Selezione e valutazione dell'applicabilità industriale di modelli matematici per la pianificazione integrata di produzione e manutenzione

In the present industrial environment maintenance plays a key role: being able to jointly plan it to the production can bring several benefits in terms of efficiency of the production system. On this issue, scientific research has proposed several models to support decisions; this Thesis work wants to assess their actual applicability in a real production environment. Classifying mathematical models, a catalog of publications has been developed in order to select a model which responds to corporate needs. The main dimensions of the catalog, therefore, match to the real production systems. For evaluating the variety of existing models, furthermore, peculiar characteristics of those classified are analyzed. Following the search for a framework able to align the specifications searched by the business decision-maker with the decision support offered by the models. Conceiving a sort of conceptual map, in fact, is aimed at promoting collaboration between the decision-maker and the expert in mathematical models. Being able to rely on shared modeling choices is crucial for select the most similar model to the application context and, subsequently, prepare the data for its implementation. The case study, utilized to assess the applicability of the models in a process of industrial planning, is analyzed with the support of the framework, which led to the selection of the models to be tested. The next phase of data analysis highlights the difficulties to estimate the reliability of the systems to be modeled, even basing the valuation on the works recorded by the corporate Manufacturing Execution System (MES). Thanks to the final implementation of the models, the consequences of the assumptions that regulate their functionalities are evaluated on the results; furthermore, plans obtained in output are compared in term of production systems utilization and expected costs.

Nel contesto industriale di oggi la manutenzione riveste un ruolo fondamentale: riuscire a pianificarla congiuntamente alla produzione può portare diversi benefici in termini di efficienza del sistema produttivo. Su questo tema la ricerca scientifica ha proposto svariati modelli a supporto delle decisioni; il presente lavoro di Tesi vuole valutarne l’effettiva applicabilità in un contesto produttivo reale. Classificando i modelli matematici, si è sviluppato un catalogo delle pubblicazioni funzionale alla selezione del modello rispondente alle necessità aziendali. Le dimensioni principali del catalogo, pertanto, trovano corrispondenza nei sistemi produttivi reali. Per valutare la varietà dei modelli esistenti, inoltre, vengono analizzate le caratteristiche peculiari di quelli classificati. Segue la ricerca di un framework che faccia collimare le specifiche ricercate dal decisore aziendale con il supporto decisionale offerto dai modelli. Lo sviluppo di una sorta di mappa concettuale, infatti, ha l’obiettivo di favorire la collaborazione tra decisore aziendale ed esperto di modelli matematici. Poter contare su scelte modellistiche condivise è fondamentale per selezionare il modello più affine al contesto applicativo e, successivamente, predisporre i dati per la sua implementazione. Il caso di studio, utilizzato per valutare l’applicabilità dei modelli in un processo di pianificazione industriale, è analizzato con il supporto del framework, che ha condotto alla selezione dei modelli da sperimentare. La successiva fase di analisi dei dati, pur basandosi sulle attività registrate dal Manufacturing Execution System (MES) aziendale, mette in luce le difficoltà incontrate per stimare l’affidabilità dei sistemi da modellizzare. Grazie all’implementazione finale dei modelli, sono valutate le conseguenze delle ipotesi che ne regolano il funzionamento sui risultati; inoltre si confrontano i piani ottenuti in output, in relazione all’utilizzo dei sistemi di produzione e ai costi attesi.