Modeling and analysis of reconfiguration opportunities in an aerosol capsule manufacturing plant

This thesis is written based on cooperation with a manufacturing factory called IAMA Global, located in South Africa, which is one of the biggest aerosol and non-aerosol capsule filling facilities in the region. Due to an increase in the demand for an especial type of product the management of the factory wants to increase the production capacity of the system by using an efficient method. The objective of the work is to help the management to reach that desirable output by taking into practice the opportunities that can be created by reconfiguring the line responsible for the production of that type of product. As for the methodology, in the first step, we simulate the line in the current situation using two different tools, the Performance Evaluation software to model the line using a continuous approximation of a discrete model and the Plant Simulation software which enables us to analyze the production system using the discrete event simulation. The results coming from both methods will be validated using the real data and also will be compared with each other. Later on, we try to introduce the new specifications and modifications that are going to be implemented in our case. Choosing a multi-purpose machine or adding some single-purpose machines will be compared. This time using the two software that earlier we checked their validity with the current state of the system, we compute the final reachable capacity of the reconfigured system based on different production rate of machines. The result of the thesis, in other words, the reconfiguration that will be proposed at the end, not only consist of changes in the production section of the line but also consist of changes in other parts of the plant. This reconfiguration prefers substituting the already existing machine that does all of the processes with a set of machines each responsible for a single type of process. Installing a completely new quality control machine will be necessary and also congestion imposed on the reconfiguration because of other parts of the manufacturing system will be diminished. We try to give the management an idea about the final specification of the machine available in the market that can be bought to fulfill their desire for a production rate upgrade.

Questa tesi è stata scritta sulla base della cooperazione con una fabbrica di produzione chiamata IAMA Global, situata in Sud Africa, che è uno dei più grandi impianti di riempimento di capsule aerosol e non aerosol nella regione. A causa dell'aumento della domanda di un particolare tipo di prodotto, la direzione della fabbrica vuole aumentare la capacità produttiva dell'impianto utilizzando un metodo efficiente. L'obiettivo del lavoro è aiutare il management a raggiungere quel risultato desiderabile, mettendo in pratica le opportunità che si possono creare riconfigurando la linea preposta alla produzione di quel tipo di prodotto. Per quanto riguarda la metodologia, nella prima fase simuliamo la linea nella situazione attuale utilizzando due diversi strumenti, il software Performance Evaluation per modellare la linea utilizzando un'approssimazione continua di un modello discreto e il software Plant Simulation che ci consente di analizzare la sistema di produzione utilizzando la simulazione di eventi discreti. I risultati provenienti da entrambi i metodi verranno valutati con i dati reali e verranno anche confrontati tra loro. Successivamente, proviamo a introdurre le nuove specifiche e modifiche che verranno implementate nel nostro caso. Verrà confrontata la scelta di una macchina multiuso o l'aggiunta di alcune macchine monouso. Questa volta utilizzando i due software che prima abbiamo verificato la loro validità con lo stato attuale del sistema, calcoliamo la capacità finale raggiungibile del sistema riconfigurato in base alla diversa velocità di produzione delle macchine. Il risultato della tesi, ovvero la riconfigurazione che verrà proposta alla fine, consiste non solo in modifiche nella sezione produttiva della linea, ma consiste anche in modifiche in altre parti dell'impianto. Questa riconfigurazione preferisce sostituire la macchina già esistente che esegue tutti i processi con un insieme di macchine ciascuna responsabile di un singolo tipo di processo. Sarà necessaria l'installazione di una macchina per il controllo della qualità completamente nuova e anche la congestione imposta alla riconfigurazione a causa di altre parti del sistema di produzione sarà ridotta. Cerchiamo di dare alla direzione un'idea delle specifiche finali della macchina disponibile sul mercato che può essere acquistata per soddisfare il loro desiderio di un aggiornamento della velocità di produzione.