Ubicazione e Layout

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Università degli Studi di Cassino Facoltà di Ingegneria – DIMSAT Prof. Ing. A. Silvestri

“UBICAZIONE E LAYOUT”

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RICHIAMI IMPIANTI INDUSTRIALI IL LAYOUT E LA LOGISTICA DEFINIZIONE: Il LAY-OUT di un impianto rappresenta la disposizione planimetrica delle macchine e delle attrezzature tecniche e di servizio La scelta del lay-out si lega alla scelta del terreno specifico ed alla scelta della zona geografica dove ubicare l’impianto industriale. FATTORI UBICAZIONALI

- Costi di produzione (spese di investimento e costi d’esercizio) - Caratteristiche del mercato (distribuito o concentrato) - Materie prime - Energie - Manodopera (specializzata) - Agevolazioni regionali, nazionali, comunitarie

“Considerazioni qualitative e metodi quantitativi”

METODI UBICAZIONALI

1) ESEMPIO “Metodo del punteggio”

Fattori Ubicazionali

Peso p

Valutazione VA

Valutazione VB

Punteggio p VA

Punteggiop VB

Manodopera 40 80 30 3200 1200 MateriePrime 25 40 95 1000 2375 Mercato 15 50 70 750 1050 Energia 10 40 80 400 800 Altri 10 90 25 900 250 TOT 100% 6250 5675

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2) ESEMPIO “Metodo dei costi di produzione”

Spese di

investimento A [€]

B [€]

Costi di esercizio

A [€]

B [€]

Terreno 100.000 70.000 Fabbricati 840.000 790.000

Trasporto MP

77.000 76.000

Scavi 25.000 30.000 Livellamento 20.000 15.000

Trasporto PF

317.000 314.000

Palificazioni 75.000 25.000 Racc. terreno 20.000 10.000

Manodopera 250.000 200.000

Racc. strad. 8.000 EsistenteAppr. acqua 10.000 10.000

Energia 73.000 60.000

TOT 1.089.000 950.000 TOT 717.000 650.000

3) ESEMPIO “Metodo dei costi di trasporto” Pi(ai,bi) X(x,y)

di(X,Pi): distanza percorsa per ogni viaggio fra X e Pi wi: prodotto del costo per unità di percorso e del numero di viaggi all’anno fra X e Pi f(X) = ∑ wi di(X,Pi): costo totale annuale trasporto f(X*) = min f(X): minimo costo totale annuale trasporto A) Costi proporzionali alla distanza rettangolare B) Costi proporzionali alla distanza euclidea o rettilinea C) Costi proporzionali alla distanza euclidea al quadrato

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A) Distanza rettangolare:

di(X,Pi) = x-ai+y-bi

B) Distanza euclidea o rettilinea:

di(X,Pi) = [(x-ai)2+(y-bi)2]1/2

C) Distanza euclidea al quadrato (gravity problem):

di(X,Pi) = [(x-ai)2+(y-bi)2] x* ∑ wi = ∑ wi ai

y* ∑ wi = ∑ wi bi

ESEMPIO “Distanza euclidea al quadrato” Posizionamento di una nuova biblioteca in un centro universitario, che scambierà documentazione con altre 4 biblioteche così posizionate (4,2);(8,5);(11,8);(13,2). Si supponga costante il costo per unità di percorso ed il numero z di viaggi all’ora fra la nuova e le altre biblioteche pari rispettivamente a 1/6;1/3;1/3;1/6. Soluzione: x* = 9,167 ; y* = 5

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Mezzi Logistici = f(caratteristiche fisiche e dimensionali prodotti + caratteristiche lay-out)

ANALISI P-Q (Product - Quantity Data Sheet)

Q

P I III II I: lay-out per prodotto, produzione in linea (semplicità logistica, automazione rigida) II: lay-out per processo o a postazione fissa (complessità logistica, automazione flessibile, AGV)

III: lay-out misto o Group Technology (FMS e FAS)

SIMBOLI A.S.M.E. (American Society of Mechanical Engineers)

Simbolo Operazione Risultato Trasformazione Lavorazione o montaggio Trasporto Spostamenti Controllo Verifiche Attesa Interferenze Magazzinaggio Conservazione Simboli sovrapposti nel caso di operazioni contemporanee.

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STRUMENTI PER LO STUDIO DEL FLUSSO DEI MATERIALI Zona Ia: Foglio Operativo Monoprodotto

(Operation/Assembly process chart) Max 5 prodotti da gestire

Zona Ib: Foglio Operativo Multiprodotto

(Multi-product process chart) Max 10 prodotti da gestire

Zona II : Foglio Origine/Destinazione

(From-to chart) Oltre 30 prodotti da gestire

Zona III : Raggruppamenti o selezioni per molti prodotti (A seconda dei casi si ricade in Ia o Ib)

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A) FOGLIO OPERATIVO MONOPRODOTTO (1 prodotto) Elementi base:

- Sequenza operazioni e tipologia (simboli ASME) - Intensità del flussi dei materiali e degli scarti

Corrispondente “diagramma del processo operativo”.

Esempio Foglio Operativo Monoprodotto

Esempio Diagramma Processo Operativo

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B) FOGLIO OPERATIVO MULTIPRODOTTO (5-10 prodotti) Elementi base:

- Elenco operazioni (righe) - Elenco prodotti (colonne) - Intensità del flusso per prodotto

Flusso progressivo con minori ritorni.

Esempio Foglio Operativo Multiprodotto

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C) FOGLIO ORIGINE/DESTINAZIONE (30-40 prodotti) Elementi base:

- Elenco operazioni “da” (righe) - Elenco operazioni “a” (colonne) - Intensità totale del flusso (cella)

Il foglio è detto “degli itinerari o dei percorsi”, se riporta anche le distanze fra i centri di lavorazione. Occorre avvicinare i reparti caratterizzati da un forte flusso. Occorre ridurre i flussi di ritorno. Possibile utilizzo di Software (CRAFT, Computer Relative Allocation of Facilities Techniquest).

Esempio Foglio Origine-Destinazione

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METODO di HOLLIER basato sul foglio Origine-Destinazione per determinare la giusta sequenza da dare alle macchine, garantendo un flusso dei materiali il più possibile lineare (ordine crescente dei rapporti A/Da), riducendo i ritorni. METODO dei BARICENTRI (o di NOY) per determinare la giusta sequenza da dare alle macchine, garantendo l’avvicinamento dei centri che scambiano grandi flussi di materiali. D) Raggruppamenti o selezioni per molti prodotti

1. Raggruppamenti di modelli simili in base alle caratteristiche fisiche

2. Raggruppamenti di modelli simili in base al processo produttivo

3. Selezione di modelli rappresentativi di interi gruppi 4. Selezione di modelli nelle peggiori condizioni dal punto

di vista del lay-out Sistemi FMS e FAS, basati sull’automazione industriale.

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FVA: Flow Value Analysis

Indice in base al tempo: IFVA = Tciclo/LeadTimeproduzione

= Tciclo/(Tciclo + Tattesa + Ttrasporto + Tcontrollo + Tstoccaggio +...)

Indice in base al n° operazioni: IFVA = n° operazioni di lavorazione/n° operazioni totali

ESEMPIO FVA Lavorazione Trasporto Controllo Attesa Stoccaggio A B MAG MP

A B A B A B MAC 1

A A A MAG

SEMILAV. A A A B MAC 2

A B A B A B MAG PF

IFVA(A) = 2/13 = 0,15 IFVA(B) = 2/8 = 0,25 => Da preferire, tendente a 1

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STUDIO DELLE ATTIVITA’ DI SERVIZIO (Relationship Chart – Tabella dei rapporti) Gli elementi guida nello studio e nella progettazione di un layout sono essenzialmente: a) il flusso dei materiali e i rapporti tra le attività di produzione b) i rapporti fra le attività di servizio c) i rapporti bilaterali tra le attività di produzione e di servizio Al fine di evidenziare e studiare i predetti rapporti si ricorre al così detto “Triangolo di Buff”:

Si può costruire la precedente tabella per le sole attività di servizio oppure per quelle di servizio e di produzione in maniera combinata. In corrispondenza dell’intersezione di ogni coppia di attività si individua un rombo all’interno del quale occorre inserire giudizi e motivazioni di vicinanza, sulla base delle valutazioni riportate di seguito:

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N.B.: Al posto della lettera U possiamo trovare N (Non importante). Inoltre quando un rapporto è fortemente indesiderato si può ricorrere al simbolo XX.

L’assegnazione dei giudizi di vicinanza richiede l’esperienza del progettista, valutazioni dettagliate ed il coinvolgimento del personale interessato. Ai predetti giudizi è possibile assegnare valori, piuttosto che colori del tipo: VALUTAZIONE COLLEGAMENTO VALORE COLORE A Assolutamente 1 Rosso E Estremamente 0,75 Giallo I Molto 0,5 Verde O Ordinariamente 0,25 Blu N (U) Non 0 --- X Indesiderato -0,5 Marrone XX Fortemente Indes. -1 Nero N.B.: giudizi intermedi possono essere aggiunti riportando il segno (-) dopo la lettera Possibili motivazioni da riportare possono essere:

- contatti del personale; - uso comune di mezzi, attrezzature e persone; - direzione, supervisione e controllo; - scambio documentazione; - flusso materiali; - rumore, contaminazione, pericolo; - ecc.

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Nella costruzione della tabella combinata attività di servizio e di produzione, occorre procedere alla conversione dei valori di intensità di flusso bi-direzionale tra due reparti, in giudizi letterali qualitativi analoghi a quelli di vicinanza visti in precedenza. Tipicamente risulta inefficace rappresentare tabelle con un numero di attività maggiore di 40-50, soffermandosi sulle principali. Dalla Tabella dei Rapporti è possibile costruire il Diagramma dei rapporti. A tal fine la codifica ASME propone specifici simboli per la rappresentazione delle singole attività di servizio e di produzione:

Simbolo Colore Attività Rosso Montaggio Verde Lavorazione Arancione Trasporto Blu Controllo Arancione Magazzinaggio Blu Servizi Marrone Edifici Inoltre, ai giudizi di vicinanza presenti in tabella si sostituisce la rappresentazione grafica basata su linee di collegamento secondo la seguente legenda: VALUTAZIONE COLLEGAMENTO N. LINEE COLORE A Assolutamente 4 Rosso E Estremamente 3 Giallo I Molto 2 Verde O Ordinariamente 1 Blu N (U) Non 0 --- X Indesiderato 1 frastagliata Marrone XX Fortemente Indes. 2 frastagliate Nero N.B.: giudizi intermedi espressi dal segno (-) dopo la lettera, sono tradotti con linee tratteggiate

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Esempio grafico con l’impiego del colore: Esempio grafico con l’impiego del numero di linee:

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3

4

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3

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