Cap. 10 Lay-Out

Industrial EngineeringLo studio del Layout

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10. Lo Studio del Lay-out

Corso Industrial Engineering


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10. Lo Studio del Layout

10.1 Che cos’è il Layout e come si progetta

10.2 Il “Group Technology” e i suoi principi

10.3 Tecniche di progettazione del Layout

10.4 Il “Visual Control” e l’impostazione del Layout a Kanban


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10.1 Che cos’è il Layout e come si “Progetta”



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Il layout: definizione e scopo

Il Lay-out consiste nella disposizione delle Macchine, Impianti e Servizi finalizzata ad ottenere la massima Efficienza della Produzione.

Un “buon” Lay-out di fabbrica consente un agevole controllo dell’intero processo produttivo, e per questo deve:

minimizzare le distanze di trasporto agevolare gli spostamenti degli operatori consentire un “flusso” produttivo agile evitando incroci e retrocessioni garantire il massimo utilizzo dello spazio rispettare le norme di Sicurezza armonizzare l’ambiente di lavoro permettere l’eventuale sviluppo futuro

Il lay out di fabbrica è una raffigurazione del sistema di gestione della fabbrica poiché in esso sono racchiuse le conoscenze, il buonsenso e l’esperienza relativa alle tecniche di produzione, di gestione dei flussi e di controllo avanzamento.


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Obiettivi per la realizzazione di un layout:

Nella realizzazione di un lay-out è quindi necessario porsi i seguenti traguardi:

Minimizzare le attività di movimentazione del materiale e gli spostamenti degli operatori

Consentire “flessibilità” e “accessibilità” al Processo per le operazioni di produzione, set up e manutenzione

Creare un ambiente di lavoro “sicuro” e “piacevole” Agevolare eventuali sviluppi futuri delle attività Contenere gli investimenti nel rispetto degli obiettivi

Perciò un layout efficace sarà contraddistinto da:

Agilità operativa Flussi semplici e sequenziali Alta applicabilità dei principi di gestione a vista Bassa incidenza delle attività “NVA” (a non valore aggiunto) Basso n. di incidenti


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Fasi logiche del Processo di definizione dl layout

Il processo di definizione è costituito principalmente dalle seguenti fasi:

Disponibilità dei Dati di Input

Costruzione dello Schema a Blocchi

Composizione del Lay-out “generale e di dettaglio”


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Passi del processo di definizione del Layout

Dati di input Analisi della Domanda: quali prodotti? in che quantità? con quali tempi? Il

volume ed il mix produttivo da considerare deve tenere conto, per quanto possibile,degli sviluppi futuri su un orizzonte di “Medio termine”(circa 3 anni).

Analisi di prodotto/Processo: come e dove produrre ogni prodotto nelle relative quantità.

Architettura fisica: definizione dei flussi e delle modalità produttive, scelta dei fabbricati e degli impianti (tipologie, dati tecnici relativi: dimensioni, potenze,…).

Diagrammi di interdipendenza delle attività: servono a definire l’importanza delle relazioni tra i vari centri produttivi ed i servizi.

Schema a Blocchi Dislocazione delle aree:serve a definire un “outline” di massima che tenga presente

la distribuzione ideale dei flussi e delle aree previste rispetto alle superfici disponibili.

Lay-out Alternative di “Lay-out macro” (es.: tutto lo stabilimento): si propongono più

alternative, partendo dallo schema a blocchi perfezionato da un “Analisi dei Vincoli” rispetto al tipo di prodotto, di processo, al piano di investimenti, ecc.…

Alternative di “Lay-out micro” (es.: reparto, fase, linea, isola,..): si dettaglia il lay-out macro sviluppando le soluzioni di dettaglio.


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Dati di Imput alcuni esempi

Input dal Mercato:

Domande

Chi sono i consumatori del prodotto?

Dove vivono i potenziali consumatori?

Chi sarà l’utente che acquisterà il prodotto?

Quale posizione di mercato possiede il prodotto?

Tipol.Prodotti Volumi I Anno

Volumi III Anno

Volumi V Anno

Volumi X Anno

A 5000 5000 8000 10000

B 8000 7500 3000 0

C 3500 3500 3500 4000

D 0 2000 3000 8000

Caratteristiche che impattano sul Lay-out Industriale

– Packaging– Prodotto suscettibile a cambiamenti frequenti– Strategie di mercato che cambiano rapidamente – Allocazione delle fabbriche o dei siti produttivi– Metodi di spedizione– Progettazione dei magazzini e dei sistemi di stoccaggio– Stagionalità– Variabilità nelle vendite– Caratteristiche della confezione– Trends futuri– Potenziali di crescita– Necessità di flessibilità ecc..


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Schema logico per la definizione del Layout


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I principi base per la progettazione del lay-out

Minimizzare le distanze tra reparti e tra operatori e prodotti

Da un punto di vista macroscopico, minimizzare gli spostamenti del prodotto Da un punto di vista microscopico (specifico operazione/processo), minimizzare i

movimenti degli operatori

Minimizzare la movimentazione di materiali ed elementi aggiunti

Predisporre la flessibilità per il futuro

Più il lay-out è semplice, più sarà in grado di rispondere a incrementi del volume produttivo (per esempio, all’aggiunta di una linea o di una macchina)

Alla base di un buon layout c’è l’avanzamento sequenziale ottenuto con la minima movimentazione dei materiali.


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Tipi di lay-out: lay out orientato al prodotto

Variazione limitata/ grandi volumi/ produzione ripetitiva La sequenza delle lavorazioni non è diversa per ciascun prodotto, cambiando

attrezzature e utensili si può produrre qualsiasi tipo

Promuovendo la standardizzazione del disegno dei prodotti, si può ottenere la produzione “mixed model”


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Disposizione di linee “per prodotto”

Forma rettilinea Forma a “U”V

an

tag

gi

Svan

tag

gi

• Il flusso di materiali è evidente a colpo d’occhio

• Una unica direzione di alimentazione materiali

• Può consentire una semplice movimentazione manuale dei materiali

• Linea lunga• Area di produzione larga• Possibilità di accumulare WIP in

mezzo alla linea• Lunghi percorsi nel trasferimento

• Layout compatto• Area di produzione piccola• Punti di alimentazione e di uscita

materiali coincidenti• Ridotte possibilità di accumulare

WIP nella linea

• Layout piuttosto complicato• Nel caso multi linea i punti di

alimentazione materiali sono più distanti fra loro

• Difficile cambiamento di layout


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Tipi di layout: layout orientato al processo (es: per fase di lavorazione)

Produzione a basso volume e ampia varietà

Le dimensioni dei lotti variano

Non ci sono sequenze di processo simili

La potenzialità delle macchine varia molto in base al processo

La specializzazione degli operatori si differenzia notevolmente in base al processo


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Confronto tra le caratteristiche di layout “a Prodotto” e “a Processo”

Caratteristiche Lay out perProcesso

Lay out perProdotto

Prodotto differente unico

Macchinario polivalente specializzato

Volume composto da piccolequantità

composto da unsolo prodotto

Flessibilità elevata bassa

Elasticità maggiore minore

Conoscenze operatori polivalenti specialistiche

Saturazione impianti minore maggiore

Scorte di processo alte basse

Tempo di set-up vincolanti non vincolanti

Spazio occupato maggiore minore

Scarti più numerosi meno numerosi

Costi di trasporto maggiori minori

Programmazione eControllo

essenziale importante

Utilizzo Capitale Fisso minore maggiore


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10.2 Group Technology



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Il G.T. è dunque “L’applicazione delle conoscenze” sui gruppi !!!

Il significato di Group Technology o “GT”

Quello del Group Technology (GT) è un principio semplice, frequentemente applicato nella vita di tutti i giorni.

Per esempio, molte persone probabilmente conservano i calzini separatamente dalle camicie; alcune vanno oltre, separando i calzini colorati da quelli bianchi. Questa è una semplice applicazione di “GT.”

Gli items sono raggruppati in funzione dell’uso finale (calzini) e divisi in funzione di alcune loro differenze (calzini colorati piuttosto che bianchi, piuttosto che lunghi o corti, ecc...).


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Il principio della “Similitudine”

Il Group Technology utilizza il principio della “Similitudine” che applicato al sistema produttivo consente di ottenere i seguenti vantaggi:

Svolgere attività simili insieme, evitando così le perdite di tempo che si avrebbero nel cambio di attività diverse tra loro

Standardizzare argomenti o attività collegate tra loro, focalizzandosi solo sulle differenze distintive ed evitando così di duplicare sforzi non necessari

Rendere efficiente l’immagazzinamento, il trasferimento ed il recupero di informazioni relative a problemi ricorrenti, riducendo così il tempo di ricerca ed evitando duplicazioni in fase di soluzione


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Cenni Storici

Il concetto di Group Technology fu formalizzato per la prima volta da studiosi Sovietici negli anni ‘40 e ‘50, successivamente si diffuse nell’Europa Occidentale, in Giappone e negli Stati Uniti.

Il Percorso evolutivo

Anni ‘50 - Nascita con approccio di riduzione dei Tempi di Set-up utilizzando gli “Elementi” e le “Sequenze” simili

Anni ‘70 - Enfasi sullo sviluppo di sistemi di classificazione a codici per gruppi tecnologici

Anni ‘80 - Si sviluppano le “Celle di Fabbricazione” all’Interno dei G.T.

Anni ‘90 - Si “linearizzano” i flussi (Flow Line Cell), utilizzando i concetti di organizzazione del lavoro, già sviluppati, per migliorare l’efficienza del sistema produttivi

Anni ‘00 - Si sposano i concetti del JIT attraverso la filosofia della semplicità e della flessibilità del processo a G.T. (Product Cell - Part Cell) e con l’integrazione dei suoi concetti a partire dalla progettazione


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I Vantaggi

L’applicazione del Group Technology può produrre benefici significativi, legati alla riduzione di:

Tempo per creare nuovi prodotti

Numero di item distinti

Scorte e WIP

Tempi ciclo di lavorazione

Spazio fisico

Costo movimentazione materiali e set-up

Costo acquisto materiali

Costo di sviluppo processo

Costo di fabbricazione


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I 4 passi operativi del Group Technology:

Classificazione

Costruzione della Famiglia

Semplificazione

Standardizzazione

I “Concetti” applicativi ed il “PDCA”

Miglioramento

P D

CA

STD.


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La Classificazione (Plan)

La complessità di pianificazione e controllo di un processo produttivo è fortemente condizionata dalla quantità di informazioni da considerare nel prendere decisioni. Questo, con riferimento ad ogni tipo di dato creato ed immagazzinato: disegni di specifiche, anagrafiche, istruzioni per il set up e così via.

Miglioramento

STD.

D

CA

PP

Questo comporta la necessità di un metodo di gestione dell’Informazione: il “Group Technology”.

Attenzione!!!

Prima della classificazione dei dati, devono essere determinate le “specifiche” in base alle quali si individuano i diversi gradi di similitudine

L’uso dei dati all’interno di una azienda richiede la partecipazione attiva al processo di classificazione di tutti i Settori interessati

Il primo Step è rappresentato dalla Classificazione di tutti i Componenti del processo sulla base delle similitudini tecniche e tecnologiche (forma, dimensioni, materiale costruttivo, ciclo di lavorazione, gruppo componente, prodotto finito).


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La Costruzione della Famiglia Tecnologica (Do)

Esempi di “Famiglie tecnologiche” :

“Fam. B”“Fam. B”“Fam. A”“Fam. A”

“Fam. C”“Fam. C”

La costruzione avviene attraverso un Processo di selezione di tutti i componenti classificati, verificando gli attributi di prodotto e processo individuati in precedenza per poi aggregarli, quali:

Materia Prima Forma e dimensione Operazioni ed Istruzioni

richieste Stazioni di lavoro tempi

standard Tempi di set-up

In questa fase è importante fare affidamento anche su Memoria ed Esperienza perché spesso alcuni dati necessari non sono inclusi nei Data Base

classificati !!!

Miglioramento

STD.

DD

CA

P

Una famiglia è un insieme di “Componenti” che possiedono delle caratteristiche rilevanti per un dato fine.


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La Semplificazione (Check)

Per semplificazione si intende la riduzione della varietà non necessaria; essa è utile per migliorare il controllo delle informazioni ed il loro uso

La riduzione del numero di “Dati”, “Codici” o “Part number” in produzione consente:

di evitare confusioni e possibilità di errore di evitare la duplicazione di attività di incrementare l’efficienza di ridurre il lead - time di ottimizzare il livello delle scorte

La “Semplificazione” può essere: quantitativa, ad esempio come la cancellazione di prodotti o l’eliminazione di parti; o qualitativa, come l’unificazione dei range di tolleranza ammessi per lavorazioni di finitura superficiale.


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La Standardizzazione (Action)

Il fine della Standardizzazione è di estendere razionalmente i “benefici” derivanti dagli Steps precedenti evitando l’uso di “Codici” al di fuori di quanto previsto in fase di “progettazione” dei G.T..

Passi da sviluppare:

Analisi degli “Items” selezionati

Attribuzione dei requisiti formali ai G.T.

Stima dell’entità dei costi

Implementazione operativa

STANDARD


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Group Technology e le sue Applicazioni

Progettazione

Riduce il numero di disegni esistenti

Consente una riduzione di quei Costi di produzione legati a scelte progettuali (tolleranze, forme, varietà,...)

Preventivazione/Magazzino

Consente la preventivazione parametrica

Riduce i tempi e i costi di preventivazione

Riduce i costi di stoccaggio (spazio e valore)

Riduce i tempi di ricerca/risposta del magazzino, proliferazione futura


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La Pianificazione assistita da Calcolatore (CAPP) con l’applicazione

del G.T. riduce i tempi del 30%

Group Technology e le sue Applicazioni (segue)

Fabbricazione

Riduce il numero di possibilità di errore Razionalizza i flussi fisici dei materiali in corso di lavorazione Riduce i tempi di Set-up (applicazione delle Famiglie di Set-up) Aumenta l'efficienza e l’agilità operativa

Produzione/Planning

Riduce i part number Semplifica i processi di pianificazione/acquisto Riduce i tempi di reazione Agevola lo sviluppo di piani standard


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OutputM.U.

Input

“Cell Part”

M.U.M.U. M.U.Input Output

“Product Cell”

Una cella di fabbricazione è l’insieme di macchine o processi diversi, ubicate in una stessa area e dedicate ad un “Set” di parti o prodotti simili.

Le “Cell Manufacturing” ed i flussi fisici nel G.T.

L’ultimo passo operativo, conseguente all’attività di applicazione del principio del “G.T.”, consiste nel riorganizzare lo stabilimento in modo che impianti necessari alle stesse parti siano ubicati nella stessa zona (Celle di Fabbricazione).


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Caratteristiche delle “Celle di Fabbricazione”

Processo :

Le celle possono svolgere operazioni di fabbricazione, meccaniche e di assemblaggio

Il sistema di produzione più efficiente è concettualmente assimilabile ad una cella

Il Lay-out a Celle è modulare e si adatta a tutte le tipologie di flusso

Le Product Cell possono essere semplici celle di assemblaggio (assembly cell) o celle in cui sono combinati produzione vera e propria e assemblaggio finale (Manufacturing cell), oppure celle che lavorano esclusivamente parti singole (part cell)

Le celle con alto grado di automazione possono, sfruttando i concetti applicativi del G.T., coniugare le prestazioni legate all’automazione con un sistema più flessibile in grado di semplificare i flussi e parte delle attività (es.: set-up, trasporto/movimentazione e schedulazione)


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Caratteristiche delle “Celle di Fabbricazione” (segue)

Manodopera:

Responsabilità completa di tutte le attività della cella da parte degli operatori con condivisione degli obiettivi e degli indicatori di prestazione ( fondamentale il ruolo delle risorse umane)

Sviluppo della polifunzionalità per tutti gli operatori che possono ruotare su compiti e attività, sviluppando anche processi di formazione ed addestramento interni


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R.M. F.P.

Le caratteristiche delle “ Celle di Fabbricazione” (segue)

Modelli di Flusso:

Flow Line Cell è, per la sua semplicità, ideale nel caso di elevata intensità di lavoro manuale (il lay out non è necessariamente lineare, la forma ad U anzi è più comune ed ha il vantaggio di ridurre le distanze tra operatori e macchine/materiali)

Job Shop Cell è la cella organizzata per reparti con maggiore flessibilità di produzione ma in cui il flusso può apparire piuttosto complicato. Sicuramente quest’ultimo modello, in celle “labor intensive”, crea problemi di visibilità dell’avanzamento e quindi di controllo


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Esempio di Lay-out a “Cell Manufacturing”


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Il G.T. e le filosofie J.I.T.

Per concludere, il concetto di “Celle di Fabbricazione” si è sviluppato negli Stati Uniti

a seguito, però, dell’introduzione della filosofia del JIT importata dal Giappone.

Sebbene il JIT - LP abbia molte componenti, le idee base di semplificazione della

schedulazione, riduzione dei set up e dei lotti, legate anche alla necessità di ridurre

scorte e lead time e, al tempo stesso, di migliorare la qualità dei prodotti, diventano più

facilmente “implementabili” con l’applicazione del G.T. e della Cellular

Manufacturing (C.M.).


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Nota: tutti i miglioramenti sono espressi in percentuale.

Benefici dovuti all’applicazione della “Cellular Manufacturing” (Fonte: indagine I.I.E.)

Tipologia Beneficio No. diRisposte

MediaMiglioramenti

Min. Max

Riduzione del Tempo diTrasformazione

25 46 5 90

Riduzione WIP 23 41 8 80

Riduzione Mat. Handling 26 39 10 83

Riduzione tempi di Set-up 23 33 10 85

Riduzione spazio occupato 9 31 1 85

Riduzione dello scarto 26 30 5 90

Riduzione del no. di attrezzature 10 20 10 40

Aumento del grado di soddisfazionenel Lavoro

16 34 15 50


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10.3 Tecniche di progettazione del Lay-out



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VERTICALUP

NODO RADIALE

T.T. Tornio UPMPLM

ing

resso

off line off line

specch

iettatura

areacarrelli

tavoloper pelli

off line

off line

cucitrice

cucitrice

cuci

tric

e

LINE

1

LINE

2

nesting

stesa multistrato

stock

Progettazione operativa di un Lay-out

Dati di Input

FASE DI ANALISIFASE DI ANALISI

Disegno finale macro e micro

Piano di implementazione

Disegno finale macro e micro

Piano di implementazione

Dati di OutputDati di Output

Saldatura Al.(Plasma)

1

4

a1615 -A -MPLM/PICA

4B-Nodo2

MontaggioModuli

Matrice from-to Travel chart Rel-chart Schema a

blocchi

Matrice from-to Travel chart Rel-chart Schema a

blocchi

VERTICAL


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Progettazione del Lay out

Strumenti principali:

Relazioni di tipo Quantitativo (flussi fisici): Matrice Origine-Destinazione (o from-to) per i materiali o prodotti da

trasferire tra settori

Relazioni di tipo Qualitativo (flussi di informazioni): Relationship chart (o rel-chart) per identificare il livello di interdipendenza tra

reparti e servizi o uffici

Il terzo strumento è la Travel chart dei flussi che, attraverso la sua rappresentazione grafica, è strumento qualitativo e ci aiuta a valutare la complessità dei flussi, mentre unita alla matrice from-to fa emergere i prodotti con i flussi fisici più “costosi” diventando al tempo stesso sia strumento qualitativo che quantitativo.


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La matrice “origine - destinazione”

E’ una tabella che indica le quantità scambiate tra reparto e reparto.

Serve per individuare i flussi di entità maggiore e quindi i reparti che è opportuno siano tra loro vicini, o tra i quali la distanza è influente.

E’ opportuno che tali quantità siano espresse in unità di misura facilmente associabili a mezzi di trasporto (pallet/gg, coil/mese, ecc). In tal modo sarà facile utilizzare la stessa tabella per confrontare soluzioni differenti, associandovi una analoga matrice delle distanze e ricavando la matrice flusso per distanza, che si può ritenere proporzionale al costo di trasporto.


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La matrice “origine - destinazione” (esempio applicativo)


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La “Rel-Chart”

Scopo:

Il termine è l’abbreviazione di “Relationship-chart”, facilita la schematizzazione delle interdipendenze di relazione tra enti in cui siano coinvolti flussi di attività e materiali. Questa analisi è particolarmente adatta nel caso di studi che comprendano la realizzazione di uffici e servizi ausiliari oltre che di reparti produttivi.

(Nella pagina successiva sono illustrati gli elementi fondamentali)Descrizione:

Le causali o ragioni che determinano il grado di importanza per la vicinanza di una coppia di aree o centri di lavoro, sono rappresentate da un semplice codice numerico che si registra in un apposito spazio o casella sulla tabella, indicando livello di interdipendenza e causale rispetto ai settori rappresentati.

In generale le causali, tali da giustificare la vicinanza di due “Attività”, non superano il numero di 8-10 per ogni studio. Seguono alcuni esempi: importanza dei contatti personali, importanza di comunicazioni interne, flusso dei documenti, flusso dei materiali, utilizzo del medesimo personale, necessità di supervisione e controllo, utilizzo della medesima documentazione.


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La Rel-chart (esempio applicativo)


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La Rel-chart (esempio applicativo)


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Diagramma di relazione tra matrice from-to e rel-chart

Flusso dei materiali

Rel-chart

A C

B D

IMP

OR

TA

NZ

A R

ELA

TIV

A D

I O

GN

I P

RO

CED

UR

A

A. Studio di un layout che comporti il movimento di prodotti e materiali, pesanti o voluminosi, o di una grande quantità di articoli, componenti o materiali. Es: acciaieria, produzione in grande serie.

B. Layout reparti che non hanno dei flussi di materiali ben definiti e costanti. Es: fabbriche utensili, costruzioni su commessa.

C. Reparti ausiliari con notevole flusso di materiali oppure cose destinate ad uffici con notevole flusso di documenti. Es.: officina manutenzione, laboratorio di prova, uffici con procedure altamente ripetitive.

D.Layout uffici.


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La “travel chart”: il grafico dei percorsi

Scopo

Nella conduzione di uno studio delle attività che comportando lavori non ripetitivi e non standardizzati, uno strumento grafico da utilizzare è il grafico dei percorsi.

Disegnando i percorsi seguiti dagli operatori durante la loro attività lavorativa su una planimetria, è possibile ottenere una chiara rappresentazione dei punti in cui si verificano incroci di flussi o disposizione non razionale dei macchinari e/o degli strumenti.


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La travel chart (esempio di una cucina di un albergo)


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La travel chart (un esempio)


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La “tecnica a Spirale”

La tecnica a ”spirale” è un metodo grafico che permette di costruire e migliorare gradualmente il layout in base alla priorità definita, che può essere, ad esempio, il volume movimentato tra i reparti, l’intensità della relazione, il costo di trasporto, ecc..

Vengono di seguito illustrati tre metodi per generare il layout.

Ciascuno di essi si avvale della tecnica “a spirale”, utilizzando però priorità diverse.


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I tre metodi grafici per generare il layout

Metodo A: Matrice origine - destinazione

Metodo B: Travel Chart

Metodo c: Rel-chart

Metodo “a spirale”

AC

B

D

FE


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Dati di partenza per ciascun metodo (esempio)


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Metodo A - Tecnica a spirale applicata alla “Matrice from-to”

1. Elencare i volumi da muovere in ordine decrescente


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(segue) Metodo A

2. Posizionare, passo dopo passo, le diverse caselle corrispondenti ai diversi reparti, partendo da quelle che hanno il massimo volume di scambio, originando una sorta di “spirale”.

Vengono usati dei rettangoli non in scala; è importante cercare di mantenere il più possibile a contatto i lati delle aree con maggiore scambio.

Di conseguenza, l’inserimento di nuovi rettangoli può causare un cambiamento nella posizione di quelli precedentemente inseriti.


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(segue) Metodo A

3. Portare il layout ottenuto alle dimensione reali, “ingabbiandolo” nell’area a disposizione.

A

C

B

D

F

E

G


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Metodo B - Tecnica a spirale applicata alla “travel chart”

1. Dal layout di partenza (reale o derivante da ipotesi) ricavare la matrice delle distanze.


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(segue) Metodo B

2. Preparare la travel Chart (matrice origine - destinazione per volume - distanza)Es: AB 32 m (dist) x 45 (vol)= 1440


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(segue) Metodo B

3. Modificare il layout per ridurre il rapporto distanze - volumi espresso dalla travel chart. Oltre la tecnica “a spirale”, si può usare un metodo geometrico - grafico che consiste nel cercare di accorciare le distanze tracciate tra i baricentri delle figure componenti il layout anche alterandone le dimensioni.

Questa applicazione, di per sé molto valida per ottenere successo, dev’essere sostenuta dall’intuito dell’analista e, in alcuni casi, può generare notevoli difficoltà nel muovere le superfici reali di norma con perimetri complessi.


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Metodo C - Tecnica a spirale applicata alla “rel-chart”

1. Realizzare la maschera di lavoro, mettendo in ogni blocco corrispondente ad un reparto i valori di relazione rispetto agli altri reparti (vedi rel-chart precedente).

Ad esempio, per il reparto A il blocco è il seguente:

Valore della relazione

Reparti in relazione

A

E

O

I

U

X

B

C,E

D

F,G


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(segue) Metodo C

2. Selezionare il blocco con il maggior numero di relazioni corrispondenti ad “A”, e, se c’è n’è più di uno, metterli in sequenza gerarchica passando alla “E”, ecc.

Il blocco scelto viene messo al centro del layout. Nell’esempio la relazione di intensità “A” (massima) è presente solo nei blocchi “E” ed “F”. Posizionati questi due blocchi “E” ed “F”. Posizionati questi due blocchi si introduce il blocco successivo scegliendolo fra quelli che hanno maggiori relazioni di importanza con i due posizionati, nel caso con il blocco “G”. Si procede quindi fino al posizionamento dell’ultimo dei blocchi mettendo in unione la “spirale”.


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(segue)Metodo C

3. Portare i diversi blocchi alle dimensioni reali cercando di rispettare le indicazioni della rel-chart, ottenendo il layout oggetto dello studio.


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Layout ideale di un impianto di produzione interruttori


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10.4 Il visual control e l’impostazione delLay out a KAN BAN



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Contenuti

Introduzione

Requisiti per l’applicazione

Vantaggi e criticità della gestione kanban

Strumenti per l’applicazione del kanban

Calcolo del kanban

Esempio


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CODICE

CAPIENZA CONTENITORE

LOTTO DI PRODUZIONE

LAVORAZIONE SUCCESSIVA

KANBAN

Significato della parola KANBAN

KANBAN, tradotto letteralmente, significa

“DOCUMENTO VISIBILE” oppure “FOGLIO VISIBILE”

Più in generale il termine KANBAN si usa nel significato di:

“CARTELLINO”


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Cosa è il KANBAN

Il KANBAN è un segnale (ordine di produzione)

proveniente dal reparto a valle

che specifica al reparto a monte

CHE COSA PRODURRE

QUANTO PRODURRE

QUANDO PRODURRE

CODICE


LOTTO DI PRODUZIONE


KANBAN


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A cosa serve il KANBAN

E’ un sistema di riordino dei materiali in cui ogni reparto richiede, tramite un cartellino precompilato (kanban), un certo numero di pezzi al reparto a monte.

E’ un sistema che consente di controllare le scorte e di semplificare la programmazione delle macchine.

E’ un sistema che consente un controllo visivo del processo produttivo.

Le funzioni del kanban:

1. Identifica l’articolo (il tipo di contenitore, la quantità prevista per ognuno di questi)2. Indica che l’articolo viene consumato e va reintegrato3. Attiva la produzione dell’articolo

Ciò significa che:

il reparto a valle dovrà avere una certa quantità di materiale a disposizione per essere consumato (scorta);

se non vi sono consumi di materiale non vi devono essere neppure produzioni o acquisti

Si può affermare che il kanban è un tipico sistema di gestione pull, cioè tirato dalla produzione a valle.


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I requisiti per l’applicazione del KANBAN

Esistono 6 regole per l’applicazione del kanban:

i pezzi difettosi non devono pervenire alla fase a valle il posto a valle preleva sempre i componenti del posto a monte (magazzino) l’ufficio acquisti (o il fornitore) deve acquistare (o fornire) le quantità consumate il consumo del posto a valle deve essere livellato e costante sono possibili solo piccole fluttuazioni di consumo il processo produttivo deve essere stabilizzato e livellato

Oltre a ciò, nel caso di applicazioni ai fornitori, è necessario che:

il lead time di consegna sia assolutamente rispettato le quantità consegnate siano uguali alle quantità richieste le quantità richieste siano uguali ai kanban consumati vi siano standard nelle confezioni consegnate congruenti alla capacità del kanban si tenda ad averne uno unico per ogni codice gestito a kanban si eviti il controllo qualità in accettazione e si introduca il free-pass


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Vantaggi della gestione a KANBAN

Produttore:

Facilità di gestione (a vista) Riduzione livelli di giacenza Controllo continuo del livello di giacenza Miglioramento del livello di qualità dei codici approvvigionati Legame più stretto con il fornitore (Comakership) Non necessità di programmazione per i codici kanban

Fornitori:

Stabilità della fornitura Standardizzazione delle quantità spedite e dei contenitori da utilizzare Miglioramento del livello di qualità dei prodotti Legame più stretto con il cliente (Comakership) Maggiore certezza del dato di consegna


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Criticità della gestione KANBAN

Variazione dei consumi

Gestione ordinata dei cartellini

Ritardi di fornitura

Fermi di linea

Pezzi difettosi

Aumento della frequenza di ordini/consegne

Necessità di aree dedicate per i codici immagazzinati

Necessità di contenitori standard per i kanban

Necessità di strumenti ad hoc quali kanban, rastrelliere, ecc.


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Strumenti

Per la gestione del kanban di un codice di acquisto sono necessari principalmente i seguenti strumenti:

Cartellino kanban con indicazione chiara di:

Codice e descrizione Capacità del kanban (quanti pezzi o kg o altra unità di misura del codice

rappresenta ogni kanban) Numero del kanban e numero totale di kanban per quel codice Locazione in magazzino Tipo di contenitore Operazione a monte Operazione a valle, cioè la linea o il processo su cui è utilizzato

Tabellone Contenitori a monte Contenitori a valle, cioè la linea o il processo su cui è utilizzato


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COD 1 COD 2 COD 3

K1

K1

K2 K3

TABELLONE

CODICE


LOTTO DI PRODUZIONE


KANBAN

ELEMENTO

CODICEXXX

IDENTIFICATIVO

NOTAQuando il sistema è a regime, sul tabellone è possibile trovare almeno un altro elemento:

indica che il codice sul quale è applicato si sta esaurendo e di conseguenza non deve continuare la sua produzioneSTOP

Elementi del sistema KANBAN


Pagina 69

CODICE

1CODICE

2CODICE

3CODICE

4CODICE

5CODICE

6

STOP

1

1

1

4

4

6

4

AREA XXXXXXXXX11

ogni kanban indica una scorta mancante da reintegrare

i kanban vengono rimossi dal basso verso l’alto

è in corso l’esaurimento del codice; produrre solo il numero di kanban sottostanti (in questo caso 1)

66

i kanban vengono messi nel primo posto libero dall’alto verso il basso

Il tabellone KANBAN


Pagina 70

Verde

Gialla

Rossa

VERDE: “Tutto OK”, corrisponde alla dimensione del lotto di produzione

GIALLA: “Pre-allarme”, corrisponde al livello di lancio in produzione “al più presto” (tempo di risposta massimo)

ROSSA: “ALLARME”, corrisponde al livello di massima urgenza di lancio in produzione (tempo di risposta minimo)

Significato zona verde - gialla - rossa


Pagina 71

Calcolo del KANBAN

Per la gestione del kanban è necessario definire:

Cg - Consumo medio giornaliero del codice. Viene calcolato mensilmente sulla storia degli ultimi 3 mesi

Ck - Capacità del contenitore /capacità del kanban Ta - Lead time di approvvigionamento del codice Lm - Lotto minimo di approvvigionamento P - Ciclo kanban o frequenza di emissione degli ordini, in genere è di 5

giorni lavorativi a meno di vincoli dettati da lotti minimi di fornitura, in questo caso P=Lm/Cg

SSg - Scorte di sicurezza in giorni

In base ai valori definiti precedentemente si determina:

Massimo circolante: è la quantità totale massima del codice ammessa nel sistema contando giacenze, materiale da ordinare e materiale in ordine. Rappresenta anche il massimo valore di giacenza nel caso di blocco di consumo

Max circ. = TaxCg + PxCg + SSgxCg = Cg (SSg + Ta + P)


Pagina 72

Calcolo del KANBAN

Numero kanban: è la quantità di kanban massima ammessa nel sistema in qualunque stato si trovi

Numero kanban = max circ./Ck = [Cg (SSg + Ta + P)] / Ck

Kanban di sicurezza: (SSgxCg) / Ck

Gm - Giacenza media in quantità = SSg x Cg + P(Cg/2)

Gk - Giacenza media in kanban = Gm / Ck

- Numero kanban per ciclo:rappresenta il numero di kanban consumati mediamente del ciclo kanban

= (PxCg) / Ck


Pagina 73

Il “Visual Control” e la sua impostazione a KAN BAN

Le “Logiche applicative” del sistema Kan Ban (Tabelloni e cartellini, Lotto e suo contenitore) possono rendersi utili per gestire “a vista” anche una programmazione e schedulazione di tipo “Push” con i vantaggi di una metodologia, che pur essendo tipicamente “Pull”, sposa applicativamente i principi di una gestione visuale delle attività.

Ne deriva quindi il vantaggio di una chiara e semplice visione dei programmi di lavoro e dell’avanzamento degli stessi nel rispetto del “cammino previsto” (o il ritardo eventuale) per attività di dettaglio appartenenti a settori / commesse diversi che si susseguono sullo stesso impianto o settore di attività.

Segue un esempio di tabellone per la schedulazione delle attività ed il controllo avanzamento con un orizzonte di due settimane.


Pagina 74

Se

co

nd

o t

urn

o

Tabellone a KAN BAN per il “Visual Production Control” (a due settori)

IMPIANTO:____________ Sett.ne no.:________

Inizio "Ordine di ……..."

Lun Mar Mer Gio Ven Lun Mar Mer Gio Ven

Fine "Ordine di ……..."


Ritardo nell’avvio di produzione Schedulaz. Inizio Attività

Ritardo nel completamento Attività in Progress

Linea di avanzamento temporale

Tabellone di "VISUAL CONTROL"

I kanban vengono trasferiti dopo l’inizio dell’ordine in funzione del tempo di completamento dell’attività

Pri

mo

tu

rno

Se

co

nd

o t

urn

o

Pri

mo

tu

rno


Pagina 75

Tabellone a KAN BAN per il “Visual Production Control” (dettaglio settore inizio ordine)

IMPIANTO:____________ Sett.ne no.:________

Inizio "Ordine di ……..."


Tabellone di "VISUAL CONTROL"

Area dei Ritardi

Se

co

nd

o t

urn

oP

rim

o t

urn

o

Il tabellone si compone con: una semplice lavagna su cui si possono inserite dei Kan Ban magnetici o con una rastrelliera a Kan Ban di cartoncino. I colori possono servire

per distinguere attività o commesse!!!


Pagina 76

Esempio di Kanban

IncomingIncoming AIT AIT ….…. ….….

Settore:________ No.____

Prodotto:___________

Note attività:

Durata prev.: ________

Durata Eff.va:________

Settore:________ No.____


Note attività:



Settore:________ No.____


Note attività:



Settore:________ No.____


Note attività:



Settore:________ No.____


Note attività:



Settore:________ No.____


Note attività:



Settore:________ No.____


Note attività:



Settore:________ No.____


Note attività:



Settore:________ No.____


Note attività:



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Cap. 10 Lay-Out