RICERCA ITALIANA     

Programma di ricerca

Analisi, ottimizzazione e coordinamento nei sistemi logistici e produttivi

Università di riferimento

Politecnico di BARI - ELETTROTECNICA ED ELETTRONICA - BARI(BA)

Responsabile dell'Unità di ricerca

Maria Pia FANTI

Descrizione

Il programma di ricerca di questa unità è focalizzato sui problemi di decisione ai livelli strategico e operativo nel progetto dei Sistemi Logistici e Produttivi o Logistic and Production Systems (LPS). Infatti, sebbene diversi modelli concettuali per LPS siano stati proposti e discussi nella letteratura del settore, la ricerca è in ritardo nello sviluppo di modelli formali di decisione per il progetto dell'LPS. Per superare questa lacuna, si propone una strategia di configurazione degli LPS che determini la struttura della rete sia logistica che di produzione, considerando anche le relazioni di e-business tra operatori e l'impatto ambientale della rete. Inoltre, la ricerca intende analizzare e valutare le strategie di controllo a livello operativo determinando opportuni indici di prestazione, derivati da modelli con elevato grado di dettaglio che descrivano il comportamento dinamico del sistema.

In particolare, il programma che l'unità operativa intende svolgere darà rilievo ai distretti industriali, ovvero sistemi produttivi locali, intesi come contesto produttivo omogeneo, caratterizzato da un'elevata concentrazione di imprese, prevalentemente di piccole e medie dimensioni, e da una peculiare organizzazione interna. La normativa italiana definisce i distretti industriali come "Sistemi produttivi locali caratterizzati dalla specializzazione produttiva di sistemi di imprese industriali". Infatti, l'esigenza di contenere costi di produzione e tempi di risposta spinge le imprese alla stipula di accordi di cooperazione con scambi di informazioni lungo tutta la catena logistica e produttiva. I distretti industriali rappresentano realtà socio-economiche di tipo locale di grande rilievo per l'economia italiana e sono ormai da tempo oggetto di numerosi studi teorici ed empirici. Per le loro caratteristiche peculiari, i distretti industriali costituiscono reti di imprese che possono essere considerate esempi di LPS.

Quindi, l'obiettivo primario del programma di ricerca sarà quello di contribuire a formalizzare e risolvere i problemi di decisione sia relativi a esempi particolari di distretti industriali che a più generali LPS, sulla base dei recenti sviluppi delle tecniche di ottimizzazione e di modellistica di sistemi complessi.

I risultati attesi del progetto nell'ambito dell'unità di Bari sono individuati nella definizione di adeguati modelli per l'ottimizzazione della rete logistico produttiva e per la formalizzazione e risoluzione di problemi decisionali a livello operativo. Le metodologie che si intendono impiegare comprendono le tecniche di ottimizzazione mono e multi-obiettivo, le tecniche di modellazione dei sistemi ad eventi discreti ed ibridi finalizzate alla valutazione delle prestazioni ed infine le tecniche di simulazione. Più dettagliatamente, tali tecniche saranno impiegate nell'ambito dei quattro seguenti sotto-obiettivi.

1. Individuazione dei livelli decisionali per l'analisi e la gestione dei sistemi logistici produttivi (fasi 1 e 2 del modello A del progetto).
Partendo dalla gerarchia proposta nella letteratura del settore, si possono definire tre livelli gerarchici: strategico, tattico e operativo. Per ognuno dei livelli si dovranno individuare dei modelli decisionali appropriati (fase 1 del modello A del progetto). Inoltre, sarà necessario determinare gli orizzonti temporali, gli indici di prestazione opportuni, le variabili di decisione (fase 2 del modello A del progetto).

2. Determinazione del modello di ottimizzazione per progettare la rete della catena logistico produttiva a livello strategico (fase 3 del modello A del progetto).
Per ogni stadio della rete dovranno essere selezionati uno o più partner (fornitori, produttori, consumatori ecc.), utilizzando le informazioni disponibili sulla distinta materiale, sui magazzini, sui costi di trasporto, le distanze e l'inquinamento. In particolare, sulla base di criteri di efficienza che considerano dati aggregati stabiliti dal team dei decisori, verranno valutate le prestazioni delle entità candidate ad aggregarsi alla configurazione generale della rete. Il risultato di tale processo decisionale sarà l'insieme di attori dal quale di volta in volta verranno selezionati i singoli partner più adatti al soddisfacimento delle particolari richieste di mercato.
Al fine di configurare l'LPS e selezionare collegamenti appropriati tra i suoi stadi, verranno formulati alcuni problemi obiettivo a singolo criterio e multi criterio per ottimizzare la configurazione dell'LPS: in particolare, saranno definite le corrispondenti funzioni costo e verranno introdotti vincoli appropriati sulla base della struttura del sistema. La soluzione del problema multi-obiettivo proporrà diverse strutture per l'LPS sulla base dell'insieme degli indici di performance prescelti e dei costi.
In seguito, per scegliere tra le soluzioni alternative così determinate, sarà necessaria una tecnica di decisione di secondo livello di tipo multi-criterio. In particolare, la possibile metodologia di risoluzione sarà scelta tra le tecniche basate sulla conoscenza soggettiva e qualitativa del decisore, ad esempio utilizzando approcci di tipo fuzzy.

3. Formalizzazione e risoluzione dei problemi decisionali relativi al livello operativo della catena logistico produttiva (fase 5 del modello A del progetto).
Aspetti importanti dell'LPS sono le strategie di controllo al livello operativo, che gestiscono gli ordini al fine di attivare la produzione e determinano la sincronizzazione dei percorsi di produzione, dei flussi di materiale e di informazione nel sistema. Saranno presi in considerazione diversi tipi di politiche per la gestione dell'LPS (ad esempio Make-To-Stock, Make-To-Order e Make-To-Assembly). A questo scopo, il sistema a livello operativo sarà modellato con elevato grado di dettaglio e prendendo in considerazione indici temporali ed operativi come date di consegna, ritardi di produzione, ecc. Le tecniche utilizzate dovranno ricorrere sia a modelli formali ad eventi discreti o ibridi, sia a modelli di simulazione utilizzando pacchetti di simulazione generici come il software ARENA, capaci di descrivere in dettaglio l'evoluzione del sistema e di valutare appropriati indici di prestazione.

4. Applicazione delle tecniche di decisione e di progettazione a casi in studio con particolare attenzione ai distretti industriali (fase 6 del modello A del progetto).
L'applicazione a casi in studio sarà finalizzata alla guida delle imprese verso mutamenti radicali di prodotti, mercati e tecniche produttive, che richiedono lo sviluppo di competenze commerciali e di produzione. In particolare, con riferimento ai casi in studio scelti, si prenderanno in considerazione la determinazione della struttura della rete a livello strategico, la caratterizzazione e la soluzione di problemi di pianificazione tattica e l'individuazione della strategia di controllo in tempo reale del sistema, secondo le tecniche proposte nelle corrispondenti fasi 3, 4 e 5 del progetto complessivo.