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Migliorare la programmazione della produzione per aumentare l'efficienza di fabbrica

 

Come utilizzare la pianificazione avanzata per ottimizzare il piano di produzione e migliorare redditività ed efficienza operativa

14/12/2018

La schedulazione della produzione si concentra in primo luogo sul completare gli ordini cliente entro la data richiesta dal cliente. Per ottenere una schedulazione ottimale bisogna tener conto del fatto che il modo in cui gli ordini clienti vengono completati ha impatti significativi sulla redditività, efficienza operativa e può anche ottimizzare l'utilizzo dei macchinari.

I software noti con l'acronimo APS (Advanced Production Scheduling software) usano avanzati algoritmi e logiche matematiche per operazioni di ottimizzazione o simulazione al fine di risolvere problemi di schedulazione. Gli APS considerano simultaneamente una serie di vincoli e regole economiche per fornire un supporto alla pianificazione e schedulazione, nonché al processo decisionale. Oltre a ciò, queste soluzioni tengono conto di principi per una produzione intelligente e le più moderne tecnologie per programmare la produzione.

Gli APS offrono una lunga serie di benefici specialmente quando utilizzati in sistemi di produzione complessi, che realizzano una grande varietà di prodotti, che hanno tempi di cambio macchina significativi o che la cui domanda ha variazioni significative.

 

Come approcciarsi alla schedulazione della produzione?

Prima di iniziare un progetto per migliorare la schedulazione della produzione è bene considerare i benefici che potenzialmente ne deriverebbero e che sono legati alla complessità del metodo di schedulazione implementato. Vi sono tre metodi principali per migliorare la schedulazione della produzione, in una struttura:

Eseguire un'analisi sulla falsariga della Lean Six Sigma in maniera da sviluppare procedure operative standard (anche note come Standard Operating Procedure o SOP) e una formazione associata per il personale.

I vantaggi di questo metodo includono:

  • la standardizzazione, che riduce le variazioni;
  • identificazione di colli di bottiglia;
  • riduzione dei tempi di cambio macchina;
  • arresto e avvio meno complessi;
  • riduzione dei tempi morti;
  • maggiore qualità del prodotto.
Inoltre è possibile ridurre al minimo i tempi e i costi di cambio prodotto, cosa che rende più efficace un sistema di pianificazione pull in cui la produzione viene avviata solo dopo aver ricevuto l'ordine di un cliente.

Infine la capacità di simulazione del processo di produzione può consentire di migliorare l'affidabilità, la disponibilità e la manutenibilità.

 

Schedulare con una soluzione APS

Sistemi di produzione complessi potrebbero trarre notevoli vantaggi dagli APS e dovrebbero valutare seriamente queste soluzioni abilitanti.

Produzione in batch / continua. Vi sono differenze fondamentali tra la pianificazione di processi di produzioni in serie e continua. I processi continui lavorano 24 ore al giorno, sette giorni su sette (esclusi tempi di inattività occasionali dovuti alla manutenzione dei macchinari) e spesso richiedono grandi quantità di tempo ed energie per l'arresto e l'avvio delle apparecchiature. Ad ogni modo essendo questi processi caratterizzati spesso da un'alta intensità, anche i potenziali risparmi sono notevoli.

L'arresto e l'avvio dei macchinari usati per le produzioni in serie, invece, possono variare in modo significativo a seconda del processo. In genere richiedono meno tempo per essere avviati.

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Una panoramica sugli ERP - Enterprise Resource Planning

La pianificazione della produzione svolta con un APS viene integrata con la pianificazione delle risorse aziendali svolta con un ERP. Questo diagramma di flusso ERP include molti moduli che ricevono aggiornamenti continui. I moduli primari che possono essere migliorati con la pianificazione della produzione avanzata (APS) includono pianificazione dei fabbisogni materiali, previsioni di vendita e ordini di vendita.

Il piano di produzione principale (Master Production Schedule o MPS) è una rappresentazione dei prodotti che l'azienda intende produrre espressi in configurazioni specifiche, quantità e date. La pianificazione dei fabbisogni materiali (Materials Requirement Planning o MRP) utilizza i dati della distinta base (anche nota come Bill Of Materials o BOM), i dati di inventario e l'MPS per calcolare le quantità richieste di materiali e creare ordini di acquisto e ordini di negozio in base a tali risultati. La pianificazione dei fabbisogni di capacità (CRP) utilizza il carico di capacità approssimativo per calcolare l'inizio e la fine delle operazioni del centro di lavoro in base al lavoro. CRP garantisce che il programma di produzione sia appropriato per la capacità della struttura.

La pianificazione dei fabbisogni materiali (MRP) utilizza i dati della distinta base, i dati di inventario e l'MPS per calcolare le quantità richieste di materiali e creare ordini di acquisto e ordini di negozio in base a tali risultati. La pianificazione dei fabbisogni di capacità (CRP) utilizza il carico di capacità approssimativo (rough-cut capacity) per calcolare l'inizio e la fine delle operazioni del centro di lavoro in base al lavoro. CRP garantisce che il programma di produzione sia appropriato per la capacità della struttura.

Partendo dai dati del CRP, il sistema ERP determina il piano di produzione ed implementa il controllo delle attività di produzione (Production Activity Control o PAC), il cui scopo è:

  • rilasciare ordini o programmi di produzione;
  • emettere materiali consumati nel processo di produzione;
  • emettere il tempo di lavoro utilizzato nel processo di produzione;
  • monitorare i lavori in corso e segnalare la produzione finita;
  • analizzare dati per valutare redditività e produttività.

L'ERP può anche generare  pacchetti di ordini di lavoro e gli APS, tenendo traccia dei materiali consumati e del tempo di lavoro, possono essere forniti con diagrammi Gantt del programma di produzione.

Un sistema APS aiuta ad evitare situazioni di scarsa produttività e redditività tipicamente dovute a:

  • scarso controllo del magazzino con conseguente penuria / eccesso di materie prime e prodotti finiti in stock;
  • scarsa qualità dei materiali e pianificazione della capacità con conseguenti tempi di consegna lunghi e consegne in ritardo;
  • pianificazione del personale inefficiente con conseguenti carichi di lavoro irregolari, costo derivante da straordinari e malcontento.

Oltre a ciò, l'ottimizzazione della supply chain può aiutare a ridurre anche il rischio di stock out, cosa che crea spesso tempi di inattività. L'ottimizzazione della supply chain e la riduzione dell'inventario sono ulteriormente esplorate più avanti in questo articolo.

Una buona notizia è che le aziende hanno un'ottima opportunità per incrementare le possibilità dell'ERP e per migliorare le previsioni di vendita e la pianificazione della domanda, utilizzando big data e analytics: l'APS.

 

APS: l'Advanced Production Scheduling

I benefici di implementare un APS includono:

  • Gestione di risorse e materiali;
  • Maggiore efficienza degli impianti;
  • gestione più efficace della domanda;
  • Miglior utilizzo delle capacità;
  • pianificazione della manutenzione più efficiente;
  • carico ottimale dei macchinari.

L'APS si basa su una suite di tecnologie che implementano lo smart manufacturing. La "produzione smart" è l'applicazione di dati e tecnologie informatiche in rete e comprende sensori, controlli, piattaforme e modelli avanzati per la produzione. L'APS, utilizzato a supporto dell'ERP, è uno strumento sofisticato che rende l'azienda in grado di spostare i limiti delle proprie pianificazione e schedulazione della produzione.

 

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programmazione produzione

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