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

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:

Software APS e processi di pianificazione e schedulazione della produzione
Sistemi APS e Supply Chain Management
I vantaggi di un sistema APS
Adattamento al contesto produttivo
Casi di successo

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 Planning Secondo 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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Una produzione "espresso" per CMA Macchine per Caffè - quando il successo si nasconde nella tecnologia

20.10.2015

La tecnologia entra nelle tazzine di caffè con CMA Macchine per Caffè, azienda che, con i marchi Astoria e Wega, produce e commercializza in tutto il mondo tra le migliori macchine da caffè professionali e che, anche quest’anno, sarà presente a Host Milano, Salone internazionale dell'ospitalità professionale, che si svolgerà dal 23 al 27 ottobre a Fiera Milano (Hall 15 Stand G53 G61 H53 H61).

L’azienda produce ogni anno circa 35mila macchine da caffè e ha fatto del Made in Italy il punto di forza del suo successo: la sede principale è a Susegana, provincia di Treviso, un gioiellino tecnologico inaugurato nel 2007 e reso ancora più efficiente e funzionale grazie ai software di Tecnest.

La revisione dei processi produttivi

Nel 2007, infatti, CMA ha portato avanti una revisione degli impianti produttivi: sono state concentrate su un solo sito le fabbriche precedentemente esistenti, è stata rivista la struttura delle linee di assemblaggio, la posizione dei magazzini delle materie prime e dei prodotti finiti al fine di razionalizzare i flussi di lavoro. Nello stesso periodo è iniziata anche la collaborazione con Tecnest che ha guidato la rivoluzione informatica sulle linee produttive: «La nostra necessità era migliorare l’efficienza dei processi produttivi, gestire la schedulazione delle lavorazioni meccaniche e delle linee di montaggio a valle di queste ultime, monitorando le cadenze di avanzamento in produzione. - spiega Maurizio Gaio, responsabile sistemi informativi di CMA Macchine per Caffè -. Con questo obiettivo si è introdotto un sistema di pianificazione e gestione della produzione in grado di alimentare le linee con i materiali da assemblare, garantendone la disponibilità al momento opportuno. Per potenziare ulteriormente il servizio di assistenza post-vendita, il sistema doveva inoltre tracciare i materiali utilizzati e verificare la conformità qualitativa dei componenti critici».

Il progetto e il software APS e MES di J-Flex

Fabrizio Taboga Tecnest Per rispondere a tutte queste esigenze è stato scelto il software J-Flex, in particolare le soluzioni J-Flex APS (Advanced Planning & Scheduling) per la schedulazione della produzione e J-Flex MES (Manufacturing Execution System) per controllare l’avanzamento in fabbrica e la tracciabilità dei materiali. «Grazie al modulo di schedulazione di J-Flex APS, supportato da report e liste informative mirate ed efficaci, è stato possibile ottenere uno snellimento operativo nella gestione degli ordini di produzione e un controllo totale della corretta saturazione delle linee di montaggio - dice Fabrizio Taboga, Project Manager di Tecnest –. Il sistema J-Flex MES, invece, permette di monitorare la fabbrica in tempo reale, rilevando tempi e pezzi prodotti, gestendo i controlli qualità e le ricette di collaudo, garantendo la completa tracciabilità di prodotto e di processo sulla linea di montaggio delle macchine da caffè».

Le funzionalità “role-based” della nuova release J-Flex 4.U, inoltre, hanno messo a disposizione delle dashboard grafiche con appositi KPI a supporto dell’attività degli operatori in fabbrica, dei responsabili di reparto e della direzione.

Una produzione "espresso" con J-Flex

«Grazie all’implementazione della suite software J-Flex è stato possibile monitorare la produzione della singola macchina avendone sempre sotto controllo lo stato di avanzamento, controllare i tempi di lavorazioni e le prestazioni di reparto mediante la quadratura delle ore di presenza dei dipendenti. – aggiunge Maurizio Gaio - Gli ordini vengono schedulati in funzione dei parametri di configurazione del singolo modello per poter migliorare l’efficienza nell’approvvigionamento dei materiali e gli attrezzaggi con la minor discontinuità possibile. L’introduzione delle ricette di collaudo specifiche per tipologia di macchina per caffè permette di avere un test del prodotto personalizzato in base alle caratteristiche della macchina stessa. Una personalizzazione studiata in collaborazione con Tecnest permette, inoltre, di avere la preparazione dei ricambi allineata alla produzione delle macchine in modo da ottimizzare e spedizioni».

Tecnologia per competere

Stefano Stecca CMA Macchine per Caffè Astoria I risultati ottenuti si vedono dai numeri. «Il fatturato 2014 è stato di 82milioni di euro, con una crescita rispetto all’anno precedente del 18%. – spiega Stefano Stecca, direttore commerciale di CMA Macchine per Caffè - L’80% dei ricavi proviene dall’export in 140 Paesi, in particolare Stati Uniti, Australia, Germania, Gran Bretagna e Cina».

Tecnologia, tradizione e attenzione all’ambiente sono i punti di forza dell’azienda, che a Host presenta importanti novità. Fra queste la nuova HYbrid di Astoria, frutto di una tecnologia di ultima generazione che la rende adatta anche all’utilizzatore meno esperto: «Anello di congiunzione tra mondo tradizionale e superautomatico, HYbrid servirà ai visitatori la fantastica qualità in tazza tipica di una macchina tradizionale, dimostrando i vantaggi di una macchina superautomatica: elevata produttività, ma anche grande facilità e piacevolezza d’uso» aggiunge Stecca.

La tazzina di caffè preparata da CMA, poi, è sempre più green: la macchina per espresso Plus4You, capofila della Green Line di Astoria, consente di ottenere un risparmio energetico certificato del 47,6% in condizioni di riposo e del 30% in fase operativa.