LAYOUT

In de productie bestaat de lay-out van een faciliteit uit het configureren van het fabrieksterrein met lijnen, gebouwen, belangrijke voorzieningen, werkgebieden, gangpaden en andere relevante kenmerken, zoals de grenzen van afdelingen. Hoewel de indeling van een faciliteit voor diensten vergelijkbaar kan zijn met die voor productie, kan zij ook enigszins verschillend zijn – zoals het geval is bij kantoren, detailhandel en magazijnen. Vanwege de relatieve duurzaamheid is de indeling van een faciliteit waarschijnlijk een van de meest cruciale elementen die van invloed zijn op de efficiency. Een efficiënte indeling kan onnodig materiaaltransport verminderen, de kosten laag houden en de productstroom door de faciliteit handhaven.

Bedrijven in de linkerbovenhoek van de product-procesmatrix hebben een processtructuur die bekend staat als een “jumbled flow” of een “disconnected” of “intermitterende” lijnstroom. Bedrijven linksboven hebben over het algemeen een proceslay-out. Bedrijven in de rechterbenedenhoek van de product-procesmatrix kunnen een lijn- of continue stroom hebben. Bedrijven in de rechterbenedenhoek van de matrix hebben over het algemeen een productlay-out. Andere soorten lay-outs zijn lay-outs met een vaste positie, combinatie lay-outs, cellulaire lay-outs en bepaalde soorten service lay-outs.

PROCESLYOUT

Proceslay-outs worden vooral aangetroffen in werkplaatsen, of bedrijven die op maat gemaakte producten in kleine aantallen produceren waarvoor verschillende verwerkingseisen en bewerkingsvolgorden nodig kunnen zijn. Proces lay-outs zijn faciliteit configuraties waarin operaties van een soortgelijke aard of functie zijn gegroepeerd. Als zodanig worden zij soms functionele lay-outs genoemd. Hun doel is goederen te verwerken of diensten te verlenen die een verscheidenheid aan verwerkingseisen met zich meebrengen. Een voorbeeld van een productiebedrijf is een machinewerkplaats. Een machinewerkplaats heeft doorgaans afzonderlijke afdelingen waar machines voor algemeen gebruik per functie zijn gegroepeerd (bv. frezen, slijpen, boren, hydraulische persen en draaibanken). Daarom hebben faciliteiten die zijn geconfigureerd volgens afzonderlijke functies of processen een proceslay-out. Dit type lay-out geeft het bedrijf de flexibiliteit die nodig is om een verscheidenheid aan routes en procesvereisten te verwerken. Diensten die gebruik maken van proces-lay-outs zijn onder meer ziekenhuizen, banken, auto-reparatie, bibliotheken en universiteiten.

Het verbeteren van proces-lay-outs impliceert het minimaliseren van transportkosten, afstand, of tijd. Om dit te bereiken gebruiken sommige bedrijven het zogenaamde Muther-raster, waarbij subjectieve informatie wordt samengevat in een raster met verschillende combinaties van afdelingen, werkgroepen of machineparen. Aan elke combinatie (paar), voorgesteld door een kruispunt op het raster, wordt een letter toegekend die het belang aangeeft van de nabijheid van de twee (A = absoluut noodzakelijk; E = zeer belangrijk; I = belangrijk; O = gewoon belang; U = onbelangrijk; X = onwenselijk). Het belang is over het algemeen gebaseerd op het gemeenschappelijk gebruik van faciliteiten, apparatuur, werknemers of dossiers, de werkstroom, communicatie-eisen of veiligheidseisen. De afdelingen en andere elementen worden dan aan clusters toegewezen in volgorde van belangrijkheid.

Voordelen van procesindelingen zijn onder meer:

• Flexibiliteit. Het bedrijf heeft de mogelijkheid om een verscheidenheid aan verwerkingseisen te verwerken.
• Kosten. Soms is de gebruikte apparatuur voor algemene doeleinden minder duur in aanschaf en minder kostbaar en gemakkelijker te onderhouden dan gespecialiseerde apparatuur.
• Motivatie. Werknemers in dit type lay-out zullen waarschijnlijk in staat zijn om een verscheidenheid van taken uit te voeren op meerdere machines, in tegenstelling tot de verveling van het uitvoeren van een repetitieve taak op een lopende band. Een proces lay-out stelt de werkgever ook in staat om een soort van individueel incentive systeem te gebruiken.
• Systeembeveiliging. Aangezien er meerdere machines beschikbaar zijn, zijn proces lay-outs niet bijzonder kwetsbaar voor apparatuurstoringen.

Nadelen van proceslay-outs zijn onder meer:

• Benuttingsgraad. De bezettingsgraad van de apparatuur bij proceslay-outs is vaak zeer laag, omdat het machinegebruik afhankelijk is van een verscheidenheid aan outputvereisten.
• Kosten. Als batchverwerking wordt toegepast, kunnen de voorraadkosten tijdens het proces hoog oplopen. Een lager volume betekent hogere kosten per eenheid. Er is meer gespecialiseerde aandacht nodig voor zowel producten als klanten. Setups zijn frequenter, dus hogere setup-kosten. Materiaalbehandeling is trager en inefficiënter. De supervisieruimte is klein door de complexiteit van de job (routing, setups, enz.), dus zijn de supervisiekosten hoger. Bovendien zijn bij dit soort lay-outs de boekhouding, de voorraadcontrole en de inkoop meestal sterk betrokken.
• Verwarring. Voortdurend veranderende schema’s en routings bemoeilijken het jongleren met procesvereisten.

PRODUCT LAYOUT

Product lay-outs komen voor in flow shops (repetitieve assemblage en proces- of continuous flow industrieën). Flow shops produceren hoogvolume, sterk gestandaardiseerde producten die sterk gestandaardiseerde, repetitieve processen vereisen. In een productlay-out worden middelen sequentieel gerangschikt, gebaseerd op de routing van de producten. In theorie maakt deze sequentiële lay-out het mogelijk het volledige proces in een rechte lijn te plaatsen, die soms volledig kan worden gewijd aan de productie van slechts één product of productversie. De stroom van de lijn kan dan worden onderverdeeld, zodat arbeid en apparatuur soepel worden benut tijdens de hele operatie.

Bij productlay-outs worden twee soorten lijnen gebruikt: paced en unpaced. Bij paced lijnen kan een soort transportband worden gebruikt die de output in een continu tempo voortbeweegt, zodat de werknemers bewerkingen op het product kunnen uitvoeren terwijl het voorbijkomt. Voor langere werktijden kan het nodig zijn dat de werknemer naast het werk loopt totdat hij of zij klaar is en terug kan lopen naar de werkplek om aan een ander onderdeel te gaan werken (dit is in wezen de manier waarop de autoproductie werkt).

Op een lijn zonder tempo bouwen de werknemers rijen op tussen de werkstations om een variabel werktempo mogelijk te maken. Dit type lijn werkt echter niet goed met grote, volumineuze producten, omdat te veel opslagruimte nodig kan zijn. Bovendien is het moeilijk om een extreme verscheidenheid aan productietempo’s te balanceren zonder aanzienlijke wachttijden. Een techniek die bekend staat als assemblagelijn-balanceren kan worden gebruikt om de individuele taken die worden uitgevoerd te groeperen in werkstations, zodat er een redelijke balans van werk tussen de werkstations zal zijn.

De efficiency van de productlay-out wordt vaak verbeterd door het gebruik van line balancing. Line balancing is de toewijzing van taken aan werkstations op zodanige wijze dat de werkstations ongeveer evenveel tijd nodig hebben. Dit minimaliseert de tijd dat sommige werkstations inactief zijn, door het wachten op onderdelen van een upstream-proces of om te voorkomen dat een voorraadwachtrij wordt opgebouwd voor een downstream-proces.

Voordelen van productlay-outs zijn onder meer:

• Output. Productlay-outs kunnen in korte tijd een groot volume aan producten genereren.
• Kosten. De eenheidskosten zijn laag als gevolg van het grote volume. Arbeid specialisatie resulteert in verminderde opleiding tijd en kosten. Een breder toezicht vermindert ook de arbeidskosten. Boekhouding, inkoop en voorraadcontrole zijn routine. Omdat de routing vastligt, is minder aandacht nodig.
• Benutting. Er is een hoge graad van arbeid en materiaalgebruik.

Nadelen van productlay-outs zijn onder meer:

• Motivatie. De inherente arbeidsverdeling van het systeem kan resulteren in saaie, repetitieve taken die behoorlijk stresserend kunnen zijn. Bovendien is het bij assemblagelijn-indelingen erg moeilijk om individuele stimuleringsplannen te beheren.
• Flexibiliteit. Product lay-outs zijn inflexibel en kunnen niet gemakkelijk inspelen op vereiste systeemveranderingen – vooral veranderingen in product- of procesontwerp.
• Systeembeveiliging. Het systeem loopt risico’s door uitval van apparatuur, ziekteverzuim en uitvaltijd door preventief onderhoud.

FIXED-POSITION LAYOUT

Een lay-out met een vaste positie is geschikt voor een product dat te groot of te zwaar is om te verplaatsen. Slagschepen worden bijvoorbeeld niet aan de lopende band geproduceerd. Voor diensten kan een vaste positie om andere redenen noodzakelijk zijn (bijvoorbeeld een operatiekamer in een ziekenhuis waar artsen, verpleegkundigen en medische apparatuur naar de patiënt worden gebracht). Andere voorbeelden van vaste opstelling zijn de bouw (b.v. gebouwen, dammen en elektriciteits- of kerncentrales), de scheepsbouw, de vliegtuigbouw, de ruimtevaart, de landbouw, het boren naar olie, de thuisreparatie en de automatische wasstraten. Om dit mogelijk te maken, moeten de benodigde middelen draagbaar zijn, zodat zij naar de werkplek kunnen worden meegenomen om “ter plaatse” te worden gebruikt.

Door de aard van het produkt heeft de gebruiker weinig keus bij het gebruik van een vaste opstelling. Nadelen zijn onder meer:

• Ruimte. Bij veel opstellingen met een vaste positie kan het werkgebied overvol zijn, zodat er weinig opslagruimte beschikbaar is. Dit kan ook problemen veroorzaken bij het hanteren van materiaal.
• Administratie. Vaak is de administratieve last groter bij lay-outs met een vaste werkplek. De span of control kan smal zijn, en coördinatie moeilijk.

COMBINATIE-OPSTELLINGEN

Veel situaties vragen om een mengsel van de drie belangrijkste lay-outtypes. Deze mengvormen worden gewoonlijk combinatie- of hybride-lay-outs genoemd. Een bedrijf kan bijvoorbeeld een proceslay-out gebruiken voor het grootste deel van zijn proces, samen met een assemblage in één gebied. Een ander voorbeeld is een bedrijf dat voor de assemblage van zijn eindproduct gebruik maakt van een lay-out met vaste posities, maar assemblagelijnen gebruikt voor de productie van de onderdelen en subassemblages waaruit het eindproduct is samengesteld (bijv. vliegtuigen).

CELLULAR LAYOUT

Cellular manufacturing is een type layout waarbij machines worden gegroepeerd op basis van de procesvereisten voor een reeks soortgelijke items (onderdeelfamilies) die een soortgelijke verwerking vereisen. Deze groepen worden cellen genoemd. Daarom is een cellulaire lay-out een machinelay-out die is geconfigureerd om cellulaire fabricage te ondersteunen.

De processen worden gegroepeerd in cellen met behulp van een techniek die bekend staat als groepstechnologie (GT). Groepstechnologie houdt in het identificeren van onderdelen met vergelijkbare ontwerpkenmerken (grootte, vorm en functie) en vergelijkbare proceskenmerken (vereiste bewerkingstype, beschikbare machines die dit type proces uitvoeren en bewerkingsvolgorde).

Werknemers in cellulaire lay-outs worden kruiselings opgeleid, zodat zij alle apparatuur in de cel kunnen bedienen en de verantwoordelijkheid voor de output op zich kunnen nemen. Soms gaan de cellen over in een assemblagelijn die het eindproduct produceert. In sommige gevallen wordt een cel gevormd door bepaalde uitrusting te bestemmen voor de productie van een familie van onderdelen zonder de uitrusting daadwerkelijk in een fysieke cel onder te brengen (dit worden virtuele of nominale cellen genoemd). Op die manier vermijdt de onderneming de last van het herschikken van haar huidige lay-out. Fysieke cellen zijn echter gebruikelijker.

Een geautomatiseerde versie van cellulaire productie is het flexibele productiesysteem (FMS). Met een FMS regelt een computer de overdracht van onderdelen naar de verschillende processen, waardoor fabrikanten een aantal van de voordelen van productlay-outs kunnen bereiken, terwijl ze de flexibiliteit van productie in kleine partijen behouden.

Een aantal van de voordelen van cellulaire fabricage zijn:

• Kosten. Cellulaire productie zorgt voor een snellere verwerkingstijd, minder materiaalverwerking, minder werkvoorraad en minder insteltijd, wat de kosten drukt.
• Flexibiliteit. Cellulaire productie maakt de productie van kleine batches mogelijk, wat zorgt voor een zekere mate van verhoogde flexibiliteit. Dit aspect wordt sterk verbeterd met FMSs.
• Motivatie. Aangezien de werknemers kruiselings worden opgeleid om elke machine in de cel te bedienen, is verveling minder een factor. En omdat de werknemers verantwoordelijk zijn voor de output van hun cel, is er meer autonomie en verantwoordelijkheid voor hun werk.

ANDERE LYOUTS

Naast de eerder genoemde lay-outs zijn er nog andere die meer geschikt zijn voor gebruik in dienstverlenende organisaties. Hiertoe behoren magazijn-/opslaglay-outs, winkellay-outs en kantoorlay-outs.

Bij magazijn-/opslaglay-outs is de orderfrequentie een belangrijke factor. Artikelen die vaak worden besteld moeten dicht bij elkaar bij de ingang van de faciliteit worden geplaatst, terwijl die welke minder vaak worden besteld achterin de faciliteit blijven. De Pareto-analyse is een uitstekende methode om te bepalen welke artikelen bij de ingang moeten worden geplaatst. Aangezien 20 procent van de artikelen typisch 80 procent van de bestelde artikelen vertegenwoordigt, is het niet moeilijk om te bepalen welke 20 procent op de meest geschikte plaats moet worden geplaatst. Op deze manier wordt het orderverzamelen efficiënter.

Hoewel het ontwerp van de lay-out voor kleine detailhandelszaken (schoenmakerijen, stomerijen, enz.) veel eenvoudiger is, moeten detailhandels, in tegenstelling tot fabrikanten, rekening houden met de aanwezigheid van klanten en de daarmee gepaard gaande mogelijkheden om de verkoop en de houding van klanten te beïnvloeden. Zo plaatsen supermarkten zuivelproducten achteraan in de winkel, zodat klanten die de winkel binnenlopen voor een snelle liter melk door andere delen van de winkel moeten reizen. Dit verhoogt de kans dat de klant een interessant artikel ziet en een impulsaankoop doet. Bovendien worden dure artikelen, zoals vlees, vaak zo geplaatst dat de klant ze vaak ziet (bv. aan het einde van elk gangpad). Winkelketens kunnen profiteren van gestandaardiseerde lay-outs, waardoor de klant meer vertrouwd is met de winkel wanneer hij op een nieuwe locatie winkelt.

Kantoorlay-outs moeten zo worden geconfigureerd dat de fysieke overdracht van informatie (papierwerk) wordt geoptimaliseerd. Communicatie kan ook worden verbeterd door het gebruik van lage scheidingswanden en glazen wanden.

Een aantal veranderingen in de productie heeft een direct effect gehad op de indeling van faciliteiten. Een duidelijke productietrend is het bouwen van kleinere en compactere faciliteiten met meer automatisering en robotica. In deze situaties moeten machines dichter bij elkaar worden geplaatst om materiaaltransport te verminderen. Een andere trend is een toename van geautomatiseerde materiaalbehandelingssystemen, met inbegrip van geautomatiseerde opslag- en opzoeksystemen (AS/AR) en automatisch geleide voertuigen (AGV’s). Er is ook een beweging in de richting van het gebruik van U-vormige lijnen, waardoor werknemers, materiaalverwerkers en supervisors de hele lijn gemakkelijk kunnen zien en efficiënt tussen de werkstations kunnen reizen. Om het zicht niet te belemmeren, worden er minder muren en scheidingswanden in de lay-out opgenomen. Ten slotte is er dankzij lean manufacturing en just-in-time productie minder ruimte nodig voor voorraadopslag in de hele lay-out.