I Sistemi APS - diegm - Università degli studi di Udine

04Lucidi di Fabio CandussioAdvanced Planning and SchedulingSupply Chain Management e Sistema Informativo AziendaleLa globalizzazione, le esigenze dei clienti e la pressione crescente dei concorrenti (costi,tempi, diversificazione, qualità) spingono sempre più aziende a ripensare le loro attività, arimettere in discussione il proprio modo di operare. La ricerca dell’ottimizzazione di tutti iprocessi della Supply Chain ha notevolmente accresciuto l’interesse per i sistemi informativiaziendali in grado di affrontare le tematiche logistico-produttive.FlessibilitàRisposte rapide e preciseinnanzi agli “imprevisti”EfficienzaDisporre degli elementi perporsi al centro del problemaCondivisionedelleInformazioniSinergiaSuddivisionedelleResponsabilitàINCREMENTORIDUZIONEProfitto AziendaleLivello di ServizioCosti di ProduzioneScorte a MagazzinoI Sistemi Informativi Aziendali sono chiamati principalmente a supportare :Una Gestione Integrata delle InformazioniUn Controllo Centralizzato (almeno in ambito economico-finanziario)Un processo di Globalizzazione Logistico-Produttiva (gestione di unitàproduttive distribuite, anche all’estero, con flussi di materiali intra-group)Un opportuno livello di Decentramento delle Decisioni (ad esempio:programmazione della produzione dei reparti)ERP “scelta obbligata”ERP non soddisfano completamentealcuni fabbisogni in area logisticoproduttiva(scheduling, planning, ATPinterattivo...): scelta ERP+APS

05Lucidi di Fabio CandussioEvoluzione dei Fabbisogni InformativiScenari e Sfide ProduttivePriorità alla Competizione sul TEMPO rispetto al COSTOAdvanced Planning and SchedulingFabbisogno di sistemi che assicurino Date di Consegna “veritiere”(piuttosto che Ottimizzazione dei piani)Necessità di integrare il controllo della Capacità ed il controllodella Disponibilità già nell’Esplosione dei Fabbisogni (MRP)Informazioni in Tempo Reale dal Reparto ProduttivoImportanza della COMUNICAZIONE tempestiva al cliente finale sull’AvanzamentoA partire da ogni Riga di Vendita : Verifica Interattiva su Capacità eMateriali, Visibilità Avanzamento (Ritardi, Solleciti, Azioni)Competizione sulla DIVERSIFICAZIONE (gamma ampia, prodotto custom, ciclo di vita breve)Fabbisogno di strumenti di programmazione agili (Risposte Rapide)Fabbisogno di strumenti di programmazione sempre più orientatialla Simulazione e alla Valutazione di AlternativeNecessità di poter descrivere Vincoli Tecnologici, Organizzativi eLogistici con possibilità di rilassarne il peso in programmazioneRicadute sul Sistema Informativo

06Lucidi di Fabio CandussioAdvanced Planning and SchedulingProgrammazione della Produzione: i primi approcci (MRP II)PREVISIONIVENDITEMAGAZZINOACQUISTIMRP/MPSPROPOSTE DIPRODUZIONE EACQUISTONOFATTIBILE?SIGESTIONE OPERATIVAPRODUZIONE/ACQUISTICARICO MACCHINE(Capacità Infinita)

07Lucidi di Fabio CandussioApproccio MRP II : Principali LimitazioniAdvanced Planning and SchedulingApproccio gerarchico “Top-Down” che non garantisce sempre la congruenza dei pianigenerati in termini di FattibilitàNessuna considerazione per Vincoli di Capacità Produttiva (presunta infinita)Approssimazioni legate alla gestione rigida (fissi e noti a priori) dei Lead-TimesStaticità generale della programmazione (difficoltà di ritaratura rapida del piano)Assenza di Feed-Back dal campoDifficoltà nel gestire ritardi nell’approvvigionamento dei materiali dai fornitoriVarie limitazioni nella stima di date di consegna attendibiliElaborazione dei fabbisogni molto pesante (procedure batch, con tempi elevati)

08Lucidi di Fabio CandussioAdvanced Planning and SchedulingProgrammazione della Produzione: MRP II + SchedulazionePREVISIONIVENDITEMAGAZZINOMRP/MPSACQUISTIPROPOSTE DIPRODUZIONE EACQUISTONOFATTIBILE?SIGESTIONE OPERATIVAPRODUZIONE/ACQUISTICARICO MACCHINE(Capacità Infinita)Feed-BackSCHEDULAZIONE

09Lucidi di Fabio CandussioMRP II + Schedulazione : Principali LimitazioniAdvanced Planning and SchedulingApproccio sequenziale che non garantisce sempre la congruenza dei pianigenerati in termini di FattibilitàElaborazione Fabbisogni: nessuna considerazione per Vincoli di Capacità Produttiva(presunta infinita), gestione rigida dei tempi di approvvigionamento (Lead Times)Ritaratura della pianificazione dei fabbisogni in base alle risposte dello Schedulatore:il feed-back può essere lento nella gestione delle urgenze quotidianeCon Distinte Base molto articolate, l’impatto di nuovi ordini può essere poco chiaroLo Schedulatore è uno strumento troppo dettagliato per analisi sul medio-lungoperiodo (manca un livello di programmazione intermedio)Varie Limitazioni nella stima di Date di Consegna attendibili

10Lucidi di Fabio CandussioAdvanced Planning and SchedulingProgrammazione della Produzione: l’evoluzione verso i sistemi APSPREVISIONIVENDITEMAGAZZINOACQUISTIATP/CTP“Concurrent Planning”Superamentodella logica sequenziale :l’approccio migliorepuò venire configuratoin base alle specificheesigenzeMPS – MRP(Fast / Net-Change)FATTIBILE?SCHEDULAZIONEPROPOSTE DIPRODUZIONE EACQUISTOGESTIONE OPERATIVAPRODUZIONE/ACQUISTIPIANIFICAZIONE(Constraints)AdvancedPlanning &Scheduling

11Lucidi di Fabio CandussioAPS : Flessibilità e AdattabilitàAdvanced Planning and SchedulingI sistemi APS non possono imporre un proprio schema, ma devono potersi modellarein base alla realtà in cui vengono inserito. Le aziende, infatti :Non sono tutte uguali- Modalità di risposta al Mercato- Dimensioni- Processi e Prodotti- Specificità OrganizzativeTempo di attraversamentoPUSHPULLMTSLogicadi GestionePushPresentano spesso situazioni“ibride”Molte condizioni mutano (ancherapidamente) nel tempoNei sistemi APS non esiste unapproccio rigido, ma le singolefunzioni possono essere messein relazione fra loro realizzandouna logica dinamica.AREAPUSHPROGET-TAZIONEAPPROV-VIGION.AREAPULLFABBRI-CAZIONEASSEM-BLAGGIOATOMTOPTOETOTempo clienteMisto(Push/Pull)PullCommessaRipetitivaCommessaSingola

14Lucidi di Fabio CandussioLa logica “Concurrent Planning” realizzata dall’APSAdvanced Planning and SchedulingSCHEDULINGConstraintsORDERRELEASEMPS – MRPFast / Net ChangePLANNINGFinite / InfiniteAPSATP-CTPInteractive AvailabilityERPRAM DATA BASEMESDATA BASE

15Lucidi di Fabio CandussioERP e APS come soluzioni complementariAdvanced Planning and SchedulingGli assetti di riferimento (non onnicomprensivi e comunque in continua evoluzione) :GruppoInternazionaleAPSERPAPSMedia impresa italianacon stabilimenti all’esteroERPPiccola-Media impresacon produzione solo in ItaliaERPERPAPSAPSAPSAPSAPSAPSUn ERP internazionale è asseportante dell’azienda e funge daelemento di integrazione (pertutte le realtà del Gruppo e conle altre aree del SIA)APS “centrali” che coprono laparte “alta” del ciclo dipianificazione (DP, MPS e PP)APS “locali” coprono la parte“bassa” del ciclo dipianificazione (plant e reparti)ERP nazionale ointernazionale perrispondere ai soprattutto aifabbisogni di integrazione etempestività nei processi dicontrolloAPS presenti in forma più omeno marcata a secondadelle criticità avvertite inazienda (planning,scheduling)APS funge da asseportante dell’azienda(cicli, DB): laprogrammazione dellaproduzione è ritenuta digrande criticitàERP “snello”,interfacciato con APSERP nazionale,implementato solo suimoduli ritenutinecessariAPS assente : laprogrammazione dellaproduzione non èsentita come un temaimportante, oppure lacosa viene effettuatacon strumenti semplici(Excel) o “a mano”

16Lucidi di Fabio CandussioSistemi ERP e sistemi APS : complementarità nella diversitàIl mercato delle soluzioni software è anch’esso in continua evoluzione, ragione per la quale non è possibiletracciare confini assoluti. Tuttavia, ciò non significa negare che la complementarità fra i sistemi APS e ERPsia storicamente figlia di una diversità in alcune caratteristiche fra i due approcci alle tematiche logisticoproduttivedelle aziende.FocalizzazioneprincipaleERPGestione e integrazione di dati eprocedure aziendali medianteelaborazioni spesso di tipo “batch”Advanced Planning and SchedulingAPSAnalisi e Simulazioni a livello di repartocon supporto decisionale interattivo(anche in real time)ControlloGeneralmente Gerarchico (Top-Down)Distribuito con controllo integrato dellerisorse produttive (anche Bottom-Up)Fonte : elab. da Sianesi, 1999Modellizzazionedella CapacitàLogiche di di CalcoloValidità Temporaledei dei PianiLa capacità è generalmente consideratainfinita (o gestita indirettamente tramitelead-time)Semplici (ad esempio MRP), interamenteautomatizzate e ripetitiveGeneralmente validi nel Medio periodo,ma con minor significatività sul BreveSono valutati vincoli di capacità finita siasulle risorse produttive che su quelleausiliarie (es.: attrezzi)Complesse (algoritmi di ottimizzazione,euristici, ricerca locale...)Piani orientati alla validità sulBreve/Brevissimo PeriodoLa naturale diversità fra i due sistemi è testimoniata da alcuni fattori: (1) molti ERP vendor hanno iniziato aintrodurre moduli APS nei loro prodotti; (2) esistono partnership commerciali fra i rispettivi vendors; (3) moltiERP vendors ammettono che comunque non sarà possibile coprire i modelli APS richiesti da determinaticasi aziendali; (4) le competenze specifiche di check-up e modellizzazione dei sistemi logistico-produttivisono poco disponibili nel mondo italiano degli ERP vendor e degli implementatori delle aziende.

17Lucidi di Fabio CandussioIl mercato dei sistemi APS in ItaliaAdvanced Planning and SchedulingIl mercato nazionale delle soluzioni in ambito APS è fortemente concentrato su prodottispecifici italiani. I vendor stranieri riscuotono minor successo, a causa principalmente dellarilevante componente di modellizzazione richiesta da questo tipo di soluzioni.Le funzionalità APS all’interno dei sistemi ERP (nazionali e internazionali) iniziano a riscuoteremaggior successo, ma non hanno ancora eroso la fetta di mercato da anni riservata agli APSvendor “storici” (un mercato di nicchia non è facilmente aggredibile).Si assiste anche al fenomeno inverso, con gli APS vendor che stanno espandendo i propriprodotti verso le funzionalità SCP o di veri e propri “ERP di produzione”.Alcuni esempi :APS leadernazionaliAPS internazionaliERP nazionalicon parzialifunzionalità APS

18Lucidi di Fabio CandussioAdvanced Planning and SchedulingSCHEDULAZIONECAPACITA’FINITAFASTMRPPIANIFICAZIONECAPACITA’FINITAATP / CTPPIANIFICAZIONECAPACITA’INFINITAMANCANTIPrincipali elementi dei sistemi APSSchedulazionea Capacità Finita

19Lucidi di Fabio CandussioSchedulazione a Capacità FinitaObiettiviAdvanced Planning and SchedulingDefinire un piano esecutivo di breve termine attraverso il sequenziamento deisingoli Ordini di Produzione sulle risorse produttive secondo opportune regole enel rispetto dei vincoli assegnatiFornire le Date di Consegna Previste in base al reale andamento della produzioneElementi ConsideratiModello di dettaglio delle Risorse e dei Cicli ProduttiviMacchine e/o Fasi AlternativeSquadre Mano d’OperaAttrezzature Critiche e StampiRegole “Euristiche” per la assegnazione delle lavorazioni alle risorseRegole di Sequenziamento per la riduzione dei tempi di setupGestione di Vincoli variabili nel tempoDisponibilità dei Materiali (eventuale)Forzature Interattive (priorità nello svolgimento delle Lavorazioni)Effettivo Avanzamento delle Lavorazioni

21dLucidi di Fabio CandussioAdvanced Planning and Scheduling1Fasi Principali della Programmazione OperativaAllocazione su Risorse2Allocazione nel Tempo3Sequencing su RisorseJob3Job1Job4Tornio Tornio AJob6TempoJob2Tornio Tornio BJob5Job7Tempo

22Lucidi di Fabio CandussioAdvanced Planning and SchedulingScheduling : Tecniche UtilizzateI metodi utilizzati per lo Scheduling possono anche essere classificati in baseal tipo di tecnica utilizzata per il modello, in relazione al suo modo di operaree al tipo di risultati che essa produce.Brandolese, Pozzetti, Sianesi, 1991

23Lucidi di Fabio CandussioSchedulazione : Campi di ApplicazioneAdvanced Planning and SchedulingLa completezza funzionale degli schedulatori a capacita’ finita implementatiall’interno dei sistemi APS ne ha consentito l’applicazione in ambientiproduttivi con caratteristiche e complessità molto diverse :Applicazioni Tradizionali (“Job(Shop”)Applicazioni Particolari (“Flow(Shop”)Officine MeccanicheStampaggio Lamiera e Stampaggio PlasticoMontaggi su LineeLavorazione LegnoFinissaggio TessileLavorazione VetroFonderieFilatureSettore ChimicoLavorazione Carta

24Lucidi di Fabio CandussioSchedulazione : Diagrammi di GanttAdvanced Planning and Scheduling

25Lucidi di Fabio CandussioSchedulazione : Profili di Utilizzo Risorse e MancantiAdvanced Planning and Scheduling

26Lucidi di Fabio CandussioAdvanced Planning and SchedulingPIANIFICAZIONECAPACITA’FINITASCHEDULAZIONECAPACITA’FINITAFASTMRPATP / CTPPIANIFICAZIONECAPACITA’INFINITAMANCANTIPrincipali elementi dei sistemi APSPianificazionea CapacitàFinita e Infinita

27Lucidi di Fabio CandussioPianificazione a Capacità InfinitaAdvanced Planning and SchedulingColloca nel tempo le lavorazioni e crea i carichi macchina e mano d’operaPianifica secondo istanze configurabili (backward, forward, backward+forward)Evidenzia i picchi di saturazione e consente interventi manuali per il livellamentoo lo spostamento di risorseInterfaccia Grafica completamente interattivaRappresenta la base per MRP e ATP

31Lucidi di Fabio CandussioATP / CTP : Logica FunzionaleAdvanced Planning and SchedulingORDINI CLIENTI NUOVIVERIFICA EVADIBILITA’ ORDINICLIENTE CON MAGAZZINO OORDINI GIA’ LANCIATILogistic ManagementDATE CONSEGNAsiOK ?noSIMULAZIONE LANCIO INPRODUZIONE ENETTIFICAZIONE A TUTTI ILIVELLI (PROD E ACQ)ATP / CTPDATE CONSEGNAsiOK ?DATE CONSEGNA(ORDINI NUOVI)EVENTUALI IMPATTI SUORDINI GIA’ CONFERMATInoRIPIANIFICAZIONE AUTOMATICAO INTERATTIVA /MODIFICHE SUL PIANO DIPRODUZIONECONFERMA ORDINIPRODUZIONE E RdA

32Lucidi di Fabio CandussioATP / CTP e relazioni con MRPAdvanced Planning and SchedulingINTERROGATIVICome possono convivere due elaboratori di fabbisogni quali MRP e ATP?Quali vantaggi possono venire offerti dalla loro compresenza?ATPCTP?MRPCHIARIMENTI (Possibili Esempi)Input Nettamente Distinti (Impegni Cliente, Impegni Produzione, Previsioni)Criteri di Elaborazione Distinti (Priorità Configurabili, Data Fabbisogno)Selettività Processo (Singolo Impegno, Intero Piano)Oggetto di Elaborazione (Finiti e Assiemi Semilavorati, Componenti, Materia Prima)Frequenza di Elaborazione (Quotidiana, Settimanale)

34Lucidi di Fabio CandussioAdvanced Planning and SchedulingCopertura del Modello ATP-MRP in diverse possibili SituazioniUnico Modello ProduttivoTempi DiversiATPMRPPiù Modelli ProduttiviMercati DiversiATPMRPMPSPrevisioni di Vendita per :Famiglie di ProdottiProdotti FinitiModuli (Famiglie di Componenti)MPSMPSMPS

35Lucidi di Fabio CandussioATP-MRP per la Programmazione sul Medio-Lungo PeriodoAdvanced Planning and SchedulingInput CommercialePiano della DomandaPrevisioni, Portafoglio OrdiniScelte Interattivecon modifiche a Date,Quantità, Risorse ProposteScelte Automatichee/o Interattivecon consumoQuantità previsionaliNONOPianificazione (Schedulazione)RISORSESUFFICIENTI?SIMPS AutorizzatoPIANOCONGRUENTE?SIATPConferma Ordini di ProduzioneSpalmatura PrevisioniGenerazione OrdiniRilascio PianoVerifica Fattibilità Ordini ClientiConsolidamento nel Sistema diOrdini Programmati

37Lucidi di Fabio CandussioAdvanced Planning and SchedulingATP vs MRP : ATP come Sistema di Datazione Ordini [ Caso 1 ]ERPSistema APSORDINI CLIENTI NUOVIOrdini Clienti NuoviATP / CTPORDINI CLIENTI DATATIDate ConsegnaMRPPROPOSTE DIACQUISTOPROPOSTE DIPRODUZIONEPIANIFICAZIONE /SCHEDULAZIONE

38Lucidi di Fabio CandussioAdvanced Planning and SchedulingATP vs MRP : ATP in una Realtà ATO in Logica FAS [ Caso 2 ]ERPSistema APSPREVISIONIMRPPROPOSTE DIACQUISTOPROPOSTE DIPRODUZIONEOFFICINA MECCANICAPIANIFICAZIONE /SCHEDULAZIONEOFFICINA MECCANICAORDINI CLIENTI NUOVIORDINI CLIENTI DATATIOrdini Clienti NuoviDate ConsegnaATP / CTPMONTAGGISPEDIZIONEORDINI DIMONTAGGIOSCHEDULAZIONEMONTAGGI

39Lucidi di Fabio CandussioAdvanced Planning and SchedulingPIANIFICAZIONECAPACITA’FINITASCHEDULAZIONECAPACITA’FINITAFASTMRPATP / CTPPIANIFICAZIONECAPACITA’INFINITAMANCANTIPrincipali elementi dei sistemi APSPegging Grafico Interattivo

40Lucidi di Fabio CandussioPegging Grafico Interattivo : Principali CaratteristicheAdvanced Planning and SchedulingIl Sistema genera dinamicamente i legami fra ogni fabbisogno e ledisponibilità che coprono il fabbisogno (full-pegging)Come output di un processo di elaborazione, è gestito sia dall’ATP che dall’MRPPuò essere utilizzato sia per la pianificazione che la schedulazioneConsente di rispondere a domande quali:Dato un ordine cliente, quali disponibilità (a tutti i livelli) concorrono al suosoddisfacimento ?Dato un ordine di produzione o acquisto, quali ordini di produzione o qualiordini clienti risentono in caso di suo slittamento (a tutti i livelli) ?Dato un ordine di produzione, da quali Disponibilità (Magazzino, OrdiniProduzione e Acquisto ) è condizionato?L’interfaccia Grafica consente una immediata comprensione e visualizzazionedelle situazioniL’interattività consente di modificare o forzare i legami e ripianificare laproduzione in base alle modifiche

41Lucidi di Fabio CandussioAdvanced Planning and SchedulingPegging Grafico Interattivo : Esplosione Fabbisogni / Disponibilità

42Lucidi di Fabio CandussioAdvanced Planning and SchedulingPegging Grafico Interattivo : Implosione Disponibilità / Fabbisogni

43Lucidi di Fabio CandussioAdvanced Planning and SchedulingSCHEDULAZIONECAPACITA’FINITAFASTMRPPIANIFICAZIONECAPACITA’FINITAATP / CTPPIANIFICAZIONECAPACITA’INFINITAMANCANTIPrincipali elementi dei sistemi APSFast MRP

44Lucidi di Fabio CandussioFast MRPAdvanced Planning and SchedulingCaratteristiche PrincipaliOpera in RAM entro l’ambiente di programmazione e simulazioneEstremamente performante (l’MRP completo di una piccola-media azienda gira inpochi minuti)Completamente Interattivo nell’Analisi dei RisultatiCompletezza Funzionale, confrontabile con gli usuali MRP “batch”Ulteriori CaratteristicheGestione Net-Change o RigenerativaIntegrato completamente nell’ambiente APS (Concurrent Planning)Possibilità di Interrompere l’elaborazione a vari livelli, realizzando MRP “a fasce”Interfaccia Grafica per le attività di analisi e confermaCriteri Avanzati di Filtro per il controllo delle proposteEstrema configurabilità (per consentire simulazioni con criteri diversi)

45Lucidi di Fabio CandussioBibliografia Essenziale di RiferimentoTestiGestione della Produzione IndustrialeBrandolese A., Pozzetti A., Sianesi A. – 1991 – Hoepli, MilanoProduzione e LogisticaGrando A. (a cura di) – 1996 – Utet Libreria, TorinoDe Toni A.Panizzolo R.Cavenaghi S.Advanced Planning and SchedulingProdurre e gestire Informazioni per integrare la Supply ChainSecchi R. – 2000 – Guerini e Associati, MilanoOrganizzazione e Gestione della produzione industrialeGrando A. – 1998 - EGEAArticoliAPS: nuova frontiera per la gestione della produzioneSianesi A. - Economia & Management N.5-1999La programmazione operativa della produzione - Evoluzione e ProspettiveSianesi A., Caridi M. - Economia & Management N.2-1999

Sistemi Informativi AziendaliI Sistemi APS(Advanced Planning and Scheduling)Definizione, Evoluzione, Obiettivi, Integrazione con i sistemi ERP, principali CaratteristicheFinePresentazioneIng. Fabio CandussioAPS Product ManagerTecnest srl - Udine