cap. 10 lay-out
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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
CAPIENZA CONTENITORE
LOTTO DI PRODUZIONE
LAVORAZIONE SUCCESSIVA
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
CAPIENZA CONTENITORE
LOTTO DI PRODUZIONE
LAVORAZIONE SUCCESSIVA
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
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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
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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
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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)
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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
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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.
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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 ……..."
Lun Mar Mer Gio Ven Lun Mar Mer Gio Ven
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
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Tabellone a KAN BAN per il “Visual Production Control” (dettaglio settore inizio ordine)
IMPIANTO:____________ Sett.ne no.:________
Inizio "Ordine di ……..."
Lun Mar Mer Gio Ven Lun Mar Mer Gio Ven
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!!!
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Esempio di Kanban
IncomingIncoming AIT AIT ….…. ….….
Settore:________ No.____
Prodotto:___________
Note attività:
Durata prev.: ________
Durata Eff.va:________
Settore:________ No.____
Prodotto:___________
Note attività:
Durata prev.: ________
Durata Eff.va:________
Settore:________ No.____
Prodotto:___________
Note attività:
Durata prev.: ________
Durata Eff.va:________
Settore:________ No.____
Prodotto:___________
Note attività:
Durata prev.: ________
Durata Eff.va:________
Settore:________ No.____
Prodotto:___________
Note attività:
Durata prev.: ________
Durata Eff.va:________
Settore:________ No.____
Prodotto:___________
Note attività:
Durata prev.: ________
Durata Eff.va:________
Settore:________ No.____
Prodotto:___________
Note attività:
Durata prev.: ________
Durata Eff.va:________
Settore:________ No.____
Prodotto:___________
Note attività:
Durata prev.: ________
Durata Eff.va:________
Settore:________ No.____
Prodotto:___________
Note attività:
Durata prev.: ________
Durata Eff.va:________