Applying AHP and lean manufacturing tools for comprehensive workstation performance improvement in assembly lines

This thesis presents the application of the Analytic Hierarchy Process (AHP) methodology for evaluating different redesign options for a workstation within a non-automated assembly line. The need to redesign the entire line arises from the goal of increasing production capacity to meet the growing demand for the airport fire truck Dragon, produced by Magirus GmbH. The complexity of the project is further intensified by the company's job order-based operations, making it challenging to identify stable scenarios within the planning horizon. Additionally, the team aimed to improve the working conditions for the operators employed at the workstation. The thesis starts with an overview of key techniques for designing production facilities, covering traditional methods like the Muther procedure and pairwise exchange. These methods optimize plant layout but often overlook qualitative criteria and stakeholder opinions. Next, lean manufacturing principles and tools, such as Value Stream Mapping (VSM) and Just-In-Time (JIT), are introduced. These tools helped identify inefficiencies and set clear objectives for redesigning the assembly line. The choice of the AHP methodology is due to its ability to incorporate both quantitative and qualitative criteria, considering stakeholder opinions and workstation ergonomics. AHP breaks down the redesign problem into a hierarchy of sub-problems, evaluating criteria through pairwise comparisons. This structured approach helps synthesize stakeholder preferences. Using AHP, a systematic evaluation of different layout options was conducted, considering various criteria. The results provide a detailed guide for workstation redesign, improving the assembly line and meeting the company's strategic goals. This process ensures all relevant factors, including ergonomic and operational needs, are integrated for an optimal and sustainable solution.

Questa tesi presenta l'applicazione della metodologia Analytic Hierarchy Process (AHP) per la valutazione di diverse opzioni di riprogettazione di una stazione di lavoro all'interno di una linea di assemblaggio non automatizzata. La necessità di riprogettare l'intera linea deriva dall'obiettivo di aumentare la capacità produttiva per rispondere alla crescente domanda del camion aeroportuale antincendio Dragon, prodotto dalla Magirus GmbH. La complessità del progetto è accentuata dal fatto che l'azienda opera su commesse, rendendo difficile l'identificazione di scenari stabili nel corso dell'orizzonte di pianificazione; inoltre, il team si è posto come obiettivo anche quello di migliorare le condizioni lavorative degli operatori impiegati nella postazione. La tesi inizia con una panoramica delle principali tecniche sviluppate nel tempo per la progettazione degli impianti di produzione, trattando metodi tradizionali come la procedura di Muther e il metodo dello scambio a coppie. Questi metodi ottimizzano il layout degli impianti, ma spesso trascurano criteri qualitativi e le opinioni dei vari stakeholder. Successivamente, vengono introdotti i principi e gli strumenti del lean manufacturing, come il Value Stream Mapping (VSM) e il Just-In-Time (JIT). Questi strumenti hanno aiutato a identificare inefficienze e a stabilire obiettivi chiari per la riprogettazione della linea di assemblaggio. La scelta della metodologia AHP è motivata dalla sua capacità di integrare criteri sia quantitativi che qualitativi, considerando le opinioni degli stakeholder e l'ergonomia delle postazioni di lavoro. L'AHP scompone il problema della riprogettazione in una gerarchia di sotto-problemi, valutando i criteri attraverso confronti a coppie. Questo approccio strutturato aiuta a sintetizzare le preferenze degli stakeholder. Utilizzando l'AHP, è stata condotta una valutazione sistematica delle diverse opzioni di layout, considerando vari criteri. I risultati forniscono una guida dettagliata per la riprogettazione delle postazioni di lavoro, migliorando la linea di assemblaggio e raggiungendo gli obiettivi strategici dell'azienda. Questo processo assicura che tutti i fattori rilevanti, inclusi quelli ergonomici e operativi, siano integrati per una soluzione ottimale e sostenibile.