Scheda programma d'esame
HANDLING AND STORAGE SYSTEMS
MARINO LUPI
Academic year2020/21
CourseMANAGEMENT AND LAW OF LOGISTICS SYSTEMS
Code105II
Credits6
PeriodSemester 1
LanguageItalian

ModulesAreaTypeHoursTeacher(s)
SISTEMI DI MOVIMENTAZIONE E STOCCAGGIOICAR/05LEZIONI42
MARINO LUPI unimap
Obiettivi di apprendimento
Learning outcomes
Conoscenze

Fornire agli studenti le conoscenze fondamentali sulle caratteristiche e sul dimensionamento dei sistemi di movimentazione e di stoccaggio relativi alla Logistica “interna” e alla Logistica “esterna”.

Knowledge

The student who successfully completes the course will have fundamental knowledge about the features and sizing of handling and storage systems related to internal Logistics and external Logistics.

Modalità di verifica delle conoscenze

Le conoscenze finali dell'allievo sono verificate al termine del corso attraverso un esame orale. Durante il corso l'allievo deve svolgere una esercitazione consistente nel dimensionamento di un magazzino. A ciascun allievo viene fornito un testo dell’esercitazione: l’allievo deve preparare gli elaborati che sono sottoposti alla revisione del professore.  Le attività di revisione delle esercitazioni sono svolte durante le ore di esercitazione e di  ricevimento dei singoli o più allievi. Queste attività di revisione sono svolte dal docente anche dopo la fine del corso.

Assessment criteria of knowledge

During the course the student must carry out an exercise consisting in the sizing of a warehouse. Each student is given a text of the exercise: the student must prepare the papers that are submitted for reviewing  by the professor. The activities of review of the exercises are carried out during the hours of exercise and reception of individuals or more students. These review activities are carried out by the teacher even after the end of the course.

Capacità

Al termine del corso lo studente dovrà avere  acquisito una capacità di analizzare e di dimensionare  i sistemi di movimentazione e di stoccaggio relativi alla Logistica “interna” e alla Logistica “esterna”.

Skills

At the end of the course the student must have acquired the ability to analyze and size the handling and storage systems related to "internal" Logistics and "external" Logistics.

Modalità di verifica delle capacità

Verifiche, delle soluzioni progettuali proposte relative all'esercitazione, effettuate dal docente alla presenza degli allievi. Discussioni in aula durante le lezioni. Esame finale.

Assessment criteria of skills

Verifications, of the proposed design solutions related to the exercise, carried out by the teacher in the presence of the students. Classroom discussions during lessons. Final exam.

Comportamenti

L’allievo dovrà essere in grado di affrontare le problematiche operative e di dimensionamento dei sistemi di movimentazione e di stoccaggio relativi alla Logistica “interna” e alla Logistica “esterna”.

Behaviors

The student must be able to deal with the operational and dimensioning problems of the handling and storage systems relating to "internal" Logistics and "external" Logistics.

Modalità di verifica dei comportamenti

La verifica generale verrà fatta durante l'esame finale . Per quanto riguarda la discussione delle soluzioni progettuali assunte nell'elaborato di esercitazione, queste avverranno: sia in aula, durante le ore di esercitazione; sia nel corso di revisioni svolte nel corso del ricevimento degli allievi. 

Assessment criteria of behaviors

The general verification will be done during the final exam. As for the discussion of the design solutions adopted in the exercise paper, it will take place: both in the classroom, during the hours of practice; and in the course of revisions carried out during the reception of the students.

Prerequisiti (conoscenze iniziali)

Per affrontare l’insegnamento di Sistemi di Movimentazione e Stoccaggio  sono necessarie le conoscenze acquisite nel corso di "Matematica per l'azienda e per l'Economia". E' fortemente consigliato però che, essendo un esame del terzo anno, l'allievo lo affronti dopo avere sostenuto un congruo numero di esami del primo e del secondo anno. 

Prerequisites

To deal with the course  of railway, maritime and air transport techniques, the knowledge acquired during the course "Mathematics for the company and for the economy" is necessary. However, it is strongly advised that, as it is a third year exam, the student faces it after having taken a suitable number of first and second year exams.

Indicazioni metodologiche

Il corso è strutturato in lezioni ed esercitazioni.

 Le lezioni frontali si svolgono con l’ausilio di diapositive.

Durante le lezioni sono illustrate e discusse le principali problematiche relative alle caratteristiche e al dimensionamento dei sistemi di movimentazione e di stoccaggio relativi alla Logistica “interna” e alla Logistica “esterna”.

Le lezioni sono affiancate dalle esercitazioni.

Le esercitazioni consistono in esempi ed applicazioni degli argomenti in programma e nella redazione, da parte di ciascun allievo, di una esercitazione riguardante il dimensionamento di un magazzino. A ciascun allievo viene fornito un testo dell’esercitazione: l’allievo deve preparare gli elaborati che sono sottoposti alla revisione del professore. La guida metodologica per la redazione della esercitazione è costituita dalle lezioni e dalle discussioni e verifiche, delle soluzioni proposte, effettuate dal professore alla presenza degli allievi.

I lucidi presentati a lezione sono scaricabili dal sito del docente:  http://www.dic.unipi.it/marino.lupi/

Teaching methods

The course is structured in lessons and exercises.

 Frontal lessons are held with the help of slides.

During the lessons the main problems related to characteristics and dimensioning of the handling and storage systems related to the "internal" Logistics and to the "external" Logistics are illustrated and discussed.

The lessons are accompanied by exercises.

The exercises consist of examples and applications of the topics in the program and in the preparation, by each student, of an exercise concerning the sizing of a warehouse. Each student is given a text of the exercise: the student must prepare the papers that are submitted for review by the professor. The methodological guide for the preparation of the exercise consists of the lessons and discussions and verifications, of the proposed solutions, carried out by the professor in the presence of the students.

The slides presented in class can be downloaded from the teacher's website: http://www.dic.unipi.it/marino.lupi/

Slides do not constitute a textbook: they are helpful to  follow the lessons. They cannot in any way replace the presence in class that is strongly recommended.

 

Programma (contenuti dell'insegnamento)

 

SISTEMI DI MOVIMENTAZIONE E STOCCAGGIO RELATIVI ALLA LOGISTICA “INTERNA”

 

Definizione di: Logistica, Supply Chain e Supply Chain Management. Indice di performance nella Logistica secondo la Banca Mondiale. Logistica interna e Logistica esterna.  Unità di carico utilizzata nella logistica interna : il pallet. Tipologia di unità di movimentazione per la logistica interna: transpallet; carrelli elevatori: a forche frontali, a forche retrattili, trilaterali; carrelli magazzinieri.Sistemi di movimentazione operanti su percorsi fissi. Sistemi di movimentazione basati su “Automated Guided Vehicles” (AGVs). Sistemi di stoccaggio delle unità di carico nei magazzini: catasta, scaffalatura bifronte, scaffalature “drive”, scaffalature “dinamiche”, scaffalature “mobili”, scaffalature automatizzate . Disposizione delle unità di carico nelle scaffalature: modulo unitario di un magazzino. Il coefficiente di utilizzazione superficiale di un magazzino. Durata di un ciclo semplice di immissione e di prelievo di un’unità di movimentazione in un magazzino. Capacità  di movimentazione di un’unità di movimentazione in un magazzino. “Layout” ottimale di un magazzino. Dimensionamento di un magazzino “tradizionale”, per lo stoccaggio di unità di carico pallettizzate, servito da carrelli elevatori.  Magazzini automatizzati serviti da trasloelvatori. Capacità  di movimentazione di un  trasloelevatore. Calcolo dei tempi di ciclo  semplice e di ciclo combinato di un trasloelvatore: metodo FEM, metodo di Bozer e White. Dimensionamento di un magazzino automatizzato dotato di trasloelevatori.

 

SISTEMI DI MOVIMENTAZIONE E STOCCAGGIO RELATIVI ALLA LOGISTICA “ESTERNA”

 

Unità  di carico, unità di trasporto, unità di movimentazione nella logistica esterna.

Unità di carico per la logistica esterna: pallet, contenitore, cassa mobile. Unità di trasporto stradale, unità di trasporto ferroviario, unità di trasporto intermodale. I diversi sistemi di trasporto da un punto di vista ambientale, della sicurezza e dell'emissione di gas ad effetto serra. Il problema del “disequilibrio” modale in Europa. Il trasporto intermodale come combinazione ottimale dei vari modi di trasporto. Intermodalità tecnica e intermodalità economica. Unità di trasporto marittimo: navi “Ro-Ro” e “Lo-Lo”. Le navi portacontenitori: caratteristiche, principali rotte. Il “gigantismo navale”. Il trasporto marittimo di transhipment. Unità di trasporto aereo per le merci.Unità di movimentazione nella logistica esterna: carrello frontale, trattore a ralla con semirimorchio, multitrailer, carrello cavaliere, gru semovente frontale, gru a portale, gru portuale per contenitori.

 

Terminali strada-rotaia e terminali marittimi.

Terminali intermodali strada-rotaia: sottosistemi che li costituiscono, schemi, esempi. Dimensionamento delle parti principali di un terminale intermodale strada-rotaia.  Verifica della capacità di movimentazione di un terminale strada-rotaia rispetto alla domanda di movimentazione prevista. Code ai “gate”  dei  terminali strada-rotaia: modalità di schematizzazione, tempi medi di attesa, lunghezza media delle code, 90° percentile del tempo di attesa.

Terminali marittimi per contenitori: parti che li compongono, sistemi di movimentazione utilizzati. Capacità (“throughput”) di un’area di stoccaggio di un terminale marittimo per contenitori. Calcolo del numero di unità di movimentazione necessarie in un terminale marittimo per contenitori. Code all’ingresso di un terminale marittimo: lato terra e lato mare; modalità di schematizzazione, tempi medi di attesa, lunghezza media delle code, 90° percentile del tempo di attesa; sensibilità dei risultati rispetto ai parametri di input. Terminali marittimi automatizzati: “Automated Guided Vehicle” (AGV) nei terminali contenitori.  Evoluzione degli AGV e nuove tipologie di AGV nei terminali contenitori. 

 

Porti e Interporti

Water Side e Landside di un porto. Attività che si svolgono in un porto. Soggetti pubblici che si occupano in maniera specifica di attività portuale: le Autorità Portuali. Modelli di governance dei porti: porto pubblico, tool port, porto landlord, porto privato. Porti di transhipment e porti gateway.

 Interporti: definizione; servizi offerti; parti che li compongono. Aree delle superfici operative che compongono un interporto. Tipologie di interporti: grandi interporti, interporti di secondo livello, inland port. Analisi di alcuni esempi di interporti . Interporti: classificazione di efficienza. Centri intermodali di grandi dimensioni. Il trasporto merci ferroviario a scala intercontinentale: concorrenza con il trasporto marittimo in contenitori di tipo "deep-sea shipping".

Evoluzione storica dei porti: l’ “Anyport Model “di Bird. Le fasi di sviluppo di un porto : setting, expansion, specialization. Il caso del porto di Rotterdam. Definizione di hinterland di un porto. Le “island”. Il foreland. La fase di evoluzione più recente  di un porto: la regionalizzazione di un porto. Gli inland port: ruolo nella regionalizzazione di un porto. Regionalizzazione dei porti di Anversa e Rotteram. Il porto fliviale di Duisburg . L’ Alameda Corridor Freight Line. Gli interporti di Novara e Melzo come “island” dei porti del Nord Europa nella pianura Padana. “Multiport gateway regions” e “Contestable markets” in Europa.

Syllabus

 

HANDLING AND STORAGE SYSTEMS RELATED TO "INTERNAL" LOGISTICS

 

Definition of: Logistics, Supply Chain and Supply Chain Management. Logistics performance index according to the World Bank. Internal logistics and external logistics. Load unit used in internal logistics: the pallet. Type of handling unit for internal logistics: pallet trucks;forklifts: counterbalance forklifts, reach truck, three-sided forks; warehouse trolleys. Movement systems operating on fixed routes. Handling systems based on “Automated Guided Vehicles” (AGVs). Warehouse unit storage systems: stack, double-faced shelving, "drive" shelving, "dynamic" shelving, "mobile" shelving, automated shelving. Arrangement of the loading units in the shelves: unitary module of a warehouse. The surface utilization coefficient of a warehouse. Duration of a simple cycle for placing and removing a handling unit in a warehouse. Handling capacity of a handling unit in a warehouse. Optimal "layout" of a warehouse. Sizing of a "traditional" warehouse, for the storage of palletized loading units, served by forklift trucks. Automated warehouses served bystacker cranes. Movement capacity of a stacker crane. Calculation of the simple cycle and combined cycle times for a stacker crane: the FEM method, the Bozer and White method. Sizing of an automated warehouse equipped with stacker cranes.

 

HANDLING AND STORAGE SYSTEMS RELATED TO "EXTERNAL" LOGISTICS

 

Load unit, transport unit, handling unit in external logistics. The intermodal transport.

Load unit for external logistics: pallet, container, swap body. Road transport unit, rail transport unit, intermodal transport unit. The different systems of transport from an environmental and safety point of view. The problem of modal "imbalance" in Europe. Intermodal transport as an optimal combination of the various modes of transport. Technical intermodality and economic intermodality. Maritime transport unit:"Ro-Ro" and "Lo-Lo" ships. Container ships: features, main routes. The "Naval gigantism" in container transport. Transhipment maritime transport. Air transport units for goods. Handling unit in external logistics: Forklift truck, loaded container handler; Terminal Tractor with semi-trailer, multitrailer; straddle carrier; reach stacker; sideloader; transtainer: rail mounted, rubber tyred,  ship to shore gantry cranes.

 

Rail-road and maritime terminals. 

Rail-road intermodal terminals: subsystems that make them up,  examples of layout. Sizing of the main parts of an intermodal rail-road  terminal. Verification of the handling capacity of a road-rail terminal with respect to the expected handling demand. Queues at the "gates" of  a rail-road terminals: models, average waiting times, average length of the queues, 90 ° percentile of waiting time. Sea terminals for containers: parts that compose them, handling systems used. Capacity ("throughput") of a storage area of a container maritime terminal. Calculation of the number of handling units in a container maritime terminal. Queues at the entrance of a maritime terminal, land side and sea side: models,  average waiting times, average length of queues, 90th percentile of waiting time; sensitivity of the results respect to input parameters. Automated maritime terminals: “Automated Guided Vehicle ”(AGV) in container terminals. Evolution of AGVs, new types of AGVs in container terminals.

 

Ports and Freight Villages  

Water Side and Landside of a port. Activities taking place in a port. Public entities that specifically deal with port activity: the Port Authorities. Port governance models: public port, tool port, landlord port, private port. Transhipment ports and gateway ports.

Freight villages: definition; supplied services; parts that compose them. Areas of the operating surfaces that make up a freight village. Types of freight village: large freight village, second level freight villages, inland ports. Analysis of some examples of freight villages. Freight villages: efficiency classification. Freight City in America . Large intermodal centers: the Busto Arsizio example. Freight transport large networks: the example of Hupac. Rail freight transport on an intercontinental scale: competition with deep-sea shipping container transport.

Historical evolution of ports: Bird's "Anyport Model". The development phases of a port: setting, expansion, specialization. The case of Rotterdam port. Definition of hinterland of a port. The "islands". The foreland. The most recent evolution phase of a port: the regionalization of a port. Inland ports: role in the regionalization of a port. Regionalization of the ports of Antwerp and Rotteram. The river port of Duisburg. The Alameda Corridor Freight Line. The freight village  of Novara and Melzo as "islands" of Northern European ports  in the Po valley. Multiport gateway regions and Contestable markets in Europe.

Bibliografia e materiale didattico
  • per l’esame:

Lucidi presentati a lezione dal docente. Le diapositive possono essere scaricate dal sito: http://www.dic.unipi.it/marino.lupi/

I lucidi non costituiscono un libro di testo: sono di ausilio per seguire le lezioni . Non possono in alcun modo sostituire la frequenza (telematica) delle lezioni che è fortemente consigliata.

 

Parti, riguardanti gli argomenti in programma, dei seguenti testi:

- Cantarella G. E. ( a cura di) "Sistemi di trasporto: Tecnica ed Economia". UTET, Torino. (Cap.5).

- Caron F., Marchet G. e Wegner R., “Impianti di movimentazione  e di Stoccaggio dei Materiali”, Hoepli, Milano. (Cap.2, cap.3, cap.4, cap. 5, cap.6, cap.7)

- Dalla Chiara B., Marigo D. e Benzo G., “Interporti e terminali intermodali”,Hoepli, Milano. (Cap. 3).

- Sciutto G. e Galaverna M., “Tecnologie dei Trasporti e territorio”, Sciro Edizioni, (Cap. 4).

- Dalla Chiara B. “Sistemi di trasporto intermodali: progettazione e esercizio”, egaf, Forlì. (Cap.1, cap.2, cap.3, cap. 5).

  • per la consultazione:

       -  Monte A.,  Elementi di Impianti Industriali, Ed. Cortina, Hoepli,1997.

 

 

 

Bibliography

- Slides used in class; downloaded from http://www.dic.unipi.it/marino.lupi/

Slides do not constitute a textbook: they are helpful to  follow the lessons. They cannot in any way replace the (telematic) attendance of the lessons which is strongly recommended.

Parts, covering topics on the syllabus, of the following texts:

- Cantarella G. E. ( edited by) "Sistemi di trasporto: Tecnica ed Economia". UTET, Torino. (Ch.5).

- Caron F., Marchet G. e Wegner R., “Impianti di movimentazione e di Stoccaggio dei Materiali”, Hoepli, Milano. (Ch.2, ch.3, ch.4, ch. 5, ch.6, ch.7)-

-Dalla Chiara B., Marigo D. e Benzo G., “Interporti e terminali intermodali”,Hoepli, Milano. (Ch. 3).

- Sciutto G. e Galaverna M., “Tecnologie dei Trasporti e territorio”, Sciro Edizioni, (Ch. 4). - Dalla Chiara B. “Sistemi di trasporto intermodali: progettazione e esercizio”, egaf, Forlì. (Ch.1, ch.2, ch.3, ch. 5).

Indicazioni per non frequentanti

Lo svolgimento dell'esercitazione è obbligatorio.

 

Non-attending students info

The exercise is mandatory.

Modalità d'esame

Esame orale con discussione dell'esercitazione elaborata dall’allievo. Prima di presentarsi all’esame l’allievo deve sottoporre al docente l’esercitazione per le relative revisioni: l’esercitazione deve essere approvata con un'apposita e-mail inviata dal docente all’allievo almeno tre giorni prima della seduta di esame.

Assessment methods

Oral exam with discussion of the exercise prepared by the student. Before presenting for the exam, the student must submit the exercise to the teacher for the related revisions: the exercise must be approved with a special e-mail sent by the teacher to the student by the professor at least three days before the exam session.

Altri riferimenti web

- Pagina web del docente:

http://www.dic.unipi.it/marino.lupi/

- Registro delle lezioni

https://unimap.unipi.it/registri/registri.php?ri=006048&tmplt=principale.tpl&aa=2020

Additional web pages

- Professor's Website:

http://www.dic.unipi.it/marino.lupi/

- Register of lessons:

https://unimap.unipi.it/registri/registri.php?ri=006048&tmplt=principale.tpl&aa=2018

Note
  • Il prof. Lupi invita gli studenti a fare attenzione agli avvisi riportati sul sito docente: http://www.dic.unipi.it/marino.lupi/
  • Il prof. Lupi ricorda che per essere ammessi a sostenere l’esame è obbligatoria l’iscrizione sul portale  https://esami.unipi.it
Notes
  • The professor. Lupi invites students to pay attention to the notices posted on the teacher's website: http://www.dic.unipi.it/marino.lupi/
  • The professor. Lupi reminds you that registration on the portal https://esami.unipi.it is required to be eligible to take the exam
Updated: 04/02/2021 08:58