Design of a mixed model assembly line with stochastic task times

This thesis work presents the designing and balancing of a manual assembly line. The work was done in a company working in the conditioning industry. The purpose of the project is to develop an efficient and effective way of assembling the parts in order to meet the customer demands. This problem consists in distributing the total work load, necessary to complete the required production of each product to be assembled, between the various workstations along the line. First of all, the company and its products are described, continuing an assembly lines characterization was made, through which the case study is defined. The whole project contains investigation works and literature studies to find and develop an optimized assembly line based on the current requirements provided by the company. To accomplish the goals, requirements, data and problems definition from the company were gathered, analysed and converted into prerequisite description in order to fully understand the purpose of the goals. Based on the prerequisites a deep analysis of NEXT DX design models was made to find the different possibilities of assembling, with the support of manufacturing engineers, team leaders and the collected data. During the development phase three heuristic algorithms based on different assigning rules were created to assign the tasks to the workstations. With the algorithm results, simulations were generated and performed and relying on the simulation outputs and cost analysis, finally the best solutions were selected. The present work therefore has the objective, with the help of simulation methods, to illustrate which techniques and which methodologies are applicable for solving the problem of balancing assembly lines in relation to company needs. Along with the conclusion of results, a recommendation is provided to the company for the future work.

Questo lavoro di tesi presenta la progettazione e il bilanciamento di una linea di assemblaggio manuale. Il lavoro è stato svolto in un'azienda che lavora nel settore del condizionamento. Lo scopo del progetto è quello di sviluppare un modo efficiente ed efficace di assemblare le parti al fine di soddisfare le richieste dei clienti. Questo problema consiste nel distribuire il carico di lavoro totale, necessario per completare la produzione richiesta di ciascun prodotto da assemblare, tra le varie postazioni di lavoro lungo la linea. Prima di tutto, vengono descritti l'azienda e i suoi prodotti, continuando viene presentata una caratterizzazione delle linee di assemblaggio attraverso la quale viene definito il caso studio. L'intero progetto contiene lavori di ricerca e studi di letteratura per trovare e sviluppare una linea di assemblaggio ottimizzata basata sui requisiti attuali forniti dalla società. Per raggiungere gli obiettivi, i requisiti, i dati e la definizione dei problemi dell'azienda sono stati raccolti, analizzati e convertiti in una descrizione dei prerequisiti al fine di comprendere appieno lo scopo degli obiettivi. Sulla base dei prerequisiti e con il supporto degli ingegneri di produzione, dei team leader e dei dati raccolti, è stata effettuata un'analisi approfondita dei modelli di progettazione NEXT DX per trovare le diverse possibilità di assemblaggio. Durante la fase di sviluppo sono stati creati tre algoritmi euristici, basati su diverse regole di assegnazione, al fine di assegnare i compiti alle postazioni di lavoro. Con i risultati degli algoritmi sono state generate ed eseguite le simulazioni, e basandosi sugli output delle simulazioni e sull'analisi dei costi, infine sono state selezionate le migliori soluzioni. Il presente lavoro ha quindi l'obiettivo, con l'aiuto di metodi di simulazione, di illustrare quali tecniche e quali metodologie sono applicabili per risolvere il problema del bilanciamento delle linee di assemblaggio in relazione alle esigenze aziendali. Insieme alla conclusione dei risultati, viene fornita una raccomandazione alla società per il lavoro futuro.