Control & Software Division

1. Napoli 10 – 11 AprileLO SVILUPPO DELLE RETI LOGISTICHE: INNOVAZIONE ENUOVE OPPORTUNITÀ PER LE IMPRESE COOPERATIVE confederazione cooperative italiane Ing. Raffaele Maccioni Control & Software Division

2. Progettazione ed Ottimizzazione delle risorse: il ruolo della SIMULAZIONE nell’abbattimento dei costi di investimento e di gestione

3. Uno sguardo agli argomenti • Modelli e simulazione • Esempi ricavati da casi reali per mostrare l’utilizzo tipico ed i vantaggi della simulazione. • Gli esempi sono stati opportunamente semplificati al fine di concentrare l’attenzione sui i concetti. • Alcuni suggerimenti per condurre con successo progetti di simulazione.

4. SIMULARE La simulazione… … consente, tramite un MODELLO, di interpretare il funzionamento di un sistema reale o di una sua parte.

5. SIMULARE La simulazione… … consente di interagire con il sistema virtuale come se fosse reale e valutarne le performance (analisi what-if)

6. SIMULARE n° colli (t) ritardo Il sistema (magazzino, porto, piattaforma…) • … tipicamente è caratterizzato da: • parametri e grandezze che variano nel tempo (dinamico) • fenomeni di natura casuale

7. SIMULARE Il Modello… • … costituisce una RAPPRESENTAZIONE del sistema: • in grado di esplicitarne il funzionamento nel tempo • in grado di interpretare la casualità

8. Un Primo Esempio ESEMPIO Dimensionamento Sistema per la spedizione

9. Caso1: dimensionamento sistema spedizioni Scatole arrivano Al sistema con frequenza variabile nel tempo. Ogni collo ha una Destinazione assegnata Uscite associate a destinazioni operatori

10. Caso1: dimensionamento sistema spedizione • dimensionare il numero di risorse (numero) • dimensionare il sistema nastri (lunghezza dorsali) • valutare l’eventuale intasamento del sistema • Trovare un compromesso tra dimensionamento del sistema e numero di operatori impegnati

11. Caso1: dimensionamento sistema spedizione

12. Caso1: dimensionamento sistema spedizione

13. modello Simulazione –progettazione - DSS • La simulazione è uno strumento per la progettazione ed un supporto alla operatività (decision support system). • Tanto più importante quanto più il sistema è COMPLESSO e/o COSTOSO ma non solo.

14. Simulazione –progettazione - DSS • La complessità di un sistema è legata sia alla complessità logica / funzionale ma anche ai volumi ed alle quantità in gioco. La complessità molto spesso è “nascosta” nella DINAMICA di un sistema.

15. Simulazione –progettazione - DSS • La progettazione in genere influenza i costi complessivi della realizzazione di un sistema di pochi punti percentuali rispetto i costi complessivi ma…. • ...ne determina in modo decisivo : • costi realizzativi • costi di esercizio • tempi e costi di commissioning • affidabilità

16. il modello A partire dal sistema reale, o da un suo progetto - si crea il modello identificando input - output - “fatti” di interesse che il modello deve interpretare. Modello Processo reale / progetto Modello

17. Il modello Input Output (variabili Decisionali) tempi attesa tempi lavorazione costi Etc. Num. Op. Tempi carico Freq. Arrivo Etc. Modello

18. il modello Quanti più e quanto più complessi sono i fenomeni di interesse del nostro processo tanto più complesso sarà il modello che lo descrive Nel modellizzare spesso si è costretti a scegliere un compromesso tra complessità del modello e grado di accuratezza dei suoi output

19. Il modello Alcuni esempi di cosa può essere simulato • Una rete di distribuzione • Un singolo centro distributivo • Magazzini manuali o automatizzati • Impianti con sorter • Una linea produttiva • Call center • La Supply chain

20. Tipologie di sistemi continui / discreti Sistemi di natura continua: sono caratterizzati dal fatto che lo stato del sistema cambia continuamente nel tempo (il livello in un tanica, la temperatura in un surriscaldatore, etc). Sistemi di natura discreta: sono caratterizzati dal fatto di poter essere descritti mediante eventi che accadono in precisi istanti (ogni 5 secondi una scatola avanza di un cella sul nastro trasportatore). I cambi di stato del sistema avvengono in precisi istanti.

21. Tipologie di sistemi deterministici / stocastici Modelli di natura deterministica: descritti da leggi fisiche – empiriche, etc - in cui non intervengono elementi casuali. Esempio: il processo di carico in cui arriva un oggetto ogni 75 secondi ed il carico dura 60 secondi Modelli di natura stocastica: input del sistema sono caratterizzati da casualità che influenzano lo stato del sistema ad un preciso istante. Esempio: : il processo di carico in cui arrivo e/o tempo di carico non sono costanti.

22. Tipologie di sistemi Modelli statici: in questi modelli il tempo non ha un ruolo. Il sistema viene considerato a regime, quindi non ho transitori nel tempo per le variabili di stato. Modelli dinamici: il tempo ha un ruolo fondamentale, il modello è in grado di interpretare le variazioni delle variabili al contorno e degli stati del sistema introducendo la DINAMICA. DISCRETI - DINAMICI - STOCASTICI

23. Perchè modelli stocastici ? • … La dinamicità e la variabilità influenzano in modo significativo il funzionamento dei sistemi. • Non catturare tali aspetti implica il perdere importanti informazioni sul sistema, ciò: • impedisce una completa comprensione del comportamento del sistema • implica la perdita di opportunità per un buon utilizzo delle risorse.

24. Perché modelli stocastici ? Processo di carico (Media 60 secondi/ Box) Arrivo BOX Da caricare in media 1 box ogni 75 secondi … consideriamo il caso di una semplice operazione di carico di un mezzo.

25. Perchè modelli stocastici ? … 4 diversi scenari con stessi valori medi

26. Perchè modelli stocastici ? … I risultati di una simulazione di 360 ore

27. La Simulazione: la storia Anni addietro a simulazione era abbastanza costosa: giustificata campo militare e aerospaziale o comunque da grosse multinazionali. L’evoluzione tecnologica hw e sw ha reso la simulazione uno strumento utilizzabile da moltissime aziende e con elevati ritorni dell’investimento

28. La Simulazione: la storia Gli ambienti di simulazione si sono evoluti fino ad essere sofisticati e potenti software caratterizzati da programmazione grafica ed animazione, corredati da tools per l’analisi di dati e l’interfacciamento ad altre applicazioni . La simulazione è passata dall’ambiente prettamente accademico agli ambienti operativi e si annovera tra gli strumenti di progettazione ed analisi

29. un caso: distribuzione merci Distributore di merci Nord-est • Modello: • Posizione Magazzini • Tipologie di mezzi • Tempi di carico/scarico • Tratte • Arrivo ordini • Logiche di gestione Nord-ovet centro sud

30. un caso: distribuzione merci • Obiettivo: • costi trasporto • tempi per evasione ordini • utilizzo magazzini • Parametri per analisi WHAT-IF • posizione magazzini • tipologie mezzi • volumi merce