Perché l'orizzonte di pianificazione è più importante di quanto la maggior parte delle segherie creda

La maggior parte delle segherie pianifica con un turno o un giorno di anticipo. Questo articolo spiega perché un orizzonte di pianificazione breve erode silenziosamente i margini, cosa consente effettivamente una pianificazione plurisettimanale delle segherie e come la ripianificazione continua modifichi, nella pratica, l’economia della produzione.

Indice

1. La trappola dell’orizzonte breve
2. Cosa non si vede in una finestra di un giorno
3. L’economia di guardare più avanti
4. Spiegazione della pianificazione continua: non una previsione più lunga, ma più intelligente
5. Cosa dice la ricerca sugli orizzonti di pianificazione nei prodotti forestali
6. Come funziona in una segheria reale
7. Conclusione

La trappola dell’orizzonte a breve termine

La maggior parte delle segherie ha un orizzonte di pianificazione più breve di quanto creda. Potrebbero pensare di pianificare con una settimana di anticipo, ma se il piano non include dati reali sugli ordini, l’inventario reale dei tronchi per classe e una sequenza di taglio che tenga conto dei vincoli, ciò che stanno effettivamente facendo è programmare il lavoro di oggi con un giorno di anticipo e ricominciare il processo domani mattina.

Questa non è una critica alle persone che si occupano della pianificazione. Si tratta di un problema strutturale insito nei flussi di lavoro manuali della pianificazione delle segherie. Quando il piano risiede in un foglio di calcolo gestito da una sola persona, l’onere cognitivo e di tempo necessario per mantenere una visione autentica su più settimane è semplicemente troppo elevato. Pertanto, i pianificatori convergono naturalmente su ciò che è realizzabile: un piano rigoroso ed eseguibile per oggi e uno schizzo approssimativo della settimana a venire.

Quel breve orizzonte ha un costo nascosto che si accumula nel tempo. Non perché il piano di oggi sia sbagliato – di solito è ragionevole – ma perché una finestra di pianificazione di un solo giorno può ottimizzare solo ciò che ha davanti. Non può prevedere la consegna di tronchi in arrivo giovedì che avrebbe cambiato le decisioni di taglio di mercoledì. Non può sequenziare la produzione di martedì per ridurre l’arretrato di essiccazione di lunedì. Non può dare priorità a una classe di tronchi oggi perché la prossima settimana si apre un ordine di alto valore.

Questi non sono scenari esotici. Sono le normali condizioni operative di una segheria di medie dimensioni. E ognuna di esse richiede una visione più ampia per essere risolta correttamente.

Cosa non si vede in una finestra di un giorno

Il problema dell’orizzonte di pianificazione è in realtà un problema di visibilità. Con una finestra di un giorno, un pianificatore può vedere quali tronchi ci sono oggi in piazzale, quali ordini sono più urgenti oggi e quali linee sono disponibili oggi. Questo è sufficiente per riempire il turno. Non è sufficiente per prendere buone decisioni economiche.

Ecco cosa diventa visibile solo su un orizzonte da 7 a 14 giorni:

• Combinazioni di ordini che richiedono una produzione frazionata: un ordine di un cliente per 200 m³ di una dimensione specifica può richiedere due cicli di produzione separati utilizzando due classi di tronchi diverse. Sapere questo in anticipo permette al pianificatore di programmare entrambi i cicli in sequenza, evitando una fase di accumulo di scorte e il conseguente immobilizzo di capitale.
• Disallineamenti nella domanda per classe di tronchi: se la segheria andrà a corto di una specifica classe di diametro tra dieci giorni, oggi è il momento di iniziare a evadere gli ordini che dipendono da essa, non tra nove giorni quando diventerà urgente.
• Sequenza di essiccazione e forni: Il legname che entra oggi nel forno determina ciò che sarà disponibile per la spedizione tra cinque-otto giorni. Un piano che non tiene conto degli impegni di consegna della prossima settimana non può sequenziare i carichi di essiccazione per supportarli.
• Evasione parziale degli ordini: Gli ordini parzialmente evasi questa settimana devono essere ripianificati per la prossima. Un sistema a breve termine li considera un problema di domani. Un sistema di pianificazione a rotazione li considera un vincolo di oggi.

Nessuna di queste questioni è invisibile ai pianificatori esperti. Ciò che è invisibile, in una finestra di un giorno utilizzando strumenti manuali, è la piena conseguenza economica di ogni decisione valutata simultaneamente in tutte queste dimensioni. Questo è il calcolo che nessun essere umano può eseguire manualmente alla velocità richiesta dalla segheria.

L’economia di guardare più avanti

Estendere l’orizzonte di pianificazione non significa produrre più scartoffie. Significa prendere decisioni che siano economicamente migliori, non solo operativamente fattibili.

Consideriamo due segherie con identiche scorte di tronchi, identici registri degli ordini e identiche attrezzature. La segheria A pianifica con un giorno di anticipo e ogni mattina prende decisioni sensate a livello locale. La segheria B pianifica su una finestra mobile di 14 giorni e prende decisioni che tengono conto di ciò che sarà necessario alla fine di tale finestra.

Entro la fine della settimana, la segheria B avrà probabilmente:

• Una percentuale più alta di ordini evasi completamente anziché parzialmente
• Meno legname di media qualità in magazzino di cui nessuno ha urgente bisogno
• Un migliore utilizzo dell’essiccatoio perché i carichi di essiccazione sono stati sequenziati in base alla domanda futura nota
• Un costo effettivo del tronco più basso perché ogni classe di tronco è stata assegnata agli ordini in cui produceva il risultato più utile

Un orizzonte di pianificazione più lungo non significa un piano più rigido. Significa un piano che sa perché ha preso ogni decisione e può quindi adeguare quella decisione in modo intelligente quando le condizioni cambiano.

Questo è il nucleo economico della pianificazione continua della segheria: non previsione, ma visibilità strutturata. La segheria non sta cercando di prevedere il futuro alla perfezione. Sta cercando di prendere le decisioni di oggi nel contesto delle prossime due settimane, in modo che tali decisioni non creino problemi che avrebbero potuto essere evitati.

Spiegazione della pianificazione continua: non una previsione più lunga, ma più intelligente

La pianificazione a rotazione viene spesso fraintesa come una previsione più lunga e dettagliata. Non è né l’una né l’altra. Un piano a rotazione è un piano aggiornato continuamente che si estende sempre per lo stesso periodo nel futuro, in genere da 7 a 21 giorni, e ricalcola ogni volta che cambia un dato significativo.

Quando arriva una nuova consegna di tronchi, il piano a rotazione ricalcola quali ordini possono ora essere evasi, quali sono diventati più facili da gestire e quali sono a rischio. Quando viene aggiunto un ordine urgente, il piano a rotazione mostra cosa dovrebbe essere spostato per accoglierlo e qual è il costo di tale spostamento. Quando un ciclo di produzione chiude parzialmente un ordine, il piano a rotazione ripianifica automaticamente il resto in base alle risorse future disponibili.

Questo è fondamentalmente diverso da un piano settimanale statico aggiornato il lunedì mattina. Un piano statico fissa le decisioni all’inizio della settimana e richiede al pianificatore di gestire manualmente le deviazioni. Un piano a rotazione tratta le deviazioni come input e ricalcola continuamente.

Per un pianificatore abituato a un ambiente di foglio di calcolo, la differenza pratica più immediata è il tempo: invece di dedicare due ore a ricostruire il piano dopo un cambiamento logistico, il pianificatore esamina un piano ricalcolato e decide se accettarlo. La decisione rimane sua. La ricostruzione no.

Cosa dice la ricerca sugli orizzonti di pianificazione nei prodotti forestali

Il rapporto tra la durata dell’orizzonte di pianificazione e l’economia della produzione è stato studiato nel contesto dei prodotti forestali per decenni, con risultati coerenti che puntano in un’unica direzione.

Il lavoro di D’Amours, Ronnqvist e Weintraub (2008) su INFOR: Information Systems and Operational Research ha esaminato modelli di pianificazione e ottimizzazione lungo le catene del valore dei prodotti forestali, identificando la durata dell’orizzonte di pianificazione come una variabile strutturale primaria che influenza la qualità raggiungibile delle decisioni di produzione.¹ La loro analisi delle operazioni di segheria ha specificatamente osservato che la pianificazione a breve termine porta costantemente a decisioni che sono razionali a livello locale ma subottimali a livello globale, un modello che diventa misurabile solo se confrontato con una linea di base di simulazione su più periodi.

Separatamente, Epstein et al. (2007), scrivendo nel Handbook of Operations Research in Natural Resources, hanno documentato l’implementazione di sistemi di pianificazione basati sull’ottimizzazione presso grandi produttori di legname e hanno scoperto che il passaggio da una pianificazione reattiva a una su più periodi ha prodotto miglioramenti nel recupero e nell’evasione degli ordini che non potevano essere raggiunti solo attraverso l’aggiornamento delle attrezzature.² I guadagni non derivavano da una diversa lavorazione dei tronchi, ma dalla decisione anticipata su quali tronchi lavorare, in quale ordine e in funzione di quale domanda.

In breve, la ricerca dimostra costantemente che l’estensione dell’orizzonte di pianificazione, supportata da un sistema in grado di gestire l’aumento del carico computazionale, è uno degli interventi a più alto rendimento a disposizione di una segheria senza investimenti di capitale.

Come funziona in una segheria reale

Teoria a parte, i meccanismi pratici dell’ottimizzazione continua della segheria funzionano così: il sistema di pianificazione tiene traccia contemporaneamente dello stato attuale di tre elementi: il portafoglio ordini aperto, l’inventario dei tronchi e i vincoli di produzione.

Il portafoglio ordini in corso registra ciò che deve essere prodotto, in quale volume e entro quando. L’inventario dei tronchi registra ciò che è disponibile ora e ciò che si prevede arriverà. I vincoli di produzione includono la capacità della linea, la disponibilità dell’essiccatoio, i turni di lavoro e le regole di sequenziamento.

Sulla base di questi tre input, il sistema esegue una simulazione: quale combinazione di schemi di taglio, applicata a quali classi di tronchi, soddisfa la parte economicamente più vantaggiosa del portafoglio ordini all’interno della finestra di pianificazione? Lo valuta non per un solo giorno, ma per l’intero orizzonte di pianificazione a rotazione. Ciò significa che una decisione presa oggi su un tronco in arrivo giovedì è già inclusa nel piano attuale, non rinviata a giovedì mattina.

Il risultato è un piano di produzione che tiene conto dei vincoli, è guidato dagli ordini ed è costantemente aggiornato. Quando il pianificatore lo esamina, non si trova a scegliere tra una tabula rasa e il proprio intuito. Sta esaminando una raccomandazione strutturata e decidendo se corrisponde a ciò che lui conosce delle condizioni che il sistema non conosce, come le peculiarità delle attrezzature, la capacità del team o i rapporti con i fornitori. Il sistema gestisce la combinatoria. Il pianificatore gestisce il giudizio.

Questo è ciò per cui SawmillSmart è stato progettato: fornire alla funzione di pianificazione una visibilità di più settimane, simulare combinazioni di ordini e tronchi nell’orizzonte di pianificazione a rotazione e ripianificare in termini strutturati piuttosto che manuali quando le condizioni cambiano. Il pianificatore non perde il controllo. Ottiene informazioni strutturate su cui agire.

Conclusione

L’orizzonte di pianificazione non è un concetto astratto di programmazione. È una variabile economica. Le segherie che pianificano con un giorno di anticipo produrranno costantemente un recupero inferiore, ordini più incompleti e un peggior utilizzo dell’essiccatoio rispetto alle segherie con input identici che pianificano su un arco di due o tre settimane.

Il motivo non è l’intelligenza o l’esperienza. È l’informazione. Una finestra di un giorno offre al pianificatore un contesto troppo limitato per prendere decisioni valide per tutta la settimana. Una finestra mobile di 14 giorni, supportata da un sistema che ricalcola automaticamente quando gli input cambiano, fornisce al pianificatore il contesto necessario per prendere decisioni che tengano effettivamente conto di ciò di cui l’azienda avrà bisogno in seguito.

La domanda che la maggior parte dei responsabili delle segherie non si è formalmente posta è questa: qual è il nostro attuale orizzonte di pianificazione effettivo e quale sarebbe il valore, in termini di margine, di un’estensione di 10 giorni di tale orizzonte? Per la maggior parte delle segherie, tale calcolo produce un numero che cambia il modo in cui la discussione sulla pianificazione viene inquadrata internamente.

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Riferimenti