Tesi etd-03222025-120917 |
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Tipo di tesi
Tesi di laurea magistrale
Autore
SPADETTO, SONIA
URN
etd-03222025-120917
Titolo
Riprogettazione del flusso dei materiali: analisi e ottimizzazione della logistica interna in linea di produzione
Dipartimento
INGEGNERIA DELL'ENERGIA, DEI SISTEMI, DEL TERRITORIO E DELLE COSTRUZIONI
Corso di studi
INGEGNERIA GESTIONALE
Relatori
relatore Prof. Braglia, Marcello
relatore Prof. Marrazzini, Leonardo
relatore Prof. Marrazzini, Leonardo
Parole chiave
- asservimento materiali
- carrelli kit
- just in time
- kitting carts
- lean manufacturing
- material handling
- mizumashi
- muda
Data inizio appello
11/04/2025
Consultabilità
Non consultabile
Data di rilascio
11/04/2095
Riassunto
Il progetto di tesi in esame si è svolto presso l'azienda Elba Italy spa, appartenente al gruppo Haier Europe. L’azienda si occupa della produzione di cucine freestanding, forni e piani cottura ad incasso ed è costituita da 12 linee produttive. Il progetto in esame si focalizza sulla linea uno, produttrice di cucine freestanding maxi con l’obiettivo di revisionare e ottimizzare la modalità di asservimento dei materiali in linea. Questo risulta essere necessario in quanto la situazione attuale evidenzia delle inefficienze riguardanti la qualità del prodotto, i costi e la sicurezza degli operatori, sia diretti che indiretti, coinvolti nel processo produttivo. Per quanto riguarda la qualità, molto spesso si verificano situazioni nelle quali si rende necessario isolare il prodotto per errato montaggio delle componenti nella sku di riferimento, ciò porta a delle perdite di tempo in linea di produzione. In termini di sicurezza, attualmente le componenti vengono portare in linea attraverso dei muletti, questo porta alla congestione nella stessa area di persone e macchine aumentando il rischio di incidenti. Inoltre, il materiale non è posizionato nella golden zone dell’operatore, anzi spesso si trova in back feeding, ciò lo costringe ad assumere posizioni scomode che ne compromettono l’ergonomia e, di conseguenza, la sua efficienza. Focalizzandoci sugli operatori indiretti, attualmente si occupano della movimentazioni dei materiali per la linea di riferimento tre operatori; la mancanza di un orizzonte temporale chiaro sulla disponibilità del materiale a bordo linea li costringe ad effettuare il rifornimento a chiamata, ciò li porta a muoversi senza un criterio all’interno della produzione per recuperare il materiale necessario. Inoltre, gli operatori dispongono di un documento per il prelievo dei materiali basato sulla distinta base del prodotto, al suo interno non sono quindi riportate informazioni relative al fabbisogno complessivo di un certo componente in funzione delle SKU totali programmate per la giornata; anche questa situazione influenza le movimentazioni degli operatori.
Per ovviare a questi sprechi presenti nella gestione attuale dei materiali in linea, mediante l’applicazione dei principi di lean manufacturing, sono stati creati dei carrelli kit opportunamente dimensionati che permettono di trasportare le componenti principali necessarie ad una stazione di lavoro in modalità just in time, ossia nel momento in cui il materiale è necessario e nelle quantità necessarie. Oltre alla creazione dei carrelli, altri materiali sono stati containerizzati in cassette del tipo KLT e verranno riforniti in linea nelle postazioni fisse opportunamente realizzate. Essendo il lotto minimo di produzione pari a otto, sia i carrelli che i contenitori dovranno trasportare una quantità di materiale pari a sedici o 32, garantendo una frequenza di approvvigionamento in linea uguale o dimezzata per le diverse postazioni, ciò costituisce un vantaggio per il successivo rifornimento dei materiali in linea. Sono state tempificate le attività di repack necessarie per implementare questa soluzione e, in seguito all’implementazione di attività di ottimizzazione interne ed esterne che agevolassero l’operato di queste risorse, è stato valutato che il numero di operatori necessari per implementare questa soluzione è pari a due; una per la gestione del materiale in linea e una per la preparazione dei carrelli. Successivamente è stata studiata e pianificata la rotta logistica interna per l’asservimento dei carrelli in linea; mediante l’introduzione di una tradotta di carrelli guidata da un mizumashi è possibile ottimizzare le movimentazioni in stabilimento e migliorare il flusso logistico interno. Infine, è stata identificata e opportunamente dimensionata l’area di kitting adibita alla preparazione dei carrelli e dei contenitori. Sono stati introdotti elementi di visual management per agevolare il lavoro del picker addetto alla preparazione dei carrelli e dell’operatore in linea. Ne sono un esempio la picking list, all’interno della quale sono riportate tutte le informazioni relative alle componenti da inserire nei carrelli per la produzione giornaliera; un tabellone visual nel quale è riportata la sequenza ottimale di preparazione dei carrelli ed anche l’utilizzo di cartellini identificativi per gli operatori in linea per comprendere quale sia la componente esatta da inserire nella sku di riferimento.
L’applicazione di questa metodologia contribuisce all’aumento della marginalità del prodotto, collaborando, insieme ad altre attività, alla riduzione del costo unitario del prodotto di circa 15€; permette di ridurre da tre a due le persone impegnate nell’asservimento dei materiali, ottimizzandone le movimentazioni all’interno del sistema; migliora l’ergonomia e l’efficienza degli operatori in linea, riduce i difetti di qualità del prodotto per montaggio errato delle componenti nella sku di riferimento ed inoltre permette di rendere la linea più flessibile e pulita.
The thesis project was carried out at Elba Italy S.p.A., a company that is part of the Haier Europe group. The company specializes in the production of freestanding kitchens, ovens, and built-in cooktops, and has 12 production lines. The project focuses on line one, which produces maxi freestanding kitchens, with the objective of revising and optimizing the material handling process along the line. This is necessary because the current situation highlights inefficiencies in product quality, costs, and the safety of operators, both direct and indirect, involved in the production process.
Regarding quality, situations often arise where it is necessary to isolate the product due to incorrect assembly of components in the reference SKU, leading to time losses on the production line. In terms of safety, components are currently transported to the line using forklifts, which leads to congestion in the same area with both people and machines, increasing the risk of accidents. Furthermore, the material is not positioned in the operator's golden zone, but rather is often in backfeeding, forcing the operator to assume uncomfortable positions, compromising ergonomics and, consequently, efficiency.
Focusing on indirect operators, three operators are currently responsible for material handling for the reference line. The lack of a clear timeline for material availability at the line forces them to perform replenishment on demand, causing them to move unpredictably within the production area to retrieve the required materials. Additionally, operators rely on a material picking document based on the product’s bill of materials. However, this document does not include information on the total requirements for a specific component based on the total SKUs scheduled for the day; this situation also affects the movements of the operators.
To address these inefficiencies in the current material handling process, lean manufacturing principles were applied. Specifically, appropriately sized kit trolleys were created to transport the main components needed at each workstation in a just-in-time manner—meaning the material is delivered at the exact time and in the necessary quantities. In addition to the trolleys, other materials were containerized in KLT (Kleinladungsträger) boxes and will be supplied to the line at fixed workstations. Since the minimum production lot is eight, both trolleys and containers are designed to carry either 16 or 32 units, ensuring the replenishment frequency at the line is equal or halved for different workstations. This offers an advantage for subsequent material restocking on the line.
The repack activities necessary for implementing this solution were timed, and following the optimization of both internal and external activities to facilitate the work of these resources, it was determined that two operators would be required to implement this solution—one for managing the material on the line and one for preparing the trolleys. Subsequently, the internal logistics route for supplying the trolleys to the line was studied and planned. By introducing a trolley train guided by a mizumashi (material handling system), it is possible to optimize movements within the plant and improve the internal logistics flow.
Finally, the kitting area for preparing the trolleys and containers was identified and appropriately sized. Visual management elements were introduced to assist the picker preparing the trolleys and the operator on the line. These include the picking list, which provides all the information about the components to be included in the trolleys for the daily production, a visual board displaying the optimal sequence for preparing the trolleys, and the use of identification tags for the operators on the line to ensure they know the exact component to be inserted into the reference SKU.
The application of this methodology contributes to an increase in the product’s profitability, collaborating with other activities to reduce the unit cost of the product by about €15. It reduces the number of people involved in material handling from three to two, optimizing material movements within the system. It improves the ergonomics and efficiency of operators on the line, reduces product quality defects due to incorrect component assembly in the reference SKU, and makes the line more flexible and cleaner.
Per ovviare a questi sprechi presenti nella gestione attuale dei materiali in linea, mediante l’applicazione dei principi di lean manufacturing, sono stati creati dei carrelli kit opportunamente dimensionati che permettono di trasportare le componenti principali necessarie ad una stazione di lavoro in modalità just in time, ossia nel momento in cui il materiale è necessario e nelle quantità necessarie. Oltre alla creazione dei carrelli, altri materiali sono stati containerizzati in cassette del tipo KLT e verranno riforniti in linea nelle postazioni fisse opportunamente realizzate. Essendo il lotto minimo di produzione pari a otto, sia i carrelli che i contenitori dovranno trasportare una quantità di materiale pari a sedici o 32, garantendo una frequenza di approvvigionamento in linea uguale o dimezzata per le diverse postazioni, ciò costituisce un vantaggio per il successivo rifornimento dei materiali in linea. Sono state tempificate le attività di repack necessarie per implementare questa soluzione e, in seguito all’implementazione di attività di ottimizzazione interne ed esterne che agevolassero l’operato di queste risorse, è stato valutato che il numero di operatori necessari per implementare questa soluzione è pari a due; una per la gestione del materiale in linea e una per la preparazione dei carrelli. Successivamente è stata studiata e pianificata la rotta logistica interna per l’asservimento dei carrelli in linea; mediante l’introduzione di una tradotta di carrelli guidata da un mizumashi è possibile ottimizzare le movimentazioni in stabilimento e migliorare il flusso logistico interno. Infine, è stata identificata e opportunamente dimensionata l’area di kitting adibita alla preparazione dei carrelli e dei contenitori. Sono stati introdotti elementi di visual management per agevolare il lavoro del picker addetto alla preparazione dei carrelli e dell’operatore in linea. Ne sono un esempio la picking list, all’interno della quale sono riportate tutte le informazioni relative alle componenti da inserire nei carrelli per la produzione giornaliera; un tabellone visual nel quale è riportata la sequenza ottimale di preparazione dei carrelli ed anche l’utilizzo di cartellini identificativi per gli operatori in linea per comprendere quale sia la componente esatta da inserire nella sku di riferimento.
L’applicazione di questa metodologia contribuisce all’aumento della marginalità del prodotto, collaborando, insieme ad altre attività, alla riduzione del costo unitario del prodotto di circa 15€; permette di ridurre da tre a due le persone impegnate nell’asservimento dei materiali, ottimizzandone le movimentazioni all’interno del sistema; migliora l’ergonomia e l’efficienza degli operatori in linea, riduce i difetti di qualità del prodotto per montaggio errato delle componenti nella sku di riferimento ed inoltre permette di rendere la linea più flessibile e pulita.
The thesis project was carried out at Elba Italy S.p.A., a company that is part of the Haier Europe group. The company specializes in the production of freestanding kitchens, ovens, and built-in cooktops, and has 12 production lines. The project focuses on line one, which produces maxi freestanding kitchens, with the objective of revising and optimizing the material handling process along the line. This is necessary because the current situation highlights inefficiencies in product quality, costs, and the safety of operators, both direct and indirect, involved in the production process.
Regarding quality, situations often arise where it is necessary to isolate the product due to incorrect assembly of components in the reference SKU, leading to time losses on the production line. In terms of safety, components are currently transported to the line using forklifts, which leads to congestion in the same area with both people and machines, increasing the risk of accidents. Furthermore, the material is not positioned in the operator's golden zone, but rather is often in backfeeding, forcing the operator to assume uncomfortable positions, compromising ergonomics and, consequently, efficiency.
Focusing on indirect operators, three operators are currently responsible for material handling for the reference line. The lack of a clear timeline for material availability at the line forces them to perform replenishment on demand, causing them to move unpredictably within the production area to retrieve the required materials. Additionally, operators rely on a material picking document based on the product’s bill of materials. However, this document does not include information on the total requirements for a specific component based on the total SKUs scheduled for the day; this situation also affects the movements of the operators.
To address these inefficiencies in the current material handling process, lean manufacturing principles were applied. Specifically, appropriately sized kit trolleys were created to transport the main components needed at each workstation in a just-in-time manner—meaning the material is delivered at the exact time and in the necessary quantities. In addition to the trolleys, other materials were containerized in KLT (Kleinladungsträger) boxes and will be supplied to the line at fixed workstations. Since the minimum production lot is eight, both trolleys and containers are designed to carry either 16 or 32 units, ensuring the replenishment frequency at the line is equal or halved for different workstations. This offers an advantage for subsequent material restocking on the line.
The repack activities necessary for implementing this solution were timed, and following the optimization of both internal and external activities to facilitate the work of these resources, it was determined that two operators would be required to implement this solution—one for managing the material on the line and one for preparing the trolleys. Subsequently, the internal logistics route for supplying the trolleys to the line was studied and planned. By introducing a trolley train guided by a mizumashi (material handling system), it is possible to optimize movements within the plant and improve the internal logistics flow.
Finally, the kitting area for preparing the trolleys and containers was identified and appropriately sized. Visual management elements were introduced to assist the picker preparing the trolleys and the operator on the line. These include the picking list, which provides all the information about the components to be included in the trolleys for the daily production, a visual board displaying the optimal sequence for preparing the trolleys, and the use of identification tags for the operators on the line to ensure they know the exact component to be inserted into the reference SKU.
The application of this methodology contributes to an increase in the product’s profitability, collaborating with other activities to reduce the unit cost of the product by about €15. It reduces the number of people involved in material handling from three to two, optimizing material movements within the system. It improves the ergonomics and efficiency of operators on the line, reduces product quality defects due to incorrect component assembly in the reference SKU, and makes the line more flexible and cleaner.
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