Simulare processi in Excel: cosa si può, dove sta il limite
In Excel è possibile ricostruire l’utilizzo per passo, un’approssimazione di Kingman per i tempi di attesa e, con numeri casuali, perfino un’estrazione Monte Carlo. Tre cose però non funzionano: code che si accumulano e si smaltiscono nell’arco di giorni, la concatenazione dei passi (un passo non vede mai più di quanto lasci passare il più lento prima di lui) e calendari con turni e corse di raccolta. Proprio questi tre elementi determinano il risultato nei processi amministrativi. Per un calcolo approssimativo la tabella è sufficiente; non appena diventa un Business Case, serve uno strumento con una vera simulazione a eventi.
Inhaltsverzeichnis
Cosa funziona davvero in Excel
Non poco. Chi imposta i tre calcoli seguenti è più avanti della maggior parte dei progetti di processo.
1. Utilizzo per attività
ρ = (Quantità al giorno × Durata di lavorazione) ÷ (Persone × ore produttive × 60)
Una colonna per attività, ordinate in ordine decrescente. Il valore più alto è il Suo collo di bottiglia. Tutto oltre l’85 % è un valore di allarme. Questa è la cifra più importante dell’intero progetto, e richiede dieci minuti.
2. Tempo di attesa come approssimazione
La formula di Kingman può essere scritta come una cella:
Wq ≈ (ρ / (1 − ρ)) × ((ca² + cs²) / 2) × te
Con ca e cs come coefficienti di variazione (deviazione standard ÷ media) e te come durata media di lavorazione. Per un singolo passo con ingresso stabile fornisce un ordine di grandezza utile e mostra subito perché l’85 % di utilizzo è costoso.
3. Monte Carlo manuale
Una riga per ogni processo simulato, durate estratte con CASUALE() da una distribuzione, mille righe, poi QUANTILE() per P10, P50 e P90. Così si ottiene una distribuzione invece di un valore medio. Questo è un grande passo rispetto al calcolo puntuale abituale.
Con strumenti aggiuntivi (@RISK, Crystal Ball, ModelRisk) diventa più comodo, ma il principio non cambia.
Le tre pareti
Parete 1: La coda nel tempo
Kingman calcola uno stato stazionario. Ciò che non compare nella tabella: che al primo del mese si forma un arretrato che richiede due settimane per smaltirsi, perché per lo smaltimento è disponibile solo la differenza tra capacità e arrivo, non l’intera capacità.
In concreto: un processo con il 71 % di utilizzo medio annuo e il 148 % nella settimana di punta ha tempi di attraversamento di 9 giorni nel trimestre calmo e 46 giorni dopo. La tabella calcola 71 % e dice «sano».
Parete 2: L’accodamento
Un passo non vede mai più istanze di quante ne lasci passare il passo più lento davanti a lui.
Finché il controllo è al 114 %, l’approvazione dietro appare rilassata. Riceve una quantità ridotta. Se si risolve il controllo, l’approvazione riceve la quantità piena e diventa essa stessa il collo di bottiglia. Una tabella calcola ogni passo separatamente e non vede questo movimento.
Questa è la ragione più comune per cui i business case derivati da tabelle non si realizzano in esercizio: il risparmio promesso è stato calcolato sul collo di bottiglia risolto, mentre l’effetto rimane bloccato al passo successivo.
Parete 3: Calendario
Raccolte due volte alla settimana, approvazioni solo nei giorni feriali, ferie senza sostituzione, passaggi di turno. Ognuna di queste cose genera tempo di attesa che nessuna formula rappresenta, perché non nasce dall’utilizzo ma da istanti temporali.
La prova: ha bisogno di più di Excel?
Cinque domande. Un «sì» basta.
- In qualche passo l’utilizzo supera l’80 %?
- Il Suo ingresso varia in modo marcato, per esempio a fine mese, stagionalmente o per campagne?
- Vuole valutare una modifica che risolve un collo di bottiglia?
- Esistono raccolte, turni o approvazioni che avvengono solo in orari specifici?
- Qualcuno deve firmare il numero e farà domande in merito?
Con cinque «no» la tabella è lo strumento giusto, e tutto il resto è sforzo senza ritorno.
Le alternative, ordinate per caso
| Il Suo caso | Alternativa adatta |
|---|---|
| Ha bisogno solo di una migliore dispersione, non di un modello di code | Estensione Monte Carlo per Excel (@RISK, Crystal Ball) |
| Il Suo team scrive Python | SimPy, Salabim o Ciw: open source, simulazione a eventi completa |
| Progetta impianti | Laboratorio di simulazione: Arena, Simul8, FlexSim, Simio, Plant Simulation |
| Modella già in BPMN | Bizagi Modeler, Signavio, ARIS: verificare l’ambito di simulazione per ogni edizione |
| Ha bisogno di una decisione per un processo amministrativo, in Euro | Strumento decisionale snello come FlowVisual |
Il passaggio, praticamente
Quello che porta via dalla Sua tabella è più di quanto pensa:
- La lista delle attività: di solito già cinque–dieci righe, proprio la dimensione giusta.
- Quantità e capacità: le colonne che già tiene aggiornate.
- I tempi di lavorazione: però adesso come intervallo invece che come media. Interroghi tre addetti separatamente e prenda l’intervallo dalle loro risposte.
Nuovi elementi: fattore di picco all’ingresso, calendario, tasso di abbandono. Conti venti minuti per il trasferimento.
La verifica finale, valida sia in Excel che nel simulatore: conti l’inventario, lo divida per il throughput giornaliero (Little's Law), e confronti con il tempo di attraversamento calcolato. Se il valore misurato è molto più alto, manca una coda nel modello.
Cosa dovrebbe mantenere in Excel
Non tutto va migrato. La contabilità dei costi (tassi a costo pieno, struttura delle quantità, proiezione annua) sta bene in una tabella ed è verificabile da ogni controller. Gli errori tipici sono descritti in Prozesskosten in Excel.
Quello che non appartiene alla tabella è il tempo di attraversamento. Nasce dalle code, e le code sono esattamente ciò che una tabella non può fare.
Domande frequenti
Si possono simulare processi in Excel?
Fino a un certo punto. L'utilizzo per passo, un'approssimazione di Kingman per il tempo di attesa e un'estrazione Monte Carlo con numeri casuali sono riproducibili. Non è possibile rappresentare code nel tempo, la concatenazione dei passi e i calendari con esecuzioni raggruppate. Proprio questi tre determinano il risultato nei processi amministrativi.
Bastano @RISK o Crystal Ball come sostituto di uno strumento di simulazione?
Risolvono un problema: trasformano valori puntuali in distribuzioni e forniscono P10–P90 invece di una media. Ciò che non cambiano è la struttura del calcolo: anche con strumenti aggiuntivi il foglio somma i tempi di lavorazione, invece di far attendere i processi davanti ai passi occupati. Per i calcoli dei costi con incertezza sono buoni, per i tempi di attraversamento non sono sufficienti.
Come capisco che il mio calcolo in Excel è troppo ottimistico?
Secondo Little's Law. Conti i processi oggi in attesa e li divida per il throughput giornaliero. Se il tempo di attraversamento misurato in questo modo è significativamente superiore a quello calcolato, nella Sua tabella manca il tempo di attesa, cosa che praticamente accade sempre non appena un passo supera l'80% di utilizzo.
Qual è la differenza più importante rispetto a uno strumento di simulazione?
La concatenazione. Un foglio calcola ogni passo singolarmente, un simulatore lascia i processi attraversare tutti i passi. Perciò il foglio non vede che un passo dietro il collo di bottiglia sembra rilassato solo perché viene rallentato, e che dopo la risoluzione del collo di bottiglia diventerà esso stesso un collo di bottiglia.
Conviene passare per un singolo progetto?
Se una decisione dipende da una somma rilevante: sì, perché l’impegno è di mezza giornata e il foglio tende a calcolare sistematicamente in modo troppo ottimistico. Se si tratta di un calcolo approssimativo il cui risultato nessuno deve firmare: no. Il foglio è allora più onesto, perché non finge di essere un modello.
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