Laboratorio di Ricerca Operativa Cad Ingegneria Gestionale...
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Laboratorio di Ricerca Operativa Cad Ingegneria Gestionale
(BGER3 - I semestre) a.a. 2012-13
Homework n° 6
Docente: Laura Palagi
PIANIFICAZIONE DELLA
PRODUZIONE
2 HW6 Lab. Ro 2012-2013
Si distingue in:
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•PRODUCTION PLANNING: Tentativo di pianificazione della
quantità su orizzonte temporale lungo (6 mesi,1 anno). Include
dimensionamenti della forza lavoro, delle giacenze di
magazzino, della materia prima e di altre risorse. Opera per
quantità aggregate (per tipologia o periodo)
•PRODUCTION SCHEDULING: Piano di produzione dettagliato
che considera individualmente ogni prodotto/risorsa e definisce
esattamente cosa fanno nel tempo. L’orizzonte di pianificazione
è limitato (1,2 settimane, un mese)
La pianificazione della produzione deve
tener conto di :
• Dimensione temporale
• Variazione dei dati nei periodi
• Legami/relazioni tra i singoli periodi
(la replica del modello di pianificazione sul singolo periodo produce in
genere una soluzione efficiente)
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PROBLEMA:
• Esistono diversi periodi di produzione
• La domanda di mercato risulta variabile
• L’introduzione del magazzino permette di svincolare la produzione dalla vendita
• La gestione del magazzino comporta costi proporzionali ai livelli di prodotti immagazzinati
dunque 5 HW6 Lab. Ro 2012-2013
La pianificazione multiperiodo deve:
• Rispettare i vincoli di produzione massima per ogni periodo
• Rispettare la capacità massima di magazzino
• Minimizzare i costi di gestione del magazzino
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Nell’esempio in questione abbiamo:
Un’industria ingegneristica realizza n diversi prodotti Pi (i= 1…..n) utilizzando Mj (j=1….m) macchine diverse.
Ogni unità di prodotto richiede un tempo di processamento su una macchina tij (i=1…n,j=1….m).
Nel mese in corso e nei successivi T mesi alcune macchine sono inutilizzabili per manutenzione.
Ogni unità di prodotto Pi genera un guadagno gi (inteso come ricavi-costi).
Per ogni prodotto Pi e per ogni mese t sono presenti delle limitazioni di mercato sulla massima produzione qit max.
E’ disponibile un magazzino per i prodotti finiti con una capacità Ci max. Il costo del magazzino e di ci euro/unità.
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All’inizio non ci sono scorte e si desidera
che al termine di giugno ci sia una scorta
si pezzi per ogni prodotto Pi.
La fabbrica può lavorare 6 giorni a settimana
in due turni da 8 ore ciascuno.
(ogni mese è composto da 24 giorni
lavorativi).
Il nostro compito è quello di massimizzare il
profitto rispettando i vincoli di tempo e di
produzione.
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Guadagno (euro/unità Pi) e tempo di lavorazione tij sulle macchine
Dobbiamo risolvere il seguente problema con n = 7 prodotti,un arco
temporale T=6 mesi e m = 5 tipologie di macchine diverse:
•m1= 4 macchine di tipo M1
•m2= 2 macchine di tipo M2
•m3= 3 macchine di tipo M3
•m4= 1macchina di tipo M4
•m5= 1 macchina di tipo M5
P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7
Guadagno 10 6 8 4 11 9 3
M1 0,5 0,7 0 0 0,3 0,2 0,5
M2 0,1 0,2 0 0,3 0 0,6 0
M3 0,2 0 0,8 0 0 0 0,6
M4 0,05 0,03 0 0,07 0,1 0 0,08
M5 0 0 0,01 0 0,05 0 0,05
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MANUTENZIONE
Gennaio 1 macchina M1
Febbraio 2 macchina M3
Marzo 1 macchina M4
Aprile 1 macchina M2
Maggio 1 macchina M1 e 1 macchina M2
Giugno 1 macchina M3 e 1 macchina M5
•tabella sulla
limitazione delle
macchine
P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7
Gennaio 500 1000 300 300 800 200 100
Febbraio 600 500 200 0 400 300 150
Marzo 300 600 0 0 500 400 100
Aprile 200 300 400 500 200 0 100
Maggio 0 100 500 100 1000 300 0
Giugno 500 500 100 300 1100 500 60
•Limitazioni di
mercato sulla
produzione Pi
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M1 M2 M3 M4 M5
GENNAIO 3 2 3 1 1
FEBBRAIO 4 2 2 1 1
MARZO 4 2 3 0 1
APRILE 4 1 3 1 1
MAGGIO 3 1 3 1 1
GIUGNO 4 2 2 1 0
Numero macchine disponibili mensilmente
Variabili di decisione
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= unità lavorate di prodotto i nel tempo t;
= unità vendute di prodotto i nel tempo t;
= unità immagazzinate di prodotto i nel
tempo t;
xit
mit
d it
Vincoli:
Vincolo temporale:
con nk = numero di macchine utilizzate per quella
tipologia.
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ntx jij
m
j
n
i
p
tit
1 1 1
Vincoli di produzione:
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qx itit
max
Vincoli di magazzino
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0)1(
mdxm itititti
00mi
sm ii
6
Cm itit
max
per i = 1,….,n
per i = 1,….,n
per i = 1,….,n e per j = 1,…,m
Funzione obiettivo
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mcdg it
n
i
p
tiit
n
i
p
ti
1 11 1
max
Il solutore produce 3 fogli opzionali:
• Rapporto valori
• Rapporto sensibilità
• Rapporto limiti
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Rapporto valori
E’ diviso in 3 sezioni:
• funzione obiettivo
• celle variabili
• vincoli
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Nelle prime due sezioni sono riportati il valore
iniziale e quello ottenuto dal solutore.
Nella sezione dedicata ai vincoli oltre al valore
del l.h.s e alla formula vengono fornite indicazioni
sullo stato del vincolo.
In particolare, il vincolo può essere: vincolante
o non vincolante.
L’ultima colonna della sezione relativa ai vincoli
è la tolleranza, ossia la differenza tra il valore l.h.s
e il valore r.h.s.
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Rapporto sensibilità
L’analisi di sensibilità si occupa di valutare come la
soluzione ottima di un problema di programmazione
lineare cambia al variare dei dati che definiscono
l’istanza.
E’ divisa in due parti:
• celle variabili : per ogni variabile riporta l’indirizzo di
riferimento,l’etichetta,il valore finale,il costo ridotto se il
valore finale è nullo,il coefficiente della variabile nella
funzione obiettivo (ci),la quantità massima di cui può
variare ci affinchè la soluzione trovata rimanga ottima. Costo ridotto=Indica di quanto deve diminuire il coefficiente della funzione
obiettivo affinchè convenga valutare se la variabile considerata,a parità di
altre condizioni ,non debba essere diversa da zero all’ottimo.
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• vincoli: per ogni vincolo riporta l’indirizzo in
cui è inserita la formula,l’etichetta,il valore
finale, il prezzo ombra, gli estremi
dell’intervallo di previsione entro i quali
sono validi i prezzi ombra.
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Considerazioni finali
Il solutore di excel ha prodotto,quindi,una
soluzione ottima in quanto generando il rapporto
di sensibilità (attraverso i prezzi ombra) è stata
individuata una soluzione ottima per il duale.
Per fare ciò,però, è stato necessario imporre una
limitazione sul tempo di esecuzione del solutore
in quanto altrimenti avrebbe raggiunto il numero
massimo di iterazioni.
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Aiello Chiara
Barone Eleonora
Aiello Luna
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