Criteri di allocazione dei prodotti a magazzino

Un ulteriore componente del sistema di material handling di un centro di distribuzione è il sistema di immagazzinamento della merce.

Una volta che viene definito il modello da adottare per lo stoccaggio dei prodotti all‟interno del magazzino, si deve decidere quali prodotti allocare in una posizione piuttosto che in un‟altra. Il tema dello stoccaggio e in particolare delle politiche secondo cui allocare la merce nei relativi spazi è stato affrontato da molti (Rosenblatt e Eynan, 1989; Jarvis e McDowell, 1991 etc.).

Qualunque sia il sistema di immagazzinamento adottato e quali che siano le attrezzature di stoccaggio e di movimentazione, gli obiettivi da raggiungere sono:

ridurre il più possibile i tempi totalmente spesi per collocare la merce e prelevarla;

ridurre al minimo gli spazi inutilizzati (corridoi, ecc.) cioè massimizzare gli indici di rendimento volumetrico e superficiale;

consentire quanto più possibile l‟accesso diretto a tutte le voci di magazzino, cioè portare il più possibile a uno l‟indice di selettività del magazzino;

consentire una naturale rotazione, cioè far sì che la merce arrivata per prima sia la prima ad uscire (il requisito è essenziale quando si conservano prodotti reperibili).

Tutto ciò deve essere ottenuto rispettando eventuali vincoli di stoccaggio imposti da prodotti fragili o prodotti che richiedono conservazioni con particolari requisiti (temperatura costante, sicurezza contro incendi, ecc.). E senza trascurare problematiche di trade-off,: le merci simili dovranno essere allocate in prossimità, in modo da velocizzare il processo di prelievo, altrimenti i prodotti dovranno essere distinti secondo le loro funzionalità, in modo da velocizzare il processo di assemblaggio. Pertanto, è di fondamentale importanza analizzare le esigenze dell‟azienda o del magazzino in funzione dei successivi step della produzione.

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Per ottimizzare l‟utilizzo delle strutture per il posizionamento dei materiali è indispensabile una mappatura dell‟area di stoccaggio: ogni posizione deve essere codificata al fine di poter procedere al posizionamento conoscendo in anticipo dove ogni materiale dovrà essere posizionato, in modo da facilitarne successivamente la ricerca al momento del prelievo. I sistemi di mappatura sono diversi e tutti devono concorrere ad un unico obiettivo: per ogni posizione una sola codifica (figura 3.40 e figura 3.41).

a b c d e f

Figura 3.40 Esempio di codifiche corsie scaffalature porta pallet

Figura 3.41 Esempio di mappatura scaffalatura porta pallet, vista frontale

Il sistema informativo è certamente di grande aiuto per gestire ogni posizione di stoccaggio e conoscere dal punto di vista gestionale, ad esempio:

il numero di posizioni occupate;

il numero di posizioni occupate in percentuale sulle posizioni disponibili; il numero di posizioni occupate da prodotti obsoleti;

i valori medi presenti in ogni area.

Una delle teorie più utilizzate all‟interno dei magazzini per rendere agevole la localizzazione del prodotto stoccato risulta essere la metodologia ABC.

La classificazione ABC deriva dal “Criterio di Pareto”, formalizzato per la prima volta dal sociologo/economista italiano, all‟interno del lavoro “85% of the wealth of the world is held by 15%

of the people” (Pareto,1896), e adottato, poi, in diversi ambiti. Contestualizzando tale criterio

all‟interno della realtà di un magazzino è possibile affermare che, indipendentemente dal criterio scelto per l‟ordinamento delle referenze, il 20% dei prodotti ordinati probabilmente inciderà per circa 80% sulle prestazioni del magazzino.

601 602 603 604 605 606

501 502 503 504 505 506

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Alla luce di ciò, è importante identificare e gestire con maggiore attenzione quel 20% di referenze che assorbe la maggior parte delle risorse (uomini e mezzi). Per misurare l‟importanza di un prodotto rispetto a un altro può essere comparata la richiesta di ciascuno di essi. Due grandezze danno la misura della richiesta di un prodotto: la quantità prelevata nell‟unità di tempo e il numero di prelievi nell‟unità di tempo.

Può darsi che un prodotto, il cui prelievo è relativamente modesto se misurato in termini di quantità o di volume prelevati nell‟unità di tempo, presenti un elevato numero di prelievi e perciò incida in modo abbastanza rilevante ai nostri fini; viceversa, un prodotto a bassa frequenza può uscire dal magazzino in quantità notevoli richiedendo elevati costi di trasporto.

Per tener conto di entrambi i fattori, si potrebbero calcolare indici che esprimano per ogni prodotto la percentuale di volume prelevato rispetto al volume totale dei prelievi e la percentuale del numero di prelievi sul totale. Sommando poi opportunamente tali indici eventualmente moltiplicandoli per “pesi” che rendano omogenei gli addendi, si ottiene un numero che consente di classificare i prodotti rispetto a entrambi i caratteri.

Ma solitamente, il criterio usato per tenere conto di entrambi i caratteri consiste nel suddividere i prodotti in classi rispettivamente di alta (α), media (β), bassa (γ) frequenza di prelievi e di alto (a), medio (b), basso (c) volume venduto.

Frequenza

Quota prel. Alta (α) Media (β) Bassa (γ) Alto (a) (a,α) (a,β) (a , γ)

Medio (b) (b,α) (b,β) (b,γ)

Basso (c) (c,α) (c,β) (c,γ)

Tabella 3.10: Tabella riepilogativa dell’importanza dei prodotti per frequenza di prelievo/volume di prelievo

Se si costruisce una matrice a doppia entrata del tipo indicato in tabella 3.10, mettendo nelle righe il volume del venduto e nelle colonne la frequenza, facilmente si individuano gli articoli di maggior peso rispetto ai 2 caratteri considerati (aα, aβ, bα), i secondi in ordine di importanza, sono quelli che stanno nella diagonale secondaria (aγ, bβ, cα), infine quelli dei gruppi (cβ, bγ, cγ) sono da classificare come di minore rilevanza. Queste tre classi vengono indicate rispettivamente con A, B, C.

La zona che in tabella è indicata con doppio tratteggio individua gli articoli di classe A, quella con minor tratteggio gli articoli di classe B ed infine la zona bianca gli articoli di classe C.

I prodotti del primo gruppo vanno posti nelle posizioni più facilmente raggiungibili e più vicine all‟entrata ed all‟uscita cosicché sia possibile prelevarli effettuando il cammino più breve, poi in posizioni intermedie devono stare quelli del secondo gruppo ed infine, in posizioni lontane quelli del terzo gruppo.

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Questa soluzione per il problema di collocazione degli articoli a magazzino è chiaramente grossolana.

3.6.1 Modello di Assegnazione dei vani ai prodotti

In generale, i modelli di assegnazione degli spazi (slot) dell‟area di stoccaggio alle diverse famiglie di prodotti (storage location assignment problem) si basa sul principio che gli articoli richiesti frequentemente devono essere collocati negli spazi più vicini alla zona di approntamento delle spedizioni affinché il tempo totale richiesto dalle attività di movimentazione sia minimo. Nel seguito si esamina il caso dei sistemi a posizioni fisse (Ghiani e Musmanno, 2000) in cui l‟area di stoccaggio prevede un prefissato numero complessivo mPF di punti di stoccaggio e per ciascun tipo di prodotto è assegnato un prestabilito sottoinsieme di tali punti.

Si indichi con: n il numero di tipi di prodotto presenti nell‟area di stoccaggio; mj , j = 1,…,n, il numero di punti di stoccaggio destinati al prodotto j (in un sistema a posizioni fisse vale la condizione: ); R il numero di punti di ingresso/uscita del‟area di stoccaggio; pjr , j =

1,…, n, r = 1,…, R, il numero medio giornaliero di operazioni di movimentazione in ingresso/uscita

da r riguardanti il prodotto j; trk , r=1,…,R, k=1,…,mPF, il tempo di spostamento dal punto di ingresso/uscita r al punto di stoccaggio k.

Nell‟ipotesi che tutti i punti di stoccaggio usati abbiano un identico tasso di utilizzazione, è possibile stimare il costo cjk , j=1,…,n, k=1,…,mPF, di assegnamento della posizione di stoccaggio k al prodotto j come: rk R r j jr jk

t

m

p

c

1 (3.5) dove rappresenta il numero medio giornaliero di operazioni di movimentazione del prodotto j tra

il punto di ingresso/uscita r e uno qualsiasi dei punti di stoccaggio assegnati a tale prodotto e, conseguentemente, costituisce il tempo medio di spostamento imputabile al punto di stoccaggio k se esso è assegnato a prodotti di tipo j.

Indicando con xjk , j=1,…, n, k=1,…,mPF, le variabili decisionali di tipo binario, ciascuna delle quali con valore pari a 1 se il punto di stoccaggio k è assegnato al prodotto j, 0 altrimenti, il problema di ricercare l‟allocazione ottimale dei prodotti ai punti di stoccaggio può essere schematizzato nel modo seguente: n j m k jk jk PF

x

c

Min

1 1 (3.6) s.a

150

n

j

m

x

PF m k j jk

,

1,....,

1 _(3.7) n j PF jk

k

m

x

1

,...,

1

,

1

(3.8) PF jk

j

n

k

m

x

{0,1},

1,....,

,

1,...,

(3.9) dove i vincoli (3.7) stabiliscono che tutte le unità convenzionali dei prodotti devono essere allocate, mentre i vincoli (3.8) impongono che ciascun punto di stoccaggio k, k=1,…,mPF, può essere assegnato al più ad un tipo di prodotto.

Si osservi inoltre che, a causa della particolare struttura dei vincoli (3.7) e (3.8), le relazioni (3.9) possono essere sostituite dalle più semplici condizioni di non negatività del valore delle variabili decisionali, ovvero:

PF

jk

j

n

k

m

x

0,

1,....,

,

1,....,

(3.10) dal momento che è comunque garantita a priori l‟esistenza di una soluzione ottima per il problema (3.6)-(3.8),(3.10) con componenti di tipo binario.

Nel caso in cui il centro di distribuzione utilizzi un unico punto di ingresso/uscita (R=1), la soluzione del problema (3.5)-(3.7),(3.10) può essere ulteriormente semplificata.

Ciò dipende dal fatto che i coefficienti di costo cjk, j=1,…,n, k=1,…,mPF, assumono la seguente forma: k j k j j jk

t

a

b

m

p

c

1 ₁ (3.11) in cui la quantità j j j

m

p

a

1

dipende solo dal prodotto j, mentre è funzione solo del punto di stoccaggio k.

Osservando che la minimizzazione del prodotto scalare tra due vettori α e β si ottiene ordinando il vettore α per valori non crescenti ed il vettore β per valori non decrescenti, la soluzione ottima del problema può essere determinata utilizzando il seguente schema:

Nel documento Modelli e metodi di ottimizzazione nella progettazione, organizzazione e gestione dei Centri di Distribuzione (pagine 146-150)