Obiettivi formativi
Il corso è concepito per fornire conoscenze, abilità e competenze nell’ambito della gestione dei sistemi di produzione di beni e servizi (operations management). In particolare, il corso si occupa di pianificazione, programmazione, e controllo di avanzamento della produzione industriale. Il corso è collocato a valle dei moduli dedicati alla progettazione dei sistemi di produzione e si focalizza sulla gestione di sistemi già configurati in termini di caratteristiche tecnologiche e di capacità produttiva.Dal punto di vista didattico il corso è suddiviso in 12 moduli.Nella prima parte vengono fornite le conoscenze per realizzare un modello (analitico o numerico) del sistema di produzione. I modelli di riferimento, capaci di considerare le numerose aleatorietà dei sistemi di produzione reali, consentono di spiegare le prestazioni dei sistemi (Moduli 1-4). In questa parte di corso, trovano giustificazione concettuale, ad esempio, le tecniche di produzione snella particolarmente utilizzate negli ultimi anni, a volte con risultati deludenti. Nell’ambito di questa fase, si farà ricorso anche a software di simulazione ad eventi discreti di ampia diffusione (Modulo 5). Gli argomenti affrontati nella prima parte costituiscono il fondamento di abilità e competenze che vengono sviluppate nella fase successiva relativa alla gestione dei sistemi di produzione propriamente detta. La seconda parte del corso è dedicata agli elementi metodologici di base necessari ad effettuare la pianificazione, programmazione ed il controllo della produzione negli impianti industriali, con particolare riferimento ai sistemi produttivi di tipo manifatturiero (Moduli 6-12).
Programma
Richiami su struttura, obiettivi, funzioni, tipologie di struttura organizzativa e strategie aziendali. Classificazione dei sistemi di produzione. Le misure di prestazione dei sistemi di produzione. Rappresentazione e mappatura dei processi di produzione. Tecniche per la stima delle prestazioni dei sistemi produttivi. Legami tra WIP, Throughput e Tempo di attraversamento ed influenza della variabilità. Approcci alla diagnostica e miglioramento delle prestazioni dei sistemi manifatturieri.Il dimensionamento dei lotti di produzione (lotto economico di produzione ed estensione al caso multiprodotto). La produzione per campagne (determinazione del numero ottimale di campagne e della loro durata ottimale). Effetto della dimensione dei lotti sul tempo di attraversamento.La previsione della domandaGli elementi che caratterizzano la domanda e la sua variabilità (fluttuazioni random, trend, stagionalità e ciclicità). Tecniche previsionali qualitative e quantitative. Metodi causali basati su regressione lineare. Metodi basati su serie storiche (media mobile, media mobile pesata, media con smorzamento esponenziale con e senza trend). Metodi di stima della domanda stagionale. Criteri di stima degli errori di previsione (CFE, MAPE, MAD, TS). La previsione di domanda per i nuovi prodotto (stime della dimensione del mercato e modello di Bass).Pianificazione, programmazione e controllo della produzioneAnalisi P-Time e D-Time, la legge di Little. Logiche di gestione Push e Pull. Produzione a magazzino (Make to Stock) e produzione su commessa (Assemble to Order, Make to Order ed Engineering to Order). Gerarchia delle fasi di pianificazione, programmazione e controllo e le loro interazioni con le decisioni strategiche e la pianificazione della capacità produttiva.Programmazione aggregataCriteri di adeguamento della capacità produttiva alla domanda. Metodi empirici (piani zero-inventory, piani level work force, piani misti) e modelli di ottimizzazione LP per la redazione del piano aggregato.Il Piano Principale di ProduzioneCriteri per la disaggregazione del piano aggregato e redazione del Piano principale di Produzione. La gestione della distinta base. Piano principale di produzione MTS E ATO.Programmazione di medio periodo e pianificazione dei fabbisogni.Il metodo MRP I e II. La verifica di capacità (Capacity Requirements Planning). Criteri di lottizzazione dei fabbisogni. Stima capacità Available to Promise. Limiti e vincoli del sistema MRP.Programmazione operativaI piani operativi di produzione ed il Final Assembly Schedule. Criteri operativi e tecniche euristiche per lo scheduling delle risorse e l’assegnazione delle priorità. Sequencing di linee di produzione multimodel e mixed model. Il controllo avanzamento della produzione.Sistemi di produzione pullIl sistema Kanban, il livellamento della produzione ed il sequencing di linee mixed model. Il sistema CONWIP. Confronto prestazionale tra sistemi push e pull.Produzione snella e Just-In-TimeDefinizioni, i sette “zero” del JIT, il toyota Production System, miglioramento continuo, OEE, TPM, 5S, livellamento della produzione, sistemi SMED, Takt Time. La value stream mapping.Nel corso delle lezioni sono, comunque, previsti richiami relativi a:Gestione delle scorteFunzione e criteri di classificazione delle scorte. Costi rilevanti nella gestione delle scorte. Materiali a domanda dipendente e indipendente.Gestione dei materiali a domanda indipendente: lotto economico con consegne istantanee e graduali, lotto economico con sconti quantità, la gestione a livello di riordino e a ciclo di riordino. La gestione degli articoli a forte movimentazione (copertura totale e copertura libera). Criteri per la determinazione della scorta di sicurezza (ricerca dell’ottimo economico e valutazione del livello di servizio). I benefici della centralizzazione delle scorte. La gestione a fabbisogno, lot by lot e lotto economico dinamico. Decisioni di approvvigionamento sul singolo periodo (newsboy model). L’analisi ABC, le misure di prestazione dei magazzini (indice di rotazione, periodo di copertura, indici di efficienza del servizio).
Per affrontare proficuamente il corso è necessario che gli studenti abbiano una solida base culturale nell’ambito dell’ingegneria dei sistemi di produzione. Le conoscenze e competenze minime in ingresso sono costituite da tematiche, metodologie e argomenti relativi a:statistica di base;tecniche di ottimizzazione (es. programmazione lineare);cicli di produzione;costi industriali, analisi economiche ed equilibri di breve periodo;valutazione della capacità produttiva, dimensionamento delle risorse, layout, funzionamento dei sistemi per preparto e linee di fabbricazione/assemblaggio;tecniche di gestione a scorta.
I metodi didattici utilizzati nel corso (e le relative attività di apprendimento richieste allo studente) sono:- lezioni frontali, al fine di acquisire conoscenza e comprensione;- interazione con gli studenti attraverso la proposizione di problemi e situazioni decisionali, al fine di sviluppare la capacità di capire e identificare opportune soluzioni;- partecipazione a esercitazioni guidate al fine di sviluppare capacità di comunicare e sostenere tesi;- laboratorio di simulazione degli impianti. Le sessioni di laboratorio consistono nell’uso di software specifici al fine di applicare conoscenze e sviluppare abilità. In particolare, per questa modalità didattica, il docente terrà alcune lezioni e farà degli esempi con l’obiettivo di dare agli studenti le nozioni base di simulazione ad eventi discreti. Successivamente, con cadenza settimanale, si assegneranno delle esercitazioni svolte e commentate che gli studenti replicheranno in autonomia. Il docente metterà a disposizione delle ore di revisione in cui gli studenti potranno fare domande relative allo sviluppo dei modelli, confrontarsi e discutere con il docente su eventuali modalità alternative di rappresentazione del sistema proposto nell’esercitazione e sull’uso del software; è possibile che alcune esercitazioni siano discusse in modalità flipped class..Non è previsto l’uso di strumenti di Intelligenza Artificiale per le attività didattiche del corso.Il docente sconsiglia l’uso dell’Intelligenza Artificiale per:redazione e revisione degli appunti delle lezioniottenere spiegazioni su argomenti del corsoinvitando gli studenti a ricorrere ai ricevimenti disponibili e/o alla interazione durante le lezioni o immediatamente a valle di esse per qualsiasi dubbio o necessità didattica.In ogni caso, gli studenti che dovessero far ricorso a strumenti di Intelligenza Artificiale - per qualunque finalità – saranno considerati unici responsabili di informazioni, risposte ed elaborati non corretti.
Modalità d'esame
Verifica preliminare delle competenze:non è prevista una verifica formale dei prerequisiti richiesti; il docente, nella prima lezione, evidenzia agli studenti quelle che sono ritenute conoscenze di base per una corretta fruizione del corso. Gli studenti sono invitati a colmare rapidamente eventuali carenze.Accertamento in itinere del processo di apprendimento: la partecipazione attiva degli studenti è stimolata durante l’intero corso attraverso le modalità didattiche precedentemente descritte, con particolare riferimento al coinvolgimento degli studenti nello sviluppo di ragionamenti consequenziali nel corso delle lezioni. La partecipazione attiva consente al docente di verificare lo stato di avanzamento del processo di apprendimento mediante delle domande o la richiesta di suggerimenti rivolte agli studenti durante la lezione. In funzione degli esiti dell’interazione studenti-docente sarà modulata la velocità con cui si tratteranno i diversi temi oggetto del corso. Per verificare in itinere l’evoluzione del processo di apprendimento, è previsto l’uso di prove parziali a cui gli studenti possono partecipare su base volontaria e che è descritto nel successivo punto.Accertamento dei risultati di apprendimento (esame finale):La prova di esame è divisa in tre parti consecutive:1. Esame scritto con 3 esercizi numerici relativi alle tecniche proposte durante le lezioni, con particolare riferimento agli argomenti dei MODULI 3,4,7,8,9,10. L’esame scritto, in caso di esito positivo (voto su esame scritto maggiore di 18/30), concorre per il 40% alla costituzione del voto finale;2. Prova pratica di simulazione ad eventi discreti, svolta in aula mediante calcolatore. La prova pratica, in caso di esito positivo (voto su prova pratica maggiore di 18/30), concorre per il 20% alla costituzione del voto finale;3.Esame orale costituito da due domande, anche relative alle prove precedenti ed alla discussione degli elaborati, in caso di esito positivo (voto su esame orale maggiore di 18>30) concorre per il 40% alla costituzione del voto finale;Si è ammessi alla porzione di verifica successiva se nella precedente si è raggiunto il voto di almeno 18/30.Gli studenti possono essere esonerati dalla prova 1 del precedente elenco (Esame scritto con 3 esercizi numerici), sostenendo tre prove intermedie (parziali) da svolgere durante il periodo didattico. Ogni prova parziale è costituita da un esercizio numerico. In particolare, la prima prova parziale è relativa ai MODULI 3 e 4, la seconda si riferisce ai MODULI 7 e 8 e la terza ai MODULI 9 e 10. Se una sola delle tre prove parziali ha esito negativo, gli studenti possono ripeterla in occasione della prova scritta predisposta ad ogni appello, svolgendo solo l’esercizio relativo al parziale non superato (es. parziale j non superato, dei tre esercizi dello scritto si dovrà svolgere solo l’esercizio j, in un terzo del tempo totale di durata dello scritto completo). Se le prove parziali non superate sono più di una lo studente deve sostenere l’esame scritto completo. Gli studenti che hanno superato le prove parziali, in occasione di uno degli appelli d’esame, possono accedere direttamente alla prova 2 (prova pratica di simulazione ad eventi discreti) e, eventualmente alla successiva prova orale da sostenersi nello stesso appello d’esame.In ogni caso, l’attribuzione del voto finale è effettuata sulla base dei criteri qui appresso indicati ed applicati alle risultanze dell’insieme delle prove di esame (prove parziali o esame scritto, prova pratica di simulazione e prova orale):INSUFFICIENTE (SUFFICIENTE (18-21/30): Conoscenza basilare di metodi e logiche oggetto del corso, abilità nell’applicazione di metodi e logiche e oggetto del corso a casi analizzati durante le lezioni, esposizione modesta, limitata capacità di valutazione critica.BUONA (22-24/30): Conoscenza approfondita di metodi e logiche oggetto del corso, abilità nell’applicazione di metodi e logiche e oggetto del corso anche a casi complessi a partire da quelli analizzati durante le lezioni, esposizione adeguata, capacità critica rispetto a casi della complessità precedente.MOLTO BUONA (25-27/30): Conoscenza esaustiva di metodi e logiche oggetto del corso, abilità nell’applicazione dei metodi e logiche precedenti anche a casi complessi analizzati autonomamente, esposizione agile, valutazione critica adeguata alla complessità dei casi.OTTIMA (28-30 e lode): Conoscenza molto ampia di metodi e logiche oggetto del corso, abilità nell’applicazione dei metodi e logiche precedenti a casi non standard e capacità autonoma di eseguire collegamenti con le altre discipline del percorso formativo a partire dalle problematiche oggetto del corso, esposizione robusta, valutazione critica autonoma e originale.
Testi di riferimento
1.Hopp W.J. and Spearman M.L., Factory Physics, Mc Graw Hill2.Vollman, Berry, Whybark, Jacobs, Manifacturing Planning and Control Systems for Supply Chain Management, Irwin McGraw Hill;3.Jacobs, F. Robert, Chase, B. Richard Operations and Supply Chain Management.4.Sianesi, La Gestione del Sistema di Produzione, ETAS;5. De Toni, Alberto, Panizzolo, Roberto, Candussio, Fabio, Sistemi di Gestione della Produzione nelle reti d’impresa, ISEDI;6.Altiok T and Melamed B., Simulation modeling and analysis with Arena, Academic press.7. Rossetti M.D., Simulation modeling and Arena, Wiley.
Codice insegnamento 24103