PROGETTI

L'ENI, attraverso ENICHEM, è un leader europeo nella produzione di etilene e di gomme stirene butadiene (SBR) ed ha un'importante posizione competitiva in Europa nella produzione dei polistireni e dei poliuretani.

Nel 1996 le attività petrolchimiche hanno prodotto ricavi per 9.803 miliardi di Lire, con un utile operativo di 202 miliardi di Lire ante SFAS.

Nello schema si evidenziano le Aree di Intervento di integrazione del progetto ENICHEM 2000: il software Mimi appartiene concettualmente all'area indicata come "Processo Produzione Logistica (PPL)" e si inquadra all'interno del sottoprogetto OPEN (Ottimizzazione della Programmazione EniChem).

Attualmente MIMI viene impiegato da EniChem per la Pianificazione della Produzione e per la Schedulazione di Dettaglio delle seguenti famiglie di prodotti:

• Espandibili (EPS)
• Naturali (GPPS, HIPS, SAN, ABS-MC)
• Compound (ABS, PBT, blend)
• Termoplastiche (TPR)
• Copolimeri (EPR)
• Gomme e Lattici (SBR ed NBR)
• Polioli e Glicoli (POL) 

Scopo dei progetti MIMI

È il miglioramento dei processi di Pianificazione e di Schedulazione della produzione.

In particolare, attraverso l’integrazione e l’ottimizzazione dei:

• piani di produzione (JIT, MRPII ottimizzato)
• piani di distribuzione

• stock operativi

sono stati perseguiti i seguenti obiettivi:

• ridurre i costi (di trasporto, produzione e inventario);

• migliorare le strategie di approvvigionamento materiali MRP, simulando nel tempo l'andamento delle giacenze a fronte del piano produttivo, prevenendo anticipatamente problemi di sottoscorta;

• migliorare il servizio al cliente (rispetto delle date di consegna e dei livelli qualitativi richiesti, flessibilità "in tempo reale" rispetto a variazioni improvvise degli ordini);

• rendere operative strategie di tipo ATP (Ability To Promise), sincronizzando le attività delle funzioni commerciali e produttive;

• effettuare analisi di scenario di tipo "WHAT IF", generando e confrontando piani di produzione alternativi, comparati attraverso adeguati parametri di prestazione.

Le tipologie di produzione EniChem sono caratterizzate da alcuni fattori chiave:

1. Espandibili:

• produzione a campagne con reazioni "batch"
• problemi di sequenza legati ai setup
• problemi di rapido invecchiamento del prodotto
• campagne produttive determinate in base alle previsioni di vendita

2. Naturali:

• produzione a campagne con reazioni in continuo
• problemi di sequenza legati alle transizioni tra campagne (produzione di partite di livello qualitativo inferiore; alcune transizioni non ammesse)
• attività di confezionamento con vincoli di capacità condivisa
• campagne produttive determinate in base alle previsioni di vendita

3. ABS e Compound:

• processo di miscelazione meccanica
• problemi di sequenza legati ai colori (pulizia impianti)
• stretto legame tra prodotto e cliente; produzione per piccoli lotti
• produzione su ordine

4. Copolimeri e Termoplastiche

• produzione a campagne con reazioni in continuo
• sequenze fortemente dipendenti da costi e tempi di setup
• vincoli di durata minima e massima delle campagne produttive sulle singole linee
• pianificazione accurata dei lavaggi chimici delle linee, con vincolo di non contemporaneità dei lavaggi 

5. Gomme e Lattici

• produzione continua con reazioni in continuo
• sincronizzazione delle campagne di reazione con le campagne di finitura, e di queste con il confezionamento
• necessità che il piano produttivo rispetti il vincolo di massimo e di minimo stoccaggio per alcuni intermedi critici
• vincoli di durata minima e massima delle campagne produttive di reazione

Dettaglio dei modelli Mimi

Per le singole famiglie di prodotti, sono stati realizzati:

• Espandibili: 1 modello di pianificazione multiplant, 3 modelli di schedulazione monoplant (operativi dalla primavera 1997)
• Naturali: 3 modelli di pianificazione multiplant, 3 modelli di schedulazione monoplant (operativi dall’estate 1997)
• ABS e Compound: 2 modelli di schedulazione di Stabilimento (operativi dal Maggio 1998),  sincronizzati ed interfacciati con 2 modelli di Breve Termine di Sede (operativi da Aprile 2000)
• Copolimeri e Termoplastiche: 2 modelli di schedulazione di Stabilimento (operativi da Ottobre 2000)
• Gomme e Lattici: 2 modelli di schedulazione di Stabilimento (operativi da Settembre 2000)
• Polioli: 4 modelli di schedulazione (operativi da Novembre 2000), ed un modello di Pianificazione

Caratteristiche comuni ai modelli di pianificazione:

• Input: previsioni di vendita, vincoli produttivi, stock iniziali proiettati, costi
• Output: allocazione delle previsioni di vendita e della produzione sugli Stabilimenti su base settimanale
• Orizzonte: trimestrale con dettaglio settimanale o mensile
• Gestiti a livello di Sede

Caratteristiche comuni ai modelli di schedulazione:

• Input: output della Pianificazione, ordini di vendita, stock reali ad inizio periodo, uscite merci
• Output: piano di produzione giornaliera, ordini non serviti, report dei problemi di sottoscorta
• Orizzonte: da 30 a 90 giorni con dettaglio giornaliero
• Gestiti a livello di singolo stabilimento tranne per le eccezioni, rimandate alla Sede

Integrazione dei modelli Mimi con SAP R/3

Nell'ambito di EniChem 2000, per interconnettere le attività di stabilimento di Supporto alle Decisioni (DSS e APS) con i sistemi transazionali ERP,  sono state realizzate le interfacce di integrazione dei modelli MIMI con i due moduli applicativi di SAP/R3:

1. S&D (Vendite e Distribuzione)
2. MM  (Materiali e Approvvigionamenti)

e con i sistemi custom di integrazione progettati da EniData / EniChem:

3. PPL DataBase Oracle di Integrazione
4. PPL Produzione
5. GMM (Giacenze Magazzino Merci)

La dinamica dell'integrazione fra Mimi Schedulazione e le aree PPL e SAP è stata articolata nel modo seguente:

• Mimi riceve quotidianamente in input gli Ordini di Vendita (generati da SAP S&D), gli Ordini di Acquisto Materiali (da SAP MM) e gli Ordini di Trasferimento interplant (da SAP MM), le Consegne effettuate al cliente (da SAP S&D);
• Mimi riceve quotidianamente in input le giacenze iniziali di prodotti confezionati (dall'applicativo real time di magazzino GMM) e le avvenute spedizioni in uscita dagli stabilimenti;
• viene eseguito a richiesta utente l'aggiornamento semiautomatico fra database SAP e PPL ed anagrafiche Mimi (codici SAP vs. codici produttivi tradizionalmente impiegati in stabilimento);
• Mimi si occupa di fornire quotidianamente come input:
  • a SAP S&D: lo stato delle giacenze nel tempo, affinché possa effettuare le verifiche di disponibilità del prodotto ordinato dal cliente, e rilevare eventuali infattibilità del piano di consegne, a causa di prodotti in sottoscorta;
  • a SAP MM: il piano tempificato dei consumi di materie prime ed intermedi di acquisto esterno (logica MRP), per consentire a SAP MM di emettere le richieste di fornitura;
  • a PPL Produzione (applicativo Real Time Control System): il piano di produzione operativo elaborato in stabilimento, comprensivo di fermate per manutenzione, setup, lavaggi.

Il ruolo di Mimi nell'ambito della Supply Chain non è in sovrapposizione né è alternativo ai moduli di pianificazione (MRP) e di gestione ordini, ma di supporto per permettere di generare piani di produzione ottimizzati e fattibili e per fornire i dati indispensabili a SAP per "chiudere" sia il ciclo attivo (controllo disponibilità dei prodotti) che quello passivo (pianificazione degli approvvigionamenti).

PROGETTI

Raffineria di Sannazzaro

Mimi modellizza la raffineria AGIP di Sannazzaro per quanto riguarda le funzioni di ricevimento e trattamento dei greggi e le operazioni di blending delle benzine e degli oli combustibili.

Il modello consente di effettuare analisi di tipo "what if" e di simulare diversi possibili piani di produzione.

Lo scopo è di creare un piano delle operazioni per la porzione della raffineria modellata, e di rispondere prontamente a modifiche delle condizioni al contorno, o dei vincoli, quali cambiamenti nel piano arrivi greggi o cambiamenti nella domanda di prodotti finiti.

Ambiente operativo

Mimi "gira" su Hardware IBM RISC/6000.

L' applicazione è stata sviluppata utilizzando il prodotto di pianificazione e schedulazione MIMI, in ambiente AIX, con interfaccia grafica X-Windows.

Il Planning Board

Il Planning Board è la principale interfaccia grafica di MIMI: con esso è possibile visualizzare e , eventualmente, modificare il risultato dell' elaborazione svolta dal sistema.

Lo schermo del Planning Board (P.B.) è diviso in due in senso orizzontale da un' ascissa riportante l' intervallo temporale di pianificazione.

Raffineria di Livorno

La raffineria di Livorno produce le basi lubrificanti per un'ampia classe di utilizzi finali (tutti i tipi di lubrificante, cere, bitumi) in un impianto altamente integrato da circa 580.000 ton./anno.

Il processo produttivo, caratterizzato da grandi volumi e da alti costi di transizione, ben si presta ad essere modellizzato per ottenere il miglior piano di produzione fattibile, al minimo costo totale.

Mimi permette di unire una grande potenza di calcolo matematico alla flessibilità di analisi e valutazioni guidate dallo schedulatore.

Questo approccio, basato su un modello decisionale, permette di raggiungere ulteriori vantaggi difficilmente ottenibili con strumenti tradizionali:

• maggiore capacità di reazione agli imprevisti (rischedulazione dinamica in tempo reale)
• possibilità di analisi di scenario e analisi what-if
• possibilità di giudicare piani di produzione alternativi in base ad indici di qualità oggettivi
• semplificazione del problema di scheduling

Non ultimo vantaggio, il modello decisionale permette di veicolare all'interno della azienda quelle conoscenze di schedulazione spesso di natura "privata" ed esclusiva.

A fronte di questi obiettivi è stato implementato un modello di schedulazione basato sulla Programmazione Matematica Mista, in grado di fornire, a fronte di vincoli di produzione stabiliti di volta in volta dall'utente, il piano fattibile di minimo costo.

Il vincolo principale è il soddisfacimento della domanda finale, con precedenza alla domanda da soddisfare via nave. Per garantire la qualità del prodotto finale, è importante inoltre che gli impianti lavorino il più possibile in cascata, cioè senza stoccaggi intermedi di materiale.

Ogni impianto ha

• una potenzialità produttiva minima e massima da rispettare
• una certa resa
• un insieme discreto di configurazioni di funzionamento ammissibili, ciascuna caratterizzata da un costo di set-up e da una durata minima ammissibile
• Lo stoccaggio intermedio di ogni stream deve rispettare i vincoli di massima quantità stoccabile.

A fronte di questi vincoli, il modello fornisce un piano produttivo ottimo in termini di:

• costo di mantenimento a scorta distinto per prodotto
• costo di deterioramento qualità
• costo di set-up per il cambio della configurazione degli impianti
• costo di mancato soddisfacimento della domanda, distinto per le spedizioni via nave e via terra

I risultati della Programmazione Matematica sono quindi mostrati all'utente tramite una interfaccia grafica evoluta (Planning Board), integrata nel prodotto software Mimi.

Da questa prima soluzione si possono poi, in maniera interattiva e guidata dalla grafica, generare dei set di soluzioni alternative (analisi what-if).

Al cambio delle variabili che definiscono lo scenario, il sistema permette di rigenerare rapidamente il nuovo piano ottimale, in costante feedback con l'ambiente operativo.