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Data Rev. 24/02/2010 B0-LAYOU.
IL LAYOUTIL LAYOUT
Modelli di organizzazione dei reparti produttivi Modelli di organizzazione dei reparti produttivi
66 Definizione ed obiettiviDefinizione ed obiettivi
66 ClassificazioneClassificazione
66 Layout a punto fissoLayout a punto fisso
66 Layout per prodottoLayout per prodotto
66 Layout per processoLayout per processo
66 Layout per gruppiLayout per gruppi
66 Confronto tra i diversi layoutConfronto tra i diversi layout
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IL LAYOUTIL LAYOUT
Definizione
Definire al meglio la disposizione planimetrica delle aree
per stabilimenti, impianti, uffici, ecc..,Al fine di
ottimizzare i flussi di materiali, energia, informazioni,
nonché per fornire un prodotto desiderato, nella quantità
richiesta, ad un determinato costo.
Disposizione planivolumetrica delle aree e dei volumi
degli stabilimenti, impianti, uffici e tutto ciò che
concerne il settore operativo dell’impresa
Obiettivo
L’esigenza di sfruttare al massimo gli spazi disponibili migliorando la produttività degli impianti, fa diventare la progettazione del plant-layout un fattore di primaria importanza. Il fine è quello di definire al meglio la disposizione planimetrica delle aree per stabilimenti impianti, uffici, ecc…, con l’obiettivo di ottimizzare i flussi di materiali, energia, informazioni, nonché per fornire un prodotto desiderato, nella quantità richiesta, ad un determinato costo.
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SOLUZIONI MOLTO FREQUENTI SOLUZIONI MENO FREQUENTI ( NESSUNA LINEA ) SOLUZIONI RARE
motivazione (^) possibili soluzioni
modifica di progetto
nuovi prodotti
variazioni di domanda
attrezzature obsolete
mancanza manodopera
variazioni di mercato
riduzioni costi
costruzione nuovo impianto
spostamento impianto esistente
RIORGANIZZAZIONE LAYOUT
modifiche minori
IL LAYOUT: MOTIVAZIONI E SOLUZIONIIL LAYOUT: MOTIVAZIONI E SOLUZIONI DIDI RISTRUTTURAZIONERISTRUTTURAZIONE
Esistono diverse motivazioni che impongono la revisione di un lay-out per un’area, un reparto, un’officina già funzionanti o la progettazione integrale per una nuova realizzazione. Le interdipendenze tra le possibili soluzioni in termini di intervento sui lay-out sono sopra evidenziate.
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IL LAYOUT E I PROCESSI DI PRODUZIONE IL LAYOUT E I PROCESSI DI PRODUZIONE
processi di produzione
processi composti
disintegrazione, integrazione, trasformazione, fabbricazione, assemblaggio
processi continui processi ripetitivi processi intermittenti
disintegrazion e separazione dei componenti
integrazione sintesi di materiali per ottenere prodotti non reperibili in natura
trasformazione modifiche ad un materiale per successive lavorazioni per ottenere un prodotto con caratteristiche diverse
fabbricazione modifiche alla forma dei materiali
assemblaggio aggiunte di pezzi lavorati per comporre un prodotto finito
Poiché i processi industriali sono largamente diversificati, per ognuno di questi esisterà una modalità di progettazione differente. In particolare, nell’industria manifatturiera, i processi produttivi, possono essere distinti in:
- processi continui, quando questo si svolge ininterrottamente nelle 24 ore
- processi ripetitivi, dove la produzione viene realizzata per lotti
- processi intermittenti, dove la produzione viene realizzata per commessa Le differenti operazioni impongono infatti caratteristiche diverse sia agli edifici, alle infrastrutture, alle tecnologie di processo.
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Disposizione adatta per la produzione su progetto caratterizzata da
un prodotto molto complesso di grosse dimensioni
T R
T F P
PRODOTTO DI NOTEVOLI DIMENSIONI
specializzazione per pezzo macchine con possibilità di movimento
LEGENDA: T = TORNO F = FRESATRICE P = TRAPANO R = RETTIFICATRICE
LAYOUT A PUNTO FISSOLAYOUT A PUNTO FISSO
La denominazione lay-out a punto fisso deriva dal fatto che la disposizione della macchine non è vincolata; le macchine possono muoversi liberamente di modo da raggiungere il luogo più idoneo alla lavorazione del prodotto il quale rimane fisso. Questo metodo ben si adatta alla lavorazione di un prodotto di notevoli dimensioni (navi, aeri, ecc.); naturalmente si necessita di macchine in grado di muoversi sia sul piano, sia in verticale, magari con l’ausilio di carri ponte o strutture simili.
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T T F P
T F F P
T R R P
F R R P
UN CAPO O UN GRUPPO DI OPERAI PER PEZZO O PER FAMIGLIA DI PEZZI
specializzazione per pezzo linea di produzione per pezzo
LEGENDA: T = TORNO F = FRESATRICE P = TRAPANO R = RETTIFICATRICE
Disposizione adatta per la produzione in serie caratterizzata da
grossi volumi di produzione e domanda stabile
LAYOUT PER PRODOTTO LAYOUT PER PRODOTTO
La denominazione lay-out prodotto deriva dal fatto che la disposizione è vincolata dal prodotto che si intende costruire, dando origine alle cosiddette linee di produzione. Le macchine sono sistemate in base alla esecuzione delle lavorazione, come riportato nel relativo ciclo di lavorazione. Tale disposizione comporta che ciascun pezzo passa per un solo capo reparto e per un solo gruppo di operai i quali realizzano il prodotto finito. Richiede un numero di macchinari speciali per la produzione estremamente ridotto e garantisce un buon bilanciamento della produzione. Questo metodo ben si adatta alla produzione in serie (processo continuo) di prodotti caratterizzati da grande volume di produzione e domanda stabile. Peraltro risulta essere un modello rigido , compatibile solo per quel tipo di prodotto.
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specializzazione per procedimento di fabbricazione raggruppamento per macchine simile funzionalmente
CIASCUN PEZZO PASSA PER PIÙ CAPI REPARTO E PER PIÙ GRUPPI DI OPERAI
T
T
T
T
R
R
R
R
P
P
P
P
F
F
F
F
LEGENDA: T = TORNO F = FRESATRICE P = TRAPANO R = RETTIFICATRICE
Disposizione adatta per la produzione in lotti caratterizzata da grossi volumi di produzione
e domanda instabile
LAYOUT PER PROCESSO LAYOUT PER PROCESSO
La denominazione layout per processo deriva dal fatto che la disposizione è vincolata dalla tipologia di lavorazione che si intende realizzare. Le macchine sono sistemate in base alla tipologia di lavorazione, originando i cosiddetti reparti. Tale disposizione comporta che ciascun prodotto, per essere realizzato completamente, deve passare per più capi reparto e per più gruppi di operai. Questo metodo ben si adatta alla produzione in lotti (processo ripetitivo) di prodotti caratterizzati da un certo volume di produzione ma domanda instabile. Risulta peraltro essere un modello flessibile, adattabile a qualsiasi situazione. Diventa altresì difficoltoso il bilanciamento dei volumi di produzione per i diversi prodotti e la sequenziazione del mix inoltre aumenta notevolmente i tempi di attraversamento.
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Disposizione che tende ad ottimizzare i flussi produttivi raggruppando macchine destinate
alla produzione di un mix di prodotti con identiche lavorazioni
6 senza restrizione quanto all’ordine d’impiego delle macchine 6 il raggruppamento è per famiglie di pezzi
UN CAPO E UN GRUPPO DI OPERAI PER UNA FAMIGLIA DI PEZZI
LEGENDA: T = TORNO F = FRESATRICE P = TRAPANO R = RETTIFICATRICE
T
F T
R
P
R
F
R
P
R
T
F
P
F
T
P
LAYOUT PER GRUPPILAYOUT PER GRUPPI
La denominazione layout per gruppi o misto deriva dal fatto che la disposizione cerca di unire i concetti di lay-out per prodotto e per processo. Con questo metodo la disposizione delle macchine viene realizzata in base al raggruppamento di prodotti caratterizzati da operazioni simili, dando così origine a quelle che vengono definite isole. Tale disposizione comporta che ciascun prodotto, per essere realizzato completamente, deve passare per più isole gestite da un capo reparto e da un gruppo di operai. Di fatto, è una soluzione che tende ad individuare dei gruppi o famiglie di prodotti con una logica mirata all’obiettivo che si prepone l’azienda.
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layout per prodotto layout per processo layout per gruppi layout per punto fisso 6 Minor costo totale dei trasporti di materiale 6 Minor tempo complessivo di produzione 6 Minori scorte di produzione 6 Maggiori incentivi per i vari reparti 6 Minor superficie di stabilimento richiesta per unità di prodotto 6 Semplificazione del controllo della produzione
6 Minor duplicazione di macchine 6 Minori investimenti in attrezzature fisse 6 Maggior flessibilità di produzione 6 Controllo e supervisione più specializzati e quindi più efficaci 6 Maggiori incentivi per i singoli dipendenti ad aumentare la produttività 6 Migliore controllo dei processi ad alta precisione o particolarmente complessi 6 Maggiori possibilità di ovviare ad avarie del macchinario
6 Minore costo e tempo di attrezzaggio 6 Maggiore capacità produttiva 6 Minore costo di handling 6 Minore tempo di attraversamento 6 Minore work in progress unificazione di responsabilità 6 Minore investimento in attrezzi: non più un attrezzo per ogni parte ma un attrezzo unico (più costoso) per ogni famiglia
6 Strutture organizzate per facilitare lo spostamento verso i prodotti fissi 6 Alta flessibilità 6 Minore investimento per gli attrezzi
CONFRONTO TRA I LAYOUT: I VANTAGGICONFRONTO TRA I LAYOUT: I VANTAGGI
I vantaggi così elencati, vanno confrontati in base alla situazione reale che di volta in volta si deve affrontare. Sicuramente il layout per prodotto risulta più efficace in termini di tempo di attraversamento, quindi quando i volumi di produzione e la stabilità della domanda lo consentono, dovrebbe essere applicato.
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A punto fisso
Tipi di disposizione Caratteristiche Per processo Per prodotto Per gruppi
Specializzazione Prodotti di grossedimensioni Per tipo di operazione Per tipo di pezzo Per tipo di pezzo
Tipi di produzione Su progetto Per lotti Continua Quasi continua
attraversamentoTempo di Non quantificabile^ Lungo^ Corto Corto
Livello di giacenze Minimo Elevato Bassissimo Basso
Responsabilità per laqualità Più capi per pezzo Più capi per pezzo Un solo capo per pezzo Un solo capo per pezzo
Responsabilità ritardiconsegne Più capi per pezzo Più capi per pezzo Un solo capo per pezzo Un solo capo per pezzo
Importante: una serie per catena/pezzo
Investimento in attrezzi speciali
Minimo: una serie per pezzo
Importante: una serie per operazione/pezzo
Minimo: una serie per catena/pezzo
Investimento in fabbricati Ridotto Importante Ridotto Ridotto
circolazione dei materialiControllo della Facile^ Difficile^ Facilissimo Facile
CONFRONTO TRA I LAYOUT: LE CARATTERISTICHE CONFRONTO TRA I LAYOUT: LE CARATTERISTICHE
Da questa tabella è chiaro che esistono vincoli nella scelta del layout che impongono una certa configurazione, in un cantiere navale, ad esempio, non si può pensare a muovere una nave da una stazione di lavoro ad un’altra, è obbligatorio scegliere un layout a punto fisso. Differente invece, è il caso in cui il prodotto è facilmente movimentabile; in questo caso intervengono altri fattori come la tipologia di produzione e quant’altro.
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LAYOUT PER GRUPPI LAYOUT PER GRUPPI
Fasi: individuazione e raggruppamentiFasi: individuazione e raggruppamenti
66 Metodi di individuazioneMetodi di individuazione
66 AnalisiAnalisi deldel prodottoprodotto ee modalitmodalitàà didi
raggruppamentoraggruppamento
66 Raggruppamento in famiglieRaggruppamento in famiglie
66 Tipologia di layoutTipologia di layout
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analisi del prodotto
raggruppamento in
famiglie
disposizione macchine
LL’’INDIVIDUAZIONE DEI GRUPPI O FAMIGLIEINDIVIDUAZIONE DEI GRUPPI O FAMIGLIE
La realizzazione di un layout per gruppi comporta l’applicazione di una metodologia di
raggruppamento che si articola nei seguenti punti:
6 Suddivisione del mix di prodotti in base ad un certo
criterio logico
6 Creazione di gruppi di prodotti con caratteristiche simili
6 Eventuali modifiche da apportare al layout
L’individuazione dei gruppi di prodotti che individueranno la conseguente disposizione delle macchine, segue una certa logica di scelta che parte dal suddividire i prodotti in base a caratteristiche che li accomunano, per poi creare i gruppi in base alla logica prescelta. Va deciso a questo punto l’eventuale disposizione delle macchine in base ai risultati ottenuti.
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statistica e classificazione dei particolari razionalizzazione e standardizzazione dei cicli tecnologici
esame visivo
FASE 1: ANALISI DEL PRODOTTO E MODALITFASE 1: ANALISI DEL PRODOTTO E MODALITÀÀ DI RAGGRUPPAMENTODI RAGGRUPPAMENTO
6 Ad ogni prodotto viene assegnato un codice
numerico che individua la sequenza di operazioni
necessarie a produrlo
6 Si modificano (ove è possibile) i cicli di lavorazione
di alcuni prodotti in modo da creare moduli standard
di lavorazione adattabili a più prodotti
6 La suddivisione è di tipo soggettivo ed è basata
sull’esperienza di chi la esegue
La suddivisione del mix di prodotti può essere realizzata seguendo due strade:
- statistica e classificazione dei particolari con conseguente razionalizzazione e standardizzazione dei cicli tecnologici: - viene eseguita una statistica dei pezzi lavorati e dei relativi lotti di produzione. Si assegna poi ad ogni prodotto un codice di classificazione preferibilmente composto da caratteri numerici a struttura costante. Questo codice deve rappresentare per quanto possibile, il ciclo tecnologico di produzione; ciò è possibile se si assegna ad ogni numero, uno o più operazioni in ordine sequenziale. Si procede quindi, dove c’è la possibilità, ad una valutazione e alla eventuale modifica del ciclo di lavorazione di alcuni prodotti con il fine di avere sequenze di operazioni comuni. Questo al fine di standardizzare i cicli di lavorazione rappresentativi della gamma di produzione. Vengono così realizzati dei moduli standard legati a porzioni di cicli di lavorazione ai quali verrà assegnato un numero. - Esame visivo: metodo sicuramente più economico poiché non richiede nessuna operazione particolare oltre alla suddivisione in base all’esperienza del Tecnologo nel suddividere i particolari.
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classificazione per caratteristiche di produzione: individua componenti similari per materiali, dimensioni, lavorazioni.
p Può individuare una suddivisione quasi completa delle parti in famiglie p Non trova i gruppi di macchine: vengono creati dopo per adattarsi alle famiglie
PARTI/ COMPONENTI
MACCHINE
p Trova insieme famigli e gruppi, con poche parti non raggruppate p Tende a formare famiglie più grandi p Ignora le caratteristiche di progetto, si basa solo sul metodo di produzione
analisi dei flussi: individua gruppi di componenti con ciclo di lavorazione (tutto o almeno in parte) analogo rispettando il flusso di lavorazione PARTI/ COMPONENTI
MACCHINE
p Individua solo famiglie di parti di forma simile p Lascia molte parti non raggruppate p Non trova i gruppi di macchine
PARTI/ COMPONENTI
MACCHINE
classificazione per caratteristiche di progetto individua componenti simili per funzione e forma applicabile tramite esame visivo
FASE 2: RAGGRUPPAMENTO IN FAMIGLIEFASE 2: RAGGRUPPAMENTO IN FAMIGLIE
Nel raggruppamento dei particolari in famiglie ci sono tre metodi di raggruppamento:
- per caratteristiche di produzione: individua i gruppi per materiali, dimensioni e lavorazioni. È necessario conoscere i cicli di lavorazioni prodotti. Si creano così delle famiglie di prodotti (semilavorati o finiti composti da pezzi con codice (o parte di codice) identico. Nel caso non siano state realizzate completamente le fasi di statistica, classificazione e standardizzazione esistono altri due metodi di raggruppamento:
- per analisi dei flussi di produzione: individua i gruppi riunendo i pezzi con stesso ciclo di produzione; e necessario quindi conoscere a priori diversi cicli di lavorazione dei prodotti da realizzare e quindi aver eseguito la fase di statistica e classificazione dei particolari. Il lavoro va organizzato tenendo conto di tutti i particolari contemporaneamente.
- per caratteristiche di progetto: individua i gruppi per funzione e/o forma. Il metodo conseguente all’esame visivo è altamente soggettivo, quindi dipende dall’esperienza di chi lo esegue. Nella slide, le parti ombreggiate schematizzano le aree non soddisfate, mentre l’area dei rettangoli simbolizza il grado di definizione.
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