Dynamic worker assignment for performance improvement in an aeronautics manufacturing system

The thesis focuses on application of use-case for the system level performance evaluation of a manufacturing system with respect to worker allocation. The main purpose of efficient labor assignment is to achieve the optimal manufacturing condition, while reducing the corresponding negative aspects on the system. The success of a company in terms of production strongly depends on the efficient and effective usage of its resources. Nowadays, with enormous increase of competitive environment and the degree of complexity of manufacturing systems, the companies shifted their focus towards optimization even more. The knowledge about how a manufacturing system responds to the changes, in terms of relations between variables and how to achieve the optimum outcome from the system becomes a key factor for companies’ competitiveness. Therefore, in order to investigate several parameters of interest simultaneously, without interruption of production planning and affection of manufacturing system configuration, simulation tools have been developed. These tools allow to observe the sensitivity of system and find an alternative path as a solution to a specific problem, such as distribution of manpower. The thesis, in detail, will discuss the effects of labor force allocation, with different qualification levels of workers in specified operations, on the worker saturations and the effects of maintenance scheduling, mainly on saturation of machines but also operator saturations with what-if analyses. Although the theory and reality does not overlap all the time, the model proves that, with a better allocation of the current operators supervising the system and maintenance scheduling of machines, it is possible to obtain more saturated production system. The generated simulation model can be enlarged and applicable to a wide range of use-cases. It can help the companies to improve the overall performance of an already existing system.

La tesi si concentra sull'applicazione di casi d'uso per la valutazione delle prestazioni a livello di sistema di un sistema di produzione rispetto all'assegnazione dei lavoratori. Lo scopo principale di un'assegnazione efficiente del lavoro è raggiungere le condizioni di produzione ottimali, riducendo al contempo gli aspetti negativi corrispondenti sul sistema. Il successo di un'azienda in termini di produzione dipende fortemente dall'uso efficiente ed efficace delle sue risorse. Al giorno d'oggi, con l'enorme aumento dell'ambiente competitivo e il grado di complessità dei sistemi di produzione, le aziende hanno spostato ulteriormente la loro attenzione verso l'ottimizzazione. La conoscenza di come un sistema manifatturiero risponde ai cambiamenti, in termini di relazioni tra variabili e come ottenere il risultato ottimale dal sistema diventa un fattore chiave per la competitività delle aziende. Pertanto, al fine di studiare contemporaneamente diversi parametri di interesse, senza interrompere la pianificazione della produzione e l'affetto della configurazione del sistema di produzione, sono stati sviluppati strumenti di simulazione. Questi strumenti consentono di osservare la sensibilità del sistema e di trovare un percorso alternativo come soluzione a un problema specifico, come la distribuzione della forza lavoro. La tesi, in dettaglio, discuterà gli effetti dell'allocazione della forza lavoro, con diversi livelli di qualificazione dei lavoratori in determinate operazioni, sulle saturazioni dei lavoratori e gli effetti della pianificazione della manutenzione, principalmente sulla saturazione delle macchine ma anche sulle sature degli operatori con analisi what-if . Sebbene la teoria e la realtà non si sovrappongano sempre, il modello dimostra che, con una migliore allocazione degli attuali operatori che supervisionano il sistema e la programmazione della manutenzione delle macchine, è possibile ottenere un sistema di produzione più saturo. Il modello di simulazione generato può essere ampliato e applicabile a una vasta gamma di casi d'uso. Può aiutare le aziende a migliorare le prestazioni complessive di un sistema già esistente.