Le analisi logistiche

mercoledì, marzo 23rd, 2011

Dal sito dello studio multidisciplinare d'ingegneria “Logica dei Sistemi” riprendiamo un breve articolo che introduce alle analisi logistiche.

Non molti sanno quanto tali analisi siano importanti nella corretta gestione delle reti di distribuzioni di materiali e/o nella gestione della manutanzione di sistemi complessi.

In questo articolo vengono presentate, in maniera sintetica, le principali analisi logistiche su cui Logica dei Sistemi può intervenire e una indicazione di cosa siano, caso per caso.

IMG_1608_y_240x180Le principali analisi logistiche per cui Logica dei Sistemi è in grado di fornire la propria consulenza sono le seguenti:

Predizioni di affidabilità e manutenibilità (Reliability and Maintainability analysis)

Predire l'affidabilità e il livello di manutenibilità di un sistema sono due aspetti importantissimi non solo in fase di progettazione ma anche in fase di operazione del sistema, soprattutto se si tratta di un sistema critico e/o dispiegato a distanza rispetto ai centri manutentivi.

Questo tipo di analisi è caldamente consigliato a tutte quelle infrastrutture complesse che devono erogare funzionalità critiche (mission critical, safety critical, environment critical, …).

Analisi dei requisiti operativi del sistema

Quando un sistema viene progettato per lavorare in un ambiente” protetto” è relativamente semplice definirne i requisiti operativi. Diverso è il caso in cui il sistema deve lavorare in ambienti fortemente eterogenei e/o ostili. In questa situazione è importante che venga fatta un'analisi molto dettagliata dei requisiti operativi del sistema, ossia di quei requisiti che il sistema dovrà rispettare nella sua vita operativa. Tale analisi è essenziale non solo per progettare adeguatamente il sistema ma anche, se possibile, per effettuare economie in fase di progettazione che possono, oltre che abbattere i costi, anche migliorare l'affidabilità in fase di operazione (citando Ford “quello che non c'è non si può rompere”).

Analisi dei requisiti formativi e addestrativi del personale

Un tipo di analisi spesso trascurata è quella che porta definire i requisiti formativi e di addestramento del personale che dovrà operare e mantenere efficiente il sistema. La valutazione dei requisiti in tal senso consente la definizione di progetti formativi efficienti ed efficaci e la produzione di adeguata documentazione d'uso e manutenzione oltre che la possibilità di comprendere, da subito, quali costi di formazione e addestramento si andranno a sostenere durante la vita operativa del sistema.

Analisi di manutenzione centrata sull'affidabilità (o Reliability Centered Maintenance o RCM)

Un approccio manutentivo è quello di curare il sistema in modo da mantenere un livello di affidabilità desiderato (che chiaramente dovrà essere minore o uguale al limite teorico di progetto). Questa filosofia manutentiva porta a definire, sia in fase di progettazione che durante la vita operativa, numerose tecniche per tenere sotto controllo l'affidabilità e valutare l'impatto che ha la manutenzione su di essa.

Grazie ad un approccio RCM viene eseguita solo la manutenzione realmente necessaria al mantenimento dell'affidabilità prevista e, addirittura, vengono evidenziate quelle carenze progettuali che è necessario risolvere per raggiungere un livello di affidabilità desiderato. Grazie allo stesso approccio è possibile rilevare tempestivamente deficit del programma di manutenzione derivanti da condizioni operative non previste o da altri fenomeni non preventivamente presi in considerazione, individuando anche le soluzioni più opportune affinché vengano colmati.

Nata in campo aeronautico, la RCM può ormai essere estesa a qualsiasi sistema complesso ed è in grado di apportare nel breve numerosi benefici, in termini di affidabilità ovviamente ma, anche, in termini di costi (economici, di risorse umane materiali, temporali,…).

Analisi del costo nel ciclo di vita (Life Cycle Cost Analysis o LCCA)

Risulta sempre più importante conoscere con forte anticipo stime affidabili sul costo del ciclo di vita di un sistema. Le ragioni risiedono nel fatto che spesso, grazie all'enorme sviluppo tecnologico, sono possibili molteplici soluzioni realizzative di un sistema destinato a durare un periodo non breve e che tali soluzioni dovranno essere discriminate sulla base di variabili tra le quali una delle più importanti è quella relativa al costo. Scegliere la soluzione con un minor costo di sviluppo e produzione porta spesso a dover sostenere costi elevati nel corso del ciclo di vita del sistema, riducendo drammaticamente i ritorni economici previsti per il sistema stesso o rendendolo, di fatto, poco conveniente nel giro di breve tempo. Da qui nasce l'evidente valenza strategica che l'analisi del costo del ciclo di vita possiede nella fase di progettazione del sistema. Non è però da trascurare il fatto che la stessa importanza strategica viene rivestita anche durante la vita operativa del sistema in quanto consente di valutare, al mutare delle condizioni al contorno, gli effetti sui costi di operazione e dismissione, pianificando per tempo modifiche puntuali e revisioni generali (retrofit e overhaul). Tale pianificazione tempestiva presenta innumerevoli vantaggi tra i quali la possibilità di coordinare gli investimenti necessari distribuendoli su un periodo adeguatamente lungo e di pianificare le attività evolutive minimizzando gli impatti sulle attività operative.

Analisi dei task manutentivi (Maintenance Task Analysis o MTA)

L'esame di tutti i task manutentivi al fine di rilevarne similitudini e di razionalizzarli è un aspetto molto importante che si traduce in numerosi vantaggi.

Il primo vantaggio è la possibilità di ridurre il numero di strumenti necessari per gli interventi manutentivi, riducendo di conseguenza non solo i costi di acquisizione di tali strumenti ma anche tutti i relativi costi, ricorrenti, di calibrazione e manutenzione.

Il secondo vantaggio è la semplificazione e la riduzione del numero delle competenze richieste per effettuare gli interventi manutentivi, con ovvi risparmi in tema di formazione e costi del personale, agevolando al contempo la possibilità che più persone siano in grado di svolgere lo stesso task manutentivo, riducendo il rischio che le assenze di personale costringano a sospendere le attività manutentive.

Il terzo vantaggio è la possibilità di accorpare insieme più task in modo da aumentare il tempo medio tra due interventi manutentivi (diminuendo quindi la frequenza degli interventi e i conseguenti fermi macchina) e da ridurre il tempo medio di riparazione (o la sua varianza). Questi miglioramenti hanno come conseguenza immediata una sensibile riduzione dell'impatto della manutenzione sull'operatività e dei costi conseguenti dovuti alla mancata operazione del macchinario.

FMECA / FMEA, ovvero Failure Mode Effect and Cricality Analysis, ossia la valutazione dei possibili modi di guasto

Un tipo di analisi che è indispensabile effettuare su qualsiasi sistema, anche di natura software, è la valutazione degli effetti dei suoi modi di guasto, ossia delle conseguenze di un suo possibile malfunzionamento. Questo tipo di analisi può essere effettuata a due livelli: un livello più semplice in cui si valutano i modi di guasto e i loro effetti e in un modo più approfondito in cui viene considerata anche la criticità di tali effetti secondo differenti punti di vista (di missione, di sicurezza,…).

Eseguire un'analisi FMECA (o FMEA) significa esaminare il sistema (partendo dal progetto durante la fase di ingegnerizzazione o partendo dai ritorni dal campo durante la fase di operazione) per desumerne tutti i possibili modi in cui questo può mal funzionare. Per ciascuno dei modi emersi da tale esame si procede con la valutazione dei suoi effetti e, nel caso della FMECA, della loro criticità.

È evidente che analisi di questo tipo hanno un'importanza notevole per ridurre drasticamente i costi dovuti a malfunzionamenti del sistema, con particolare attenzione a quei costi che, di norma, non ci si può permettere, quali quelli in termini ambientali e in termini di sicurezza.

Analisi delle parti di ricambio e dimensionamento delle scorte (Spare Optimization o SO)

Al fine di garantire i livelli di disponibilità operativa desiderati è necessario, tra l'altro, che le parti di ricambio di un sistema siano disponibili al momento della manutenzione. Poiché gli interventi manutentivi possono avvenire in via programmata ma anche in via non programmata (si pensi, ad esempio, alla manutenzione correttiva) è necessario che, in appositi magazzini, vengano conservate un numero sufficiente di parti di ricambio. Per poter dimensionare in maniera razionale tali parti di ricambio è necessario effettuare un dimensionamento dei livelli di scorta. Questo tipo di analisi viene svolto identificando quali sono le parti di ricambio, quali di esse possono essere riparate o revisionate (e con che probabilità di successo) e come esse vengono consumate nel tempo (distribuzione dei consumi). Sulla base della probabilità di sufficienza, ossia della probabilità con la quale si vuole andare in magazzino a trovare la parte di ricambio desiderata (probabilità che deriva dai livelli di disponibilità desiderati) si calcola, per ciascuna parte di ricambio, il livello tipico di scorta e il lotto di approvvigionamento. Altri parametri necessari per questo calcolo sono i ritardi logistici, ossia i tempi di riparazione e di approvvigionamento, i lotti minimi dei fornitori e altri ancora.

L'applicazione di un'analisi di dimensionamento ottimale dei livelli di scorta ha come primo effetto, in genere, quello della riduzione delle parti di ricambio magazzino e la riduzione dei fermi dovute interventi manutentivi (che in molti casi si prolungano in attesa delle parti di ricambio).

Analisi delle apparecchiature di test e di supporto

Tutte le apparecchiature di test e di supporto devono essere considerate nell'economia globale dei processi manutentivi, in quanto la loro indisponibilità può avere ripercussioni significative, per esempio, sui tempi di manutenzione ma anche sui costi e su altro ancora. E' quindi opportuno che venga eseguita un'analisi di tali sistemi in modo da valutarne le necessità di calibrazione periodica, gli aspetti legati alla loro manutenzione in generale e la possibilità (e l'opportunità) di acquisire apparecchiature multifunzione o di realizzare appositi banchi di test.

Sebbene questa analisi sia spesso trascurata essa può avere un impatto significativo sul contesto manutentivo e, quindi, sulle prestazioni della manutenzione, ovverosia, in ultima analisi, sulla disponibilità operativa dei sistemi.

Analisi del livello di riparazione (o anche Level of Repair Analysis o LORA)

A fronte del guasto di un componente è necessario chiedersi se valga o meno la pena di riparare tale componente o se sia più conveniente, secondo differenti punti di vista, dismetterlo installandone uno nuovo.

Al fine di definire razionalmente le politiche di magazzino e necessario che venga effettuata un'analisi dei livelli di riparazione, ossia un'analisi che permetta di valutare qual è il comportamento da tenere ai fini della riparazione del guasto.

Tipicamente sono previsti quattro livelli manutentivi: riparazione direttamente sul sito su cui si trova l'impianto, riparazione presso un laboratorio di proprietà dello stesso ente che possiede o gestisce l'impianto, riparazione presso un fornitore esterno, dismissione del componente guasto e sostituzione con un nuovo. È chiaro che questi quattro livelli (ma se ne possono pensare anche altri) presentano prestazioni differenti in termini economici, di ritardi logistici e di altro ancora e che quindi necessario scegliere quello più appropriato per ciascun tipo di componente che si può guastare.

Questa analisi, negli anni, ha assunto sempre maggiore significato in quanto molti consumabili sono diventati, di fatto, riparabili (si pensi, ad esempio alle cartucce d'inchiostro o ai toner delle stampanti) e molti item riparabili sono invece diventati consumabili (si pensi ad esempio ai monitor per computer o agli hard disk). È quindi importante che essa venga ripetuta ad intervalli annuali o biennali, partendo da tutti gli elementi in configurazione, in modo da ridefinire, ottimizzandole, le politiche di gestione dei guasti.

Analisi delle attività svolte dall'operatore (Operator Task Analysis)

Un aspetto quasi sempre trascurato e quello relativo all'analisi delle attività svolte dall'operatore di un determinato sistema. Valutare queste attività può condurre a miglioramenti notevoli in termini di ergonomia, di prestazioni del sistema e di necessità manutentive.

Un'analisi di questo tipo può anche portare all'identificazione di nuove soluzioni o utilizzi del sistema avvantaggiandosi dell'inventiva dell'esperienza degli operatori stessi.

L'analisi delle attività svolte dall'operatore è, chiaramente, un tipo di analisi che può (deve) essere svolto in fase di ideazione progettazione del sistema allo scopo di valutarne, oltre agli aspetti di ergonomia e di usabilità, anche quelli di sicurezza.

Analisi delle infrastrutture e degli strumenti

Una valutazione accurata delle infrastrutture disponibili e degli strumenti utilizzati può essere molto utile per rendere più efficiente l'intero sistema e ridurre il costo nel suo ciclo di vita.

Coordinare le attività manutentive sui sistemi con quelle delle infrastrutture e degli strumenti può portare vantaggi di varia entità ed è fondamentale per la corretta riuscita di altre analisi logistiche (ad esempio la LORA o la SO).

Analisi degli aspetti di trasporto e distribuzione

Il trasporto, sia quello in entrata che quello in uscita, così come la distribuzione su più ampia scala sono un aspetto molto importante della logistica e, in particolare, delle analisi logistiche. La risoluzione di problemi come il percorso migliore per visitare n punti senza passare due volte per lo stesso punto o la distribuzione razionale dei carichi ottimizzando il numero dei veicoli impiegati sono ormai entrati nella letteratura classica degli studi sull'ottimizzazione.

Pianificare correttamente la rete di trasporto, soprattutto se multimodale, ossia attraverso vettori differenti quali ferro, gomma, aereo, nave, …, è un compito ancora oggi arduo se svolto su vasta scala.

Analisi dei requisiti informativi e software

Sviluppare un software in ambito logistico richiede competenze specifiche che consentono di gestire una materia di per sé notevolmente complessa. L'ingegneria logistica comprende infatti numerose discipline che spaziano dalla ricerca operativa, al controllo di configurazione, dalla gestione dei materiali alla manutenzione dei sistemi anche molto complessi e distribuiti.

L'identificazione dei requisiti più adatti alla specifica problematica è un lavoro parte e può essere svolto solo da analisti qualificati. La mancanza di competenza logistica nell'effettuare l'analisi di un sistema logistico che dovrà essere informatizzato porta, con elevata probabilità, alla realizzazione di un software carente sotto molti punti di vista e ad un notevole dispendio di energie e risorse.

Analisi di affidabilità, disponibilità, manutenibilità e sicurezza (o analisi RAMS da Reliability, Availability, Maintainability e Safety)

Le analisi RAMS, più che analisi a sé stanti, sono l'unione di quattro analisi differenti, che vengono viste come ununicum, in modo da poterne coordinare e gestire le reciproche influenze.

Le analisi RAMS possono essere effettuate sia su piccoli che su grandi sistemi e richiedono una precisa competenza specifica dato l'impatto che possono avere sulle scelte progettuali o sulle politiche manutentive e operative.

Non è pensabile oggi prescindere da valutazioni serie sull'affidabilità, sulla disponibilità, sulla manutenibilità e, soprattutto, sulla sicurezza di un sistema.

 


 

Logica dei Sistemi si propone per la sua competenza specifica sulle analisi logistiche, specialmente nei settori militareaerospaziale e industriale.

Se siete interessati potete richiedere maggiori delucidazioni alla nostra  Divisione Ingegneria Logistica oppure contattateci..