Analysis and implementation of a welding robot in a manufacturing environment

This thesis analyzes the implementation of a new machine equipped with a Fanuc robotic arm, designed for the welding of a product commissioned to ACM, a company specialized in mechanical processing. The machine must be installed at the headquarters in Malaysia. To evaluate the robot’s performance and integration into the production facility, a digital twin is developed using Siemens Tecnomatix Plant Simulation software. This tool enables the optimization of production processes and the identification of the most efficient workflow sequence, allowing an increase in production from 303 to 358 units over a period of 100 days, through an optimization process carried out using a genetic algorithm. Additionally, the study examines the potential integration of innovative devices, such as an AGV system, to automate the supply of materials to the machine, thereby improving productivity and efficiency. The study begins with an analysis of the commissioned product, breaking it down into its components. For each component, a careful examination is conducted to determine the most suitable welding approach. Specific jigs are then designed to hold the components in place during the welding process, ensuring precision and efficiency throughout the production phase.

La presente tesi analizza l’implementazione di un nuovo macchinario dotato di un braccio robotico Fanuc, progettato per la saldatura di un prodotto commissionato all’azienda ACM, specializzata in lavorazioni meccaniche. Il macchinario deve essere installato presso la sede principale in Malesia. Per valutare le prestazioni e l’integrazione del robot nell’impianto produttivo, viene sviluppata una copia digitale utilizzando il software Siemens Tecnomatix Plant Simulation. Questo strumento consente di ottimizzare i processi produttivi e di identificare la sequenza di lavoro più efficiente, consentendo un incremento della produzione da 303 a 358 unità considerando un periodo di 100 giorni, attraverso un processo di ottimizzazione realizzato con un algoritmo genetico. Inoltre, viene esaminata la possibilità di integrare dispositivi innovativi, come un sistema di AGV, per automatizzare il rifornimento dei materiali al macchinario, migliorando così la produttività e l’efficienza. Lo studio inizia con l’analisi del prodotto commissionato, dividendolo nei suoi singoli componenti. Per ciascun componente, viene effettuata un’attenta analisi per identificare l’approccio di saldatura più appropriato. Vengono quindi progettati specifici jig per mantenere i componenti in posizione durante il processo di saldatura, garantendo precisione ed efficienza in tutte le fasi produttive.