LAYOUT

Nella produzione, il layout della struttura consiste nel configurare il sito dello stabilimento con linee, edifici, strutture principali, aree di lavoro, corridoi e altre caratteristiche pertinenti come i confini dei reparti. Mentre il layout della struttura per i servizi può essere simile a quello per la produzione, può anche essere un po’ diverso, come nel caso di uffici, rivenditori e magazzini. A causa della sua relativa permanenza, il layout della struttura è probabilmente uno degli elementi più cruciali che influenzano l’efficienza. Un layout efficiente può ridurre la movimentazione di materiale non necessario, aiutare a mantenere bassi i costi e mantenere il flusso del prodotto attraverso la struttura.

Le aziende nell’angolo in alto a sinistra della matrice prodotto-processo hanno una struttura di processo conosciuta come un flusso confuso o un flusso di linea disconnesso o intermittente. Le aziende in alto a sinistra hanno generalmente una struttura di processo. Le aziende nell’angolo in basso a destra della matrice prodotto-processo possono avere un flusso lineare o continuo. Le aziende nella parte in basso a destra della matrice hanno generalmente un layout di prodotto. Altri tipi di layout includono layout a posizione fissa, combinati, cellulari e alcuni tipi di layout di servizio.

LAYOUT DI PROCESSO

I layout di processo si trovano principalmente nelle officine, o aziende che producono prodotti personalizzati, a basso volume che possono richiedere diversi requisiti di lavorazione e sequenze di operazioni. I layout di processo sono configurazioni di impianti in cui le operazioni di natura o funzione simile sono raggruppate insieme. Come tali, sono occasionalmente indicati come layout funzionali. Il loro scopo è quello di elaborare beni o fornire servizi che coinvolgono una varietà di requisiti di lavorazione. Un esempio di produzione sarebbe un’officina meccanica. Un’officina meccanica ha generalmente reparti separati in cui le macchine di uso generale sono raggruppate per funzione (ad esempio, fresatura, rettifica, foratura, presse idrauliche e torni). Pertanto, gli impianti che sono configurati secondo le singole funzioni o processi hanno un layout di processo. Questo tipo di layout dà all’azienda la flessibilità necessaria per gestire una varietà di percorsi e requisiti di processo. I servizi che utilizzano i layout di processo includono ospedali, banche, riparazioni auto, biblioteche e università.

Migliorare i layout di processo comporta la minimizzazione dei costi di trasporto, della distanza o del tempo. Per realizzare questo alcune aziende usano la cosiddetta griglia Muther, dove le informazioni soggettive sono riassunte su una griglia che mostra varie combinazioni di coppie di reparti, gruppi di lavoro o macchine. Ad ogni combinazione (coppia), rappresentata da un’intersezione sulla griglia, viene assegnata una lettera che indica l’importanza della vicinanza delle due (A = assolutamente necessario; E = molto importante; I = importante; O = importanza ordinaria; U = non importante; X = indesiderabile). L’importanza generalmente si basa sull’uso condiviso di strutture, attrezzature, lavoratori o registri, flusso di lavoro, requisiti di comunicazione o requisiti di sicurezza. I dipartimenti e gli altri elementi sono poi assegnati ai cluster in ordine di importanza.

I vantaggi dei layout di processo includono:

• Flessibilità. L’azienda ha la capacità di gestire una varietà di requisiti di processo.
• Costo. A volte, l’attrezzatura generica utilizzata può essere meno costosa da acquistare e meno costosa e più facile da mantenere dell’attrezzatura specializzata.
• Motivazione. I dipendenti in questo tipo di layout saranno probabilmente in grado di eseguire una varietà di compiti su più macchine, rispetto alla noia di eseguire un compito ripetitivo su una catena di montaggio. Un layout di processo permette anche al datore di lavoro di usare qualche tipo di sistema di incentivo individuale.
• Protezione del sistema. Poiché ci sono più macchine disponibili, i layout di processo non sono particolarmente vulnerabili ai guasti delle attrezzature.

Gli svantaggi dei layout di processo includono:

• Utilizzo. I tassi di utilizzo delle attrezzature nei layout di processo sono spesso molto bassi, perché l’uso della macchina dipende da una varietà di requisiti di output.
• Costo. Se la lavorazione a lotti è usata, i costi di inventario in-process potrebbero essere alti. Un volume più basso significa costi più alti per unità. È necessaria un’attenzione più specializzata sia per i prodotti che per i clienti. I set-up sono più frequenti, quindi costi di setup più alti. La manipolazione del materiale è più lenta e inefficiente. L’ambito di supervisione è piccolo a causa delle complessità del lavoro (instradamento, allestimenti, ecc.), quindi i costi di supervisione sono più alti. Inoltre, in questo tipo di layout la contabilità, il controllo dell’inventario e gli acquisti sono solitamente molto coinvolti.
• Confusione. I programmi e i percorsi che cambiano costantemente rendono più difficile destreggiarsi tra i requisiti del processo.

LAYOUT DI PRODOTTO

I layout di prodotto si trovano nei flow shop (assemblaggio ripetitivo e industrie di processo o a flusso continuo). Le officine a flusso producono alti volumi, prodotti altamente standardizzati che richiedono processi ripetitivi altamente standardizzati. In un layout di prodotto, le risorse sono disposte in modo sequenziale, in base al percorso dei prodotti. In teoria, questo layout sequenziale permette di disporre l’intero processo in una linea retta, che a volte può essere totalmente dedicata alla produzione di un solo prodotto o versione di prodotto. Il flusso della linea può quindi essere suddiviso in modo che la manodopera e le attrezzature siano utilizzate senza problemi durante l’operazione.

Nei layout di prodotto si usano due tipi di linee: a ritmo e non a ritmo. Le linee intervallate possono usare un qualche tipo di trasportatore che sposta la produzione ad un ritmo continuo in modo che i lavoratori possano eseguire operazioni sul prodotto mentre passa. Per tempi di funzionamento più lunghi, il lavoratore può dover camminare accanto al lavoro mentre si muove fino a quando non ha finito e può tornare alla postazione di lavoro per iniziare a lavorare su un altro pezzo (questo è essenzialmente il modo in cui funziona la produzione automobilistica).

Su una linea non cadenzata, i lavoratori costruiscono code tra le stazioni di lavoro per permettere un ritmo di lavoro variabile. Tuttavia, questo tipo di linea non funziona bene con prodotti grandi e ingombranti, perché potrebbe essere necessario troppo spazio di stoccaggio. Inoltre, è difficile bilanciare un’estrema varietà di ritmi di produzione senza un tempo di inattività significativo. Una tecnica nota come bilanciamento della catena di montaggio può essere usata per raggruppare i singoli compiti eseguiti nelle stazioni di lavoro in modo che ci sia un ragionevole equilibrio di lavoro tra le stazioni di lavoro.

L’efficienza del layout del prodotto è spesso migliorata attraverso l’uso del bilanciamento della linea. Il bilanciamento delle linee è l’assegnazione dei compiti alle stazioni di lavoro in modo tale che le stazioni di lavoro abbiano requisiti di tempo approssimativamente uguali. Questo minimizza la quantità di tempo in cui alcune stazioni di lavoro sono inattive, a causa dell’attesa di pezzi da un processo a monte o per evitare di accumulare una coda di inventario davanti a un processo a valle.

I vantaggi dei layout di prodotto includono:

• Output. I layout di prodotto possono generare un grande volume di prodotti in poco tempo.
• Costo. Il costo unitario è basso come risultato dell’alto volume. La specializzazione della manodopera si traduce in tempi e costi di formazione ridotti. Un più ampio raggio di supervisione riduce anche i costi del lavoro. Contabilità, acquisti e controllo dell’inventario sono di routine. Poiché il routing è fisso, è richiesta meno attenzione.
• Utilizzo. C’è un alto grado di utilizzo del lavoro e delle attrezzature.

Gli svantaggi dei layout di prodotto includono:

• Motivazione. La divisione del lavoro inerente al sistema può risultare in lavori noiosi e ripetitivi che possono risultare abbastanza stressanti. Inoltre, i layout della catena di montaggio rendono molto difficile amministrare piani di incentivi individuali.
• Flessibilità. I layout dei prodotti sono poco flessibili e non possono rispondere facilmente ai cambiamenti di sistema richiesti, specialmente i cambiamenti nel design del prodotto o del processo.
• Protezione del sistema. Il sistema è a rischio per i guasti alle attrezzature, l’assenteismo e i tempi morti dovuti alla manutenzione preventiva.

LAYOUT A POSIZIONE FISSA

Un layout a posizione fissa è appropriato per un prodotto troppo grande o troppo pesante da spostare. Per esempio, le navi da guerra non sono prodotte su una catena di montaggio. Per i servizi, altre ragioni possono dettare la posizione fissa (ad esempio, una sala operatoria di un ospedale dove medici, infermieri e attrezzature mediche vengono portati al paziente). Altri esempi di layout a posizione fissa includono la costruzione (ad esempio, edifici, dighe e centrali elettriche o nucleari), la costruzione di navi, l’aeronautica, l’aerospaziale, l’agricoltura, la trivellazione per il petrolio, la riparazione di case e gli autolavaggi automatizzati. Per far funzionare tutto questo, le risorse necessarie devono essere portatili in modo da poter essere portate sul posto di lavoro per prestazioni “sul posto”.

A causa della natura del prodotto, l’utente ha poca scelta nell’uso di un layout a posizione fissa. Gli svantaggi includono:

• Spazio. Per molti layout a posizione fissa, l’area di lavoro può essere affollata in modo che sia disponibile poco spazio per lo stoccaggio. Questo può anche causare problemi di gestione del materiale.
• Amministrazione. Spesso, l’onere amministrativo è maggiore per i layout a posizione fissa. Il raggio di controllo può essere stretto e il coordinamento difficile.

LA DISPOSIZIONE COMBINATA

Molte situazioni richiedono una miscela dei tre principali tipi di layout. Queste miscele sono comunemente chiamate layout combinati o ibridi. Per esempio, un’azienda può utilizzare un layout di processo per la maggior parte del suo processo con un assemblaggio in un’area. In alternativa, un’azienda può utilizzare un layout a posizione fissa per l’assemblaggio del suo prodotto finale, ma utilizzare linee di assemblaggio per produrre i componenti e i sottoinsiemi che compongono il prodotto finale (per esempio, un aereo).

LAYOUT CELLULARE

La produzione cellulare è un tipo di layout in cui le macchine sono raggruppate secondo i requisiti di processo per un insieme di articoli simili (famiglie di pezzi) che richiedono una lavorazione simile. Questi gruppi sono chiamati celle. Pertanto, un layout cellulare è un layout di attrezzature configurato per supportare la produzione cellulare.

I processi sono raggruppati in celle usando una tecnica conosciuta come tecnologia di gruppo (GT). La tecnologia di gruppo comporta l’identificazione di pezzi con caratteristiche di design simili (dimensioni, forma e funzione) e caratteristiche di processo simili (tipo di lavorazione richiesta, macchinari disponibili che eseguono questo tipo di lavorazione e sequenza di lavorazione).

I lavoratori nei layout delle celle sono addestrati trasversalmente in modo che possano operare tutte le attrezzature all’interno della cella e assumersi la responsabilità del suo output. A volte le celle alimentano una catena di montaggio che produce il prodotto finale. In alcuni casi una cella è formata dedicando certe attrezzature alla produzione di una famiglia di parti senza effettivamente spostare le attrezzature in una cella fisica (queste sono chiamate celle virtuali o nominali). In questo modo, l’azienda evita l’onere di riorganizzare il suo attuale layout. Tuttavia, le celle fisiche sono più comuni.

Una versione automatizzata della produzione cellulare è il sistema di produzione flessibile (FMS). Con un FMS, un computer controlla il trasferimento dei pezzi ai vari processi, permettendo ai produttori di ottenere alcuni dei vantaggi dei layout di prodotto mantenendo la flessibilità della produzione in piccoli lotti.

Alcuni dei vantaggi della produzione cellulare includono:

• Costo. La produzione cellulare fornisce un tempo di lavorazione più veloce, meno movimentazione dei materiali, meno scorte di lavoro in corso e tempi di allestimento ridotti, tutti fattori che riducono i costi.
• Flessibilità. La produzione cellulare permette la produzione di piccoli lotti, che fornisce un certo grado di maggiore flessibilità. Questo aspetto è notevolmente migliorato con gli FMS.
• Motivazione. Dal momento che i lavoratori sono addestrati a far funzionare ogni macchina nella cella, la noia è meno di un fattore. Inoltre, poiché i lavoratori sono responsabili della produzione delle loro celle, c’è più autonomia e proprietà del lavoro.

ALTRI LAYOUT

Oltre ai layout menzionati sopra, ce ne sono altri che sono più appropriati per l’uso nelle organizzazioni di servizi. Questi includono layout di magazzino/magazzino, layout di vendita al dettaglio e layout di ufficio.

Con i layout di magazzino/magazzino, la frequenza degli ordini è un fattore chiave. Gli articoli che vengono ordinati frequentemente dovrebbero essere posizionati vicino all’entrata della struttura, mentre quelli ordinati meno frequentemente rimangono nella parte posteriore della struttura. L’analisi Pareto è un metodo eccellente per determinare quali articoli collocare vicino all’entrata. Poiché il 20% degli articoli rappresenta tipicamente l’80% degli articoli ordinati, non è difficile determinare quale 20% collocare nella posizione più conveniente. In questo modo, la raccolta degli ordini è resa più efficiente.

Mentre la progettazione del layout è molto più semplice per i piccoli esercizi al dettaglio (riparazione di scarpe, tintoria, ecc.), i negozi al dettaglio, a differenza dei produttori, devono prendere in considerazione la presenza dei clienti e le opportunità che ne derivano per influenzare le vendite e gli atteggiamenti dei clienti. Per esempio, i supermercati collocano i prodotti lattiero-caseari vicino al retro del negozio, in modo che i clienti che entrano nel negozio per un gallone veloce di latte devono attraversare altre sezioni del negozio. Questo aumenta la possibilità che il cliente veda un articolo di interesse e faccia un acquisto d’impulso. Inoltre, gli articoli costosi come la carne sono spesso posizionati in modo che il cliente li veda frequentemente (per esempio, passano alla fine di ogni corridoio). Le catene di negozi sono in grado di trarre vantaggio da layout standardizzati, che danno al cliente una maggiore familiarità con il negozio quando fa acquisti in una nuova sede.

I layout degli uffici devono essere configurati in modo da ottimizzare il trasferimento fisico delle informazioni (scartoffie). Anche la comunicazione può essere migliorata attraverso l’uso di partizioni basse e pareti di vetro.

Un certo numero di cambiamenti in atto nella produzione hanno avuto un effetto diretto sul layout delle strutture. Una tendenza evidente della produzione è quella di costruire strutture più piccole e compatte con più automazione e robotica. In queste situazioni, le macchine devono essere collocate più vicine l’una all’altra per ridurre la movimentazione dei materiali. Un’altra tendenza è un aumento dei sistemi automatizzati di movimentazione dei materiali, compresi i sistemi di stoccaggio e recupero automatizzati (AS/AR) e i veicoli guidati automatizzati (AGV). C’è anche un movimento verso l’uso di linee a forma di U, che permettono ai lavoratori, agli addetti alla movimentazione dei materiali e ai supervisori di vedere facilmente l’intera linea e di viaggiare in modo efficiente tra le stazioni di lavoro. Affinché la vista non sia ostruita, vengono incorporati meno muri e partizioni nel layout. Infine, grazie alla produzione snella e alla produzione just-in-time, è necessario meno spazio per lo stoccaggio dell’inventario in tutto il layout.