è generata in memoria una matrice con le relative distanze. Un sottoprocesso di startup provvede a gestire l’avvio dei veicoli nei loro transiti all’interno del Cluster a cui sono assegnati. Procede l’algoritmo di routing. I Siti che saranno visitati da parte dei veicoli transiteranno attraverso un insieme di stati. In primo luogo nell’algoritmo a fronte dell’ODT che si ritrova ogni giorno si ritroverà dei Siti da visitare, altri no. minimizzazione dei costi Obiettivo finale dell’algoritmo  minimizzazione dei costi

38 38 Stato 3 Gli Stati del Simulatore I Siti da visitare cambiano il loro stato durante l’esecuzione dell’algoritmo Gli Stati dei Siti:  Non Attivo: ancora da considerare da parte dell’algoritmo durante l’assegnamento e del percorso per i veicoli assegnati a quel determinato Cluster  Attivo: Sito che viene reso assegnabile in base ai vincoli posti nell’ODT  Visitato: assegnato ad un determinato Veicolo  terminato il relativo ODT ad esso associato (n-pla degli ODT eliminabile)

39 39 Magazzini L’algoritmo di routing Fornitori M1M1 Cluster M2M2 F/T La Rete

40 40 Gli Stati del Simulatore

41 41 Descrizione  Eventuale Riassegnamento dei Veicoli per un altro Cluster differente da quello di partenza. Gli Stati del Simulatore

42 42 Gli Stati del Simulatore

43 43 Descrizione  Stato 4  calcolo e visualizzazione dell’insieme degli Indicatori  Validità dei soli dati di sintesi, si tratta sempre di simulazione Gli Stati del Simulatore Diversi criteri opzionabili per la generazione degli Indicatori finali

44 44 Gli Stati del Simulatore Da questo Sistema si può affrontare una campagna simulativa a partire dai dati iniziali Si possono dunque analizzare i Costi al variare dei parametri proposti nell’insieme delle simulazioni svolte

45 Il Software

46 46 La struttura del software

47 47  Questo form permette l’accesso all’applicativo Il Software – Progetto ILOG

48 48 Il Software – Progetto ILOG  Il menu permette di navigare attraverso i passi previsti dal software secondo la struttura del simulatore

49 49 Il Software – Progetto ILOG  La gestione degli automezzi disponibili risulta fondamentale per l’assegnamento dei viaggi

50 50 Il Software – Progetto ILOG  La gestione dei siti permette di inserire, modificare ed eliminare siti presenti nella rete di nodi dell’azienda

51 51 Il Software – Progetto ILOG  La gestione degli Ordini di Trasporto prevede una fase di inizializzazione. Il caricamento giornaliero degli ODT può avvenire tramite file (Excel, XML, ASCII, etc.)

52 52 Il Software – Progetto ILOG  La gestione degli Ordini di Trasporto carica dunque la serie di Ordini che sono da svolgere in giornata

53 53 Il Software – Progetto ILOG  La base di dati è ora pronta. A questo punto è dunque possibile eseguire il calcolo per gli assegnamenti dei veicoli ai viaggi e gestire i viaggi stessi

54 54 Il Software – Progetto ILOG  Ogni veicolo detiene un proprio assegnamento di percorsi ed una relativa mappa

55 55 Il Software – Progetto ILOG  Ogni veicolo detiene un proprio assegnamento di percorsi ed una relativa mappa

56 56 Il Software – Progetto ILOG  Gli Indicatori permettono di valutare l’andamento della simulazione appena effettuata

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