PROGETTAZIONE DEL MAGAZZINO

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ISIS ARTURO MALIGNANI UDINE Sezione Aeronautica

Lorenzo Caffar Classe 3 AER D

PROGETTAZIONE DEL MAGAZZINO

Scopo:eseguire i calcoli necessari alla realizzazione del magazzino.

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Progettazione delle aree di stoccaggio

AGGREGAZIONE ARTICOLI PER CATEGORIE OMOGENEE

VINCOLI ESTERNI

CALCOLO POTENZIALITA’ DI MOVIMENTAZIONE E RICETTIVITA’

SCELTA TIPOLOGIA DI MAGAZZINO

DIMENSIONI AREA

DETERMINAZIONE DEL NUMERO DI MEZZI DI MOVIMENTAZIONE

Aggregazione articoli per categorie omogenee

Gli articoli si possono suddividere in funzione di:

•

Dimensione e formato dell'unità di carico

•

Peso

•

Caratteristiche di fragilità

•

Fattori di tipoambientale

•

Misure di protezione e prevenzione dove possono capitare incidenti particolari su carte categorie di merci

•

Vincoli di sicurezza

Vincoli esterni

Questi vincoli sono:

•

Di tipo urbanistico: legati al piano regolatore del comune

•

Vincoli tecnici legati all'area disponibile in termini di dimensione e forma

•

Vincoli di carattere economico cioè la disponibilità finanziaria

Calcolo potenzialità di movimentazione e ricettività

Se il progetto nel nuovo questi dati vengono stimati in fase di progettazione. Se il progetto si inserisce su una struttura industriale resistente i dati vengono stimati sulla base storica dei flussi orari in ingresso ed in

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uscita dal magazzino; uscita va in modo tale da ottenere la capacità di unità di carico del magazzino e la sua movimentazione.

Scelta tipologia magazzino

I parametri a cui fare riferimento sono:

•

Indice di accesso: rapporto tra il numero di movimentazione del periodo di rilevamento e la ricettività del magazzino, esprime la frequenza di svuotamento e riempimento del magazzino in un determinato periodo di tempo

•

La selettività:

Selettività Indice di accesso Carrelli bi-trilateri

Scaffalature

Alto Medio/alto

Carrellifrontali Scaffalature

Alto Alto

Catasta Carrellifrontali

Basso Alto

Drive-in a rulli Carrelli frontali

Medio/basso Alto

Dimensioni dell'area

•

Numero di giacenze costituito dalle unità di carico dell'intero magazzino

•

Numero di movimentazione in un determinato periodo

•

Tipi di carrelli in uso (si definisce la larghezza del corridoio e l'eventuale altezza)

•

Altezza massima consentita (oppure un vincolo urbanistico o un vincolo del carrello) Procedura

Procedura di ridimensionamento:

• Singolo vano: il vano è composto dalle palle, dall’imballaggio e dagli eventuali spazi tra le scaffalature

• Modulo base: esso è l’unità geometriche elementari che ripetuta ordinatamente riproduce la pianta del magazzino

• Numero di livelli di stoccaggio: dipendono dall’altezza massima del magazzino e/o dai vincoli urbanistici

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• Numero di unità di carico per campata: la campata si ottiene moltiplicando le unità di carico del modulo base per il numero di livelli

• Numero di campate: il numero totale di campate si ottiene dividendo la giacenza totale per le unità di carico di ogni campata

• Area totale: l’area totale si ottiene moltiplicando l’area del singolo modulo base per il numero di mezzi

Determinazione del numero di mezzi di movimentazione

I parametri fondamentali sono:

•

Potenzialità totale di movimentazione richiesta per il magazzino

•

Velocità media del carrello su tratti orizzontali

•

Velocità di salita e discesa delle forche

•

Altezza del numero di vani

•

Tempi fissi di prelievo e/o immissione

ELEMENTI BASE DI PROGETTAZIONE



Analisi dei flussi fisici → potenzialità di movimentazione



Analisi delle giacenze → potenzialità ricettiva

SITUAZIONE DI RIFERIMENTO



Stoccaggio su scaffalature a celle a singola profondità



UdC pallettizzate monoarticolo (intere o “smezzate”)



Nella zona stoccaggio non si effettua picking

POTENZIALITÀ DI MOVIMENTAZIONE IN INPUT

DATI STORICI SUL RICEVIMENTO MERCI

EVOLUZIONE PREVISTA DELLE ESIGENZE

(Caratteristiche delle UdC; dimensioni dei lotti in ricevimento; entità dei flussi)

MODALITÀ DI GESTIONE DELLE OPERAZIONI DI STOCCAGGIO

PREVISIONE FLUSSI IN INPUT

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POTENZIALITÀ DI MOVIMENTAZIONE INOUTPUT

DATI STORICI SUL PRELIEVO MERCI

EVOLUZIONE PREVISTA DELLE ESIGENZE (evasioni ordini : UdC intere vs. UdC per picking)

MODALITÀ DI GESTIONE DELLE OPERAZIONI DI PRELIEVO

PREVISIONE FLUSSI IN OUTPUT

POTENZIALITÀ RICETTIVA

DATI STORICI SULLE GIACENZE DEGLI

ARTICOLI e/o DEGLI AGGREGATI

EVOLUZIONE PREVISTA DELLE ESIGENZE

(dimensione della gamma di articoli; entità delle giacenze per articolo o aggregato; ...)

MODALITÀ DI ALLOCAZIONE DELLE UdC

POTENZIALITÀ RICETTIVA

PROGETTAZIONE DEI MAGAZZINI TRADIZIONALI SITUAZIONE DI RIFERIMENTO



La zona di stoccaggio è costituita da scaffalature bifronte con celle a singola profondità



UdC pallettizzate mono articolo



I mezzi di movimentazione sono carrelli a forche (contrappeso, a montante retrattile, bilaterale, trilaterale)



Il numero di carrelli non è vincolato al numero di corridoi



Non si effettua picking nella zona stoccaggio



Sono noti i valori richiesti di PR e PM

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PROGETTAZIONE DEI MAGAZZINI TRADIZIONALI 1 PROGETTAZIONE DEL LAYOUT

(dimensionamento statico: potenzialità ricettiva) 2 DETERMINAZIONE DEL NUMERO DI CARRELLI (dimensionamento dinamico: potenzialità di movimentazione)

FASE 1 - POTENZIALITÀ RICETTIVA

1. SCELTA DELLA TIPOLOGIA DI LAYOUT E POSIZIONAMENTO DEI PUNTI DI INPUT E DI OUTPUT

2. DETERMINAZIONE DELLA SUPERFICIE DELLA ZONA DI STOCCAGGIO



Dimensionamento del singolo vano di stoccaggio



Numero di livelli di stoccaggio



Dimensionamento del modulo unitario



Determinazione della superficie necessaria 3. DETERMINAZIONE DELLA FORMA OTTIMALE

4. DIMENSIONAMENTO DELLA ZONA DI STOCCAGGIO



Numero di corridoi



Numero di colonne di vani



Potenzialità ricettiva effettiva

VINCOLI NELLA PROGETTAZIONE DEL LAYOUT

1.

IMPOSTI DAI MEZZI DI MOVIMENTAZIONE

 Altezza massima di sollevamento delle forche

 Larghezza minima dei corridoi

2.

IMPOSTI DALLA CONFORMAZIONE DELL’EDIFICIO

 Altezza utile edificio (sottotrave)

 Dimensioni massime in pianta (per l ’area di stoccaggio)

 Posizione pilastri di sostegno della copertura

 Carichi specifici massimi ammissibili (N/m2) 3.DI ADEGUAMENTO ALLE NORME DI SICUREZZA

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TIPOLOGIE DI LAYOUT

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NUMERO DI LIVELLI DI STOCCAGGIO

Il numero massimo di livelli di stoccaggio (NL) del magazzino è funzione dell’altezza massima di sollevamento delle forche del carrello ovvero dell’altezza utile dell’edificio (altezza sottotrave)

NL: numero di livelli di stoccaggio in verticale

DIMENSIONI DEL MODULO UNITARIO

MODULO UNITARIO = elemento che replicato consente di riprodurre l’intera zona di stoccaggio

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Codifica delle postazioni di stoccaggio per consentire una gestione efficace, eventualmente automatica, delle operazioni.

 Codice

•

Numero di corsia

•

Numero di livello Dati

• Dimensioni

• Funzione (prelievo, riserva, promozionale)

• Portata

• Fronte di inforcamento

• Stato (vuote, prenotate, occupate, disattivate) La programmazione giornaliera del lavoro dovrà prevedere:

•

La previsione del fabbisogno di manodopera

•

La distribuzione del personale Le attività eseguite sono:

•

Allocazione della merce in arrivo nelle posizioni di stoccaggio

•

Abbassamento della merce dalle posizioni di stoccaggio a quelle di picking Per l’allocazione della merce in magazzino è necessario:

•

Stampare le etichette di allocazione

•

Prenotare le celle

•

Ricercare le celle

•

Presa dei bancali da parte degli operatori e stoccaggio con diverse modalità L’abbassamento dei bancali è un’attività legata a quella di picking.

•

Da riserva operativa a celle di picking

•

Da riserva strategica a riserva operativa

•

Riorganizzazione del deposito

La registrazione della merce movimentata è necessaria per poter individuare in ogni momento l’ubicazione di ogni collo.

L’attività di picking concentra la maggior parte dei costi di gestione del magazzino.

I principali parametri che influenzano le scelte nella gestione del picking sono:

• Numero delle voci attive

• Numero di ordini da evadere nell’unità di tempo (valori medi, distribuzione di probabilità, ...)

• Profilo degli articoli:

1. Numero di colli prelevati per referenza nell’unità di tempo 2. Numero di linee d’ordine evase per articolo nell’unità di tempo

•

Profilo degli ordini

1. Numero delle linee d’ordine per ordine 2. Numero di colli per linea d’ordine La durata complessiva delle operazioni di picking

1.

Tempo richiesto per raggiungere le diverse posizioni di prelievo a partire dal punto di ingresso/uscita dei corridoi e ritorno.

2.

Tempo richiesto per il posizionamento in corrispondenza di ciascuna posizione di prelievo.

3.

Tempo necessario per il prelievo delle quantità richieste per ciascun articolo presente nelle liste di prelievo.

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Leve utilizzabili per ridurre la prima componente di tempo

•

Layout del sistema di picking

•

Tipologia dei percorsi di prelievo

•

Allocazione fisica delle referenze

Leve utilizzabili per ridurre la seconda componente di tempo

•

Metodologie di prelievo

Leve utilizzabili per ridurre la terza componente di tempo

•

Incentivazione del personale Tipologie di prelievo

•

Prelievo per ordini (orderpicking)

•

Prelievo a lotti (batch picking)

•

Prelievo a zone (zone picking)

In genere un sistema picking per la distribuzione è costituito da una serie di scaffali disposti secondo due configurazioni

A parità di numero e larghezza di corridoi, la configurazione A occupa l’area minore.

A

La configurazione B deve essere preferita quando si è in presenza di un elevato numero di operatori in modo da ridurre le interferenze.

B

Nella configurazione A il percorso è circa dimezzato rispetto alla B.

Il numero di corridoi dipende da:

•

La tipologia di percorrenza

•

La lunghezza e larghezza dei corridoi

•

La politica di allocazione fisica adottata

•

Il numero di prelievi per ogni viaggio

Principali tipologie di percorrenza

•

Trasversale: attraversamento completo di ogni corridoio in cui è previsto almeno un prelievo e prelievi contemporanei sui due lati.

•

Return: ingresso e uscita avvengono dalla stessa estremità del corridoio e i prelievi vengono effettuati all’andata su un lato e al ritorno su quello opposto.

1. La percorrenza trasversale è preferibile a quella longitudinale se i corridoi hanno larghezza trascurabile.

2. La percorrenza longitudinale è preferibile alla trasversale se il rapporto tra larghezza del corridoio e distanza media tra due successive posizioni di prelievo è maggiore di 2.7.

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3. La percorrenza longitudinale è preferibile rispetto alla trasversale ottimizzata con percorso a Z nelle zone ad elevata densità di prelievo per rapporti tra larghezza del corridoio e distanza media tra due successive postazioni di prelievo è maggiore di 4.

La politica di allocazione fisica consiste nell’assegnare alle referenze le posizioni di prelievo al fine di massimizzare l’efficienza del sistema picking.

•

Allocazione random: le referenze vengono collocate nel vano libero più vicino

•

Allocazione dedicata 1. Affinità merceologica 2. Frequenza di prelievo

• Allocazione correlata: le referenze caratterizzate da prelievi congiunti sono allocate in posizioni adiacenti

Allocazione dedicata in base al rapporto tra il volume di scaffalatura dedicata e la frequenza di prelievo

• Nel caso di percorrenza trasversale, si minimizza la percorrenza complessiva ordinando i prodotti in base a valori crescenti o decrescenti di frequenza di prelievo.

• Nel caso di percorrenza longitudinale, si riduce la percorrenza posizionando le referenze con bassa frequenza di prelievo nelle posizioni di ingresso/uscita di tutti i corridoi

1. I miglioramenti ottenibili con un’allocazione basata sulla frequenza di prelievo sono tanto più accentuati quanto più concentrata è la curva ABC relativa alla frequenza di prelievo e allo spazio dedicato.

La pianificazione e il controllo del lavoro di picking permette l’impiego razionale delle risorse, sia umane che di mezzi, al fine di fornire un adeguato livello di servizio ai clienti.

• La gestione dell’attività di picking

1. Emissione del piano di preparazione giornaliero 2. Distribuzione del personale per settore e funzione 3. Controllo dell’avanzamento del prelievo

4. Ridistribuzione del personale

La determinazione della produttività del personale persegue diversi obiettivi:

• Messa a punto dei parametri operativi

• Controllo dell’efficienza del personale

• Incentivazione del personale Parametri

1. Numero di colli movimentati nella giornata

2. Ore giornaliere lavorate effettive, al netto di assenze e soste 3. Produttività oraria, ottenuta come rapporto tra i due precedenti

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Tabelle sulle caratteristiche del carrello

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Dati per la prova

G (Udc) PM (Udc/h) Udc H Movimentazione

8000 100 1300 mm Retrattile

Terminologia

Le misure che vengono riportate sono quelle sul disegno

Udc Unità di carico 800x1200x1300

MB Modulo base

Bb Larghezza modulo base 5700 mm

Lc Larghezza corridoio 2900 mm

Hb Lunghezza modulo base 1400 mm tot.

Lb Lunghezza modulo base 2960 mm tot.

SUdc Spazio tra gli Udc 100 mm

SUdc-c Spazio tra Udc e corrente 100 mm SUdc-M Spazio da Udc montante 80 mm

Dati

Carrello scelto: Hyundai 25BRT-9 standard H

max=

5,3 m

L

c=

2,9

H

maxforche= 5,3 m

H

mag= 7 m

V

x=3.8^𝑚𝑚

𝑠𝑠

V

soll.Car.

= 0.0003

^𝑚𝑚

𝑠𝑠

V

abb. Car.= 0.0005^𝑚𝑚 𝑠𝑠

V

soll. Scar.

= 0.00047

^𝑚𝑚

𝑠𝑠

V

abb. Scar. =0.00045 ^𝑚𝑚 𝑠𝑠

(15)

Vmediasoll. = 0,0003+0,00047

2 = 0,000385 ^𝑚𝑚 𝑠𝑠 Vmediaabb. = 0,0005+0,00045

2 = 0,000475 ^𝑚𝑚 𝑠𝑠

Per calcolare il tempo di percorrenza massimo del magazzino si eseguirà il seguente calcolo: questo viene calcolato facendo i doppio prodotto della metà della lunghezza del magazzino fratto la velocità di

spostamento in m/s più la larghezza del magazzino fratto la velocità del carrello, e poi la somma

dell’altezza massima fratto la velocità di sollevamento scarico più l’altezza massima fratto la velocità di abbassamento del carrello scarico.

Percorrenza attesa massima= 2 x

(

^48,45_3,8 ⁺^48,4_3,8

) ⁺

_0.00047^5,3

⁺

_0.0005^5,3

= 51 + 21877 = 21928 s

Il PM del magazzino si calcola facendo 3600 fratto i secondi trovati per la percorrenza massima.

PM del carrello =

³⁶⁰⁰

21928

= 0,164

Il numero di carrelli necessari si calcola facendo il numero di PM da spostare per ora fratto il PM del carrello.

N° carrelli = PM magazzino/PM carrello =

¹⁰⁰

0,164

= 610

Se invece vengono considerati i parametri di sollevamento e di siscesa in m/s i calcoli sono i seguenti:

Percorrenza attesa massima= 2 x

(

^48,45_3,8 ⁺^48,4_3,8

) ⁺

_0.47^5,3

⁺

^5,3_0.5

= 51 + 21,87 = 72,87 s PM del carrello =

³⁶⁰⁰

72,9

= 49,4

N° carrelli = PM magazzino/PM carrello =

¹⁰⁰

49,4

= 2

Se invece il numero di PM da trasportare per ora è di 1000 Udc bisognerà fare:

N° carrelli = PM magazzino/PM carrello =

¹⁰⁰⁰

49,4

= 21

• CALCOLO AREA MODULO BASE: sommare tutte le misure della larghezza e lunghezza del modulo base e poi calcolare la sua area con i valori trovati

L

b=

80+80+80+800+80+800+80+120= 2840 mm B

b=

1200+2900+1200+400 = 5700 mm

A

mb=

2840x5700= 16,19

_𝑚𝑚²

• CALCOLO N° DI LIVELLI: calcolare l’altezza di ogni singolo modulo e poi dividerla per Hmax del carrello

HB=

80+1300+ 100= 1480 m N

h=^5,3

1,48

+ 1= 5 livelli

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• CALCOLO N°Udc PER CAMPATA: moltiplicare il numero di livelli per il numero di pallet per ogni campata

N

udc camp= NudcMBxNh=

5x6= 30

• CALCOLO N° CAMPATE TOTALI: dividere il numero di Udc che dovrà contenere il magazzino per il numero di Udc per campata

N

cmptot= ⁸⁰⁰⁰ 30

= 266

• CALCOLO AREA MAGAZZINO: moltiplicare l’area della campata per il numero di campate totali

A

mag =

A

MBxn°camp

= 16,19 x 266= 4306,5

_𝑚𝑚²

• CALCOLO VINCOLI: necessari per dare la lunghezza e la larghezza del magazzino, una si calcola facendo la radice di 2 volte l’area del magazzino e l’altra è la metà di quello

calcolato prima.

L

mag

=

_√8613

= 93 m B

mag

= 46,5 m

• N°

mb in

L

mag

: rapporto tra la lunghezza del magazzino per la lunghezza della catasta N

mb mag

=

⁹³

2,84

= 32,7 m

• CALCOLO N°MB in B

mag:

rapporto tra la larghezza del magazzino per la larghezza della catasta

N

mb mag

=

^46,5

5,7

= 8,2 m

• CALCOLO G TOTALE: prodotto tra la larghezza del magazzino per la lunghezza per numero di campate, poi il prodotto tra la larghezza e lunghezza per l’area occupata dalla catasta

G

tot

= 33x8,2 x 30 = 8118

_𝑚𝑚²

33x8,1x30 = 8019

_𝑚𝑚²

A

tot

= 270,6 x 16,19 = 4381,01

_𝑚𝑚²

267,3x16,19 = 4327,59

_𝑚𝑚²

Disegno del magazzino

Ho deciso di realizzarlo con uscita ed entrata sopra e sotto disponendo le file di cataste in modo parallelo rispetto alla larghezza del magazzino.

Per calcolare il numero di cataste in larghezza viene eseguito seguente calcolo:

46,5 2,84

= 16

(17)

Per calcolare il numero di cataste in larghezza viene eseguito il seguente calcolo:

93 5,7

= 16

Per calcolare il numero di cataste totali viene eseguito il seguente calcolo:

16 x 16 = 256 16 x 17 = 272

Per calcolare il numero di Udc presenti nel nostro magazzino viene eseguito il seguente calcolo:

272 x 30 = 8160

In conclusione viene moltiplicato il numero di cataste in larghezza e quelle di lunghezza in modo tale da osservare se il numero di cataste calcolato in precedenza che devono stare all’interno del magazzino.

Le cataste totali dai calcoli precedenti per la realizzazione del magazzino sono 266 mentre se noi andiamo moltiplicare il numero di cataste trovate per il disegno del magazzino sono diverse quindi andremo a aumentare il numero di cataste o in lunghezza o il larghezza. In tutto ne risultano 272 rispetto alle 266 previste. A questo punto possiamo dire che le unità di carico contenute nel nostro magazzino non sono più 8000 ma 8160.

Vengono poi riportate le immagini del magazzino che viene realizzato con l’utilizzo dei dati basati sul carrello scelto e dei dati che ci sono stati dati per la prova.