Design, digitalization and scenario simulation of a coffee machine assembly line: a lean production approach in the Cimbali Group case study

In an industrial context where increasing productivity and operational efficiency are crucial for maintaining competitiveness, this work addresses the redesign of an assembly line at Cimbali Group, a leading company in coffee machine manufacturing. The central objective of the project was to redesign the assembly line by applying the principles of the 5S methodology to reduce Work in Process (WIP), improve space utilization, and introduce digital technologies. These interventions were designed not only to enhance current performance but also to free up space and resources necessary for the introduction of an additional new assembly line, aimed at supporting future business developments. The project began with a detailed analysis of the current state of the line, identifying anomalies and critical issues. Two research questions were formulated: • Is it possible to increase the productivity and service levels of a new production line by distinguishing value-added activities from non-value-added ones, eliminating waste, and standardizing processes? • Is it possible to improve the efficiency of the line’s support mode by leveraging Kanban management principles, optimizing supermarket usage, and standardizing the replenishment process? Using Lean strategies, such as the Kanban system and internal Milk Run, and by adopting a continuous improvement mindset, the project demonstrated that it is possible to significantly increase production efficiency and improve support modes. Additionally, the reduction of WIP and space was further enhanced by the introduction of custom-designed carts for specific component replenishment, which improved material management and optimized workflow. Furthermore, a scenario simulation will also be discussed to identify the impact of potential criticalities on the production line. By simulating different operating conditions and analysing key factors such as resource utilization, bottlenecks, and material flow interruptions. Finally, the digitalization of the line, integrated with these methodologies, ensured visibility and tracking of key performance indexes.

In un contesto industriale dove l'aumento della produttività e l'efficienza operativa sono fondamentali per mantenere la competitività, in questo elaborato si affronta la riprogettazione di una linea di assemblaggio presso Cimbali Group, azienda leader nella produzione di macchine per caffè. L'obiettivo centrale del lavoro è stato quello di riprogettare una linea di assemblaggio, applicando i principi delle 5S per ridurre il Work in Process (WIP), migliorare l'utilizzo dello spazio e introdurre tecnologie di digitalizzazione. Questi interventi sono stati progettati non solo per migliorare le performance attuali, ma anche per liberare spazio e risorse necessarie all'introduzione di un ulteriore nuova linea di assemblaggio, destinata a supportare i futuri sviluppi aziendali. Il progetto ha avuto inizio con un'analisi dettagliata dello stato attuale della linea, mappandone anomalie e criticità. Sono state formulate due domande di ricerca: • È possibile incrementare la produttività e i livelli di servizio di una nuova linea produttiva distinguendo le attività a valore aggiunto da quelle che non lo sono, eliminando gli sprechi e standardizzando i processi? • È possibile migliorare l'efficienza della modalità di asservimento della linea produttiva sfruttando le logiche di gestione Kanban, ottimizzando l'uso del supermarket e standardizzando il processo di approvvigionamento. Attraverso l’uso della strategia Lean, come il sistema Kanban e il Milk Run interno, e adottando un'ottica orientata al miglioramento continuo, il progetto ha dimostrato che è possibile incrementare significativamente l'efficienza produttiva e migliorare le modalità di asservimento. La riduzione del WIP e dello spazio è stata ulteriormente potenziata grazie all'introduzione di carrelli progettati ad hoc per l’approvvigionamento di componenti specifici, il quale ha permesso di migliorare la gestione dei materiali e ottimizzare i flussi di lavoro. In seguito, verrà discussa anche una simulazione di scenario per identificare l'impatto di potenziali criticità sulla linea di produzione. Simulando diverse condizioni operative e analizzando fattori chiave come l'utilizzo delle risorse, i colli di bottiglia e le interruzioni del flusso di materiali. Infine, la digitalizzazione della linea, che integrata con queste metodologie, ha garantito la visibilità e la capacità di tracciamento dei principali parametri di performance.