n. 7 anno 2017

Analizzare e migliorare l'organizzazione con l'uso della simulazione

di Araldo Ghezzi

In qualsiasi azienda, manifatturiera e non, analizzare l'organizzazione nel suo insieme per valutarne l'efficienza ed implementare progetti di miglioramento è certamente di importanza strategica ma costituisce altresì una sfida piuttosto complicata.
Molto spesso vi è la concreta possibilità di migliorare solamente uno o pochi degli anelli della struttura organizzativa, correndo il rischio di peggiorare la situazione negli altri nodi e magari anche in quella complessiva.
Un valido aiuto ai professionisti dell'Organizzazione, siano essi manager o consulenti, è costituito dalla Simulazione, resa efficace e possibile dalla disponibilità di opportuni software. Un progetto di simulazione correttamente implementato permette infatti di valutare situazioni e ipotesi complesse di cambiamento all'interno di ogni tipo di organizzazione, in tutti i processi, procedure ed attività che la compongono, consentendo quindi di realizzarne il giusto equilibrio, ottenendo risposte con una precisione altrimenti difficile da raggiungere.
L'utilizzo della simulazione, dopo aver visto la luce nel corso del 19° secolo con alcuni esperimenti scientifici, ha avuto un forte impulso, alla pari di altri strumenti utilizzati ora in ambito aziendale (Business Process Re-engineering, l'Analisi del Valore, gli strumenti di Project Management), in campo militare nel corso della seconda guerra mondiale per poi riprendere vigore con l'avvento dei calcolatori elettronici.
Questi permettono, infatti, di simulare, in un lasso di tempo relativamente breve, eventi e processi anche molto complessi e che nella realtà necessitano di molti giorni, mesi o addirittura anni.
Ma come possiamo effettivamente definire la simulazione? Citando Bruno Martinoli e la sua "Guida alla Simulazione" - Franco Angeli Editore - ne diamo una definizione implicita, affermando che fare simulazione significa:

• Costruire un modello che sia in grado di funzionare nel tempo in modo simile al sistema in esame;
• Condurre esperimenti sul modello facendogli generare diversi campioni di storie possibili, e dedurne il comportamento nel tempo del sistema reale sotto condizioni prefissate;
• Analizzare i risultati, valorizzando le alternative di decisione e ricavando informazioni sui legami tra le decisioni studiate e le prestazioni del sistema.

A ben guardare però e per una maggior probabilità di successo di un progetto di simulazione, le fasi di Costruzione del modello, Conduzione di esperimenti ed Analisi dei risultati, ne costituiscono "solamente" la seconda macro fase, in cui la prima macro fase, sicuramente indispensabile, che possiamo chiamare "Analisi del problema" si compone a sua volta delle sotto-fasi di Individuazione del problema, Definizione degli Obiettivi e dei Parametri da Misurare ed in funzione di questi, Raccolta ed Elaborazione dei dati operativi da utilizzare per far "girare" il modello. Da queste considerazioni emerge chiaramente come anche in questo tipo di progetti sia fondamentale utilizzare il famoso ciclo di Deming(1) per la gestione di un progetto.

Ma vediamo ora quali possono essere le motivazioni verso l'utilizzo della simulazione e quali vantaggi se ne potranno ricavare:

• Se l'impianto da analizzare ancora non esiste, un modello virtuale permette di testarlo prima di effettuare investimenti anche molto impegnativi economicamente;
• Possibilità di analizzare e valorizzare cambiamenti organizzativi e gestionali su sistemi/impianti già esistenti (WhatIf Analysis);
• Opportunità di analizzare sistemi/impianti molto complessi tanto dal punto di vista dei processi quanto da quello dei parametri coinvolti;
• Possibilità di registrare tutti gli eventi che si verificano nel corso della simulazione e nella loro esatta collocazione temporale - Se l'osservazione fisica di un impianto anche per molte ore può essere definita una "fotografia", un modello simulato al calcolatore può essere chiamato "lungometraggio";
• L'analisi di un sistema influenzato anche da variabili casuali indipendenti dal sistema risulta essere molto più precisa con l'uso della simulazione;
• Una volta costruito il cosiddetto "modello base", l'inserimento e la valutazione di possibili alternative di processo o organizzative diventano operazioni estremamente rapide;
• Soprattutto nella fase di Definizione e Analisi del Problema, un Progetto di Simulazione deve essere per forza un lavoro di squadra, per cui abbiamo senza dubbio anche dei vantaggi di tipo motivazionale all'interno dei componenti il team di progetto.

Entriamo ora nel dettaglio di un'applicazione pratica della simulazione in un impianto industriale.

Un'azienda leader nella produzione di pompe sapone e spray per l'industria cosmetica e farmaceutica, installa, nel reparto di assemblaggio, un impianto per la movimentazione automatica del prodotto finito, formato da:

• una linea automatica per la formatura delle scatole vuote che saranno poi riempite durante la produzione (questa linea è stata considerata per default sufficientemente produttiva)
• 2 LGV per la movimentazione automatica delle scatole vuote e piene che si muovono su 2 dorsali senza mai sovrapporsi.
• Ogni LGV parte quando l'impianto genera una missione
• Durante una missione un LGV può servire da una a tre linee di assemblaggio prodotto finito.

L'impianto serve 17 linee di produzione che hanno cicli differenti fra loro e che a loro volta variano nel tempo sulla stessa linea a seconda delle dimensioni del lotto di produzione.

Le prestazioni richieste all'impianto (capacità di «smaltire» tutto il prodotto finito confezionato in scatole) dipendono da fattori occasionali, non ripetitivi nel tempo.
Risulta perciò molto difficile analizzare il funzionamento dell'impianto durante la marcia corrente.

La direzione dello stabilimento esprime l'esigenza di:

• Misurare le prestazioni dell'impianto nelle condizioni più gravose per verificare se corrispondono a quelle di contratto
• Individuare le condizioni in cui si manifesta l'inadeguatezza dell'impianto ed individuare le cause dell'inefficienza
• Individuare le soluzioni possibili per migliorare le prestazioni affinché corrispondano a quelle di targa ed a quelle effettivamente necessarie.

Il modello virtuale è stato "disegnato" sfruttando la possibilità, data dal software, di utilizzare il layout reale dell'impianto. I tempi operativi degli LGV sono stati misurati direttamente sul campo pur disponendo dei loro dati di targa, e per quanto riguarda le informazioni relative al mix di produzione e dimensione lotti,per disporre di dati significativamente confrontabili, sono stati utilizzati i dati delle commesse effettivamente prodotte nei 3 mesi precedenti alla costruzione del modello.

• L'elaborazione del modello ha evidenziato come la saturazione media dei 2 LGV, fosse prossima al 100%, mettendo però in luce la difficoltà ad assorbire i picchi produttivi
• Necessità di elaborare e valutare diverse logiche di utilizzo degli LGV.

A fronte dei risultati ottenuti, si è deciso di implementare una diversa logica di gestione degli LGV, individuando, per gli LGV, posizioni di attesa delle "chiamate" direttamente fra le linee di produzione e con le scatole vuote già pronte per la successiva missione.

Questa soluzione ha permesso all'impianto di sopportare in maniera decisamente più efficiente i momenti di max produzione, anche a fronte dell'aumento delle linee di assemblaggio servite dall'impianto.

Per quanto riguarda altre possibili applicazioni di tali progetti possiamo senz'altro dire che non esistono praticamente limitisia per quanto attiene ai settori economici (dalle strutture sanitarie alle imprese manifatturiere, dagli aeroporti agli uffici pubblici, dalle aziende di servizi alla G.D.O.) e sia, riferendoci in particolare all'ambito manifatturiero per quanto riguarda le diverse aree aziendali (dalla verifica della validità di un ipotesi di riorganizzazione delle attività di tipo amministrativo alla determinazione delle risorse - umane e di impianti - necessarie in un magazzino ed al suo corretto dimensionamento, dalla verifica della presenza o meno di colli di bottiglia nascosti in un impianto di produzione alla definizione e verifica dei layout e dei flussi di produzione).

La simulazione non è uno strumento di ottimizzazione automatica, (nel senso che non fornisce, in automatico la soluzione al problema individuato nella fase iniziale del progetto), e quella che potrebbe sembrare una criticità significativa, in realtà è un'ulteriore caratteristica positiva, in quanto alla base di ogni progetto simulazione ci deve essere il lavoro dell'uomo, partendo dall'individuazione del problema e quindi definire le modalità di progettazione del modello virtuale per arrivare fino allo studio ed all'analisi delle possibili soluzioni al problema, alla realizzazione delle indicazioni ottenute dalle varie elaborazioni del modello.Per concludere, si tratta certamente di un efficace, rapido e anche relativamente economico strumento di supporto al management per prendere le decisioni più appropriate a fronte di problemi a volte anche di caratterestrategico, nelle più diverse realtà economiche.

(1) (Ciclo o Ruota di Deming o ciclo P.D.C.A.

1. Plan = Pianifica con rigore ciò che devi fare;
2. Do = Fa' esattamente ciò che hai pianificato;
3. Check = Verifica i risultati;
4. Action = Agisci per correggere e/o per mettere in pratica le raccomandazioni emerse).

Araldo Ghezzi, Consulente area Produzione-Logistica, esperto di Simulazione Industriale