Simulation and optimisation for the management of the raw material warehouse. The case of Indes Imballaggi

Indes Imballaggi Ltd is a company operating in the paper industry that produces corrugated cardboard sheets and boxes. The production process starts from the bobbins of the different types of paper that the company buys and uses for its products. Due to the high number of different raw materials used and the size of each unit, it is important for the company to efficiently manage its warehouse to avoid to have too many items stored which would affect the logistic operations and significantly increase the holding costs. The objective of this project is to develop a solution that improves the management of the raw materials warehouse while simultaneously limiting its average level and the risk of not being able to complete customer orders due to insufficient availability of materials. To achieve this objective, a Simulink model replicating the behaviour of the warehouse in terms of consumption of materials due to the production and reordering of the bobbins to suppliers is developed. Information regarding finished products, related raw materials, production volumes and products sold by suppliers and their delivery times have been extracted from the company database and used within the simulations. The model is designed to be versatile and can be used also in case the size of the data used change; therefore, it is a useful tool to evaluates alternatives with different lists of products or suppliers. A genetic algorithm is used on the model to optimize the reorder points of the raw materials to minimize the average inventory level and the risk of stockout. Finally, the result of the optimization is compared with the current company situation to evaluate the effectiveness of the method.

Indes Imballaggi Ltd è una società operante nel settore cartotecnico che produce fogli e scatole di cartone ondulato. Il processo di produzione inizia dalle bobine dei diversi tipi di carta che l'azienda acquista e utilizza per i suoi prodotti. A causa dell'elevato numero di diverse materie prime utilizzate e delle dimensioni di ogni unità, è importante che l'azienda gestisca in modo efficiente il proprio magazzino per evitare di avere troppi articoli immagazzinati che comprometterebbero le operazioni logistiche e rappresenterebbero un aumento significativo dei costi di mantenimento. L'obiettivo di questo progetto è quello di sviluppare una soluzione che migliora la gestione del magazzino delle materie prime, limitandone contemporaneamente il livello medio e il rischio di non essere in grado di completare gli ordini dei clienti a causa dell'insufficiente disponibilità dei materiali. Per raggiungere questo obiettivo, è stato sviluppato un modello Simulink che replica il comportamento del magazzino in termini di consumo di materiali dovuto alla produzione e al riordino delle bobine verso i fornitori. Le informazioni relative ai prodotti finiti, alle materie prime correlate, ai volumi di produzione e ai prodotti venduti dai fornitori e ai loro tempi di consegna sono state estratte dal database aziendale e utilizzate per le simulazioni. Il modello è progettato per essere versatile e può essere utilizzato anche nel caso in cui la dimensione dei dati utilizzati cambi; pertanto, risulta uno strumento utile per valutare alternative con diversi elenchi di prodotti o fornitori. Assieme al modello è stato utilizzato un algoritmo genetico per ottimizzare i punti di riordino delle materie prime per minimizzare il livello medio di inventario e il rischio di rottura delle scorte. Infine, il risultato dell'ottimizzazione è stato confrontato con l'attuale situazione aziendale per valutare l'efficacia del metodo.