Feasibility analysis and conceptual design for the automation of industrial processes

The continuous market development sees more and more the automation as protagonist of industry. At the same time, the complexity of the manufacturing automation applications is growing and an application method for their re-engineering is thus necessary. There are several techniques and standards that describe how to approach to the manufacturing process design and others that describe how to tackle complex processes, splitting them into more manageable sub-functions, but none of these is applied to real automation problems. This thesis proposes a new methodological approach that use the IDEF0 method for the analysis of two real industrial processes and their possible automation. The two industrial processes are the hinges fixation and the pallet unloading of a dishwasher in the assembly lines of the Solaro plant of Electrolux. The goal is to find a feasible combination of automatic equipment that can perform the operator work in the workstation. This thesis comes from an internship at the Solaro plant, which had as target the specific document of the two automatic systems with the concept design of the two automations for the quotation of suppliers. After the overall processes decomposition, the final solutions have been obtained following the design process methodology through the concept generation and evaluation.

Il continuo sviluppo del mercato vede sempre di più l’automazione come protagonista dell’industria. Allo stesso tempo, la complessità delle applicazioni industriali dell’automazione sta crescendo e un metodo di applicazione per la loro implementazione è quindi necessario. Ci sono molte tecniche e standard che descrivono come approcciarsi al design del processo industriale e altri metodi che descrivono come affrontare processi complessi dividendoli in sottofunzioni più gestibili, ma nessuno tra questi è applicato a reali problemi di automazione. Questa tesi propone un nuovo approccio che usa il metodo IDEF0 per l’analisi di due reali processi industriali e della loro possibile automazione. I due sopra citati sono il fissaggio delle cerniere e lo scaricamento dello schienale di servizio di una lavastoviglie nelle linee di assemblaggio dello stabilimento di Electrolux a Solaro. L’obiettivo è trovare un equipaggiamento automatico ammissibile che riesca ad eseguire il lavoro dell’operatore nella stazione di lavoro. Questa tesi deriva da un tirocinio svolto nella fabbrica di Solaro, che ha avuto come finalità il documento di specifica dei due impianti automatici con il design concettuale delle due automazioni, necessario per il preventivo da parte dei fornitori. Dopo la scomposizione dei processi principali, le soluzioni finali sono state ottenute seguendo la metodologia del design process, costituito prima da una fase di generazione dei concetti e poi da una fase di valutazione.