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Piano aggregato di produzione nell'era del digital twin

Il piano aggregato di produzione è un metodo molto efficace per verificare se il livello di produzione desiderato è raggiungibile o meno. Si tratta di uno strumento che permette di simulare la realtà per valutare differenti strategie produttive e molteplici modalità di gestione delle scorte al fine di prendere le migliori decisioni.

In pratica, partendo da dati come la capacità produttiva e la richiesta del cliente, tramite il piano aggregato di produzione è possibile determinare le quantità da produrre e i tempi necessari. Valutando anche quale impatto tale produzione potrebbe avere sui costi per la manodopera, sull’impiego dei macchinari e sulla gestione del magazzino.

Perché serve un piano aggregato di produzione

La pianificazione aggregata è un'attività operativa fondamentale per un’azienda poiché mira a bilanciare la pianificazione strategica con il successo della produzione a breve termine. In questo senso, una solida previsione della domanda che copra il periodo di medio raggio e una pianificazione finanziaria dei costi di produzione devono comprendere materie prime, manodopera, pianificazione delle scorte, politica organizzativa sulla gestione del lavoro, della qualità e così via.

Come creare un buon piano aggregato di produzione

Perché un piano aggregato di produzione abbia successo sono necessari una previsione della domanda per il periodo rilevante; una valutazione di tutti i mezzi disponibili per gestire la pianificazione della capacità, come subappalto o esternalizzazione; lo stato effettivo della forza lavoro esistente (numero, competenze, ecc.), il livello di inventario e l’efficienza della produzione.
Il piano aggregato di produzione garantirà quindi che l’azienda possa pianificare l’entità della forza lavoro, il livello delle scorte e il tasso di produzione in linea con il suo obiettivo strategico.

 

Pianificazione aggregata: un valido strumento operativo

Il piano aggregato di produzione aiuta a raggiungere un equilibrio tra tre obiettivi dell'organizzazione: operativo, finanziario e strategico. Serve però anche da piattaforma per gestire la capacità produttiva e la pianificazione della domanda. Perciò, in uno scenario in cui la domanda non corrisponde alla capacità, un'azienda può cercare di bilanciare i prezzi, la promozione, la gestione degli ordini e la creazione di nuove richieste. Tutti fattori che influenzano il piano aggregato di produzione.

La pianificazione aggregata svolge un ruolo importante nel raggiungimento degli obiettivi a lungo termine dell'organizzazione. Aiuta infatti a ridurre i costi variabili complessivi migliorando i profitti, consente di avere la massima utilizzazione della struttura produttiva disponibile.

 

Trasformazione digitale e piano aggregato di produzione

Con il rapido ritmo della crescita tecnologica, non è sempre facile immaginare dove la trasformazione digitale stia indirizzando il settore industriale in generale e quello manifatturiero in particolare. Un buon modo per ottenere tale dato è affiancare al piano aggregato di produzione il concetto di "gemello digitale".

Siccome la connettività dell'Industrial Internet of Things (IIoT) offre un numero crescente di modi per accedere ai dati guidati da sensori inseriti in macchine e apparecchiature industriali, la necessità di analisi di tali dati e la gestione e metodi di controllo sono diventati ancora più cruciali.

La quantità di informazioni raccolte dal monitoraggio di una fabbrica intelligente è enorme, ma se tali informazioni non sono aggregate e organizzate in modo da supportare il processo decisionale, non sono di alcuna utilità.

Un metodo che si sta dimostrando prezioso per i team di progettazione, assistenza e servizi ai clienti che stanno cercando di sfruttare i dati raccolti è proprio quello del "digital twin".

 

Piano aggregato di produzione, nasce il gemello digitale

Con il termine digital twin si intende una rappresentazione virtuale di un prodotto, di un processo o di un servizio utilizzato per comprendere e prevedere le caratteristiche prestazionali della controparte fisica. I digital twin sono nati per essere utilizzati durante tutto il ciclo di vita del prodotto in modo da simulare, prevedere e ottimizzare il prodotto stesso e il sistema di produzione prima di investire in prototipi e risorse fisiche.

Incorporando la simulazione multi-fisica, l'analisi dei dati e le capacità di apprendimento automatico, i digital twin sono in grado di dimostrare l'impatto delle modifiche di progettazione, degli scenari di utilizzo, delle condizioni ambientali e di altre infinite variabili. Il tutto eliminando la necessità di prototipi fisici, riducendo i tempi di sviluppo e migliorando la qualità del prodotto o processo finalizzato.

Per garantire la modellazione accurata per l'intera durata di un processo di produzione, i digital twin utilizzano i dati dei sensori installati su oggetti fisici al fine di determinare le prestazioni in tempo reale delle apparecchiature, le condizioni operative e i cambiamenti nel tempo. Utilizzando questi dati, il digital twin si evolve e si aggiorna continuamente per riflettere qualsiasi cambiamento alla controparte fisica, creando un circuito chiuso di feedback in un ambiente virtuale che consente alle aziende di ottimizzare continuamente prodotti, produzione e prestazioni al minimo costo.

 

Dal digital twin al piano aggregato di produzione

L’efficacia di questa nuova modalità operativa è stata tale che i digital twin hanno visto ampliato il loro campo d’impiego, passando dalla pura simulazione di un prodotto a quella di interi processi o servizi. In questo, un ruolo importante lo ha avuto anche la disponibilità di strumenti digitali in grado di effettuare simulazioni e calcoli sempre più precisi e in tempi sempre più rapidi. In particolare, di tecnologie come l’intelligenza artificiale, il machine learning e la Blockchain.

Così, dapprima è stato il singolo processo produttivo a beneficiare di una rappresentazione virtuale della propria evoluzione, ma poi si è arrivati a “virtualizzare” l’azienda nel suo complesso, quale elemento di integrazione dei vari processi produttivi. Questa astrazione si è però spinta oltre e oggi con la tecnica del digital twin si rappresenta anche l’intera supply chain, vista come aggregatore di componenti di un processo all’interno del quale ogni elemento contribuisce alla realizzazione di una porzione del prodotto definitivo. Tale porzione può essere una parte fisica del prodotto da realizzare oppure un processo o un servizio collegato.

Il digital twin che simula un intero piano aggregato di produzione

Conseguenza logica di questo modo di concepire i cloni digitali del mondo fisico è l’estensione dell’uso dei sistemi informativi per il Product Lifecycle Management associati ai digital twin anche al mondo della logistica.

La pianificazione ottenuta tramite il piano aggregato di produzione può perciò beneficiare in modo rilevante dei dati forniti da una rappresentazione virtuale di tutti i processi produttivi. Sino ad arrivare a considerare l’intera supply chain. A tutto beneficio dell’esperienza dei clienti, che vedono soddisfatte al meglio le loro richieste nei tempi di attesa più brevi possibile.

Infografica-Digital twin