Supporting manual assembly operations with in-situ projected AR in High-Mix-Low-Volume production

This thesis investigates operator assistance systems for manual assembly with a specific focus on High-Mix, Low-Volume (HMLV) production contexts. After a comparative analysis of available technologies, in-situ projection-based solutions emerged as the most suitable, with Arkite identified as the leading technology due to its real-time validation, intuitive guidance and ease of programming. The system was implemented and tested in an industrial setting, and its impact on the programming effort required by process engineers, as well as better control of production was evaluated. Results confirm the potential of Arkite to enhance assembly quality, reduce cognitive load and improving production management, as well as being fast to be programmed. Future work should further explore integration with OCR softwares and the possibility to develop macro programmes that can handle almost all products in the industrial context, as also the possibility of implementing automation scripts with regard to the generation of new assembly programmes.

Questa tesi analizza i sistemi di assistenza all’operatore per l’assemblaggio manuale, con un’attenzione specifica ai contesti produttivi ad alta variabilità e basso volume (High-Mix, Low-Volume – HMLV). Dopo un’analisi comparativa delle tecnologie disponibili, le soluzioni basate su proiezioni in-situ sono emerse come le più adatte, con Arkite identificata come la tecnologia leader grazie alla validazione in tempo reale, alla guida intuitiva e alla facilità di programmazione. Il sistema è stato implementato e testato in un contesto industriale, e il suo impatto sul carico di lavoro richiesto agli ingegneri di processo per la programmazione, così come sul miglior controllo della produzione, è stato valutato. I risultati confermano il potenziale di Arkite nel migliorare la qualità dell’assemblaggio, ridurre il carico cognitivo e migliorare la gestione della produzione, oltre a offrire tempi rapidi di programmazione. Lavori futuri dovrebbero approfondire l’integrazione con software di riconoscimento dei caratteri (OCR) e la possibilità di sviluppare macro programmi in grado di gestire quasi tutti i prodotti nel contesto industriale, oltre alla possibilità di implementare script di automazione per la generazione di nuovi programmi di assemblaggio.