Cavi in fibra ottica: 22 km a magazzino, ma 10 km di cavo non escono

Ecco un rompicapo in cui gli stabilimenti di cavi in fibra ottica si imbattono più spesso di quanto ammettano. A magazzino ci sono 22 km di fibra. Un cliente ordina 10 km di cavo. Il report delle giacenze dice di sì. Il reparto produttivo dice di no.

Il motivo è semplice, una volta chiaro: la fibra non è un liquido che si può travasare da qualsiasi contenitore. Sta su singole bobine, e in un cavo ogni fibra deve correre in un unico pezzo continuo da un capo all'altro. Due bobine da 6 km non sono una bobina da 10 km. Questo articolo spiega perché, e come un'assegnazione intelligente delle bobine trasforma di nuovo l'“impossibile” in “spedito in tempo”.

Perché la fibra non si può semplicemente giuntare

Nei cavi in rame una giunzione nel conduttore a volte è accettabile. Nella fibra ottica, all'interno di un cavo finito, non lo è quasi mai. Ogni giunzione aggiunge perdita di segnale (attenuazione) e un punto debole meccanico, e i clienti, soprattutto gli operatori di telecomunicazioni, fissano nei contratti pezzature continue e limiti di attenuazione. Per questo, nella produzione di cavi in fibra ottica vale una regola pratica: una fibra nel cavo = un pezzo continuo da una sola bobina.

Questo cambia la domanda di pianificazione. Non è più “quanti chilometri abbiamo?”, ma “da quali bobine può arrivare ogni singola fibra?”

Un cavo a 24 fibre sono in realtà 24 fabbisogni di materiale

Un cavo con 24 fibre da 4 km non ha bisogno di “96 km di fibra”. Ha bisogno di 24 pezzi continui distinti, ciascuno un po' più lungo di 4 km per coprire le tolleranze di processo e la sovralunghezza di fibra che resta libera all'interno dei tubetti.

Supponiamo che ogni pezzo debba essere lungo 4,05 km e che la fibra arrivi su bobine da 25 km. Ogni bobina fornisce sei pezzi (24,3 km) e lascia 0,7 km. Quattro bobine coprono tutte le 24 fibre, con 2,8 km avanzati in totale. Molto efficiente.

Ora il cliente chiede invece 4,3 km. Ogni bobina da 25 km fornisce solo cinque pezzi (21,5 km) e lascia 3,5 km. Quattro bobine danno 20 fibre; per le ultime quattro serve una quinta bobina, che lascia indietro altri 7,8 km. Un cavo più lungo del 6% ha richiesto il 25% di bobine in più e ha lasciato mucchi di spezzoni.

Nella fibra non è cambiato nulla. È cambiata solo l'aritmetica del taglio.

Il rompicapo dell'assegnazione: 11, 7 e 4 km

È un problema classico che i matematici chiamano cutting stock (problema di taglio), lo stesso che affronta un falegname quando ricava ripiani dalle tavole. Eccone una versione in piccolo.

Ci sono tre bobine: 11 km, 7 km e 4 km, 22 km in totale. Arrivano due ordini: prima uno che richiede una pezzatura continua di 6 km, poi uno che ne richiede 10 km.

Il modo intuitivo. Arriva per primo l'ordine da 6 km e l'operatore prende la bobina più grande, “per sicurezza”: quella da 11 km. Restano 5, 7 e 4 km. Arriva l'ordine da 10 km e nessuna bobina è abbastanza lunga. Ci sono 16 km di fibra e il cavo non si può fare.

Il modo intelligente. All'ordine da 6 km si assegna la bobina più corta che basta: quella da 7 km, che lascia 1 km. La bobina da 11 km si tiene per l'ordine da 10 km. Entrambi gli ordini partono, con 1 km + 1 km + 4 km avanzati.

Stesse giacenze, stessi ordini, risultato opposto. L'unica differenza è aver guardato un ordine più avanti.

Tre regole che usano i pianificatori

1. La bobina più corta che basta, come punto di partenza. Protegge le bobine lunghe per gli ordini lunghi. Ma è una regola pratica, non una legge: tipo di fibra, date di disponibilità e ordini della settimana successiva possono giustificare una scelta diversa.

2. Guardare il portafoglio ordini, non solo l'ordine di oggi. Una bobina lunga ha valore solo se è in arrivo domanda di grandi pezzature. Prima di usarla per un ordine corto, conviene verificare se sia l'unica fonte possibile per un ordine confermato delle prossime settimane.

3. Trattare gli spezzoni come un costo. Uno spezzone da 1,2 km va benissimo se si vendono regolarmente pezzature da 1 km per bretelle. È quasi scarto se l'ordine standard più corto è di 2 km. Gli spezzoni a magazzino vanno rivisti rispetto al mix reale degli ordini, come si farebbe con qualsiasi articolo a lenta rotazione, ragionando in termini di scorta di sicurezza e punto di riordino.

Dove di solito il piano si rompe

La maggior parte dei problemi di bobine non sono problemi di calcolo. Sono problemi di registrazione:

• Il sistema indica una bobina da 7 km, ma 0,4 km sono stati tagliati per una prova e mai registrati.
• Una bobina riservata è stata “presa in prestito” per non fermare una linea, e l'ordine per cui era riservata ha perso in silenzio la sua unica fonte.
• Più lavori sono stati accorpati in un'unica corsa di produzione, e la quantità complessiva ha nascosto il fatto che ogni ordine ha comunque bisogno delle proprie pezzature continue.

Ognuno di questi casi fa sembrare fattibile un ordine sulla carta, fino al momento in cui la linea di colorazione o di cordatura si ferma. Il rimedio è tracciare ogni bobina come un'entità a sé, con il proprio lotto, la propria lunghezza residua e la propria ubicazione, e aggiornarla a ogni taglio. La stessa disciplina ripaga quando un cliente chiede quale lotto di fibra è finito in quale cavo, come descritto nell'articolo sulla tracciabilità dei lotti.

Come si inserisce nel quadro complessivo dei cavi

L'assegnazione delle bobine è uno dei tre vincoli di lunghezza e imballo nella produzione di cavi. Gli altri due sono la capacità delle bobine per cavi, trattata nell'articolo su bobine e contenitori nella produzione di cavi, e il flusso a più fasi di trafilatura, cordatura, guainatura e collaudo, trattato nell'articolo sulla pianificazione della produzione di cavi. I vincoli interagiscono: la fibra giusta, presa dalla bobina di fibra giusta, alla fine deve comunque stare sulla bobina per cavi giusta.

Come aiuta factory.online

In factory.online ogni bobina di fibra può essere tracciata come un lotto separato, con la propria lunghezza residua e la propria ubicazione, così il pianificatore vede “11, 7 e 4 km” invece di “22 km”. I fabbisogni di materiale dalle distinte base, i movimenti di magazzino e le dichiarazioni di produzione mantengono aggiornate quelle lunghezze man mano che la fibra viene tagliata, ed è esattamente ciò che serve per assegnare le bobine una per una.

Se al tuo stabilimento è capitato di avere fibra a sufficienza e mancare comunque una consegna, porta quell'ordine a una demo: è un caso di prova molto migliore di un esempio da manuale.