capitolo ix il layout di un impianto industriale

Università degli Studi di Napoli “Federico II” 

Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e della Produzione – Sezione Impianti 

Rev. 1.2 

CAPITOLO IX 

IL LAYOUT DI UN IMPIANTO INDUSTRIALE 

9.1 Premessa 

Nel XV secolo, i responsabili della produzione all’arsenale di Venezia si erano già resi 

conto dell’importanza del layout. 

Entrando dal cancello si incontra un braccio di mare delimitato da entrambi ì lati da un’ampia 

strada. Da entrambe le parti si aprono le finestre degli edifici dell’arsenale. Quando una galea esce 

trainata da un battello, dalle finestre vengono calati il sartiame, il pane, gli uomini, i proiettili ed i 

mortai, insomma tutto ciò che serve. Una volta raggiunta la fine della strada, l’intero equipaggio si 

trova a bordo insieme ai remi e la nave è equipaggiata da cima a fondo. In questo modo tra le ore 

sei e le ore nove poterono uscire dieci galee perfettamente armate. Non so descrivere quello che vidi 

sul posto, sia dal punto di vista della costruzione sia da quello della gestione dei lavoratori, e non 

credo che ci sia niente di più sofisticato al mondo. 

Il brano precedente è una testimonianza di come l’arsenale di Venezia avesse un layout 

per linea dì prodotto. In questa sezione esamineremo i layout di base e le loro 

caratteristiche. 

9.2 Definizione di layout 

È doveroso innanzitutto definire cosa si intende per “layout”, termine anglosassone, che come 

molti altri in materia di organizzazione aziendale, si ritrova ormai non tradotto anche nella 

nostra letteratura. 

Il B.I.T. (Bureau Internazional du Travail) afferma che: “per layout di una fabbrica, di uno 

stabilimento, di un’area di lavoro, si intende la dislocazione dei reparti o delle officine, 

nell’ambito della fabbrica e delle macchine, dei posti di lavoro o dei depositi, nelle aree 

lavorative, inclusi, ove sia il caso gli uffici ed i servizi aziendali relativi”. 

Lo studio del layout di un’unità operativa consiste pertanto nell’armonizzare attraverso 

l’analisi di un certo insieme di dati, la disposizione di superfici, attrezzature, materiali, 

uomini, servizi, in modo da realizzare la massima produttività. 

Prof. Ing. R. De Carlini 

Prof. Ing. G. Scapicchio 

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In questo ordine di idee il termine “layout” può essere considerato sinonimo di 

“organizzazione della superficie”, “disposizione planimetrica” o meglio ancora di 

“disposizione planovolumetrica” di una unità produttiva. 

Lo studio del layout può quindi essere inteso come la ricerca della pianificazione ed 

integrazione dei vari componenti che intervengono nella produzione. Si cerca, cioè, di 

fissare le relazioni più funzionali ed economiche fra gli uomini, le apparecchiature, le varie 

installazioni e soprattutto di definire, nel modo migliore, i vari flussi dei materiali e le attività 

dei mezzi produttivi dal ricevimento delle materie prime, attraverso le varie fasi della 

lavorazione, fino all’immagazzinamento dei prodotti finiti. 

9.3 Modalità di produzione 

Ciascun tipo di layout presenta caratteristiche che sono strettamente connesse alla modalità 

di produzione dell’impianto e alla tipologia di prodotto realizzato. La figura 9.1 evidenzia 

tre modalità fondamentali di produzione: i fattori determinanti sono le dimensioni dei 

prodotti ed il volume di produzione. 

Dimensione 

del prodotto 

Progetto 

Continua 

o 

Ripetitiva 

Ibrido 

Job 

Volume produttivo 

Fig. 9.1: Tipologie produttive al variare del volume di produzione e della dimensione del prodotto 

I progetti, sono opere uniche e di ampio respiro. Un gruppo impiega di solito mesi o anni 

per completare un singolo progetto che, se molto complesso, si può dividere in 



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sottoprogetti. L’output di un progetto è definito unità. Ogni progetto simile che può 

eventualmente seguire, è un progetto a sé stante 1 . 

Per job (produzione unitaria) si intende un’attività svolta su piccola scala con output 

contenuto (imbiancatura di una stanza o esecuzione di un’operazione chirurgica). La 

produzione di tipo job può avere output unico, come il progetto, sebbene spesso produca un 

volume ridotto di unità simili 2 . 

Quando il volume produttivo è molto elevato, come nel caso della maggior parte dei beni 

di largo consumo, si ricorre alla produzione continua o ripetitiva. Le produzioni continue e 

ripetitive sono entrambe caratterizzate da una varietà limitata di articoli sebbene sussistano 

fra loro differenze significative. L’output della produzione ripetitiva è costituito da unità 

discrete (interruttori automatici, dischetti per computer, elaborazione di moduli di denuncia 

alle assicurazioni): in questo tipo di sistema i prodotti possono essere smontati e rimontati, 

perché i componenti non perdono la loro individualità e, dunque, sono sempre riconoscibili 

all’interno del prodotto; l’output di una produzione continua, invece, non può essere 

considerato un’unità discreta, ma qualcosa che scorre o, addirittura, che fluisce (come nel 

caso dei prodotti petroliferi di una raffineria o dell’energia elettrica prodotta da una 

centrale), quindi il prodotto non può essere scomposto a ritroso, poiché i componenti 

originari non sono più distinguibili o hanno cambiato natura chimico-fisica . 

Le due aree di intersezione nella Fig. 9.1 indicano produzioni ibride. L’area più in alto 

rappresenta il caso speciale di un progetto di ampio respiro costituito da più unità 

praticamente identiche, probabilmente prodotte nello stesso posto (un ordine dell’esercito 

per 12 cacciatorpediniere di riserva). La regione inferiore di sovrapposizione rappresenta il 

caso di job ordinati in quantità elevate (un centro di saldatura che debba evadere un ordine 

di 500 saldature identiche). 

Nel settore manifatturiero si incontra così frequentemente la produzione di articoli diversi, 

ognuno in quantità anche elevata, che si è resa necessaria una ulteriore modalità produttiva, 

quella della produzione discontinua (produzione a batch). 

Ogni modalità di produzione ha obiettivi diversi. 

1 Ad esempio, una serie di stazioni per il controllo dei veicoli aerei sparse nel mondo richiede probabilmente strutture 

quasi identiche (antenne, sistemi di comunicazione, ecc…), ma ogni luogo è diverso: clima, terreno, politiche nazionali, 

norme edilizie ed altre variabili rendono la costruzione di ogni stazione unica. 

2 Ad esempio, si può parlare di job quando si installano due reti per le porte di un campo da calcio o si verniciano otto 

sedie di salotto identiche. 

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9.4 Obiettivi 

È possibile differenziare le modalità di produzione per tre aspetti: tipologia del processo, 

volume produttivo e varietà/flessibilità. La Tab. 9.1 mostra come le diverse combinazioni 

dei tre aspetti diano vita a cinque aree caratteristiche, diverse per concezione ed obiettivi. 

Tipologia di processo Funzionale Funzionale Mista Per prodotto Per prodotto 

Volume produttivo Singolo art. Basso Medio Alto Altissimo 

Varietà/flessibilità Massima Elevata Media Bassa Minima 

1. Progetto 

Costruzioni, 

Cantieristica 

Costruzione 

stampi, 

2. Job 

Servizi di 

assistenza e 

riparazione 

3. Batch 

Servizi di 

tipografia, 

Cementifici 

4. Produzione 

ripetitiva 

5. Produzione in 

continuo 

Assemblaggio 

automobili, 

Iscrizioni 

scolastiche 

Tab. 9.1: Modalità di produzione ed obiettivi caratteristici 

Acciaierie, 

Lavanderie 

24 su 24 

Più in dettaglio abbiamo: 

1. Progetto. Le costruzioni edili, la cantieristica, l’installazione di reti informatiche e le 

attività di ricerca e sviluppo (R&S) sono lavori con output di tipo unico, chiamati 

comunemente “progetti”. In questo caso, la gestione della produzione rischia di 

disperdersi tra le numerose attività che procedono contemporaneamente. La 

supervisione dei processi mira alle funzioni (progettazione, pianificazione degli 

spazi, previsioni economiche, ecc.) piuttosto che al prodotto finale. Soltanto 

un’attenta pianificazione ed un attento controllo della sequenza e dei tempi di 

esecuzione del progetto sono in grado di mantenere tutte le funzioni e le relative 

attività nella giusta direzione e tempistica. Solitamente le risorse (personale ed 

attrezzature) sono piuttosto flessibili, poiché devono potersi adattare alle 



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Rev. 1.2 

caratteristiche particolari di un dato progetto ed adeguarsi in modo sempre diverso 

mano a mano che il progetto evolve. 

2. Job. Interessa tutto il settore dei servizi e buona parte della produzione di beni 

strumentali e componenti. I volumi sono molto limitati: pochi clienti seduti ad un 

unico tavolo in un ristorante, un agente assicurativo al lavoro su un solo incidente 

stradale, un solo apparecchio televisivo in riparazione, una serie di stampi prodotti 

in una fabbrica di attrezzature e stampi. Benché i volumi di ogni singola attività 

siano limitati, ci sono più prodotti che raggiungono contemporaneamente diversi 

stadi di completamento. I responsabili che supervisionano il processo si 

preoccupano più delle funzioni (o dei reparti) e dei loro problemi che dei prodotti 

veri e propri. La grande varietà di lavorazioni presenti nella maggior parte dei centri 

di servizio o delle fabbriche richiede un elevato grado di flessibilità in termini sia di 

personale, sia di strutture. Con una tale varietà di lavorazioni, la gestione della 

produzione può diventare caotica. In questo caso è necessario ridurre la complessità 

della produzione pur mantenendo viva la caratteristica di servizio “unico” che i 

clienti si aspettano o che la lavorazione richiede. 

3. Batch (a lotti). Nell’uso comune un lotto può essere costituito da un qualsiasi tipo di 

bene: una teglia di dolci, un camion di cemento o colate di metallo in una fabbrica. 

In questo contesto la parola batch viene invece adoperata con un significato più 

limitato. La cottura domestica del pane è considerata infatti una lavorazione di tipo 

job mentre la produzione di contenitori voluminosi una fase di un processo 

continuo. La lavorazione batch si trova in una posizione intermedia e ha carattere 

discontinuo (come nel caso della modalità job), ma con un output di articoli 

standard. In una panetteria all’ingrosso, ad esempio, i panettieri e le loro attrezzature 

sono sufficientemente flessibili da produrre numerose varietà di pane e dolci, 

probabilmente un lotto per ciascun tipo ogni giorno; non è però possibile produrre 

altri tipi di prodotti. Sebbene la lavorazione a lotti condivida alcune delle difficoltà 

caratteristiche della produzione intermittente, la familiarità con il tipo di output evita 

molte delle sorprese a cui si trovano di fronte i dipendenti coinvolti nelle produzioni 

di tipo “job”. 



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4. Ripetitiva. Nella produzione ripetitiva la varietà è limitata, la formazione della forza 

lavoro e la progettazione dell’attrezzatura sono mirate ad un settore applicativo 

ristretto e il volume di output è elevato. L’uniformità e la continuità delle attività 

favoriscono la visione della produzione ripetitiva come flusso globale del prodotto 

piuttosto che come raggruppamento di processi o funzioni separate. La 

pianificazione, la programmazione, il conteggio ed il controllo si basano sulle unità 

o sui pezzi singoli. Nel settore manifatturiero le industrie di assemblaggio, dalle 

automobili all’elettronica di consumo, offrono numerosi esempi di produzione 

ripetitiva. 

5. Continua. Nel caso di processi continui si parla spesso di industria di processo, 

abbreviazione di processo a flusso continuo. La produzione di fluidi, polveri, fiocchi 

di cereali e pastiglie, l’estrazione di minerali rientra in questa categoria. La 

pianificazione, la programmazione e il controllo si basano sul volume più che 

sull’unità o sul pezzo, volume che si rivela particolarmente elevato a scapito della 

varietà molto contenuta. Come per la modalità ripetitiva, i responsabili considerano 

la lavorazione continua in termini di prodotti più che di processi e funzioni 

separabili. La manodopera e le attrezzature sono specializzate e l’industria è ad alta 

intensità di capitale investito. 

Sia la produzione ripetitiva sia quella in continuo richiedono una pianificazione elaborata e 

anticipata, ma presentano vantaggi intrinseci nelle fasi di produzione e controllo. Regole 

semplici e inflessibili cosi come protocolli rigidi guidano la produzione. A volte è possibile 

passare a questa modalità da altri tipi di produzione, guadagnando in semplicità e controllo. 

9.5 Motivi e limiti dello studio del layout 

Dalla disposizione delle macchine in uno stabilimento dipendono direttamente le spese 

per i trasporti interni. Di per sé questo basterebbe ad attribuirgli un’importanza essenziale, 

ma una corretta soluzione del problema porta numerosi altri vantaggi indiretti quali il 

migliore sfruttamento dello spazio a disposizione, la semplificazione del lavoro di 

programmazione e controllo produzione, il miglioramento delle condizioni di lavoro 

dei dipendenti, riduzione del pericolo di infortuni ecc. Molto spesso questi vantaggi 



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Rev. 1.2 

non sono valutabili in maniera semplice, ma deve essere chiaro che i criteri di 

funzionalità e di ordine, che stanno alla base dello studio del layout, hanno 

un’influenza notevole su tutta la vita dello stabilimento. 

Il layout deve essere studiato in modo che il lavoro fluisca attraverso le varie parti 

dell’impianto nel modo più semplice possibile. 

Quando la produzione è concentrata su un unico prodotto-tipo, diventa facile 

sistemare le attrezzature in modo che le operazioni si susseguano regolarmente ed il 

prodotto passi da una all’altra senza arresti o ritorni sullo stesso percorso. La soluzione 

ideale è quella in cui il materiale grezzo entra da un’estremità dello stabilimento, 

l’attraversa in linea retta (mentre viene sottoposto alle varie lavorazioni) ed esce dalla 

parte opposta trasformato in prodotto finito, pronto per la spedizione. Le soluzioni ideali 

sono però spesso un’utopia ed in pratica non è detto che neppure nel caso di un solo 

prodotto il tipo di layout descritto sia fattibile e conveniente. Nel caso più comune, poi, in 

cui i prodotti siano parecchi, oltre che composti di molti elementi diversi, realizzare un buon 

layout diventa alquanto difficile e sarà necessario raggiungere un compromesso economico e 

funzionale. 

Si tenga presente, inoltre, che il sistema produzione evolve nel tempo: sia per effetto di 

cambiamenti dei volumi e delle tipologie di produzione, che dei criteri organizzativi e 

tecnologici. L’impostazione dello studio del layout deve quindi fortemente riflettere tale 

dinamicità. Nella ricerca del compromesso fra tanti criteri di ottimizzazione va quindi 

sempre considerata l’effettiva necessità che il layout sia concepito per poter assorbire 

variazioni anche significative delle ipotesi di base. 

In generale, si può dire che i motivi che possono creare problemi di layout sono 

essenzialmente i seguenti: 

• Riprogettazione del prodotto; 

• Lancio di un nuovo prodotto; 

• Variazioni nel volume della domanda; 

• Obsolescenza delle attrezzature; 



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Rev. 1.2 

• Eccessiva frequenza di infortuni; 

• Atmosfera di lavoro insoddisfacente; 

• Necessità di ridurre i costi. 

a) Riprogettazione del prodotto 

Le grandi industrie hanno reparti specializzati che si dedicano esclusivamente ai problemi 

di layout, mentre quelle che producono beni non soggetti a rapide variazioni ne possono 

fare a meno anche se sono soggette, ad ogni cambiamento parziale o totale dei loro 

prodotti, ad affrontare problemi di riprogettazione e ridisposizione dei servizi interni e delle 

attrezzature 3 . 

b) Lancio di un nuovo prodotto 

Sia il lancio di un prodotto nuovo, sia l’abbandono di una linea di produzione preesistente, 

rappresentano un particolare momento della vita dell’impresa, in cui il problema del layout 

deve essere tenuto in debita considerazione. Le imprese più attive sono continuamente alla 

ricerca di nuovi prodotti e quindi, i reparti di ricerca e sviluppo, approntano progetti e 

prototipi, il cui inserimento nelle linee di produzione richiede studi accurati non soltanto in 

materia di processi produttivi ma anche in materia di layout. 

c) Variazioni nel volume della domanda 

L’aumento della domanda crea, per conseguenza, la necessità di una revisione del layout 

fino a rappresentare, a volte, l’occasione per la costruzione di un nuovo stabilimento. 

Analogamente può influire sul layout anche la diminuzione della domanda. 

d) Obsolescenza delle attrezzature 

L’obsolescenza del macchinario, delle attrezzature e degli edifici crea, spesso, problemi. La 

sostituzione del macchinario, che è oggi oggetto di studi specializzati, comporta di solito 

variazioni molto limitate nel layout. D’altro canto, quando l’obsolescenza riguarda un 

intero processo produttivo, possono essere necessarie innovazioni radicali anche nella 

disposizione delle attrezzature e del personale. Quando, a causa dell’espansione 

3 Ad esempio, l’industria automobilistica lancia, in genere, un nuovo modello ogni anno. Innovazioni radicali si 

verificano ogni tre o quattro anni e richiedono cambiamenti sostanziali nel layout degli stabilimenti. 

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Prof. Ing. G. Scapicchio



Rev. 1.2 

dell’impresa o per altri motivi, gli edifici diventano insufficienti, si può ricorrere alla 

costruzione di una nuova ala o all’aggiunta di un piano, ecc... 

e) Eccessiva frequenza di infortuni 

Particolare attenzione deve essere prestata ai problemi della sicurezza sul lavoro. Per 

esempio, la frequenza di infortuni dovuti all’esposizione a composti chimici pericolosi può 

condurre all’installazione o ridisposizione di docce o impianti igienici per il personale. 

Quando un processo comprende una fase in cui viene impiegata la saldatura ad arco, il 

locale in cui hanno luogo le operazioni di saldatura deve essere separato dagli altri da 

opportuni schermi che evitino danni o al personale vicino. Passaggi o corridoi devono 

essere disegnati in modo da non esporre il personale al pericolo di infortuni dovuti 

all’azione dei mezzi di sollevamento e di trasporto dei materiali. 

f) Atmosfera di lavoro insoddisfacente 

Con particolari modifiche del layout, è possibile soddisfare eventuali lamentele degli 

operai dovute ad un cattivo ambiente di lavoro, come, per esempio, il rumore eccessivo o i 

frequenti cambiamenti di temperatura. Una buona disposizione interna deve assicurare il 

facile accesso da parte del personale ai materiali, agli attrezzi ed al macchinario, la 

considerazione di fattori di questo genere contribuisce notevolmente alla reputazione 

dell’impresa all’interno ed all’esterno. 

g) Necessità di ridurre i costi 

Questo problema è stato uno dei più assillanti in ogni settore dell’attività industriale fin dal 

suo primo apparire e, se si vuole che l’indice di produttività continui a salire, deve essere 

sempre considerato con priorità assoluta. Vi sono moltissimi modi per ridurre i costi. Nuovi 

materiali vengono continuamente offerti all’industria per sostituire i materiali che si 

rivelano più costosi, lo sviluppo di processi più rapidi può ridurre gli immobilizzi di 

capitale nei magazzini di produzione. Un layout migliore è quasi sempre sinonimo di un 

migliore metodo di produzione e di un utilizzo più razionale delle risorse. 



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Rev. 1.2 

9.6 I diversi problemi di layout 

Lo studio del layout viene effettuato affrontando quattro diversi tipi di problemi, che, in 

ordine di difficoltà crescente, sono: 

1. Modifiche parziali al layout esistente: piccoli cambiamenti nella disposizione degli 

impianti e delle attrezzature sono estremamente frequenti. Vi sono numerosissime 

ragioni che possono dar luogo a simili cambiamenti, quali: nuovi metodi di 

lavorazione, acquisto di nuovo macchinario, ecc… 

2. Trasformazione generale del layout esistente: riguarda soprattutto le industrie 

impegnate in produzioni rapidamente obsolescenti impieganti processi in rapida 

evoluzione. Il layout può essere progettato in modo del tutto autonomo rispetto a 

quello precedente con l’unica limitazione dello spazio disponibile che, di solito, non 

può essere aumentato; 

3. Trasferimento degli impianti di uno stabilimento esistente in un nuovo edificio: offre 

l’opportunità di riesaminare i metodi ed i processi produttivi in atto per aggiornarli con 

tecniche più evolutive; 

4. Costruzione di un nuovo stabilimento: la progettazione di un nuovo stabilimento, 

rappresenta la categoria che include la maggior parte dei problemi di layout. Il 

responsabile del layout deve anzitutto disporre le unità relative al processo produttivo 

vero e proprio. Va poi analizzata la disposizione dei servizi ausiliari indispensabili alla 

vita dello stabilimento e definito l’edificio destinato a contenere gli impianti produttivi 

in modo da rendere più agevole possibile la collocazione delle unità produttive 4 . 

Teoricamente, non è possibile stabilire o individuare dei legami tra le cause, già elencate, 

da cui nascono i problemi di layout e le categorie di problemi come qui descritte. In 

pratica, tuttavia, si evince che esistono dei rapporti di causa ed effetto (Fig. 9.2). 

Se si deve effettuare la stesura del layout di uno stabilimento, si devono considerare anche 

vari vincoli di progettazione dove per vincolo si intende ciò che impone una direttiva non 

modificabile 5 . I vincoli più comuni sono legati a: 

4 Il problema della dislocazione dei reparti è decisamente più assillante quando l’edificio è già esistente e gli impianti 

devono essere inseriti e dislocati entro vincoli volumetrici e planimetrici prestabiliti. 

5 I vincoli qui discussi sono pertanto da considerarsi come possibili e non sempre esistenti. 

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Rev. 1.2 

a) Piano Regolatore. I vincoli normalmente riguardano: 

1. distanze del fabbricato da confini, strade ed altri fabbricati; 

2. occupazione parziale del terreno a disposizione con fabbricati e destinazione della 

parte restante alla viabilità interna, all’area verde, al parcheggio; 

3. cubatura massima ammissibile del fabbricato in rapporto alla superficie occupata; 

4. altezza massima ammissibile del fabbricato. 

b) Terreno. Generati dalla: 

1. morfologia dell’area da occupare; 

2. natura geologica del fondo; 

3. natura geometrica del fondo; 

4. presenza naturale o artificiale di impedimenti inamovibili. [1] 

Cause e soluzioni che si presentano molto frequentemente 

Cause e soluzioni che si presentano meno frequentemente 

Cause e soluzioni che si presentano occasionalmente 

Cause e soluzioni che si presentano molto raramente (Nessuna linea) 

Mod. di 

progetto 

Nuovi 

prodotti 

Variazione 

della 

domanda 

Attrezzat. 

Obsolesc. 

Mancanza 

di manod. 

Ridim. 

del 

mercato 

Riduz. 

dei costi 

Costruzione di un 

nuovo 

stabilimento 

Spostamento 

dell’impianto 

esistente 

Riorganizzazione 

del layout 

Modifiche minori 



Fig. 9.2: Schema grafico di interdipendenza fra le categorie di soluzioni possibili in 

problemi di layout e le situazioni che li provocano 

c) Condizioni ambientali. Possono influenzare le strutture del fabbricato in funzione: 

1. della forza dei venti e della loro direzione predominante; 

2. della intensità delle precipitazioni (acqua, neve); 

3. della temperatura massima e minima; 

216



Rev. 1.2 

4. del grado di umidità; 

5. della intensità della luce solare e dell’esposizione del fabbricato ad essa; 

6. della possibilità di contaminazione dell’atmosfera da parte di agenti artificiali (smog, 

fumi, gas) o di agenti naturali (sabbia, polvere, insetti). [1] 

In genere i vincoli di struttura e quelli di natura economica sono strettamente collegati in 

quanto i secondi generano i primi ed è estremamente importante conoscerli in quanto i 

vincoli di struttura possono condizionare l’altezza del fabbricato, la larghezza della maglia, 

la resistenza della copertura. 

Particolari vincoli alla struttura del fabbricato possono essere conseguenti a norme 

particolari fatte rispettare da Enti preposti, in particolare dai VV.FF. (fabbricati antisismici, 

fabbricati antincendio). 

Anche per quanto concerne l’organizzazione della superficie si ritiene di dover parlare di 

vincoli. Organizzare la superficie secondo criteri di flessibilità significa che al variare delle 

diverse condizioni produttive, il layout può adattarsi facilmente alle nuove esigenze che si 

vengono a creare, senza eccessivi costi di modifica. Quando prevalgono le esigenze di 

flessibilità i criteri organizzativi non devono trascurare: 

1. la preferenza a mezzi di trasporto che non impegnino stabilmente il suolo o la 

copertura; 

2. l’eliminazione, al limite del possibile, di fondazioni profonde per singoli macchinari; 

3. lo svincolo della disposizione dei macchinari alla luce naturale; 

4. la facilità di collegamento e scollegamento dei macchinari agli impianti; 

5. la disposizione in aree meno toccate dalle esigenze di flessibilità dei reparti costituiti 

da macchinari o impianti molto ingombranti o difficili da spostare; 

6. la preferenza per fabbricati a grande maglia. 

Lo studio del layout dovrà prevedere, inoltre, i lati del fabbricato dai quali dovrà avere 

origine un eventuale ampliamento oltre che tenere conto della disposizione degli uffici, 

servizi, magazzini e reparti produttivi in modo che l’ampliamento non porti a fratture o 

ristrutturazione del layout. 



217



Rev. 1.2 

Il flusso del materiale, d’altra parte, condiziona il layout in quanto obbliga a tener conto dei 

collegamenti: 

1. fra reparti produttivi e magazzini; 

2. fra reparti produttivi e servizi; 

3. fra officina ed uffici; 

ed impone scelte fondamentali quali: 

1. layout per processo; 

2. layout per prodotto. 

Analogamente, eventuali vincoli di forma nascono dalla conoscenza: 

1. dei tipi di macchinario da inserire nell’ufficio; 

2. del ciclo tecnologico che i prodotti devono subire nel corso della loro trasformazione; 

3. della predominanza di lavorazioni per processo o di lavorazioni per prodotto. 

Anche le esigenze del personale possono indurre a modificare sostanzialmente la struttura e 

l’organizzazione interna del fabbricato: 

1. scelta di una atmosfera naturale o artificiale; 

2. scelta della luce naturale od artificiale; 

3. disposizione dei reparti rumorosi o polverosi; 

4. disposizione delle vie di uscita e di entrata; 

5. dislocazione dei servizi e degli uffici. [1] 

9.7 Forma, struttura ed organizzazione del fabbricato 

L’elenco dei vincoli di progettazione e di organizzazione permettono di avere utili 

informazioni per alcune dimensioni fondamentali del fabbricato (altezza, larghezza, pianta 

orizzontale, profilo verticale, ecc…) ed obbligano nel contempo ad effettuare le prime scelte 

fondamentali nella organizzazione dello stabilimento (disposizione dei magazzini, degli 

uffici e dei servizi del personale, direzioni di ampliamento). 



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Rev. 1.2 

Per quel che concerne la forma è da preferirsi quella parallelepipeda in quanto permette di 

avere maggiori possibilità di saturazione del volume a meno di ulteriori esigenze particolari. 

È da preferirsi una pianta rettangolare o quadrata per la possibilità di una buona saturazione 

della superficie essendo la maggior parte degli elementi che costituiscono il contenuto di un 

fabbricato solitamente a pianta rettangolare, mentre la struttura può essere in ferro o in 

cemento armato. La prima è caratterizzata da una maggior leggerezza del fabbricato, una 

maggiore velocità di montaggio e migliori capacità di assorbimento delle deformazioni. La 

seconda presenta migliore resistenza al fuoco e minore costo di manutenzione. 

La scelta della disposizione dei magazzini è legata al flusso del materiale. Il magazzino 

materie prime, o semilavorati esterni, deve solitamente precedere i reparti produttivi, mentre 

il magazzino prodotti finiti deve seguire i suddetti reparti. Il flusso può avere tre varianti 

fondamentali: 

1. flusso lineare; 

2. flusso ad angolo retto; 

3. flusso circolare. 

I 

P 

F 

I 

P 

F 

P 

I 

F 

P 

I 

P 

I 

F 

P 

F 

I = Magazzini materiali in arrivo 

P = Reparti produttivi 

F = Magazzini prodotti finiti 

= Direzione ampliamento 

Fig. 9.3: Disposizione magazzini e aree produttive in previsione di un possibile ampliamento 

Qualora il fabbricato dovesse prevedere un’area da destinare agli uffici, si possono 

prevedere tre varianti: uffici staccati dal fabbricato dell’officina, uffici addossati al 

fabbricato dell’officina, uffici incorporati al fabbricato dell’officina. Per quel che concerne i 



219



Rev. 1.2 

servizi per il personale si individuano aree destinate a spogliatoio, aree destinate a mensa e 

aree destinate a servizi igienici: in particolare sarebbe opportuno prevedere una mensa 

staccata dall’officina, spogliatoi addossati all’officina e servizi igienici incorporati 

all’officina. 

Le direzioni di ampliamento possono essere condizionate da vincoli esterni e vincoli 

interni. Fra i vincoli esterni oltre a quelli derivati dalla morfologia del terreno, dalla 

presenza di impedimenti naturali od artificiali e dai limiti di proprietà, sono da considerare 

anche quelli derivanti dalla disposizione degli uffici e dei servizi per il personale mentre 

vincoli interni sono generalmente originati dalla disposizione del magazzino o da particolari 

impedimenti dovuti ad impianti di dimensioni considerevoli. 

9.8 Obiettivi dello studio del layout 

Se si considera una definizione molto generica, si può sostenere che il layout ottimale è 

quello che consente di soddisfare nel miglior modo possibile le esigenze di tutti gli 

interessati, cioè la direzione dell’azienda, i suoi dipendenti ed i suoi azionisti. Gli obiettivi 

principali di un buon layout possono essere così elencati: 

1. Facilitazione del processo produttivo attraverso il coordinamento della successione 

delle operazioni. 

È, forse, il principale obiettivo di un buon layout. In particolare, la facilitazione dipende 

essenzialmente dai seguenti fattori: 

• la disposizione degli impianti deve assicurare il massimo grado di utilizzazione. 

Gli impianti ed il macchinario più costosi devono essere disposti in maniera tale 

da permettere l’utilizzazione in più turni. I sistemi di trasporto dei materiali 

devono essere disponibili per poter servire varie linee di distribuzione; 

• la riduzione al minimo i ritardi dei produzione e degli eccessi di scorte con un 

opportuno bilanciamento delle linee di produzione. Lo spazio disponibile nei 

reparti di lavorazione deve tener conto della opportunità di non creare congestioni 

di materiale; 



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Rev. 1.2 

• la considerazione di esigenze di manutenzione del macchinario che deve essere 

disposto in modo da rendere le operazioni di manutenzione ordinaria quanto più 

spedite e semplici; 

• favorire l’incremento di produttività. Ottenere un maggior volume di produzione 

in pari o minor tempo di lavorazione per unità di prodotto, sono termini che si 

traducono in manifesti vantaggi economici per l’impresa. 

2. Minimizzazione del costo dei trasporti, sempre attraverso un attento esame dei flussi 

dei materiali e una scelta accurata dei mezzi destinati a tale scopo. 

La maggior parte degli stabilimenti sono organizzati in modo che i pezzi in lavorazione 

passino direttamente da una macchina alla successiva. In questo modo i trasporti di 

materiale sono stati ridotti al minimo. Con l’impiego delle macchine transfer, primo 

stadio di automazione, è stata eliminata la necessità di effettuare spostamenti manuali nel 

corso delle varie operazioni che la macchina può effettuare. Vi sono molte situazioni 

tuttavia, in cui i trasporti manuali sono ancora i più economici e quindi convenienti. 

Anche in questi casi il layout va curato adeguatamente poiché la riduzione della distanza 

di trasporto ha un effettivo economico significato. 

3. Mantenimento di una giusta flessibilità delle installazioni tenendo conto sia 

della necessità di futuri ampliamenti sia di modifiche nel ciclo di produzione. 

4. Riduzione degli investimenti attraverso un attento impiego delle varie 

apparecchiature. 

Gli investimenti di capitale in macchinario e impianti possono essere anche contenuti 

grazie a un buon layout. La disposizione di un tornio, per esempio, può permettere un 

utilizzo conveniente in due o più diversi processi produttivi, in tal modo si può evitare 

l’acquisto di un altro tornio. Nella stesura di un nuovo processo di produzione si deve 

tener conto dei tempi morti riscontrati nelle lavorazioni già in atto. Problemi di tal 

genere riguardano, soprattutto, la stesura dei cicli di lavorazione, ma la loro 

realizzazione può essere facilitata in sede di layout. 



221



Rev. 1.2 

5. Impiego economico dell’area a disposizione. 

Per utilizzare correttamente lo spazio è necessario considerare le esigenze non soltanto 

delle aree di produzione e di immagazzinamento ma anche di quelle destinate ai servizi ed 

ai reparti ausiliari. La disorganizzazione dei magazzini, l’eccessiva ristrettezza delle aree di 

produzione o la presenza di zone morte, sono tutti gravi sintomi di insoddisfacente 

utilizzazione dello spazio. Il costo dello spazio, in questo senso, varia sensibilmente da 

stabilimento a stabilimento e può essere calcolato accuratamente (€/m 2 ). 

6. Razionale organizzazione dell’utilizzo della manodopera riducendo le operazioni 

eccessivamente faticose, per motivi sociali e per un maggior sviluppo della 

produzione. 

Un buon layout, naturalmente, non garantisce l’utilizzazione efficace della manodopera, 

ma ne è condizione e stimolo. A questo proposito dovrebbero essere tenute presenti le 

seguenti considerazioni: 

• Utilizzazione diretta: un layout inadeguato può causare gravi sperperi nel processo di 

produzione. Molte ore di lavoro possono andare perdute a causa di eccessive distanze 

tra il luogo di lavoro e i punti di rifornimento di attrezzi e materiali. Ovviamente, lo 

studio dei metodi ed un opportuno bilanciamento delle linee di produzione può 

contribuire all’abbattimento dei tempi improduttivi; 

• Utilizzazione indiretta: un’opportuna progettazione dello stabilimento può 

sensibilmente ridurre i costi di manutenzione. Molte operazioni possono essere rese 

più facili e spedite grazie a un buon layout. Così, la pulizia delle macchine e dei 

pavimenti può essere facilitata usando attrezzature opportune; 

7. Potenziamento, ovunque sia possibile, dell’impiego di apparecchiature ad alto 

livello di automazione utilizzando l’uomo come supervisore. 

8. Miglioramento delle condizioni di sicurezza e di comfort con il miglior 

isolamento da fattori nocivi (rumori, vibrazioni, esalazioni). 



222



Rev. 1.2 

Numerosi fattori devono essere considerati a tal proposito in sede di progettazione del 

layout come: la comoda disponibilità degli utensili ed il facile accesso ai materiali, 

l’eliminazione dei rumori fastidiosi tramite opportuni isolamenti acustici, il 

riscaldamento, la ventilazione, l’illuminazione, l’eliminazione dell’umidità e della 

polvere. Una attenta considerazione deve essere prestata, particolarmente, ai criteri di 

sicurezza sul lavoro. I criteri antinfortunistici devono essere sempre osservati e 

rigorosamente applicati in ogni buon layout. 

Sono tanti i fattori da tenere in considerazione oltre a quelli su menzionati ( studio del flusso 

di materiale pianificato, percorsi e disposizioni sufficientemente lineari, edifici costruiti 

rispettando un piano organico preordinato, tempo di produzione stabile e facilmente 

determinabile, ridotte quantità di materiale nel ciclo di lavorazione, ecc…) il che testimonia la 

complessità dell’argomento trattato, tenendo conto anche del fatto che i criteri per la 

definizione di un corretto layout investono anche tutti gli aspetti dell’organizzazione della 

produzione. 

9.9 I principali tipi di layout 

In generale si possono classificare i layout in sei categorie: 

1. layout a punto fisso; 

2. layout per processo (disposizione funzionale); 

3. layout per prodotti (disposizione in linea); 

4. layout per celle; 

5. layout ad U; 

6. layout ibridi; 

e sono applicati sia ai cicli di fabbricazione sia di montaggio. 

a) Layout a punto fisso 

Nel layout a punto fisso i materiali, o il componente principale del prodotto, rimangono in una 

posizione prefissata dello stabilimento e gli attrezzi, i macchinari ed il personale 

confluiscono verso tale posizione. Il lavoro artigianale precedente alla rivoluzione 



223



Rev. 1.2 

industriale era quasi sempre fondato su questo tipo di layout: l’artigiano lavorava sul 

suo banco e tutti i materiali e gli attrezzi venivano portati, man mano che se ne 

presentava la necessità, sul banco stesso. Il prodotto veniva completato senza che 

l’ossatura principale venisse mai spostata dalla sua posizione iniziale. Da allora 

macchine ed impianti si sono ingigantiti e differenziati; oggi è molto più facile 

spostare i materiali, anche se di mole rilevante verso i vari centri di lavorazione che 

non viceversa. 

Montaggio 

Foratura 

Saldatura 

Verniciatura 

Molatura 

Controllo 

Fig. 9.4: Layout a punto fisso 

Il campo delle costruzioni costituisce un buon esempio di layout di questo tipo, cosi come 

quello della fabbricazione di articoli di non facile movimentazione, quali aerei e 

locomotive. 

Il layout a punto fisso può comunque trovare applicazioni attuali per attività di 

montaggio, anche nell’intento di attribuire a ogni postazione di montaggio un numero di 

operazioni sufficientemente elevata per assicurare da una parte un certo “ampliamento 

della mansione” dell’operatore e dall’altra consentire che il prodotto che viene 

montato nella postazione raggiunga un sufficiente grado di compiutezza. 



224



Rev. 1.2 

b) Layout per processo (job shop layout funzionale, o produzione per 

reparti). 

Il layout per processo riunisce in un unico reparto tutte le lavorazioni dello stesso 

tipo, in modo da avere, ad esempio, tutti i torni riuniti in un reparto, tutte le frese in un 

altro e così via. Prodotti anche molto diversi si trovano perciò momentaneamente 

negli stessi reparti per essere sottoposti a lavorazioni analoghe. 

In questo tipo di sistema di produzione, ogni unità di lavoro, o ordine di lavorazione, 

costituito da un unico pezzo o da un lotto, richiede l’esecuzione di una serie di operazioni 

da parte di un gruppo di centri di lavoro seguendo una sequenza preassegnata (ciclo 

tecnologico) che può anche ammettere alternative. In queste organizzazioni produttive la 

varietà dei cicli da realizzare è tale che l’unica forma di orientamento possibile è quella di 

aggregare i macchinari in reparti omogenei per tipo di lavorazione realizzabile. 

TORNI 

FRESE 

A 

MAGAZZINO GREZZO 

B 

ACCETTAZIONE 

TRAPANI 

CONTROLLO 

SPIANATRICI 

SPEDIZIONE 

RETTIFICHE 

MAGAZZINO 

FINITO 

MONTAGGIO FINALE 

Fig. 9.5: Disposizione funzionale 

I flussi produttivi tendono ad essere più intrecciati passando da job shop impiegati per 

produzioni ripetitive (cicli con qualche interferenza) all’impiego in produzioni su 

commesse singole dove possono essere presenti cicli con sensibili interferenze. La 

creazione di reparti dotati di omogeneità tecnologica, oltre a facilitare lo scambio di 

competenze fra operatori ed una facilitazione nell’operazione di supervisione, mette a 

disposizione una potenzialità produttiva a tutto vantaggio di una maggiore flessibilità 

operativa. Inoltre, il raggruppamento delle persone che ricoprono funzioni simili può 



225



Rev. 1.2 

creare un clima di supporto e di solidarietà reciproca. I layout funzionali generalmente 

sono associati al metodo di produzione intermittente (job). Tuttavia tali layout presentano 

un inconveniente sostanziale: allontanano fornitore e cliente. 

Fig. 9.6: Altri esempi di disposizione funzionale 

c) Layout per linea di prodotto 

Questo tipo di Layout, caratteristico delle produzioni in grandi serie (industrie 

automobilistiche) è ben noto: in esso ogni area dello stabilimento è destinata alla 

produzione di un solo prodotto. Il prodotto è standardizzato e, per giustificare questo tipo 

di layout, deve essere costruito in grandi quantità. 

Nel layout per prodotto (o flow shop, layout in linea), il macchinario è disposto nell’ordine 

in cui viene utilizzato nel ciclo di lavorazione; le materie prime arrivano ad un estremo 

dell’area di fabbricazione e passano da un’operazione all’altra (tenendo presente la 

minimizzazione dei tempi di trasporto) fino all’altro estremo, da cui esce il prodotto finito. 

Spesso il layout per linea di prodotto richiede investimenti consistenti per mettere in linea 

l’attrezzatura ed organizzare le infrastrutture lungo il flusso, con il pericolo di una perdita 

notevole se il volume del prodotto cala. L’inconveniente principale del layout per linea di 



226



Rev. 1.2 

prodotto risiede, tuttavia, nella sua gestione: se i dipendenti lungo una linea di flusso possono 

svolgere solo piccoli lavori saltuari, non si sentiranno coinvolti nella realizzazione del prodotto 

e non saranno soddisfatti. Con la preparazione interfunzionale e la rotazione delle mansioni 

nelle celle a flusso flessibile di prodotto questi problemi spariscono. 

ACCETTAZIONE 

MAGAZZINO GREZZO 

A 

B 

TORNIO 

SPIANATRICE 

FRESA 

TRAPANO 

TRAPANO 

FRESA 

TRAPANO 

RETTIFICA 

CONTROLLO 

TORNIO 

FRESA 

CONTROLLO 

MAGAZZINO 

FINITO 

SPEDIZIONE 

MONTAGGIO FINALE 

Fig. 9.7: Layout per prodotto (disposizione in linea – flowshop) 

d) Layout a celle e Group Technology 

Nel layout a celle l’idea è quella di organizzare la forza-lavoro, le stazioni di lavoro e le 

attrezzature in celle di lavorazione che si occupino di famiglie di beni o servizi con percorsi 

simili. Le celle rendono di più se si opera tenendo presente alcuni concetti complementari: la 

progettazione di prodotti con il maggior numero possibile di caratteristiche comuni, il 

posizionamento all’interno della cella dei dati e degli accessori di uso frequente e la 

formazione interfunzionale degli operatori. Un layout a celle è simile ad un layout per linea 

di prodotto, anche se in genere in quest’ultimo caso si gestisce solo uno o al più qualche 

prodotto invece di un’intera famiglia. 

Le celle costituiscono spesso un obiettivo ed un risultato per le imprese che decidono di 

superare il layout funzionale. Ad esempio, un’impresa può raggruppare progettazione, 

preventivazione ed acquisti in celle riposizionando acquisitori e contabili vicino ai progettisti. 

Secondo una recente statistica più del 50% di tutti gli articoli e particolari, fabbricati 

dall’industria meccanica europea, vengono prodotti in quantità inferiori ai 10 esemplari, 

poiché contemporaneamente si assiste ad un ampliamento del mix produttivo per esigenze 

di mercato. Per non cadere nel caso tradizionale di compresenza di linee a bassa 



227



Rev. 1.2 

potenzialità e elevato numero di reparti produttivi, si può oggi ricorrere all’automazione 

industriale per realizzare linee flessibili di fabbricazione, dette FMS (Flexible 

Manufacturing System), o di assemblaggio, dette FAS (Flexible Assembling System), 

ciascuna dedicata non a un singolo modello ma a una famiglia di più modelli simili, in 

modo da ottenere una sufficiente numerosità di pezzi e quindi una potenzialità della linea 

adeguata ed economicamente conveniente. 

Per aumentare la potenzialità della linea è necessario, dunque, ricorrere alla 

standardizzazione, sia del progetto che delle lavorazioni, e al raggruppamento dei pezzi 

simili in famiglie, dal punto di vista morfologico e tecnologico, per le quali si possano 

adottare metodi e/o mezzi di fabbricazione più efficienti e tipici della produzione in lotti o 

della fabbricazione in serie. 

Questa metodologia, denominata Group Technology (Tecnologia di Gruppo) può essere 

definita come: “approccio alla standardizzazione di prodotto e processo orientato alla 

riorganizzazione dei mezzi tecnico-produttivi per prodotto anziché per processo e dunque 

all’ottenimento di maggiore efficienza produttiva, pur senza rinunciare in modo 

sostanziale alla grande flessibilità tipica dei sistemi Job-Shop”. 

Essa si articola nella seguente serie d’attività: 

• razionalizzazione del progetto; si effettua con una classificazione sistematica dei 

pezzi (con un codice che esprime le caratteristiche morfologiche e tecnologiche dei 

pezzi), e con una razionalizzazione e standardizzazione dei progetti e dei disegni 

costruttivi. Tende alla riduzione del numero dei particolari e alla unificazione 

nell’ambito dei rimanenti; 

• razionalizzazione del ciclo tecnologico; la razionalizzazione e standardizzazione dei 

cicli tecnologici tende ad elaborare una volta per tutte un ciclo standard per ogni 

famiglia di pezzi, così, a parità di sequenza operativa e di metodi di produzione, 

variano solo i dati numerici del ciclo (per esempio quelli che individuano le 

dimensioni dei pezzi). Inoltre si raggruppano i pezzi simili in famiglie destinate ad 

un ciclo di fabbricazione non solo identico, ma da effettuarsi in comune; 

• razionalizzazione del processo di fabbricazione e del layout dei mezzi di 

produzione; si può ottenere con la fabbricazione per famiglie senza modifica del 



228



Rev. 1.2 

consueto layout funzionale (o per reparti) dell’officina; ciò comporta l’adozione di 

macchine universali di gruppo per cicli di lavorazione che spesso si completano su 

una sola macchina; in alternativa, con la fabbricazione per famiglie e la 

riorganizzazione del layout dell’officina, si raggruppano i mezzi produttivi in celle 

di lavorazione (Fig. 9.8) autosufficienti alla lavorazione di determinate famiglie o, 

ancora, con la realizzazione, per ogni famiglia di pezzi, di una vera e propria linea di 

produzione costituita di più macchine e/o celle di fabbricazione flessibili disposte 

nella sequenza della loro utilizzazione e collegate da un sistema di trasporto 

automatico. Si perviene in questo ultimo caso a sistemi FMS e FAS e ad un layout 

per famiglia di prodotti simili analogo al layout per prodotto. 

MP 

A 

B 

Celle G.T. 

C 

D 

E 

F 

G H PF 

Fig. 9.8: Layout Group Technology 

I processi di riprogettazione di prodotto e di processo orientati all’approccio Group 

Technology richiedono la codifica e l’elaborazione di una grande mole di informazioni 

relative alle parti in oggetto. Tali informazioni possono essere catalogate nelle seguenti 

quattro classi: 

• Anagrafica parti. È costituita dalla lista delle parti considerate. Per ciascuna di esse 

vengono descritte e codificate le caratteristiche morfologiche rilevanti. 



229



Rev. 1.2 

• Anagrafica risorse di produzione. È costituita dalla lista di tutti i mezzi di 

produzione, elencati per categoria. Per ciascuna categoria di risorse vengono indicati 

i tipi esistenti (ad es. categoria macchine, tipi: frese, torni, trapani). 

• Cicli di produzione. Per ciascuna parte considerata viene dettagliata la lista delle 

operazioni necessarie alla realizzazione, nella sequenza di esecuzione. Per ciascuna 

operazione vengono descritte tutte le risorse produttive richieste ed i tempi tecnici di 

set-up e produzione di un’unità. 

• Volumi di produzione. Per ciascuna parte vengono dettagliati i volumi produttivi 

medi su un periodo temporale sufficientemente lungo per risultare significativo. A 

tale scopo si possono utilizzare informazioni consuntive (dall’archivio ordini di 

produzione) o revisionali (dall’esplosione del piano annuale a budget). 

Le macchine raggruppate in una stessa cella di lavorazione devono essere in grado di 

fabbricare il componente virtuale caratteristico di ciascuna famiglia di parti. 

Il componente virtuale si ottiene associando ad un solo componente ipotetico tutti gli 

attributi relativi alle singole parti che appartengono ad una famiglia. 

Nella Fig. 9.9 è illustrato il componente virtuale ottenuto dalla “composizione” dei due 

prodotti simili A e B facenti parte della famiglia “F” di parti. Ogni elemento della famiglia 

“F” può essere fabbricato sottraendo una o più operazioni al ciclo di lavorazione del 

componente virtuale “V”. In tal senso le macchine riunite nella cella di lavorazione della 

famiglia “F” di parti devono essere in grado di eseguire tutte le operazioni previste nel 

ciclo di lavoro di V. Dunque, se a partire da un disco pieno si vuole ottenere il prodotto A, 

si deve programmare il ciclo di lavorazione sulla macchina foratrice in modo tale che essa 

esegua solo una parte del ciclo virtuale, cioè la foratura al centro e non quelle laterali. In 

modo analogo si può ottenere la realizzazione del prodotto B eliminando la fase di foratura 

centrale e lasciando inalterate quelle di foratura laterale. 



230



Prodotto A Prodotto 

Rev. 1.2 

B Componente Virtuale V 

Fig. 9.9: Dal prodotto reale a quello virtuale 

Sebbene i vantaggi d’impiego della Group Technology appaiano senza dubbio numerosi, 

l’impiego di tale tecnologia non ha ancora trovato piena affermazione. Le ragioni sono 

molteplici. Innanzitutto si devono ricordare le difficoltà che si incontrano nel modificare 

layout convenzionali in layout congruenti con l’organizzazione del lavoro considerata, in 

secondo luogo esiste il problema di identificare gli elementi da includere in ciascuna 

famiglia. Tale raggruppamento risulta in genere difficile e dispendioso. Infine, 

l’introduzione di nuove procedure di lavoro trova un’inevitabile resistenza da parte degli 

addetti, abituati a svolgere per anni la loro attività in maniera diversa. 

Dei vantaggi di cui si è detto, ricordiamo quelli nell’area di disegno e progettazione dei 

prodotti 6 , movimentazione interna dei materiali, programmazione e controllo della 

produzione, utilizzazione dei macchinari e delle attrezzature, gratificazione della 

manodopera. L’impiego delle Tecnologie di Gruppo risulta vantaggioso anche in sede di 

valutazione preventiva dei costi di fabbricazione di un prodotto. Esso riduce, infine, 

almeno del 20-30% il numero di disegni presenti negli archivi tecnici aziendali, 

contribuendo a contenere il problema della gestione della documentazione tecnica 

aziendale. Va anche segnalato che l’organizzazione della produzione secondo tale 

approccio riduce sensibilmente (oltre il 60%) i tempi di attrezzaggio delle macchine 7 . I 

trasferimenti di parti risultano ridotti: queste non devono essere trasportate in aree fra loro 

lontane per subire alcune fasi del processo di lavorazione, così come accade in 

un’organizzazione del lavoro di tipo convenzionale. La programmazione operativa della 

produzione è anch’essa semplificata, infatti il raggruppamento delle parti in famiglie di 

6 Nell’area della progettazione del prodotto e dello sviluppo degli elaborati grafici, il ricorso ad un criterio di codifica e 

di classificazione delle parti agevola l’impiego di componenti standard, riduce i tempi di progettazione e di disegno, 

favorisce una gestione della produzione assistita e/o integrata dal calcolatore (CAM e/o CIM). 

7 Infatti, operando in base a tale organizzazione, le macchine producono sempre parti simili cosicché le modifiche o le 

sostituzioni di utensili e di attrezzi risultano abbastanza contenute. 

231 





Rev. 1.2 

componenti riduce il numero di job la cui lavorazione deve essere schedulata e, parimenti, 

il raggruppamento delle macchine in celle di lavorazione riduce il numero di stazioni di 

lavorazione che devono essere prese in considerazione. La riduzione del flusso di parti 

movimentate insieme alla riduzione dei tempi di attrezzaggio delle macchine, fa sì che 

diminuiscano sensibilmente le giacenze di componenti in corso di lavorazione. 

La Tecnologia di Gruppo, inoltre, consente spesso di affidare tutte le operazioni che 

conducono dalla materia prima al prodotto finito ad un ristretto numero di operai. In siffatte 

condizioni ciascun addetto ha una chiara e completa visione del suo personale contributo 

alla produzione risultandone arricchito il livello di qualità del prodotto. 

e) Layout ad U 

La caratteristica principale delle linee produttive e delle celle di lavoro è la vicinanza tra 

le stazioni di lavoro e l’accelerazione del flusso con limitazione della coda massima nel 

corso delle lavorazioni. Di solito, per avere risultati ancora migliori, le stazioni vengono 

disposte secondo un percorso ad U. 



232



Rev. 1.2 

Fig. 9.10: Layout ad U 

Un layout ad U assicura almeno sei vantaggi alle celle o alle linee: 

• Personale flessibile e bilanciato. La forma ad U permette ad un solo dipendente di 

occuparsi di più stazioni di lavoro adiacenti o poste sui due rami opposti della U. 

Esistono inoltre più possibilità di bilanciare il lavoro del personale: al crescere della 

domanda si può incrementare la forza-lavoro fino ad avere un dipendente per ogni 

stazione della cella 8 . 

• Lavoro di gruppo. Aggregando tutti gli operatori si favoriscono il lavoro di gruppo e 

la risoluzione dei problemi in collaborazione. I rallentamenti e le interruzioni si 

trasmettono velocemente per tutta la cella ed i membri della cella stessa formano un 

gruppo naturale a cui compete la risoluzione collettiva dei problemi e la rimessa in 

moto del processo. 

• Rilavorazione. Quando si verifica un errore, la prassi comune è quella di inviare il 

cliente presso il dipartimento reclami o l’articolo presso un gruppo apposito di 

rilavorazione. Tuttavia, un punto fermo della gestione della qualità totale riguarda la 

qualità alla fonte e quindi la correzione degli errori nel punto esatto in cui vengono 

commessi. Il layout proposto facilita tale approccio. 

• Tragitti. Una linea di produzione dritta e lunga complica gli spostamenti di 

dipendenti, clienti, veicoli e forniture. 

• Distribuzione del lavoro e delle attrezzature. Poiché tutte le stazioni di una U 

sono immediatamente accessibili a partire dal centro, la distribuzione dei materiali, 

delle parti, delle schede di istruzione e così via risulta facilitata. Nelle celle senza 

personale un robot centrale distribuisce il lavoro, gli utensili ed esegue le operazioni 

di assemblaggio. 

• Collegamento con altri layout ad U. La forma ad U offre molte opportunità di 

collegamento fra le celle dei produttori e dei clienti. La Fig. 9.11 mostra un sistema a 

celle collegate, tutte a forma di U, adibite alla fabbricazione, subassemblaggio e 

assemblaggio finale. In un sistema ben bilanciato le celle di fabbricazione dovrebbero 

8 Nel caso proposto, la linea può essere mantenuta in funzione da un minimo di una persona ad un massimo di otto 

persone. Si noti, inoltre, che i cartellini kanban collegano ogni stazione alla rispettiva stazione “cliente”. 



233



Rev. 1.2 

avere lo stesso grado di flessibilità in termini di variabilità del mix di produzione e 

dei volumi di produzione delle celle di subassemblaggio e di assemblaggio. È 

interessante osservare che non ci sono dipartimenti funzionali nello schema 

organizzativo parziale posto al di sopra del diagramma di layout. La gerarchia 

gestionale è di tipo cellulare per meglio sovrapporsi alle strutture del layout. 

Ci sono casi in cui i vantaggi della disposizione ad U non possono essere pienamente 

sfruttati. Ad esempio, nel caso in cui vi sia un elevato grado di automatizzazione e solo 

poche parti o pochi attrezzi vengano trattati manualmente, i benefici del lavoro di gruppo 

sono assenti. Per una linea di lavorazione di lastre di acciaio, alluminio, vetro, ecc., il 

tracciato ideale è quello completamente dritto perché l’assenza di cambi di direzione 

semplifica il trasferimento del materiale in lavorazione da una macchina a quella successiva. 

f) Layout ibridi 

Fig. 9.11: Collegamento fra più layout ad U 

I layout ibridi sono molto comuni, se non addirittura la norma. Un ristorante che offre un 

pranzo a buffet alla domenica ne è un esempio (Fig. 9.12). Il cliente può scegliere di servirsi 

al buffet o di restare seduto ed ordinare alla carta. Un cliente che entra in un ristorante può 

essere visto come materia prima, mentre un cliente che esce costituisce un prodotto finito. La 

produzione consiste nella trasformazione di un cliente affamato in uno sazio. Il ristorante 



234



Rev. 1.2 

assiste due tipi di clienti con due tipi di layout della struttura. Il cliente al buffet utilizza un 

layout per linea di prodotti o a celle: si tratta di una linea di flusso. Il cliente alla carta riceve 

il servizio con un layout a postazioni fisse. 

Una struttura con layout ibridi comporta, rispetto ad una struttura con un unico layout, 

maggiori difficoltà di progettazione, costi di allestimento più elevati e maggiori problemi 

di manutenzione. In compenso è quasi sempre impegnata grazie ad una maggior varietà 

di prodotti o servizi che si adattano ad una classe più estesa di potenziali clienti. 

Fig. 9.12: Layout misto 

9.10 Caratteristiche dei tipi di layout 

Di seguito sono elencati otto fattori distintivi relativi alle risorse operative per ciascun tipo 

di layout. 

1. Organizzazione delle strutture: è indicativo delle principali differenze tra i tipi di 

layout, peraltro già analizzate. 

2. Tipo di produzione: il layout funzionale domina nella produzione intermittente e a 

lotti, il layout per linea di prodotto è tipico della produzione ripetitiva e continua. Il 

layout a celle è adatto per piccoli lotti composti anche da un solo articolo per volta di 

una data famiglia, il layout a postazioni fisse è diffuso nel campo delle costruzioni, 

dei progetti industriali e della produzione di articoli di grandi dimensioni. Il layout 



235





Rev. 1.2 

a postazioni fisse si presta anche a casi di servizi particolari come nella chirurgia, 

nella pubblicità, nell’alimentazione. 

3. Costo del layout o del re-layout: nel layout funzionale le macchine, le scrivanie e simili 

non sono strettamente legati, per cui il layout funzionale di solito non è costoso. Nel 

layout per linea di prodotto o a celle il costo è elevato se i vari impianti sono strettamente 

connessi, come in una linea automatizzata; il costo può essere moderato se la produzione 

è svolta prevalentemente con lavoro manuale. Il layout a postazioni fisse di un cantiere 

edile richiede lo stazionamento temporaneo ed aree per lo stoccaggio delle risorse 

operative che usualmente non sono costose. Per un layout a postazioni fisse adibito alla 

produzione di beni o a servizi speciali non basta la disponibilità di spazio; possono 

essere necessarie strutture opportunamente attrezzate per l’assemblaggio di un 

missile o l’allineamento di ruote di veicoli o una sala operatoria completa. Il costo del 

layout è basso se le strutture consistono in attrezzi manuali di impiego generale, ma 

può salire se occorrono un’illuminazione speciale, particolari strutture murarie di 

supporto, spazio di lavoro sotterraneo e così via. 

4. Utilizzo delle strutture: nei layout funzionali di solito le strutture sono poco sfruttate. 

Questo non è un fatto positivo, ma è quasi inevitabile perché il tipo di attività cambia 

continuamente. Un utilizzo elevato delle strutture è invece l’obiettivo che un layout 

per linea di prodotto si prefigge. I layout a postazioni fisse normalmente sono 

caratterizzati da un utilizzo discreto delle strutture, poiché i prodotti non sono molto 

diversi tra loro. 

5. Tipo delle strutture di produzione: nei layout funzionali solitamente sono presenti 

attrezzature, strumenti e mezzi di movimentazione standard e di uso generale. Vale 

la pena di investire pesantemente in strutture specializzate solo quando si lavorano 

volumi notevoli, come nel caso dei layout per linea di prodotto. Per quanto 

riguarda i layout a postazioni fisse, ci sono prodotti speciali che richiedono strutture 

specializzate, ma la maggior parte delle strutture ha carattere generale. 

6. Mezzi per i trasporti: nei layout funzionali mezzi a percorso variabile (trasporto a 

mano o su ruote) assicurano la necessaria flessibilità. Nei layout per linea di prodotto 

un sistema a percorso fisso (nastri trasportatori, ascensori) contribuisce a ridurre i 

tempi di trasporto. Nei layout a postazioni fisse si hanno mezzi di trasporto a percorso 

236



Rev. 1.2 

variabile visto che le più diverse risorse, con varie provenienze, devono arrivare nel 

medesimo luogo. 

7. Distanze di trasporto: i layout funzionali interessano aree estese, mentre nel caso di 

layout per linea di prodotto e a celle la situazione è opposta: uno degli obiettivi è 

proprio quello di ridurre le distanze ed i tempi di trasporto raggruppando le 

strutture. I layout a postazioni fisse si trovano in una posizione intermedia: il prodotto 

è fisso, ma le risorse invece di seguire percorsi fissi si spostano da diversi luoghi di 

provenienza posti a distanza normalmente non eccessiva. 

8. Livello di competenza dei dipendenti: nei layout funzionali i dipendenti devono essere 

esperti. I dipendenti destinati ai layout per linea di prodotto vengono spesso assunti 

senza particolare esperienza ed anche dopo essere diventati esperti vengono ancora 

classificati come non specializzati, perché possono essere facilmente sostituiti da 

forza- lavoro inesperta. Nei layout a postazioni fisse i dipendenti specializzati, quali 

falegnami e saldatori, lavorano spesso fianco a fianco con gli operai non specializzati. 

Questi otto fattori sono sufficienti a evidenziare la particolarità di ogni tipo di layout, anche 

se si potrebbero trattare molti altri fattori relativi alle risorse operative. 

9.11 Studio del layout 

Nuove strutture richiedono nuovi layout e quando le strutture esistenti dovessero dimostrarsi 

datate è necessario ripianificarlo. Poiché il tipo di ambiente operativo influenza il layout 

delle strutture, ne prenderemo in considerazione quattro principali: le linee di produzione 

meccanizzate, le linee di produzione basate sulla forza-lavoro, la produzione 

intermittente, o a lotti, e i servizi basati sulla manodopera. 

Nelle linee di produzione meccanizzate è indispensabile che il layout iniziale sia di 

buona qualità, visto che il riposizionamento di macchinari ingombranti e delle strutture di 

servizio relative sarebbe costoso al punto che la chiusura dell’impianto si potrebbe rivelare 

più conveniente (impianti petrolchimici, acciaierie). I produttori di motori nell’industria 

automobilistica rinnovano le linee transfer automatizzate ogni pochi anni, ma non il 

layout dei macchinari. La scelta del layout iniziale vincola la possibilità dell’impresa di 



237



Rev. 1.2 

rispondere adeguatamente a nuove esigenze della linea di produzione o della tecnologia 

negli anni a seguire. 

Le linee di assemblaggio (manuali, non robotizzate) non sono fisse come le linee 

meccanizzate, poiché gli assemblatori e i loro strumenti sono mobili. Quindi la progettazione 

del layout iniziale non è così critica e l’attenzione è volta alla modifica del layout che 

comporta costi di pianificazione, di bilanciamento della linea, di formazione e di 

riorganizzazione dei banchi di lavoro, delle strutture di magazzino, dei mezzi per il trasporto 

dei materiali e dei macchinari voluminosi. 

La produzione intermittente o a lotti richiede spesso macchinari ingombranti e supporti per 

l’immagazzinamento e la movimentazione. La modifica del layout è possibile perché 

l’attrezzatura in uso ha carattere generale, può essere suddivisa ed è movibile. 

I servizi basati sulla manodopera sono soggetti a frequenti modifiche del layout. Gli ostacoli 

fisici sono pochi; la maggior parte degli uffici può traslocare nel corso di una notte se gli 

allacciamenti telefonici possono essere rapidamente eseguiti. Approfittando del numero 

ridotto di ostacoli fisici la modifica degli uffici si focalizza soprattutto sulle persone e 

sull’ambiente di lavoro. 

9.11.1 Strumenti per la modifica del layout 

Esistono programmi di calcolo implementati su calcolatore elettronico che, partendo da una 

configurazione iniziale o dal diagramma dei rapporti fra gli spazi, aiutano il progettista 

nella generazione di diverse configurazioni e nella selezione del layout ottimale. Gli 

algoritmi esistenti possono essere suddivisi in due categorie: 

• algoritmi costruttivi che partendo dal nulla selezionano e posizionano le attività o i 

reparti fino al raggiungimento di un layout compatibile con i vincoli; 

• algoritmi migliorativi che partendo da un layout iniziale scambiano ripetutamente 

fra loro le attività (o reparti) in modo da migliorare il progetto del layout. 

Sono algoritmi costruttivi CORELAP (COmputerized REelationship LAy-out Planning) e 

ALDEP (Automated Lay-out DEsign Program) che forniscono la costruzione del layout 

sulla base dei giudizi di relazione o di vicinanza tratti dalla tabella dei rapporti fra le 



238



Rev. 1.2 

attività; sono quindi particolarmente indicati quando hanno maggiore importanza le attività 

collaterali e il cambiamento continuo delle condizioni impedisce la raccolta di dati 

numerici precisi. Il CRAFT (Computerized Relative Allocation of Facilities Technique), 

invece, si basa sulla minimizzazione di una funzione di flusso fra i reparti, avendo come 

obiettivo la minimizzazione del costo del trasporto dei materiali all’interno dello 

stabilimento 9 . Talvolta si possono eseguire più valutazioni in parallelo con metodi diversi 

al fine di confrontare i risultati. 

9.11.2 CRAFT 

Il CRAFT è un algoritmo migliorativo che ha come obiettivo la minimizzazione del costo 

di trasporto interno dei materiali. Si ipotizza che tale voce di costo sia una funzione lineare 

della distanza (misurata lungo coordinate rettangolari) tra i baricentri dei reparti presenti. 

La soluzione al problema è ricercata attraverso modifiche sequenziali di posizione dei 

reparti; lo scambio di ubicazione, però, è effettuato solo per reparti della stessa area o con 

bordi in comune 10 . 

I dati d’ingresso necessari per l’implementazione del CRAFT sono: 

• layout iniziale; 

• foglio origine-destinazione; 

• costi unitari di trasporto; 

• numero ed ubicazione dei reparti a posizione fissa. 

Note queste informazioni, si passa alla determinazione della tabella dei costi totali (che 

sono funzione delle distanze, del layout iniziale e dei viaggi tra un reparto e l’altro); poi si 

procede agli scambi, che possono essere: 

• a due vie (coppie di reparti); 

• a tre vie (tre reparti); 

9 Un input richiesto è il foglio Origine-Destinazione; il CRAFT si presta quindi ad essere utilizzato quando è 

prevalente il flusso dei materiali. 

10 Il numero massimo di reparti, che può essere gestito da questo programma, è 40 (con una superficie massima pari a 

75 unità di area). 

239 





Rev. 1.2 

• sequenze di scambi a due e/o tre vie. 

Tra tutti i possibili scambi, ovviamente, saranno selezionati solo quelli che determinano la 

miglior riduzione dei costi di trasporto. 

Se si vuole conoscere il costo di trasporto tra i reparti in un determinato orizzonte 

temporale (un giorno, una settimana, un mese, un semestre, un anno, ecc..), occorre 

dapprima definire le seguenti variabili (si supponga di utilizzare come unità di misura del 

tempo la “settimana”): 

• Z k = [n° viaggi/settimana] 

• c k = [€/m] 

• W k = c k·Z k = [€/(m·settimana)] 

• d k = distanza tra i reparti [m] 

• C k = W k·d k = c k·Z k·d k = [€/settimana] 

Con il pedice “k” si è indicata la k-sima coppia di reparti tra i quali si sta analizzando lo 

spostamento dei materiali. 

Quindi, se si vuole pervenire alla determinazione del costo totale del trasporto (C tot ) tra tutti 

i reparti tra cui vi è un flusso di materiale, si deve compiere la seguente operazione: 

∑ C 

k 

= ∑ c 

k 

⋅ Zk 

⋅ 

C = 

d con k = 1,….,n 

tot 

k k k 

Un caso applicativo del programma CRAFT 

Si valuti se è possibile ridurre i costi di trasporto all’interno di un’azienda di produzione costituita 

da quattro reparti di lavorazione, disposti come in Fig. 9.12. 



240



Rev. 1.2 

50 m 30 m 

20 m 

A 

B 

20 m 

C 

D 

40 m 40 m 

Fig. 9.12: Layout iniziale 

Distanze tra i reparti (m) 

Da 

a 

A B C D 

A - 40 25 55 

B 40 - 65 25 

C 25 65 - 40 

D 55 25 40 - 

Flussi materiali (MAG) 

Da 

a 

A B C D 

A - 2 4 4 

B 1 - 1 3 

C 2 1 - 2 

D 4 1 0 - 

Tab. 9.2: Fogli origine-destinazione 

Si assuma, inoltre, che i costi di trasporto unitari siano invarianti per tutte le coppie di 

reparti, e che ammontino ad 1 € al metro. Per esempio, riferendosi al percorso dal reparto 

“A” al reparto “B”, i dati vanno così interpretati: 

• c k = 1 €; 

• Z k = 2 viaggi/giorno, perché si devono movimentare 2 MAG al giorno, ed ogni 

MAG necessita di un viaggio (come si desume dalla definizione di MAG); 

• W k = c k·Z k = 2 €/(m·giorno); 

• d k = 40 m; 

• C k = W k·d k = 2·40 = 80 €/giorno. 

A questo punto, applicando lo stesso ragionamento alle altre coppie di reparti, si può 

procedere al calcolo della matrice dei costi totali: 



a 

241



Rev. 1.2 

€/giorno A B C D totale 

da 

A - 80 100 220 400 

B 40 - 65 75 180 

C 50 65 - 80 195 

D 220 25 0 - 245 

Totale 310 170 165 375 1020 

Tab. 9.3: Matrice costi totali 

Chiusa questa fase di acquisizione dei dati ed elaborazione dei costi totali, si procede, agli 

scambi. Si ipotizzi di scambiare il reparto “A” con quello “B”, dato che hanno un bordo in 

comune. Il nuovo layout è riportato in Fig. 9.13. Il foglio Origine-Destinazione del flusso dei 

materiali resta ovviamente inalterato, poiché è cambiata la disposizione fisica dei reparti ma non la 

natura del processo produttivo invece. Il foglio Origine-Destinazione per le distanze tra i reparti è, 

invece, riportato nella Tab. 9.4. La matrice di costi totali aggiornata è in Tab. 9.5. 

30 m 

50 m 

20 m 

B 

A 

20 m 

C 

D 

40 m 40 m 

Fig. 9.13: Layout dopo la prima modifica 

da 

a 

m A B C D 

A - 40 65 25 

B 40 - 25 55 

C 65 25 - 40 

D 25 55 40 - 

Tab. 9.4: Foglio origine-destinazione per le distanze fra i reparti aggiornato 



a 

242



Rev. 1.2 

€/giorno A B C D totale 

da 

A - 80 260 100 440 

B 40 - 25 165 230 

C 130 25 - 80 235 

D 100 55 0 - 155 

totale 270 160 285 345 1060 

Tab. 9.5: Matrice costi totali aggiornata 

Dai risultati ottenuti si evince che lo scambio tra i reparti “A” e “B” non ha sortito gli 

effetti desiderati, poiché vi è stato un aggravio dei costi di trasporto che sono passati da 

1020 € a 1060 €. Per questo motivo si deve procedere con altri scambi, finché non si 

perviene ad una soluzione migliore della disposizione iniziale. Per brevità, si riportano solo 

i risultati relativi agli scambi effettuati. 

• A con B → 1060 €; 

• A con C → 955 €; 

• A con D → 1095 €; 

• B con C → non fattibile; 

• B con D → 945 €; 

• C con D → 1040 €. 

La soluzione migliore è evidentemente lo scambio di B con D, perché ad essa corrisponde 

il costo più basso. Si noti, però, che la soluzione trovata non è la migliore in assoluto, cioè 

quella ottima, ma la migliore tra tutti gli scambi che la metodologia consente. Infatti, vi 

sono degli scambi che non possono essere presi in considerazione cui, probabilmente, 

corrisponderebbe una maggior riduzione di costo. Tale condizione dipende dal fatto che il 

CRAFT è stato realizzato soprattutto per migliorare il layout preesistente: esso non 

stravolge il layout originale, ma cerca solo di migliorarne l’efficienze con modifiche 

contenute sia dal punto di vista strutturale che economico. 

9.11.3 2 OPT 

L’algoritmo 2-OPT è un metodo migliorativo, che lavora su coppie di elementi, nel nostro 

caso reparti, ed ottimizza la funzione obiettivo individuata. 



243



Rev. 1.2 

Il metodo 2-OPT permette di individuare la migliore disposizione dei reparti o aree di un 

layout partendo da una disposizione iniziale assegnata che viene successivamente migliorata 

attraverso un procedimento di modifica delle posizioni relative dei reparti. Gli scambi 

generano variazioni della funzione obiettivo e soltanto quelli che danno una riduzione 

vengono presi in considerazione per essere adottati 11 . L’algoritmo richiede i seguenti dati di 

ingresso: 

• il layout iniziale; 

• il numero di reparti; 

• la funzione obiettivo e la tabella origine-destinazione in cui vengono indicati le 

distanze e i costi che si sostengono fra una generica coppia di reparti. 

Indichiamo i passi da seguire per la ricerca del layout : 

• Passo 1: Data la soluzione iniziale S fornita dall’utente e la funzione obiettivo z, siano m 

ed n rispettivamente le righe e le colonne della matrice delle distanze determinata con la 

tabella origine-destinazione, si imposta: 



S* = S ; z* = z ; i = 1 ; j = i + 1 =2. 

• Passo 2: Considera lo scambio di posizione tra due reparti i e j nella soluzione S. Se il 

cambiamento produce una soluzione S’ tale che la funzione obiettivo z’< z*, allora imposta 

z* = z’ ed S* = S’. Se j < m·n (dove m·n indica il numero di reparti), allora j = j + 1; 

altrimenti i = i + 1 e j = i + 1. Se i < m·n ripete il passo 2, altrimenti salta al passo 3. 

• Passo 3: Se S’ = S*, imposta S = S*, z = z*, i = 1, j = i + 1 = 2 e salta al passo 2; in caso 

contrario restituisce S* come miglior soluzione e si ferma. 

L’algoritmo procede scambiando tra loro due reparti e valutando tutte le possibili 

configurazioni ottenibili, se lo scambio è vantaggioso viene accettato, altrimenti viene 

rigettata. Sono possibili ( ⋅ n) 

in termini di risorse di calcolo. 

m ⋅ n −1 

m ⋅ scambi e questo può comportare un forte dispendio 

2 

11 Il 2-OPT è di notevole efficacia perché semplifica notevolmente la procedura di calcolo, basta considerare che per 

uno stabilimento avente cinque reparti abbiamo esattamente 5! = 120 combinazioni di reparti, contro le 5(5-1)/2 =10 

che 2OPT analizza. Molto probabilmente tra le dieci determinate non otterremo la disposizione perfetta, ma sicuramente 

dopo solo dieci passi arriviamo ad una disposizione molto valida che ha ottimizzato ampiamente la nostra funzione 

obiettivo. 

244



Rev. 1.2 

Per capirne la logica di funzionamento, si supponga di disporre di un layout iniziale con 

quattro reparti ipotizzando di conoscere la tabella origine-destinazione. 

S = 1 2 3 4 scambio tra 


i = 1 , j = 2 → 2 1 3 4 (non ottimizza la funzione obiettivo) 

i = 1 , j = 3 → 3 2 1 4 (ottimizza la funzione obiettivo) 

L’algoritmo continua assumendo S = 3 2 1 4 

S = 3 2 1 4 scambio tra i = 1 , j = 4 → 4 2 1 3 (non ottimizza la funzione obiettivo) 

S = 3 2 1 4 scambio tra i = 2 , j = 3 → 3 1 2 4 (non ottimizza la funzione obiettivo) 





L’algoritmo termina accettando una sola soluzione sulle sei totali, perché le soluzioni 

generate dopo il 2°step non migliorano la soluzione iniziale. 



245



Rev. 1.2 

Una versione leggermente differente di 2-Opt prevede di accettare la soluzione al punto 2 se 

questa è migliore senza ricalcolare tutte le soluzioni. Ottiene risultati peggiori ma in maniera 

più rapida. 

Un caso applicativo del 2-opt 

In un azienda si producono 3 tipologie di prodotti secondo lo schema tecnologico di seguito 

riportato, ogni prodotto ha varianti proprie che richiedono una modifica rispetto alla 

sequenza di lavorazioni originale: 

• Prodotto P/N 1.0 

Unità Vendute Anno 12000 

Ciclo Lavorazione: R01, R02, R04, R03, V01 

Varianti: P/N 1.1 - 40% - Richiede un doppio passaggio sulla R02 dopo la R04 



Ciclo Lavorazione: R01, R02, R03, R04, R02 

Varianti: nessuna 



Ciclo Lavorazione: R01, R03,V01, R02, R01 

Varianti: P/N 3.1- 20% - Esegue una ulteriore lavorazione sulla R02 dopo la R03 

P/N 3.2 - 15% - Simile al P/N 3.1 eccetto per la presenza di una seconda 

verniciatura (V01) dopo l’ultimo passaggio sulla R01 

L’azienda deve trasferirsi in uno stabile a piano singolo e contemporaneamente ristrutturare 

il suo layout al fine di migliorare la sua struttura costi. Lo stabile dove avverrà il 

trasferimento ha una dimensione rettangolare di 10 x 50 m con maglia quadrata di 5 m. 

Tramite un algoritmo costruttivo si è giunto alla soluzione riportata in Fig. 9.14. Si applichi, 

il criterio di miglioramento 2-Opt al fine di identificare un’alternativa più performante 

utilizzando come funzione obiettivo la minimizzazione dell’intensità di traffico espressa 

come somma del prodotto delle movimentazioni per la distanza da percorrere. A tal 



246



Rev. 1.2 

proposito si assuma, come criterio per il calcolo delle distanze, la distanza rettilinea tra i 

baricentri delle aree dei reparti. 

Dati di partenza: 

• Movimentazione manuale a mezzo transpallet, dimensione dell’unità produttiva 25/pz 

vassoio, 8 vassoi/pallet. 

• Superficie reparti R01, R02, R03, R04 e V01 100 m 2 ciascuno, le superfici includono 

anche le aree libere per le movimentazioni. 

L’algoritmo ha come input: 

Fig. 9.14: Layout iniziale 

• il valore dell’intensità di traffico da minimizzare (funzione obiettivo) determinato come 

somma del prodotto delle movimentazioni per la distanza da percorrere; 

• come soluzione iniziale il layout di Fig. 9.14. 

Matrice Distanze Rettilinea 

R01 R02 R03 R04 V01 

R01 0 17,5 17,5 37,5 37,5 

R02 0 5 25 20 

R03 0 20 25 

R04 0 5 

V01 0 

Intensità di Traffico 

R01 R02 R03 R04 V01 

R01 0 5250 2625 0 843,75 

R02 0 832,5 4350 4050 

R03 0 2520 3937,5 

R04 0 0 

V01 0 

Intensità di traffico complessiva = ∑ I 

ij 

=24408.75 

Tab. 9.6: Tabelle di riferimento 

Riassumiamo l’algoritmo evidenziando il valore “z” dell’intensità di traffico e le soluzioni 

di layout S che otteniamo ad ogni iterazione. 



247



Rev. 1.2 

1. S* = S = 1 2 3 4 5 ; z* = Z = 24408,75 ; i = 1 ; j = i + 1 =2 

scambio tra i = 1 , j = 2 → S’ = 2 1 3 4 5 Z < z = 29940 

2. S* = S = 1 2 3 4 5 ; z* = Z = 24408,75 ; i = 1 ; j = j + 1 =3 

scambio tra i = 1 , j = 3 → S’ = 3 2 1 4 5 Z < z = 26632.5 

3. S* = S = 1 2 3 4 5 ; z* = Z = 24408,75 ; i = 1 ; j = j + 1 =4 


4. S* = S = 1 2 3 4 5 ; z* = Z = 24408,75 ; i = 1 ; j = j + 1 =5 


5. S* = S = 1 2 3 4 5 ; z* = Z = 24408,75 ; i = 2 ; j = i + 1 =3 

scambio tra i = 2, j = 3 → S’ = 1 3 2 4 5 Z > z = 24393.75 

6. S* = S’ = 1 3 2 4 5; z* = z = 24393,75 ; i = 2 ; j = j + 1 =4 

scambio tra i = 2 , j = 4 → S” = 1 4 2 3 5 z < z’ = 27153.75 

7. S* = S’ = 1 3 2 4 5; z* = z = 24393,75 ; i = 2 ; j = j + 1 =5 

scambio tra i = 2 , j = 5 → S” = 1 5 2 4 3 z < z’ = 27468.75 

8. S* = S’ = 1 3 2 4 5; z* = z = 24393,75 ; i = 3 ; j = i + 1 =4 

scambio tra i = 3 , j = 4 → S” = 1 3 4 2 5 z < z’ =24918.75 

9. S* = S’ = 1 3 2 4 5; z* = z = 24393,75 ; i = 3 ; j = j + 1 =5 

scambio tra i = 3 , j = 5 → S” = 1 3 5 4 2 z > z’ = 23703.75 

10. S* = S” = 1 3 5 4 2; z* = z’ = 23703,75 ; i = 4 ; j = i + 1 =5 

scambio tra i = 4 , j = 5 → S”’ = 1 3 5 2 4 z’< z”= 24108.75 



248



Rev. 1.2 

Fig. 9.15: Disposizioni dei reparti ad ogni iterazione del 2-Opt 

Dalla sequenza possiamo notare che esistono due soluzioni di layout più performanti della 

soluzione iniziale ed il layout finale è quello indicato in Fig. 9.16 . 

Fig. 9.16: Layout finale 

9.12 Fasi di progettazione dei layout 

Un corretto studio di layout si caratterizza delle fasi riportate in Fig. 9.17. 

Nel caso di un layout complesso possono coesistere in ogni momento centinaia o addirittura 

migliaia di attività in corso di svolgimento. Si tratta di lavori ripetitivi, di lavorazioni e di 

progetti, con prodotti e risorse che si dirigono verso le stazioni di lavoro seguendo i più 

svariati percorsi. 

Quando i percorsi sono molto diversi, il criterio di disposizione delle aree di lavoro 

all’interno dell’edificio è assai critico. I percorsi principali che portano dal “produttore” al 

“cliente” si snodano in un’apparente confusione di tracciati e possono essere più facilmente 

individuati solo con l’aiuto di un’analisi del layout. 



249



Rev. 1.2 

Flusso 

dei materiali 

Analisi 

P - Q 

Interdipendenza 

delle attività 

Diagramma di flusso e/o 

di interdipendenza 

delle attività 

Superfici Superfici 

necessarie 

disponibili 

Schema a blocchi 

delle aree 

Elementi 

modificabili 

Sistema di trasporto 

Attrezzature di magaz. e uff. 

Sito e località 

Esigenze del personale 

Caratteristiche dell'edificio 

Impianti e servizi ausiliari 

Procedure e controlli 

Integrare 

e 

adattare 

Limitazioni 

pratiche 

Soluzione X 

Soluzione Z 

Soluzione Y 

Valutazione alternativa 

Layout scelto 

Fine della fase: LAYOUT GENERALE 

Dettagliare 

l'area A 

B 

C 

D 

Fig. 9.17: Fasi di progettazione di un layout 

Uno dei principi della progettazione del layout è la sistemazione delle aree di lavoro 

secondo il flusso “dominante” e un obiettivo importante è quello di minimizzare il 

tempo di arrivo, di transito e di uscita delle risorse dai vari centri di lavoro a costi 

ragionevoli. Più il flusso è veloce, minori sono le probabilità di accumulare costi ordinari 

e straordinari di lavorazione e più rapidi sono i tempi di servizio per i diversi “clienti” lungo 

il processo sino a quelli finali. 

Ci possono essere altri importanti fattori oltre al flusso. Se così è, tali fattori possono essere 

combinati con i dati del flusso. La combinazione dei dati fornirà informazioni sulla necessità 



250



Rev. 1.2 

di sistemare le aree di lavoro più o meno vicine, permettendo di sviluppare un primo 

layout di tentativo. Il passo successivo, che consiste nella determinazione delle 

richieste di spazio di questa prima versione di layout, apre la via alla fase finale di 

progettazione che consiste nel suo adattamento allo spazio disponibile, cioè all’edificio 

proposto o esistente. 

Nel seguito saranno esposti i punti critici da approfondire nella progettazione di un “buon” 

layout. 

9.12.1 Analisi del processo produttivo 

Questa analisi può essere scissa in: 

• Analisi dei prodotti o materiali (P): la finalità è quella di determinare i vari articoli o i 

materiali che sono prodotti nell’azienda o nel reparto oggetto dello studio. L’analisi 

deve essere estesa alle materie prime, ai semilavorati ed ai sottoinsiemi per giungere 

fino ai prodotti finiti. 

• Analisi delle quantità o dei volumi prodotti (Q): si tratta di determinare le quantità di 

materiali o articoli prodotti o utilizzati. 

• Analisi fatturato progressivo – Varietà prodotti. La curva di Lorentz presenta in 

ordinata le percentuali progressive del fatturato relative ad un determinato numero di 

prodotti. 

Per determinare il flusso dei materiali bisogna conoscere il ciclo produttivo la cui analisi 

può consentire ingenti miglioramenti dei processi, mediante le operazioni di eliminazione, 

combinazione o cambio di sequenza di fasi o parti di fasi non più necessarie, cambio del 

posto di lavoro, cambio dell’operatore, miglioramento dei dettagli. 

Appare, ad ogni modo, evidente la necessità di utilizzare differenti metodi d’analisi del 

flusso in funzione del particolare processo produttivo. Per questo motivo è molto utile 

servirsi del diagramma P-Q (Fig. 9.18). 



251



Rev. 1.2 

Q 

A 

B 

C 

D 

zona I zona III zona II 

P 

Fig. 9.18: Diagramma P-Q 

Per ciascuna delle quattro situazioni evidenziate (A, B, C, D) si possono utilizzare metodi 

differenti: 

A. per un solo prodotto è conveniente usare il foglio del processo operativo di 

montaggio o di lavorazione (assembly process chart or operation process chart); 

B. per pochi prodotti o modelli (fino a 5 - 6) è conveniente usare il foglio del processo 

per più di un prodotto (multi-product process chart); 

C. per molti prodotti è opportuno procedere, a seconda delle possibilità, a: 

1. raggruppamenti di modelli in base alle caratteristiche fisiche; 

2. raggruppamenti di modelli che hanno processi produttivi simili; 

3. selezione di modelli campione rappresentativi; 

4. selezione dei modelli che presentano le peggiori condizioni ai fini del layout; 

si può quindi applicare il metodo A o B a seconda del numero di gruppi o di modelli 

rappresentativi determinati o selezionati. 

D. per moltissimi prodotti diversificati è bene usare il foglio origine-destinazione 

(from-to chart). 

L’analisi del diagramma P-Q è di rilevante importanza, perchè è quella che serve ad 

individuare le quantità (Q) di ogni prodotto (P). Classificando i prodotti per quantità e 



252



Rev. 1.2 

prevedendo per essi differenti di layout, possiamo ottenere una maggiore efficienza produttiva 

che non adottando un unico tipo di layout per tutto lo stabilimento. 

Prodotto A 

P 

Prodotto B 

Prodotto C 

Q 

Fig. 9.19: Istogramma derivante da un’analisi P-Q 

9.12.2 Raccolta ed organizzazione dei dati 

È inutile credere di poter costruire un layout efficiente senza aver, anzitutto, raccolto, 

studiato e organizzato una notevole quantità di dati riguardanti i diversi fattori che 

influiscono, o possono influire, sul layout. 

Il volume di produzione da realizzare rappresenta, in ogni caso, il dato di maggiore 

importanza per il progettista. 

I dati sui materiali e sui processi di fabbricazione sono essenziali. Nel caso di un nuovo 

prodotto, tali informazioni sono sempre necessarie, ma devono essere preparate, il più delle 

volte, dallo stesso ufficio incaricato del layout. Vi sono molti strumenti in base ai quali i dati 

possono essere ricavati in forma concisa e facilmente intelligibile: 

1. distinta dei componenti; 

2. cicli di lavorazione; 

3. diagrammi operativi. 

Nei manuali di produzione sono elencati spesso dati di produzione basilari per poter iniziare 

la stesura del layout: 

1. disegni costruttivi di tutti i pezzi che devono essere fabbricati; 



253



Rev. 1.2 

2. distinte dei componenti, relative ai prodotti da fabbricare e comprendenti tutti i pezzi che 

dovranno essere acquistati; 

3. cicli di lavorazione o elenco delle lavorazioni per i pezzi che devono essere fabbricati. 

Dopo un accurato studio dei disegni si deve procedere a: 

1. definire le operazioni con le quali le materie prime saranno trasformate in prodotti finiti; 

2. decidere la sequenza più opportuna delle operazioni; 

3. determinare le macchine e gli attrezzi necessari per l’esecuzione di ogni operazione; 

4. precisare la necessità di eventuali impianti ausiliari; 

5. assegnare i tempi standard ad ogni pezzo; 

6. raccogliere tutti i dati sotto forma di cicli di lavorazione. 

La distinta dei componenti consiste semplicemente nell’elenco di tutti i vari pezzi che 

andranno a formare un determinato prodotto finito. 

Di solito, una distinta di componenti contiene le informazioni elencate in Fig. 9.20, anche se 

vi sono delle imprese che usano distinte molto più esaurienti, contenenti, per esempio, 

informazioni sui fornitori, sui costi dei materiali ed eventuali altri valori di riferimento. 

Distinta dei componenti 

per 128 Martinetto meccanico disegno n° 354 

n° pezzo 

N° ordine Componente M ateriale 

Unità per 

pezzo 

1 Testa di vite Ghisa 1 

Note 

Fig. 9.20: Un esempio di distinta dei componenti 

I cicli di lavorazione sono una sintesi delle operazioni necessarie per trasformare un pezzo 

da materia prima a prodotto finito ed un esempio di ciclo di lavorazione è in Fig. 9.21 dove 

sono riportati: 



254



Rev. 1.2 

1. nome del pezzo e relativo numero; 

2. numero del disegno costruttivo; 

3. nome e numero di ogni operazione; 

4. indicazione della macchina utensile; 

5. indicazione degli attrezzi; 

6. indicazione del tempo assegnato. 

In base alla stesura dei cicli di lavorazione viene determinata la sequenza delle lavorazioni 

su ogni pezzo e, nel layout per prodotto, la sequenza determina in modo praticamente 

univoco il layout più opportuno. 

Dalla lettura delle indicazione dei tempi assegnati si determina il numero delle macchine, o 

dei posti di lavoro, che devono essere predisposti per soddisfare un determinato volume di 

produzione. 

CICLO DI LAVORAZIONE 

Sezione unità da parete 

R. Manzi Data 06-ago-04 

28-lug-04 Progetto n° 1321 

Unità ricevitore per montaggio a parete 

Gancio per commutatore Tipo 17 B Disegno 25465 A 

Peso Produzione mensile 14.000 Produzione annua 168.000 

2 turni x 40 ore/turno/sett.x 4 sett./mese=320 ore/mese. Tempi di montaggio compresi 

nei "tempi consentiti". 

Disegno 

Quantità 

per pezzo 

Operazioni 

Macchina 

Macchina 

n° 

Ubicazione 

Tempo 

consentito 

Carico 

mensile 

Disponib. 

321-52 AG 1 Squadrare Pressa 1235 Rep. G 0,015 192 320 

Fig. 9.21: Un esempio di ciclo di lavorazione 

La determinazione del macchinario occorrente è uno dei punti fondamentali nella 

progettazione del layout. Per effettuarla, sono necessari dati ragionevolmente fondati sulle 

previsioni di: 

• volume della produzione; 

• scarti; 

• tempi standard per ogni lavorazione. 



255



Rev. 1.2 

Esempio 

Un azienda produttrice di sollevatori meccanici stima vendite per 80.000 pz/anno. Il numero 

di ore lavorative è dell’ordine di 2.000 h/anno (50 settimane lavorative di 40 h ciascuna). 

Il tasso della domanda, cioè il numero di pezzi di qualità soddisfacente venduti per ora di 

lavoro, è: 

Tasso di domanda = 80.000/2.000 = 40 pz/h. 

Se si suppone che gli scarti siano del 5%, per ottenere 40 pezzi/h di lavoro, il tasso 

produttivo iniziale deve essere di: 

Tasso di produzione = 

40 = 42,1 pezzi/ora. 

95% 

Per poter procedere alla determinazione del macchinario occorrente è necessario conoscere i 

tempi assegnati per tutte le lavorazioni. Per definire questo dato, si suppone che il tempo 

assegnato sia il valor medio della distribuzione dei tempi rilevati, ivi inclusi alcuni 

inevitabili ritardi (Fig. 9.22). 

M ACCHINARIO OCCORRENTE - LAYOUT PER PRODOTTO 

Pezzo Corpo di martinetto N° 561-1 

Richiesta annua 80.000 

Richiesta oraria 40 Pezzi all'ora Tasso scarto 5% 

P roduzione oraria preventiva 42,1 Pezzi all'ora 

Seq. Lavorazione M acchina 

Tempo std. 

(ore/pezzo) 

C apacità 

(pezzi/ 

/m acch./ 

/ore) 

M anodopera 

N° di 

m acchin 

e 

(( 1 )) (( 2 )) (( 3 )) (( 4 )) (( 5 )) (( 6 )) (( 7 )) 

1 

Trapanare al 

centro, 

faccia 

superiore 

Tornio a 

torretta 

0,019 52,6 0,8 1 

2 

Cianfrinare e 

arrotondare 

costole, 

faccia 

inferiore 

Tornio 

Logan 

0,064 15,6 2,7 3 

3 

Trapanare e 

maschiare 

Tornio 

Gisholt 

0,042 23,9 1,7 2 

Fig. 9.22: Tabella riepilogativa tempi/capacità 



256



Rev. 1.2 

La capacità produttiva per ogni lavorazione, è per definizione, l’inverso del tempo 

assegnato. Così per l’operazione 3 il tempo assegnato è di 0,042 h/pz e la relativa capacità 

produttiva è: 

Capacità produttiva = 1/0,042 = 23,9 pezzi/macchina-ora. 

Le unità di manodopera si ottengono come segue: 

Unità di manodopera = 42,1/23,9 = 1,7 

La lavorazione 3, che richiede 1,7 unità di manodopera, potrà essere compiuta da un operaio 

impegnato per tutto il tempo lavorativo e da un altro impegnato per il 70% del tempo. Si 

suppone pertanto che il secondo operaio possa essere destinato ad un altro lavoro per il 

rimanente 30% del tempo. Il totale della colonna 6 rappresenta quindi il numero minimo 

teorico di unità di manodopera necessarie per far fronte alle lavorazioni secondo lo schedule 

prestabilito. 

Se questa lavorazione deve essere realizzata con un layout per prodotto, dovranno essere 

disponibili due macchine, una delle quali resterà inoperosa per il 30% del tempo. 

Il responsabile del layout per poter valutare correttamente l’attendibilità dei dati deve 

possedere sufficiente familiarità con i metodi di misurazione del lavoro. 

Quattro sono i metodi principali: 

1. misurazione a cronometro; 

2. metodo dei tempi predeterminati; 

3. metodo dei dati standard; 

4. campionatura del lavoro. 

Ognuno ha la sua utilità agli effetti della progettazione del layout, ma al tempo stesso, tutti 

presentano i propri limiti. Nel caso in cui non sia ancora stato implementato un metodo di 

lavorazione, l’unico sistema di misurazione del lavoro che possa essere applicato è quello 

dei tempi predeterminati. Gli altri sono applicabili solo a lavorazioni già in corso. 



257

capitolo ix il layout di un impianto industriale

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