Module 1 - The Logistics Function

Impianti Industriali, Processo Produttivo e Valore Aggiunto

• Definizione di Impianto Industriale: Complesso di capitali, persone, macchine, apparecchiature e servizi atti a permettere la trasformazione di materie prime o derivati in prodotti finiti.
• Inserimento nell'Azienda: L'impianto industriale è inserito in un sistema produttivo complesso chiamato impresa o azienda, rivolta al perseguimento di obiettivi economici attraverso l'ottenimento in uscita di beni (merci o servizi) di valore superiore rispetto alle materie prime in ingresso, producendo un utile al netto dei costi di produzione.
• Definizione di Processo Produttivo: Sequenza di azioni elementari (attività) concatenate e finalizzate alla trasformazione di materie prime in prodotti finiti o beni di valore economico. La trasformazione avviene nell'impianto industriale e include lavorazioni, collaudi, trasporti e stoccaggi.
• Definizione di Valore Aggiunto: Incremento del valore delle materie prime al termine del ciclo di produzione, o più in generale, incremento di valore degli output in uscita rispetto agli input in entrata da un determinato processo produttivo.
• Classificazione degli Input: Insieme delle risorse acquisite dall'esterno per l'alimentazione del processo produttivo:
  • Materie prime
  • Semilavorati
  • Energia
  • Manodopera
  • Capitali
  • Fattori organizzativi
• Classificazione degli Output: Risultato finale della trasformazione degli input:
  • Prodotti finiti
  • Servizi
  • Scarti e rifiuti
• Posizionamento della Filiera Industriale:
  • A monte del sistema produttivo: Fornitori.
  • A valle del sistema produttivo: Clienti (mercato di riferimento).
• Distinzione degli Impianti nell'Azienda:
  • Impianto Produttivo o Tecnologico: Insieme articolato di macchine, apparecchiature e dispositivi che consentono la trasformazione tecnologica vera e propria delle materie prime in prodotto finito (esecuzione del ciclo produttivo/tecnologico).
  • Impianto di Servizio: Impianto complementare a quello produttivo, finalizzato al soddisfacimento di una specifica esigenza operativa necessaria al funzionamento del sistema (es. impianto idraulico, elettrico, aria compressa, vapore tecnologico).

Definizione ed Evoluzione della Logistica

• Origine Storica: Il termine nasce in ambito militare, definendo l'insieme delle attività volte all'organizzazione e al coordinamento dello spostamento di uomini, materiali e mezzi.
• Introduzione nel Settore Industriale: Il concetto si affaccia nell'industria alla fine della Seconda Guerra Mondiale, mantenendo un'impronta prevalentemente militare fino agli anni '70.
• Evoluzione Cronologica delle Definizioni:
  • 1970 (U.S. Air Force): Scienza di pianificare ed eseguire il movimento e la manutenzione delle forze militari.
  • 1976 (National Council of Physical Distribution Management): Integrazione di due o più attività con lo scopo di pianificare e controllare l'efficiente flusso di materie prime, semilavorati e prodotti finiti, dai punti di origine a quelli di consumo.
  • 1986 (Council of Logistics Management): Processo di pianificazione, attuazione e controllo del flusso delle materie prime, dei materiali in transito, dei prodotti finiti e delle relative informazioni dai punti di origine ai punti di destinazione finale, allo scopo di soddisfare le aspettative del cliente.
  • 1998 (Council of Logistics Management): Parte della supply chain che pianifica, attua e controlla il flusso delle materie prime, dei materiali in transito, dei prodotti finiti e delle relative informazioni, dai punti di origine ai punti di destinazione finale, allo scopo di soddisfare le aspettative del cliente.
  • Definizione AILOG (Associazione Italiana di Logistica): Insieme delle attività organizzative, gestionali e strategiche che governano nell'azienda i flussi di materiali e delle relative informazioni dalle origini presso i fornitori fino alla consegna dei prodotti finiti ai clienti e al servizio post-vendita.
• Funzioni Operative Principali:
  • Gestione dei Materiali: Approvvigionamento delle materie prime e dei componenti.
  • Gestione della Produzione: Programmazione, fabbricazione, assemblaggio e controllo.
  • Gestione della Distribuzione Fisica: Movimentazione, stoccaggio, trasporto, imballaggio, ricezione, spedizione e assistenza post-vendita.
• Incidenza Economica dei Costi Logistici: Il costo totale della funzione logistica varia tra il $5\%$ e il $30\%$ del fatturato aziendale a seconda del settore merceologico.
• Ripartizione Tipica dei Costi Logistici:
  • Trasporti: $40\% - 45\%$
  • Costo delle scorte: $20\% - 25\%$
  • Magazzini: $20\% - 25\%$
  • Personale e procedure: circa $10\%$
• Obiettivo Fondamentale: Fornire un vantaggio competitivo (di valore e di costo) garantendo un elevato livello di servizio al cliente (fornitura di prodotti/servizi in quantità, condizione, luogo e tempi richiesti) tramite:
  • Prodotti o servizi di alta qualità.
  • Rapidi tempi di risposta agli ordini.
  • Costi contenuti.
• Strumenti per il Raggiungimento degli Obiettivi:
  • Integrazione dei flussi fisici e informativi.
  • Flessibilità dei mezzi produttivi e logistici attraverso una crescita modulare, garantendo la riconfigurabilità e l'interfacciamento hardware, software e meccanico tra i moduli senza alterare le interfacce esistenti.

Articolazione del Sistema Logistico e dei Flussi

• Sottosistemi della Logistica Aziendale:
  • Logistica degli Approvvigionamenti: Gestione dei flussi di materiali e informazioni tra fornitori e produttori.
  • Logistica delle Scorte: Gestione ottimale delle giacenze di materie prime, materiali ausiliari e ricambi.
  • Logistica della Produzione: Programmazione della produzione, fabbricazione, assemblaggio e controllo.
  • Logistica della Distribuzione: Gestione dei flussi di materiali e informazioni tra produttori e clienti finali.
• Raggruppamenti Macro-logistici:
  • Logistica Esterna: Unione della logistica degli approvvigionamenti e della logistica della distribuzione.
  • Logistica Interna: Unione della logistica delle scorte e della logistica della produzione.
  • Logistica Inversa (Reverse Logistics): Gestione dei flussi di materiali e informazioni dai clienti finali verso i produttori (resi, richiami di prodotto, reclami, fine vita).

• Flussi Principali della Catena Logistica:
  • Flusso Fisico: Diretto dal fornitore al cliente, composto da materiali in lavorazione, prodotti finiti o servizi.
  • Flusso Informativo: Diretto dal cliente al fornitore in senso inverso, composto da previsioni di vendita, pianificazione dei fabbisogni, gestione di criticità sugli ordini, reclami e richieste di assistenza.
  • Flusso di Controllo Operativo: Bidirezionale tra il processo produttivo e il sistema di controllo per la realizzazione della produzione desiderata.

• Integrazione del Flusso nelle Tipologie Industriali:
  • Industria di Processo: Caratterizzata da trasformazioni tramite miscelazione, separazione, formatura o reazioni chimiche lungo un "ciclo tecnologico obbligato" (es. chimica, raffinerie, farmaceutica). Attua nativamente l'integrazione dei flussi mediante la fabbricazione a flusso continuo (Continuous Flow Manufacturing - CFM).
  • Industria Manifatturiera: Caratterizzata dalla fabbricazione di molteplici parti assemblate successivamente in un "ciclo tecnologico non obbligato". Richiede il supporto della logistica integrata e dei sistemi CIM (Computer Integrated Manufacturing) per applicare le logiche del CFM.

Flessibilità, Automazione e Trasversalità Logistica

• Fabbisogno di Flessibilità: La spinta verso la personalizzazione e la continua innovazione richiede sistemi produttivi capaci di adattarsi rapidamente alle variazioni di tipologia e volume di domanda per evitare contraccolpi economici.
• Definizione di Automazione: Insieme delle tecniche gestionali e tecnologie che permettono l'esecuzione di lavorazioni e movimentazioni senza l'intervento diretto dell'operatore.
• Tipologie di Automazione:
  • Automazione Rigida: Progettata per la costante ripetizione di un ciclo produttivo fisso, priva di tolleranza per varianti di prodotto o processo.
  • Automazione Flessibile: Consente il rapido passaggio da un'operazione all'altra sullo stesso pezzo o l'esecuzione della stessa operazione su pezzi diversi, azzerando o riducendo i costi di conversione. Permette inoltre la riconversione dell'impianto a fine vita del prodotto.
• Componenti del Sistema Logistico:
  • Sistema delle Strutture Fisiche: Impianti, infrastrutture, attrezzature per il material handling (trasporto interno, movimentazione, stoccaggio) e trasporti esterni.
  • Sistema Gestionale: Politiche, procedure, strumenti e tecniche di gestione e controllo.
  • Sistema Organizzativo: Strutture organizzative, risorse manageriali e risorse umane.
• Carattere Trasversale della Logistica: La logistica funge da collegamento tra fornitori e clienti esterni ed interni. Interseca il layout di processo, la scelta delle attrezzature produttive, i sistemi di trasporto interno e stoccaggio, le strategie d'acquisto, la manutenzione e il controllo dell'avanzamento della produzione, collocandosi come funzione indipendente negli organigrammi funzionali e divisionali.

Evoluzione dalla Logistica Interna alla Logistica Integrata e Supply Chain Management

• Evoluzione Storica della Gestione aziendale:
  • Anni '60: Separazione delle attività aziendali; presenza esclusiva della funzione di distribuzione fisica.
  • Anni '70: Introduzione della gestione dei materiali (materials management), inizialmente distinta e in competizione con la distribuzione fisica.
  • Fase Successiva: Creazione di una funzione unificata per la gestione dell'intero ciclo dei materiali.
• Analisi delle Funzioni Logistiche Storiche:
  • Distribuzione Fisica: Gestione delle operazioni interne ed esterne per portare il prodotto dalle linee di produzione al cliente (imballaggio, immagazzinamento, trasporto, gestione scorte prodotti finiti, evasione ordini). Aggiunge valore in termini di tempo, luogo, quantità e condizione.
  • Relazione Vendite-Livello di Servizio: Descritta da una curva ad S (curva logistica).
    • Sotto la massa critica, l'azienda non genera vendite.
    • Sopra il livello di saturazione, un incremento del livello di servizio non produce incrementi di vendite ma genera costi ingiustificati.

• Gestione dei Materiali: Assicura il corretto assortimento di materie prime e componenti alle linee produttive nei tempi, luoghi e quantità richieste al minor costo totale.
• Composizione del Costo Effettivo dei Materiali:
  • Prezzo di acquisto
  • Costo di ordinazione
  • Costo di trasporto
  • Costo di ricevimento e controllo
  • Costo di immagazzinamento e movimentazione
  • Costo di stoccaggio/mantenimento a scorta
• Supply Chain Management (SCM): Estensione dell'integrazione logistica oltre i confini aziendali, coinvolgendo la rete di imprese a monte e a valle (costellazione di imprese).
• Pratiche Chiave del Supply Chain Management:
  • Segmentazione della clientela per offrire servizi ad alto valore solo ove redditizio.
  • Adattamento della rete distributiva ai singoli segmenti di clientela.
  • Pianificazione collaborativa basata sui segnali di mercato condivisi.
  • Differenziazione tardiva del prodotto (postponement) per minimizzare le scorte di prodotti finiti.
  • Approvvigionamento strategico e collaborazione integrata con i fornitori chiave.
  • Gestione dei flussi informativi tramite sistemi ICT (Information and Communication Technology).
  • Adozione di metriche di misurazione del livello di servizio ed erogazione dei relativi costi.
• Livelli Decisionali del SCM:
  • Decisioni Strategiche (Lungo Termine): Configurazione della rete logistica (numero, ubicazione e capacità dei magazzini), partnership con fornitori e clienti, integrazione dello sviluppo prodotti, architettura ICT, scelte di make or buy.
  • Decisioni Tattiche (Medio Termine): Contratti di fornitura e acquisto, pianificazione della produzione, politiche di gestione delle scorte, strategie di trasporto, benchmarking delle best practices.
  • Decisioni Operative (Breve Termine / Giornaliero): Programmazione giornaliera della produzione e distribuzione, schedulazione dei processi manifatturieri, gestione dell'evasione ordini e dei trasporti outbound.
• Aree Decisionali Principali:
  • Localizzazione: Selezione geografica dei siti produttivi e dei depositi.
  • Magazzino: Gestione dei livelli di scorta usati come buffer contro le incertezze del processo.
  • Trasporto: Bilanciamento (trade-off) tra i costi delle modalità di trasporto e i costi indiretti di giacenza.

Fabbricazione Integrata con il Calcolatore (Sistema CIM) e Automazione Flessibile

• Concetto di Sistema CIM (Computer Integrated Manufacturing): Gestione integrata e computerizzata di tutte le attività aziendali operative, gestionali e di servizio legate alla produzione.
• Componenti dell'Automazione Flessibile di Produzione:
  • Macchine CN e CNC: Macchine utensili a controllo numerico (computerizzato) riprogrammabili per eseguire lavorazioni differenti su pezzi diversi.
  • Cella di Fabbricazione: Unità integrata composta da macchine CNC e robot gestiti da un calcolatore di cella interfacciato.
  • FMS (Flexible Manufacturing System): Sistema flessibile di fabbricazione costituito da più celle di fabbricazione collegate da un sistema di trasporto automatizzato dei materiali (AGV, rulliere, robot) coordinato da un calcolatore centrale.
  • FAS (Flexible Assembly System): Sistema flessibile composto da stazioni automatiche per il montaggio di famiglie di prodotti.
  • CAT (Computer Aided Testing): Dispositivi automatizzati per il collaudo e la verifica della qualità dei prodotti.
  • AGV (Automatic Guided Vehicle): Carrelli a guida automatica per la movimentazione flessibile dei materiali tra i nodi dell'impianto.
  • Magazzini Intensivi Automatizzati: Strutture ad alta densità dotate di trasloelevatori con computer di bordo collegati al calcolatore centrale.
• Controllo Automatico di Processo:
  • Strumentazione: Trasduttori e catene di misura per la rilevazione continua delle variabili di processo (es. pressioni, temperature).
  • Attuatori: Dispositivi per l'attuazione fisica dei comandi di regolazione.
  • Calcolatore di Processo (Unità di Controllo): Confronta le misurazioni con i valori nominali ed esegue la correzione in retroazione (feedback).
• Moduli Software Integrati del CIM:
  • CAD (Computer Aided Design): Progettazione assistita da elaboratore per la modellazione grafica e l'analisi strutturale/funzionale dei pezzi.
  • CAM (Computer Aided Manufacturing): Fabbricazione assistita da elaboratore, suddivisa in applicazioni in-linea (controllo macchine CNC e robot) ed off-line (pianificazione dei cicli di lavorazione).
  • Database Geometria Condiviso (CAD/CAM o CAP - Computer Aided Planning): Archivio dati centralizzato per ridurre errori umani e contrarre il tempo di sviluppo dal concept al prodotto fisico.
  • Integrazione Servizi Gestionali: Gestione computerizzata di ordini, acquisti, spedizioni e contabilità di magazzino.

Logistica Inversa, Recupero dei Materiali e Rifabbricazione

• Definizione di Logistica Inversa (Reverse Logistics): Processo di pianificazione, attuazione e controllo dell'efficienza dei flussi di materie prime, prodotti finiti e relative informazioni dal punto di consumo al punto di origine, finalizzato al recupero del valore residuo o al corretto smaltimento.
• Differenze Rispetto alla Logistica Tradizionale:
  • Mancanza di predisposizione strutturale dei canali logistici convenzionali per il flusso a ritroso.
  • Impossibilità di manipolare i prodotti restituiti con le medesime modalità dei prodotti nuovi.
  • Tempi di movimentazione ed attraversamento sensibilmente maggiori.
• Complessità Gestionali dei Sistemi di Recupero:
  • Incertezza su volumi e tempistiche di rientro dei prodotti.
  • Necessità di bilanciare la domanda di mercato con la disponibilità del materiale recuperato.
  • Variabilità del tasso di resa di componenti/materiali riutilizzabili.
  • Necessità di progettare reti logistiche a flusso inverso.
  • Variabilità probabilistica dei tempi di lavorazione e disassemblaggio.
  • Problemi di tolleranza ed accoppiamento nell'assemblaggio di parti provenienti da lotti differenti.
• Opzioni Tecniche di Recupero:
  • Riparazione
  • Rifabbricazione (Remanufacturing)
  • Riciclaggio
• Definizione APICS di Rifabbricazione: Processo industriale attraverso il quale nuovi prodotti sono ottenuti riassemblando componenti provenienti da vecchi prodotti dismessi (precedentemente disassemblati, puliti e rigenerati) ed integrando parti nuove ove necessario. Garantisce prestazioni, qualità e vita attesa equivalenti o superiori al prodotto originale.
• Confronto tra Riciclaggio e Rifabbricazione:
  • Riciclaggio: Recupera unicamente la materia prima grezza distrutta nel processo, perdendo il valore aggiunto delle lavorazioni originarie. Ad esempio, nel riciclaggio di un'automobile si recupera solo l'$1.5\%$ del valore di mercato del bene.
  • Rifabbricazione: Conserva sia la materia prima sia il valore aggiunto (lavoro, energia, lavorazioni meccaniche). Preserva circa l'$85\%$ dell'energia spesa per realizzare il prodotto originale e richiede da $4$ a $5$ volte meno risorse naturali rispetto alla produzione da nuovo.
• Vantaggi Economici ed Operativi della Rifabbricazione:
  • Contrazione dei lead-time di produzione.
  • Creazione di occupazione per manodopera a media/bassa specializzazione.
  • Riconversione di reparti e impianti sottoutilizzati con bassi investimenti.
  • Fornitura di prodotti ad elevate prestazioni a costi ridotti per il consumatore.
• Ostacoli Operativi: Difficoltà nella raccolta di volumi costanti e sufficienti di prodotti esausti; fenomeno del "paradosso della qualità" (componenti originali di qualità eccellente riducono la frequenza di riacquisto da nuovo).

Classificazione degli Impianti Industriali e Layout

• Criteri di Classificazione degli Impianti Industriali:
  • Natura delle Trasformazioni: Impianti meccanici, chimici, elettrici, tessili, siderurgici, alimentari, o misti (elettromeccanici, elettrochimici). Per cicli complessi si considera la fase terminale del processo.
  • Dimensioni Aziendali: Classificazione UE basata su occupati, fatturato e totale di bilancio patrimoniale:

• 3. Modo di Realizzare il Prodotto:
  • Produzione per Processo (Ciclo Tecnologico Obbligato): Il prodotto finito è una miscela omogenea incapace di essere disassemblata nei componenti originari (es. acciaio, cemento, carta, farmaci). L'impianto rappresenta un unicum strutturale inscindibile.
  • Produzione per Parti o Manifatturiera (Ciclo Tecnologico Non Obbligato): Il prodotto è composto da più componenti discreti assemblati in due fasi distinte (fabbricazione ed assemblaggio). Ampia variabilità di percorsi tecnologici, gestibile efficientemente tramite automazione flessibile.

Simbologia ASME nei Diagrammi di Flusso Processuale

• Standard ASME (American Society of Mechanical Engineers): Notazione grafica standardizzata per la rappresentazione e l'analisi dei cicli di lavoro e dei flussi di processo:
  • Cerchio: Operazione / Attività di trasformazione o lavorazione.
  • Quadrato: Ispezione / Controllo qualità o verifica dimensionale.
  • Freccia Orientata: Trasporto / Movimentazione di materiali o semilavorati.
  • Triangolo con Vertice in Basso: Magazzino / Stoccaggio di materie prime o prodotti finiti.
  • Semicerchio (Lettera D): Attesa / Ritardo temporaneo nel flusso produttivo.
  • Quadrato con Cerchio Inscritto: Attività Combinata (esecuzione simultanea di operazione e controllo).