Optimal sequence of improvement actions in an unreliable production line under budget over time constraint

Many companies require continuous improvements in their production lines to maintain their competitiveness, increasing their productivity. For such reason, several improvement actions should be developed, enhancing the overall performance of the production line. Consequently, it is essential a tool able to find where should be better to focus efforts to access biggest production increments under budget over time constraint and in which sequence they should be done. Hence, in this thesis an optimization problem has been pursued, to obtain the best implementation sequence of purely technological improvement actions over time that ensures the highest total production. Besides, it is search to know which kind of technological actions should be prioritized (those that improve speed or those that improve the availability of machines) depending on different contexts. This approach integrates an analytical performance evaluation method of production lines, the characterization of improvement actions and a local optimization procedure that improves iteratively the production obtained by any implementation sequence until no further increments in production can be obtained. In the thesis, a deep experimental campaign was carried out, to see how well works the methodology proposed and to find general guidelines of how prioritize improvement actions given different production lines contexts. Finally, with the application of this procedure on a real company, was obtained good results in comparison to the default implementation policy (iterative bottleneck release, a widely used policy), showing the betterment that may be get with the use of the proposed methodology.

Molte aziende richiedono continui miglioramenti nelle loro linee di produzione per mantenere la loro competitività e aumentare la loro produttività. Per questo motivo, molte azioni di miglioramento devono essere sviluppate, migliorando le prestazioni generali della linea di produzione. Di conseguenza, uno strumento in grado di trovare dove dovrebbe essere meglio di concentrare gli sforzi per l'accesso ai maggiori aumenti nella produzione sotto il vincolo di bilancio nel corso del tempo e in che sequenza dovrebbe fare è essenziale. Pertanto, in questa tesina è stato sviluppato un problema di ottimizzazione per ottenere la migliore sequenza di implementazione di azioni di miglioramento puramente tecnologico nel tempo, per garantire la massima produzione totale. Inoltre, si cerca di sapere quale tipo di azioni tecnologiche dovrebbero essere prioritarie (quelle che migliorano la velocità o quelle che migliorano la disponibilità delle machine) a seconda dei diversi contesti. Questo approccio integra un metodo analitico di valutazione delle prestazioni delle linee di produzione, la caratterizzazione delle azioni di miglioramento ed una procedura di ottimizzazione locale che migliora iterativamente la produzione ottenuta da qualsiasi sequenza di implementazione fino a quando non si possono ottenere ulteriori incrementi nella produzione. Nella tesi, è stata sviluppata una profonda campagna sperimentale, per vedere come funziona la metodologia proposta e per trovare linee guida generali su come assegnare priorità alle azioni di miglioramento date a diversi contesti di linee di produzione. Infine, con l'applicazione di questa procedura su una società reale, sono stati ottenuti buoni risultati rispetto alla politica di implementazione predefinita (rilascio di bottleneck iterativo, una politica ampiamente utilizzata), che mostra il miglioramento che può essere ottenuto con l'uso della metodologia proposta.