16-12-2025 - Mechanical Systems - P-Q Diagram (Product–Quantity) [EN]-[IT]

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ENGLISH

16-12-2025 - Mechanical Systems - P-Q Diagram (Product–Quantity) [EN]-[IT]
With this post, I would like to provide a brief introduction to the topic mentioned above.
(lesson/article code: QE_14)

Image created with artificial intelligence, the software used is Microsoft Copilot

Introduction to the P-Q Diagram
Below is an example of a P-Q diagram.

Chart 01

Below is a diagram to help you better understand the P-Q (Product–Quantity) diagram.

Chart 02

Terms whose meaning is useful to better understand what is written here Continued:
Process layout = a type of factory organization in which machines are grouped according to the type of processing they perform, NOT the product to be produced.
Product layout (or in-line layout) = a way of organizing a factory in which machines are arranged according to the exact sequence of processes required to produce ONE product (or a very similar family).
Fixed-position layout = a type of factory organization in which the product remains stationary and people, equipment, and materials move toward it.

How ​​to read the diagram
The P–Q (Product–Quantity) diagram has Q on the vertical axis, i.e., the quantity produced for each product, while the P axis represents the product variety.
In the P–Q (Product–Quantity) diagram, there are three typical zones. Let's look at the second graph I included in the post, the one I called Graph 02.

-1-
In Zone 1, Zone I, we have mass production, with little variety, large quantities, a line layout, and high automation.

-2-
In Zone 2, we have batch or family production. In this area, there is average product variety, production has an average quantity, and the production layout can be cell-based or department-based.

-3-
In Zone 3, we enter the sector that produces to order, where there is a high product variety, low quantities, and the layout will be divided into departments or fixed points.

Below is an image to further clarify the concept.

P-Q Diagram Concepts
In the product-quantity diagram, the product varieties are divided based on the manufacturing process; size, weight, shape, and nature of the product; and hazardous or polluting processes.

In the P-Q curve, the transition from Zone II to Zone I is facilitated by standardization and interchangeability.

In Zone I of the product-quantity diagram, the layout is arranged by product.

In a product-based layout, production inventories are lower and it is highly vulnerable to failures.

Typical characteristics of a process-based layout include high flexibility, low obsolescence, high WIP, and low machine saturation.

The fixed-position layout falls in Zone III of the P–Q curve.

Conclusions
The P–Q diagram is a fundamental tool for plant design. It is used to classify production systems by relating two key variables: product variety and production quantity. A company's position in the diagram directly influences the choice of layout; that is, the P–Q diagram provides clear guidance on the best layout for the production of certain products.

Question
Did you know that American Richard Muther (1913–2014) is still the leading figure in the P–Q diagram and layout design?
Did you know that he is considered one of the world's leading experts in industrial engineering?

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ITALIAN

16-12-2025 - Impianti meccanici - Diagramma P–Q (Prodotto–Quantità) [EN]-[IT]
Con questo post vorrei dare una breve istruzione a riguardo dell’argomento citato in oggetto
(codice lezione/articolo: QE_14)

immagine creata con l’intelligenza artificiale, il software usato è Microsoft Copilot

Introduzione al Diagramma P–Q
Qui di seguito un esempio di un diagramma P-Q

Grafico 01

Qui di seguito uno schema per leggere meglio il diagramma P-Q (Prodotto–Quantità)

Grafico 02

Termini di cui è utile comprenderne il significato per capire meglio ciò che è scritto qui si seguito:
Il layout per processo = tipo di organizzazione dello stabilimento in cui le macchine vengono raggruppate in base al tipo di lavorazione che svolgono, NON in base al prodotto da realizzare
Il layout per prodotto (o layout in linea) = un modo di organizzare lo stabilimento in cui le macchine sono disposte secondo l’esatta sequenza delle lavorazioni necessarie per produrre UN prodotto (o una famiglia molto simile)
Il layout a posizione fissa (o fixed position layout) = tipo di organizzazione dello stabilimento in cui il prodotto rimane fermo e sono le persone, le attrezzature e i materiali che si muovono verso di lui.

Come si legge il diagramma
Il diagramma P–Q (Prodotto–Quantità) ha nell'asse verticale Q, cioè la quantità prodotta per ciascun prodotto, mentre sull'asse orizzontale P c'è la varietà di prodotti.
Nel diagramma P–Q (Prodotto–Quantità) ci sono 3 zone tipiche, riguardiamo il secondo grafico che ho inserito nel post, quello che ho chiamato Grafico 02.

-1-
Nella zona 1 Zona I abbiamo la produzione di massa. con poca varietà, grande quantità, layout in linea ed elevata automazione.

-2-
Nella zona 2 abbiamo la produzione a lotti o per famiglie. In questa area c'è una varietà del prodotto media, la produzione ha una quantità media e il layout di produzione può essere a celle o a reparti.

-3-
Nella zona 3 entriamo in quel settore che produce su commessa, dove si ha un alta varietà del prodotto, con una bassa quantità ed il layout sarà a reparti o a punto fisso

Qui di seguito un immagine per chiarire maggiormente il concetto

Nozioni sul digramma P-Q
Nel diagramma prodotto-quantità le varietà prodotte sono suddivise in base a processo di lavorazione; dimensioni, peso, forma e natura del prodotto; lavorazioni pericolose o inquinanti.
Nella curva P-Q il passaggio dalla zona II alla zona I e favorito da standardizzazione e intercambiabilità.

Nella zona I del diagramma prodotto-quantità la disposizione del layout è per prodotto.

In un layout per prodotto le scorte di produzione sono minori ed è molto vulnerabile ai guasti.

La caratteristiche tipica di un layout per processo è alta flessibilità, scarsa obsolescenza, elevato WIP, scarsa saturazione delle macchine.

Il layout a posizione fissa ricade nella Zona III della curva P–Q.

Conclusioni
Il Diagramma P–Q è uno strumento fondamentale per la progettazione degli impianti. Serve per classificare i sistemi produttivi mettendo in relazione due variabili chiave, la varietà dei prodotti e la quantità prodotta. La posizione di un’azienda nel diagramma influenza direttamente la scelta del layout, cioè il diagramma P-Q fornisce indicazione chiare su qual è il miglior layout per la produzione di determinati prodotti.

Domanda
Sapevate che lo statunitense Richard Muther (1913–2014) è ad oggi il principale riferimento per il diagramma P–Q e per la progettazione dei layout?
Sapevate che proprio lui è considerato uno dei massimi esperti mondiali di industrial engineering?

THE END