Corso di Modelli e Algoritmi della Logistica
Modelli e Algoritmi della Logistica
Prof. Antonio Sassano
Dipartimento di Informatica e Sistemistica
Universita’ di Roma “La Sapienza”
Roma 1 - Ottobre - 2003
Introduzione alla Logistica
• Introduzione alla Logistica
Lezione 1
• La Catena Logistica (“Supply Chain”)
• Rilevanza della Logistica
• Classificazione dei Sistemi Logistici
• Modello Decisionale Logistico
• Aree di Intervento della Logistica
Lezione 2
• Principali aree di intervento
• Problemi Logistici: Esempi
• Il Processo Decisionale
Lezione 3
• Definizione del modello matematico
• Generazione delle Soluzioni (Euristiche e Metodi Esatti)
• Valutazione delle Soluzioni (Simulazione e “Benchmarking”)
Introduzione alla Logistica (II)
“La Logistica e` la disciplina che come obiettivo la pianificazione,
la realizzazione e il controllo dei processi che garantiscono l’efficiente
flusso e immagazzinamento di materie prime, semi-lavorati, prodotti
finiti, servizi e delle relative informazioni dalla produzione al consumo.
Il suo obiettivo e` quello di soddisfare le esigenze dell’utente finale.”
The United States Council of Logistics Management
La Catena Logistica (“Supply Chain”)
Nodo Logistico
(“facility”)
Flusso di beni o
informazioni
• Trasporto
• Trasmissione
• Trasformazione
• Assemblaggio
• Imballaggio
• Stoccaggio
• Consegna ….
Rilevanza Economica della Logistica
Spese totali per logistica negli U.S.A. - Anno 1993
670 Miliardi di $ - 11% del Prodotto Nazionale Lordo
700
600
500
Social Security
Servizi Sanitari
Spese Militari
Logistica
400
300
200
100
0
Miliardi di $
Fattori di complessità delle decisioni logistiche
• Liberalizzazione dei Mercati
- Aumento dei fornitori di servizi e della complessita` dell’offerta
• Globalizzazione dei Mercati
- Incremento del commercio mondiale (16.000 Miliardi di $ nel 2010)
- De-localizzazione della produzione
• Qualita’ del Servizio (QoS)
- Determinazione del “trade off” ottimale tra qualita` e prezzo a fronte di un
aumento della complessita degli indici di qualita` (“service level agreements”)
• Protezione Ambientale
- Maggiori vincoli legislativi impongono l’utilizzo di tecniche sofisticate
di localizzazione di impianti produttivi e di stoccaggio (riciclaggio rifiuti)
• Evoluzione della Tecnologia
- Disponibilità di informazioni dettagliate (GPS, Internet, etc.)
- Sviluppo dell’e-business (e- procurement, B2B, B2C)
Classificazione dei Sistemi Logistici
• Logistica degli Approvvigionamenti
- Gestione degli ordini a fornitori
- Acquisizione delle materie prime in funzione del “piano di produzione”
• Logistica Interna
- Ricevimento e stoccaggio delle materie prime
- Alimentazione delle linee di produzione
- Movimentazione semi-lavorati e imballo prodotti finiti
• Logistica Distributiva
- Rifornimento dei punti vendita e/o dei clienti finali
• Logistica Integrata
- L’intero sistema logistico e` gestito da un solo soggetto economico.
- Alto volume produttivo, domanda poco prevedibile e attrezzature di trasporto
e stoccaggio molto specializzate.
• “Outsourcing” Logistico
- Delega a societa` specializzate di specifiche funzioni logistiche: produttori
di componenti, spedizionieri etc.
- Bassi volumi di merci, contenimento degli investimenti in infrastrutture.
Tipiche decisioni logistiche
Dove produrre (acquistare)
Quando produrre (acquistare)
Quanto produrre (acquistare)
Trasformazione
Dove immagazzinare
Quanto immagazzinare
Per quanto tempo
Cliente
Stoccaggio
Cliente
Fornitore
Cliente
Trasformazione
Stoccaggio
Cliente
Quali modi di trasporto
Come dimensionare la flotta di trasporto
Quali percorsi utilizzare
Quando e Quanto spedire
Quali mercati servire
A quale livello di qualità (QoS)
A quali livelli di costo
Obiettivi, Vincoli, Strumenti
• Minimizzazione dei costi di produzione, trasporto, etc.
• Minimizzazione dei tempi di produzione, consegna
• Massimizzazione della qualità del servizio
• Rispetto dei vincoli tecnologici e di legge (ad es. contratti, SLA)
• Individuazione del “trade off” ottimale tra obiettivi contrastanti
STRUMENTI
• Ottimizzazione, Simulazione, “Benchmarking”, Analisi Multicriterio
• GUI, GIS, Basi Dati, Sistemi Satellitari
• Infrastrutture Logistiche (Trasporto, Movimentazione etc.)
Modello Decisionale Logistico
- MTS-MTO (“Push”-”Pull”)
- “Just in Time”
- Aggregazione (produzione, trasporto)
- “Hub and Spoke”
Strategie
Logistiche
Infrastrutture
Logistiche
Modello
Decisionale
Logistico
Generazione delle
Soluzioni
- Ottimizzazione (interattiva)
- Metodi Euristici
Architetture di
Supporto alle Decisioni
- Linguaggi di Modellazione
- Fogli elettronici, Data Base
- GUI, GIS
- Architetture Client/Server
Valutazione delle
Soluzioni
- Simulazione
- “Benchmarking”
Metodi Quantitativi di Supporto alle Decisioni
Strategie della Logistica - “Push-Pull- JIT”
• Strategia Make To Stock (MTS) o “Push”
Produzione
Domanda
Magazzino
• Strategia Make To Order (MTO) o “Pull”
Produzione
Domanda
Magazzino
• Strategia “Just in Time” (Toyota) o “Stockless Production” (HP)
Produzione
Domanda
Strategie della Logistica - “Aggregazione”
• Strategia “Pooling”
( ad es. Aggregazione su più mezzi di trasporto)
PROBLEMI
• Strategia “Cluster + Route”
- Quanti automezzi?
- Di quale capacità?
- Struttura dei “cluster”?
PROBLEMI
- Quale sequenza di visite?
- Consegne e Prelievi?
Strategie della Logistica - “Hub and Spoke”
b
b
Hub
c
c
a
a
Spoke
• Vantaggi/Svantaggi
- Aggregazione di percorsi
- Migliore utilizzazione dei mezzi di trasporto
- Maggiori disagi per l’utente. Difficile sincronizzazione.
• Problemi da risolvere
- Quanti “hub”? Associazione ottima tra “hub” e “spokes”?
Strategie della Logistica - “Consolidamento”
Centralizzazione della distribuzione (produzione)
• Vantaggi/Svantaggi
- Diminuzione dei costi di realizzazione e gestione (costi di stoccaggio)
- Aumento dei costi di trasporto
• Problemi da risolvere
- Quanti Centri di Distribuzione?
- Associazione ottima tra clienti e centri di distribuzione?
Strategia della Logistica = “Driving Goal”
ESEMPIO: General Motors 1990 (J.Beasley)
Problema: Evasione degli ordini da fornitori
- 1700 Fornitori
- 31 Impianti di Produzione
- 30 milioni di tonnellate al giorno
Adozione di una Strategia “Just in Time”.
Generazione Soluzione - “schedules” molto dettagliati.
Valutazione Soluzione: Molte consegne con automezzi parzialmente
vuoti. Aumento costi di trasporto. Aumento “overhead”in ricezione.
Adozione di una Strategia di “Pooling”
Generazione Soluzione:
- calcolo ottimale dei “cluster” di fornitori
- ottimizzazione delle scorte nei centri di consolidamento