I-LOG Industrial Logistics

1. 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 I-LOGIndustrial Logistics Anno Accademico 2004 - 2005

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

3. L’ambito dell’attività • 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.) Logistica Fornitura di beni e servizi da un punto di approvvigionamento ad un punto dove si ha una richiesta.

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

5. L’ambito dell’attività

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

7. Analisi delle aziende

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

9. I Dati forniti Brevini Riduttori S.p.A. www.brevini.it Nodi della Rete Flotta di Automezzi e relative Tariffe Completi I Flussi ed i Trasporti ricorrenti • Metodologia di lavoro • 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)

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

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

12. Le Regole 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 • 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. I Cluster: Brevini Riduttori S.p.A. • Piemonte • Lombardia • Veneto e Trentino • Emilia-Romagna • A14 • Sud • Stabilimento

14. I Dati forniti Comer Industries www.comerindustries.com • 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) • Metodologia di lavoro • 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)

15. Le Regole determinate Comer Industries • 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. I Cluster: Comer Industries • Bologna • Modena Reggio-Emilia • Mantova Guastalla • Presso i magaz. • Stabilimenti

17. I Dati forniti Landini www.landini.it Porto assegnato Porto franco Nodi della Rete Flotta di Automezzi assenti le Tariffe Dubbi: mancano i dati di quali veicoli sono assegnati ai relativi flussied i flussi ricorrenti I Flussi • Metodologia di lavoro • 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)

18. Le Regole Landini • 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 Dubbi CLUSTERIZZAZIONE • Turnistica camionisti (di notte, più autisti sullo stesso mezzo, ecc.) • Modalità di Assegnamento veicoli  calcolo dei trasporti

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

20. I Dati forniti Lombardini S.r.l. www.lombardini.it Nodi della Rete Flotta di Automezzi e relative Tariffe Completi I Flussi ed i Trasporti ricorrenti • Metodologia di lavoro • 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

21. Le Regole Lombardini S.r.l. • 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  ottimizzazioneanaloga 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

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

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. Il Simulatore Output Input

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 (Ki) • Capacità dei singoli veicoli (CKi) • Tempi di disponibilità (tdisp) • Tempi di consegna (tcons) • Tempi di handling (thandling) • Tempi di pausa (tcons) • Vincoli di precedenza sulle consegne da effettuare

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’arcodel grafo della Rete sono considerati simmetrici (cij= cji) • 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. 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. Gli Stati del Simulatore

30. Gli Stati del Simulatore 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

31. Gli Stati del Simulatore

32. Gli Stati del Simulatore 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

33. Gli Stati del Simulatore

34. Gli Stati del Simulatore 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

35. Gli Stati del Simulatore

36. Gli Stati del Simulatore 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.)

37. Gli Stati del Simulatore Stato 3 • 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. • Obiettivo finale dell’algoritmo  minimizzazione dei costi

38. Gli Stati del Simulatore Stato 3 • 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. L’algoritmo di routing La Rete F/T F/T M2 F/T Magazzini M1 F/T Fornitori F/T F/T F/T Cluster F/T F/T F/T F/T F/T F/T F/T F/T F/T F/T

40. Gli Stati del Simulatore

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

42. Gli Stati del Simulatore

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

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. La struttura del software

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

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

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

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