Analysis and optimization of helicopter painting processes - Leonardo final assembly line in Vergiate -

The helicopter painting process at Leonardo’s Vergiate plant represents the most energy-intensive operation in the entire facility, making it a critical yet highly resource-consuming phase in the production cycle. While ensuring high-quality standards and extensive customization, the process involves substantial energy consumption and operational costs, further influenced by external environmental conditions. These factors create significant challenges in terms of energy efficiency, economic impact, and environmental sustainability. Addressing these inefficiencies is crucial to aligning with modern manufacturing paradigms and sustainability objectives. This study presents a comprehensive analysis of the painting process from thermodynamic and engineering perspectives, leveraging reverse engineering methodologies to identify inefficiencies and areas for improvement. The research encompassed in-depth monitoring of coating phases and external climatic conditions, process performance assessment, and a detailed evaluation of plant infrastructure. Advanced modeling techniques were employed to correlate input parameters with energy consumption and cost, integrating PERT charts and GANTT diagrams to optimize workflow scheduling. Additionally, a custom-built simulation tool was developed to predict energy requirements, operational costs, and process duration under varying conditions, including labor availability and seasonal fluctuations. The findings revealed critical inefficiencies within the painting process, with the potential to achieve energy savings of up to 52% per helicopter and an associated cost reduction of approximately 54%. The developed simulator demonstrated a high level of accuracy in cost estimation, aligning closely with real operational data and identifying key areas for process enhancement, including optimized scheduling, improved environmental control strategies, and targeted equipment upgrades. These results provide a practical roadmap for enhancing energy efficiency, reducing costs, and transitioning towards a more sustainable and optimized painting process at the Vergiate facility.

Il processo di verniciatura degli elicotteri presso lo stabilimento Leonardo di Vergiate è la fase più energivora dell’intero impianto, rappresentando un passaggio cruciale ma altamente dispendioso in termini di risorse all'interno del ciclo produttivo. Pur garantendo standard qualitativi elevati e un’ampia personalizzazione, questa lavorazione comporta un consumo energetico significativo e costi operativi elevati, ulteriormente influenzati dalle condizioni ambientali esterne. Ottimizzare il processo è fondamentale per migliorare l’efficienza energetica, ridurre l’impatto economico e ambientale e allinearsi alle moderne strategie di produzione sostenibile. Questo studio ha analizzato in modo approfondito il processo di verniciatura da una prospettiva termodinamica e impiantistica, adottando tecniche di reverse engineering per individuare inefficienze e margini di miglioramento. La ricerca ha incluso il monitoraggio dettagliato delle fasi di lavorazione e delle condizioni climatiche esterne, l’analisi delle prestazioni di processo e impianto e la valutazione delle infrastrutture produttive. Per ottimizzare la gestione delle operazioni, sono state impiegate avanzate tecniche di modellazione, tra cui grafici PERT e diagrammi di GANTT, al fine di stabilire una correlazione tra parametri di input e fabbisogno energetico e costo associato al processo di verniciatura. Inoltre, è stato sviluppato un simulatore avanzato in grado di stimare il fabbisogno energetico, i costi operativi e la durata delle lavorazioni in diversi scenari, considerando fattori come la disponibilità di manodopera e le variazioni stagionali. L’analisi ha messo in luce criticità significative nel processo di verniciatura, evidenziando la possibilità di ottenere un risparmio energetico fino al 52% per ogni elicottero e una riduzione dei costi di circa il 54%. Il simulatore ha dimostrato un’elevata precisione nelle stime dei costi, risultando allineato ai dati operativi reali e individuando opportunità di miglioramento tramite una pianificazione più efficiente, un controllo ambientale ottimizzato e interventi mirati sull’impianto. I risultati di questa ricerca offrono un quadro operativo concreto per rendere il processo di verniciatura più efficiente, economico e sostenibile nello stabilimento di Vergiate.