Software APS (Advanced Planning & Scheduling): funzionalità, vantaggi e casi di successo

12.12.2017

Un sistema APS (Advanced Planning & Scheduling) è un’applicazione software che funge da strumento di supporto decisionale nell’ambito dei processi di produzione e logistici. Attraverso algoritmi matematici evoluti il sistema permette di simulare e ottimizzare processi di business quali demand planning, production planning/scheduling, distribution planning e transportation planning.

In questo articolo vedremo più nel dettaglio gli impatti di un sistema APS sui processi aziendali e i vantaggi in termini di performance, in particolare:

APS pianificazione della produzione

Software APS e processi di pianificazione e schedulazione della produzione

Come suggerito dal nome stesso, un sistema APS viene utilizzato a supporto dei processi di pianificazione e schedulazione della produzione

La pianificazione ha l’obiettivo di determinare e datare delle attività future e quindi ha come orizzonte temporale il medio/lungo periodo. La schedulazione, invece, opera sul breve periodo con l’obiettivo di assegnare una data e ora precisa ad attività già pianificate.

Schema Hierarchical Production PlanningSecondo il modello Hierarchical Production Planning HPP (Hax, Meal, 1975), il processo di pianificazione della produzione prevede due livelli, tattico e operativo. Il livello esecutivo è invece gestito dall’attività di schedulazione della produzione definita anche “pianificazione esecutiva” o programmazione che si trova a mezza via tra la pianificazione e la vera a propria Manufacturing Execution.
Gli elementi che costituiscono un piano di produzione si possono quindi suddividere in due parti: il Master Planning (che comprende il piano aggregato di produzione, detto anche Sales & Operations Planning, e il Piano Principale di produzione o Master Production Schedule con le relative verifiche di fattibilità) e il Detailed Planning (costituito dal MRP e dalla schedulazione della produzione).

La problematica di base che un sistema APS deve affrontare consiste nella precisa definizione dell’impegno nel tempo delle risorse produttive (macchine, manodopera, attrezzature) e dei materiali, cercando nel contempo un compromesso fra le esigenze commerciali, economico-produttive e logistico-gestionali che possono rappresentare degli obiettivi oppure dei vincoli per la pianificazione.
Il principale obiettivo di un sistema APS, infatti, è quello di fornire la migliore soluzione possibile a problematiche di pianificazione o schedulazione attraverso un’analisi dei costi-benefici tenendo conto dei vincoli dati dagli ordini, dalle richieste dei clienti, dai tempi e materiali di fornitura e dalla capacità produttiva e logistica.
Per esempio, nel caso di materiali mancanti, un sistema APS permette di valutare se soddisfare per primo un cliente importante (a discapito dei margini di profitto) o se seguire il programma di produzione che ottimizza il profitto.
 

Sistemi APS e Supply Chain Management

Un sistema APS è un software specialistico cosiddetto dipartimentale, che va generalmente a integrarsi con il sistema ERP già presente in azienda e a completare le sue funzionalità.
In alcuni casi l’APS è parte di una suite di Supply Chain Management e opera quindi in modo sincronizzato e integrato con altri moduli della stessa suite.
Soluzioni APS come J-Flex APS di Tecnest, presentano, infatti, il vantaggio di essere integrate con il sistema MES in un’unica suite software di Supply Chain Management. Tutte le funzionalità di planning e scheduling sono quindi rese disponibili sulla stessa piattaforma applicativa standard e, grazie a una struttura dei dati completamente integrata, sono sincronizzate con i processi Execution.
In questo modo è possibile, ad esempio, verificare (in forma grafica direttamente sul Gantt) l'andamento delle attività programmate mentre queste vengono eseguite e intervenire sul piano delle attività nel momento esatto in cui ciò si rivela necessario.

I vantaggi di un sistema APS

Un sistema APS permette di reagire in tempo reale ai cambiamenti del mercato, aumentare il livello di servizio al cliente e il rispetto delle consegne grazie a una datazione affidabile delle stesse, ridurre il lead time di produzione pianificando gli acquisti e la produzione sulla base della coerenza tra i fabbisogni e la disponibilità di capacità produttiva, individuare in modo preventivo i materiali critici ed i colli di bottiglia e effettuare quindi le relative valutazioni make or buy,  ridurre i mancanti grazie alla simulazione interattiva degli effetti di un ritardo di consegna di materiale, di un fermo macchina o di una richiesta di ripianificazione, ottimizzare i livelli di scorta e migliorare l'efficienza in produzione aumentando la saturazione degli impianti attraverso sequenze ottimali di lavorazione e riducendo le scorte grazie alla gestione del rapporto tra disponibilità di materiali e reale fabbisogno, portando quindi a una riduzione dei costi.

Un sistema flessibile che si adatta al contesto produttivo

Le tematiche di pianificazione e schedulazione della produzione variano sulla base del contesto produttivo e organizzativo della singola realtà aziendale e quindi, delle specifiche esigenze.

Le aziende infatti non sono tutte uguali ma si differenziano per modalità di risposta al mercato (Make To Order, Make To Stock, Assembly To Order, Engineering To Order, ecc.), per dimensioni, per processi e prodotti e per organizzazione. Bisogna inoltre tener conto che molte aziende presentano contesti produttivi “ibridi” e che le condizioni di mercato e di produzione mutano nel tempo.

Per questo motivo i sistemi APS non devono avere un approccio rigido ma devono potersi adattare ai diversi contesti, supportando sia il tradizionale approccio della programmazione della produzione (Sequencial planning/closed loop), sia modelli di pianificazione evoluti caratterizzati da logiche particolari (es. teoria dei vincoli).

L’introduzione di un software APS in azienda, quindi, non può prescindere da un’analisi dei processi aziendali, degli obiettivi di business e delle peculiarità dello specifico processo produttivo.

E’ necessario prima di tutto effettuare una mappatura dei processi di produzione, individuare i vincoli per la pianificazione e gli eventuali colli di bottiglia e definire gli obiettivi logistici da raggiungere, operando con un preciso approccio metodologico orientato ai risultati. In questo modo sarà possibile chiarire il modello applicativo più adatto allo specifico contesto produttivo e organizzativo, definire le euristiche alla base del modello e valutare l’implementazione di specifiche funzionalità o personalizzazioni del sistema.

Casi di successo

A seconda del processo produttivo e degli obiettivi aziendali, un progetto APS potrà prevedere l’implementazione di diverse funzionalità e moduli (es. MPS, S&OP, pianificazione a capacità finita, MRP, schedulazione, gestione dei materiali mancanti, ecc.), l’integrazione con i sistemi già esistenti (gestionali o MES) e soprattutto la possibilità di implementare modelli di pianificazione diversi, studiati per lo specifico contesto aziendale.

In contesti produttivi caratterizzati dall’impiego di manodopera specializzata le cui competenze sono un vincolo per la schedulazione della produzione, ad esempio, è possibile implementare un modello di pianificazione e schedulazione della produzione con la matrice degli skill della manodopera.
E’ il caso ad esempio di DMM azienda marchigiana specializzata nella lavorazione del metallo per la realizzazione di rivestimenti su misura e finiture innovative caratterizzata da una produzione su commessa in cui le competenze del personale risultano determinanti per la realizzazione del prodotto finito.

Un altro caso interessante è quello di Arbor Srl, azienda specializzata fin dal 1961 nella produzione di sedie, tavoli e complementi d’arredo su specifica del cliente, dove è stato implementato un modello di schedulazione della produzione volto a ottimizzare le attività dei reparti, tenendo conto della gestione integrata delle commesse a gruppi di articoli sulla base della quale a un singolo ordine di produzione corrisponde un gruppo di articoli con diverse varianti e dei vincoli legati ai turni e agli skill della manodopera.

In contesti in cui l’imprevedibilità e dinamicità del mercato è molto elevata e richiede la produzione di grandi quantitativi in tempi molto ristretti, vi può essere inoltre la necessità di gestire i materiali mancanti e verificare la fattibilità degli ordini in tempo reale, per far fronte con tempestività alle richieste di produzione impreviste o urgenti.
In situazioni come queste, come ad esempio il caso di O-PAC, azienda specializzata nell’ideazione, progettazione e produzione di salviette umidificate per ogni applicazione, è stata implementata la soluzione J-Flex APS per la schedulazione della produzione con gestione dei materiali mancanti.

Nei casi in cui il processo produttivo presenti dei vincoli dati da specifiche fasi del processo produttivo che fanno da “collo di bottiglia” per la produzione, è possibile configurare l’algoritmo di pianificazione e schedulazione implementando la cosiddetta “Teoria dei vincoli”. E’ il caso di TIBEL (Gruppo Calzedonia) dove al sistema J-Flex APS è stato applicato un modello assimilabile al «Drum-Buffer-Rope» (DBR) della Teoria dei Vincoli, dove il vincolo (drum) che “dà il ritmo” alla produzione, corrisponde alle macchine di tintura e tutte le altre risorse sono asservite, quindi, a tale centro di lavoro critico.
 



Per maggiori informazioni ed esempi sui risultati conseguibili attraverso l’implementazione di un sistema APS, leggi le nostre case history di progetti APS in diversi settori di mercato.


 

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Veronica Peressotti - Tecnest

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