Reingegnerizzazione del ciclo di sviluppo di cavi spiralati e riprogettazione di una macchina spiralatrice

This document would present a re-design process of the spiral cable manufacturing cycle. The analysis starts from a product design guideline description towards a modification of the production process itself and re-engineering of the workstation. Special cables, product and industry scenario have been illustrated for comprehension purposes and for completeness sake. An in-depth analysis regarding cables shielding process shows different electro-magnetic protection techniques; special attention had been given to the spiral shelter one: technological aspects, manufacturing process parameter and machineries have been thoroughly studied. The first commitment was focused on generate an algorithm able to find the optimal trade off among the process parameters under both technological and economical points of views. A new model aimed to redefine feeding speed and process costs has been performed by means of a production monitoring activity and a new assignment method of operational and set-up times to each product as a function of their own dimensional and technological parameters. The department analysis shows up machinery safety limits heading toward a new intervention points research. Potential production gains of the identified possible solutions was estimated by a regression analysis of the historical data of the production plant. This phase showed as most convenient action an internal re-design on the cable spiral screening machine. As consequence, a systematic method aimed to identify the manufacturing criticalities was adopted, wire pretension and unwinding concerns were deeply analyzed. The whole cable spiral winding appliance was re-designed and a braked wire unwinding system was developed and built from scratch in order to provide a wire tensioning control. Finally this study wants to evaluate the performance gains under an economical and manufacturing points of view.

Il seguente lavoro riporta un’attività di reingegnerizzazione del ciclo di sviluppo prodotto relativo al cavo spiralato, da un’esplicitazione della conoscenza per la progettazione del cavo stesso, ad una ridefinizione del processo produttivo e delle relative tecnologie/macchine. Il settore dei cavi speciali, la tipologia di prodotto ed il contesto aziendale vengono illustrati per fornire conoscenza specifica di base sul campo d’intervento. Un approfondimento sulla schermatura dei cavi illustra vari metodi di protezione elettromagnetica con una focalizzazione superiore sullo schermo a spirale. Viene approfondita la lavorazione di spiralatura di cavi attraverso la definizione dei parametri di processo e la descrizione delle tecnologie di riferimento e delle macchine aziendali. Il primo contributo del lavoro nasce dalla generazione di un algoritmo per la definizione ottimale dei parametri di processo secondo la valutazione combinata di aspetti tecnici ed economici. Viene costruito un processo di ridefinizione delle velocità e costi di lavorazione tramite il monitoraggio della produzione e la generazione di un metodo di assegnazione dei vari tempi operazionali in funzione delle caratteristiche del prodotto e della tecnologia del reparto. Un’analisi del reparto porta alla definizione dei limiti tecnologici e di sicurezza relativi alle macchine, spingendo ad analizzare diverse possibilità d’intervento. La varietà e la potenzialità produttiva futura viene stimata tramite un’analisi e regressione dei dati relativi alle produzioni effettuate in passato dall’azienda. La stima effettuata permette di definire le necessità produttive del reparto e di valutare le diverse soluzioni d’intervento ipotizzate. Individuata come soluzione più vantaggiosa quella di riprogettazione interna di una macchina per spiralatura, viene adottato un metodo sistematico per l’individuazione delle criticità legate a tale tecnologia, approfondendo le problematiche legate alla tensione e svolgimento del filo durante l’applicazione dello schermo. A valle di questo processo è stato riprogettato il sistema di spiralatura con particolare attenzione alla dinamica di svolgimento del filo ideando un sistema di frenatura controllata delle spole. Il lavoro si chiude con valutazioni sulla profittabilità economica e produttiva di un lavoro di analisi ed intervento completo così strutturato.