Scheduling della produzione tra efficienza operativa e sostenibilità ambientale

Abstract

La presente tesi analizza il problema dello scheduling della produzione all’interno di un contesto manufatturiero, con l’obiettivo principale di valutare come le decisioni di sequenziamento e di scelta dei percorsi possano incidere sia sull’efficienza operativa sia sulla sostenibilità ambientale. L’argomento trattato nasce dalla crescente importanza del consumo energetico nei processi produttivi e dalla necessità di ridurre sprechi, tempi improduttivi e costi operativi senza compromettere il completamento delle lavorazioni. Dopo aver inquadrato teoricamente i sistemi produttivi, le differenze tra scheduling statico e scheduling dinamico, l’integrazione dei magazzini intelligenti e i principali indicatori di prestazioni, il lavoro sviluppa ed applica un modello di Programmazione Lineare Intera Mista ad un caso di studio caratterizzato da sei job, sei macchine e percorsi alternativi. Il modello è stato sviluppato in MATLAB, con l’obiettivo di minimizzare il makespan e il consumo energetico totale. I risultati mostrano una configurazione ottima ove efficienza temporale e sostenibilità energetica si allineano, individuando così un punto di utopia.

This thesis analyzes the production scheduling problem within a manufacturing context, with the main objective of evaluating how sequencing and routing decisions can impact both operational efficiency and environmental sustainability. The topic addressed stems from the growing importance of energy consumption in manufacturing processes and the need to reduce waste, idle times, and operational costs without compromising the completion of operations. After providing a theoretical framework of production systems, the differences between static and dynamic scheduling, the integration of smart warehouses, and the main key performance indicators, this work develops and applies a Mixed-Integer Linear Programming model to a case study featuring six jobs, six machines, and alternative routings. The model was developed in MATLAB with the objective of minimizing the makespan and the total energy consumption. The results reveal an optimal configuration where time efficiency and energy sustainability align, thus identifying a utopia point.