Schedulatore di dettaglio

Il Modulo

AdHoc Enterprise si basa per le attività di programmazione operativa sul motore di schedulazione a capacità finita COMaCS Inside di Euris S.r.l.Lo schedulatore si integra perfettamente con i moduli dell'area produzione e rende ancora più completa l'offerta di AdHoc Enterprise.

Caratteristiche generali

Il modulo di schedulazione a capacità finita è stato concepito per ottimizzare e monitorare il carico dei reparti produttivi.La schedulazione suggerisce le sequenze di lavoro ottimali sulle diverse risorse di fabbrica posizionando nel tempo le singole fasi degli ordini di produzione nel rispetto dei reali vincoli di capacità produttiva.COMaCS Inside è stato realizzato per tutte quelle realtà industriali in cui il numero delle fasi degli ordini di produzione e la variabilità nel tempo delle situazioni al contorno impediscono al responsabile di produzione di avere una chiara visione del problema, predisponendo e controllando efficacemente un piano di lavoro.COMaCS Inside fornisce un set di evoluti strumenti grafici attraverso cui analizzare e modificare il piano di produzione, ottimizzato dal sofisticato motore elaborativo.

La schedulazione delle risorse

Il nuovo motore di schedulazione a capacità finita di COMaCS Inside implementa un nucleo elaborativo basato su una tecnica altamente innovativa: la schedulazione concorrente.Secondo questa si provvede a generare una soluzione ottimale, applicando algoritmi avanzati per la risoluzione dei problemi di concorrenza delle lavorazioni sulle risorse. L'esecuzione dell'elaborazione avviene in tempi sorprendentemente brevi.

Criteri di ottimizzazione

Il piano di produzione può essere ottimizzato per il raggiungimento di molteplici obiettivi, la cui importanza relativa viene definita dal responsabile di pianificazione attraverso l'impostazione delle strategie di schedulazione. Le strategie di schedulazione sono:

• Slack (servizio al cliente): sono privilegiate le fasi con minore "slack", cioè con la data di consegna più vicina; WIP (work in process): sono privilegiate le fasi di minor durata al fine di minimizzare il costo di immobilizzo;
• Tempo Coda (produttività): sono favorite le fasi che da più tempo sono in attesa di essere lavorate sul centro successivo, limitando l'inutile accumulo di materiale in coda di lavorazione;
• Tempi di cambio (cambio configurazione): sono privilegiate le fasi con minor tempo di cambio rispetto alla fase che la precede;
• Cambio macchina (fase precedente sulla stessa risorsa): sono favorite le fasi precedute sulla stessa risorsa da una fase dello stesso ordine;
• Per alternative. Se sono definite fasi alternative, è privilegiata quella con valore di tale priorità maggiore;
• Per classi. Per una data fase effettuabile con una classe, viene privilegiata la risorsa in classe con valore di tale priorità maggiore; Le strategie di schedulazione possono essere modificate direttamente dal diagramma di Gantt per ottenere dei piani di produzioni ottimizzati secondo diversi obiettivi.

Gli strumenti grafici

Con COMaCS Inside, il pianificatore ha a disposizione sofisticati strumenti grafici per poter analizzare e modificare il piano di produzione proposto. Tutti i diagrammi e grafici sono provvisti di molteplici funzionalità a supporto del pianificatore come:

• selezione dell'elemento visualizzato ed evidenza delle informazioni di dettaglio;
• zoom;
• variazione risoluzione temporale (ora, giorno, settimana, mese, ecc.);
• evidenza criticità (ordini in ritardi, attività programmate dal pianificatore, data consegna degli ordini, ecc.);
• colorazione delle barrette rappresentanti le fasi di lavorazione in funzione dell'ordine di appartenenza, dell'articolo prodotto, della commessa;
• filtro grafico a livello di diagramma di Gantt per risorsa, ordine, articolo e commessa.

Gantt per risorsa

Attraverso il diagramma di Gantt per risorsa, il pianificatore è in grado a colpo d'occhio di avere visione della saturazione e delle criticità produttive (ritardi, tempi di cambio, fermi macchina) delle risorse. Nel diagramma di Gantt per risorsa, alle fasi di lavorazione schedulate viene fatto corrispondere un rettangolo colorato (il cui colore è funzione dell'ordine di appartenenza, dell'articolo o della commessa), collocato sulla riga della risorsa occupata e con i due estremi disposti ad indicare gli istanti di inizio e di fine lavorazione.

Gantt per ordine e commessa

Il Gantt per ordine e commessa consente al pianificatore di avere sempre in evidenza quando saranno eseguite le attività per ogni ordine / commessa e quando è prevista la consegna. Nel diagramma di Gantt per ordine e per commessa, alle fasi di lavorazione schedulate viene fatto corrispondere un rettangolo colorato (il cui colore è funzione della risorsa di appartenenza), collocato sulla riga dell'ordine o commessa corrispondente e con i due estremi disposti ad indicare gli istanti di inizio e di fine lavorazione.

Istogramma di carico

L'istogramma di carico visualizza il carico delle risorse nel tempo. Attraverso questo strumento, il pianificatore può rapidamente avere evidenza delle risorse sature o della capacità produttiva residua. L'istogramma di carico può essere visualizzato in modo contestuale ad diagramma di Gantt e sincronizzato sulla base temporale con questo.

Indici di performance

Il pianificatore attraverso gli indici di performance è in grado di valutare in tempi brevissimi le caratteristiche del piano di produzione. Gli indici di performance forniscono le seguenti indicazioni:

• Ordini in ritardo: ordini in ritardo rispetto la data di consegna;
• Lateness: ritardo medio degli ordini schedulati;
• Tardiness: ritardo medio dei soli ordini schedulati in ritardo;
• Makespan: intervallo di tempo entro il quale sono stati schedulati tutti gli ordini;
• Flowtime: tempo di attraversamento medio di un ordine schedulato;
• Inutilizzo medio: saturazione del sistema mediando su tutte le risorse in gioco ottimizzate;
• Work in process: numero medio di ordini presenti nel processo produttivo.

Sessioni di schedulazione

Il pianificatore è in grado di salvare il piano visualizzato su file al fine di: congelare la situazione visualizzata prima di effettuare ulteriori modifiche (funzione undo); salvare il piano di produzione per poterlo consultare successivamente senza dover ricaricare i dati dal database; salvare il piano di produzione per distribuirlo ad utenti che hanno necessità di consultarlo senza poter eseguire modifiche.

Interattività

Il principale strumento di interazione con il piano di produzione proposto dallo schedulatore consiste nella possibilità di intervenire sul diagramma di Gantt per risorsa mediante Drag and Drop che permette le operazioni di seguito indicate:

• Shift temporale: spostamento nel tempo di una attività assegnata ad una specifica risorsa;
• Cambio risorsa: trascinamento di una attività dalla risorsa assegnata a nuova risorsa. Le singole operazioni di modifica richiedono la riesecuzione, parziale o totale, dell'algoritmo di schedulazione per la generazione di un nuovo piano ottimizzato che tenga in considerazione i nuovi vincoli inseriti. Le visualizzazioni grafiche in corso (Gantt, istogramma, indici di performance) sono aggiornate automaticamente al fine di garantire la rappresentazione di informazioni sempre veritiere.

Caratteristiche funzionali

Per eseguire la schedulazione è necessario definire il modello di fabbrica su cui lo schedulatore andrà ad operare, le modalità di realizzazione dei singoli articoli (cicli) e gli ordini di produzione che si vogliono schedulare.

Modello di fabbrica

Con il termine modello di fabbrica sono definiti tutti gli oggetti, le grandezze ed i parametri che consentono di simulare nell'ambiente di schedulazione il susseguirsi degli eventi rispecchiando in modo puntuale la realtà produttiva aziendale.

Tipologie delle risorse

Vengono definite tutte le entità, oggetti fisici o persone, che vengono utilizzate nelle diverse fasi di lavorazione. La schedulazione a capacità finita COMaCS Inside in AdHoc Enterprise esegue la programmazione della produzione su centri di lavoro, squadre, spazi e attrezzature. Si possono anche considerare come risorse delle caratteristiche individuanti la taratura degli impianti, caratteristiche non fisicamente da gestire, ma utilizzate per una corretta considerazione dei tempi di attrezzaggio. Le classi di risorse sono gruppi di risorse equivalenti nell'esecuzione di una fase di lavorazione. Si possono definire classi di centri di lavoro, di squadre e di attrezzature. All'interno della classe sono specificate le priorità di utilizzo delle diverse risorse (ogni risorsa può appartenere a nessuna, una o più classi). Se nella fase di ciclo verrà menzionata solo la classe, lo schedulatore sceglierà la più opportuna in relazione alla priorità di classe, alla similarità di attrezzaggio, ecc.

Disponibilità delle risorse

Ad ogni risorsa viene associato la sua disponibilità nel tempo, caratterizzato da un calendario di produzione, tipicamente distinto per ogni reparto, dalla quantità di risorsa utilizzabile e dall'efficienza della risorsa nel periodo. Vengono creati uno o più calendari lavorativi con definizione dei giorni lavorativi e festivi con specificazione dei profili dei turni di lavoro. Tramite i calendari si possono dunque gestire: la variabilità nel tempo; il numero di turni al giorno e la loro durata.

Definizione dei tempi di cambio

Vengono definiti nel modello di fabbrica i tempi di cambio richiesti nel passaggio da una lavorazione ad una seguente. I dati vengono gestiti mediante delle matrici di cambio in cui vengono specificati i tempi assoluti o percentuali di sconto e penalità rispetto al tempo fisso standard specificato a livello di fase di ciclo.

Cicli di lavoro

Ad ogni articolo di produzione viene associato almeno un ciclo di lavoro all'interno del quale si trovano tutte le specifiche indicazioni sul “come” viene prodotto l'articolo stesso. Un ciclo di lavoro può essere composto da una o più fasi ed ogni singola fase impegna un centro di lavoro e numero non limitato di squadre, attrezzature, spazi. Le attività di produzione sul centro di lavoro è assunta come pilota per il calcolo delle priorità e ne determina il posizionamento temporale. Sulle squadre, attrezzature, spazi richiesti per l'esecuzione della fase viene fatta la verifica di disponibilità per determinarne la fattibilità. Le squadre, attrezzature, spazi menzionati nelle fasi dei cicli possono essere utilizzate con modalità temporali diverse:

• per tutta la durata della fase;
• durante il solo tempo di attrezzaggio;
• nel solo tempo di lavoro.

Le altre caratteristiche dei cicli di lavoro sono:

• tempi di lavorazione, attrezzaggio e movimentazione per singola fase;
• fasi alternative, con possibile priorità di utilizzo.

Alternative di fase

La trasformazione dei componenti/materie prime in semilavorati/prodotti finiti richiede una precisa successione di fasi, alcune delle quali potrebbero essere sostituite da fasi alternative. COMaCS Inside sceglierà fra le fasi in alternativa quella più opportuna in relazione alla similarità di attrezzaggio, al carico delle risorse coinvolte nelle operazioni, ecc.

Ordini di produzione

COMaCS Inside esegue la schedulazione degli ordini di lavoro suggeriti dal MRP, degli ordini pianificati e degli ordini lanciati. All'ordine sono associate le relative fasi di lavoro dedotte dal ciclo dell'articolo richiesto. Ad ogni ordine sono associati alcuni dati indispensabili per una corretta schedulazione:

• articolo da produrre;
• quantità da produrre; data di consegna: La data di consegna è legata alla data di soddisfacimento del fabbisogno (ordine cliente se prodotto finito, impegno se figlio di distinta base);
• Collegamento fra ordini padri e figli: oltre al collegamento tra le fasi d'ordine, lo schedulatore utilizza come input l'archivio dei collegamenti tra ordini padri e figli. Questo archivio viene creato dalla elaborazione MRP, ma può anche essere creato da una procedura separata di analisi della disponibilità datata di ogni singolo articolo. Lo scopo dell'archivio è quello di legare un singolo ordine di un codice articolo a tutti gli ordini di codici padri dell'articolo in questione, i cui fabbisogni sono coperti, parzialmente o totalmente dall'ordine. Abbiamo quindi che un ordine figlio può essere legato a più ordini padri, in funzione dei parametri di lottizzazione dell'ordine creato dallo MRP. Naturalmente uno stesso ordine padre potrà essere vincolato a più ordini figli, al limite uno per ogni codice figlio di distinta base. Questo archivio è utilizzato in input alla schedulazione in quanto permette di garantire la fattibilità tecnica del piano proposto. Se infatti un ordine su un codice figlio viene - per problemi di indisponibilità risorse - spostato in avanti al di là della data consegna, nel caso questo ordine sia collegato ad altri ordini su codici padri, questi ultimi dovranno venire automaticamente spostati in avanti nella schedulazione, in quanto potranno iniziare solo dopo il completamento dell'ordine del figlio.

Reportistica

All'interno del modulo di schedulazione a capacità finita sono presenti le seguenti stampe:

• Stampa degli ordini in ritardo;
• Stampa del carico per risorsa.