This thesis presents an integrated improvement program across the Receiving- Warehouse-Assembly flow, using Lean thinking and the A3 method as the backbone to turn field observation into stable, everyday practice. The work stems from the need to restore stability and capacity after the SAP go-live: while traceability and transactional discipline improved, the transition surfaced bottlenecks in both information and material flows, with visible effects on punctuality and perceived quality at the point of use. The approach blends an essential theoretical frame with gemba-based analysis and a coherent set of countermeasures (digital, organizational, and physical) designed to make the flow more legible, more regular, and less dependent on individual initiative. The As-Is mapping distinguishes clearly between the physical sequence (from receiving to final delivery and returns) and the informational sequence mirrored in SAP. Along this end-to-end path the study identified recurrent sources of waiting, rework, and error: disordered identification and mixed supplies, non-standard location assignments, reliance on paper and duplicate prints, heterogeneous picking practices, a layout that forces unnecessary walking and cross-traffic, and high cognitive load wherever too many references are visible at once. Root-cause analysis (Ishikawa and 5 Whys) connected symptoms to causes and guided the design of a compact but complete portfolio of actions with a short path to standard. Rather than listing fine technical steps, the thesis groups the proposed countermeasures into a few consistent families. The first is digital enablement at the point of use: operators access drawings, identifiers, and key checks where the work happens; printing is simplified to single, on-demand actions triggered from the handheld; and document generation upstream is streamlined so that launches are quick, predictable, and traceable. The second is process standardization: clear rules for receiving, sorting, picking, and delivery reduce optional paths; hand-offs are defined by simple status signals and single responsibility; and routine activities are described by concise SOPs supported by visual cues. The third is physical redesign: areas are brought closer and aligned with the natural sequence of work; transfers follow straightforward routes that avoid crossings; and storage is reassigned to match frequency of use and ii typical co-occurrences, so that high-runners are easy to reach and items that travel together are stored near each other. The fourth is visual management and errorproofing: what matters is made visible; look-alike risks are lowered by consistent formats and signage; editable fields that invite mistakes are locked or guided; and special parts are highlighted so that they are recognized and handled correctly. Finally, governance and sustainment provide the scaffolding: a light but regular cadence of checks, a small set of stable KPIs, and clear ownership at area level ensure that improvements are adopted, monitored, and kept in place. Methodologically, the evaluation combines field tests and simulations to anchor results to observable evidence while keeping the program practical. Time-motion studies, multi-shift shadowing, and focused pilots were used where quick prototypes were feasible; where changes were structural or forward-looking, simulations replayed actual 2024 routes and reassigned only storage positions (holding volumes and mix constant) to estimate the To-Be average time per line and the regularity of execution. For actions whose impact is largely systemic (visual management, accountability, cleaner hand-offs), qualitative indicators and stability checks complemented direct timing. Assumptions and limits are stated explicitly, and benefits are aggregated prudently by sub-process to avoid double counting across adjacent steps. The consolidated outcome meets the project’s must-have objective: overall productivity improves by about +15% at constant 2024 volumes and mix, with a consolidated return on investment of roughly 0.6 years. Beyond these headline figures, the program delivers effects that matter in day-to-day operations: a recovery of operational continuity, a tangible reduction in execution variability, and greater readability of spaces and work rules. These effects translate into more predictable takt, fewer stop-and-restart episodes, and cleaner hand-offs, which in turn improve downstream punctuality and the quality perceived by the departments served. In other words, the system becomes faster and more robust at the same time: cycles shorten and become smoother, while dispersion and exceptions decline. The countermeasures are deliberately framed to be teachable and transferable. Digital enablement focuses on what information an operator needs at each step and how to retrieve it with minimal motion and minimal choice. Standardization emphasizes clarity over exhaustiveness: a few rules that everyone understands and applies are more valuable than detailed instructions that few can remember. Physical redesign favors iii geometry (short, direct paths and proximity between frequent pairings) over local optimizations; it also keeps future maintenance in mind, so that assignments can be refreshed without disruption as demand and product mix evolve. Visual management acts as the common language: consistent labels, macro-signage, and simple status markers reduce cognitive load and keep work flowing even when teams change. Governance ties these elements together with a light routine: standard work with version control and owners, a training matrix that covers onboarding and refreshers, a handful of KPIs that are easy to measure and hard to misinterpret, and fixed review windows to detect drift and decide countermeasures based on evidence rather than perception. Sustainment also considers scaling and replication. A concise replication kit like procedures, visual standards, slotting parameters, configuration notes, and layout guidelines, supports reuse in other areas and sites; brief explanation what must remain the same and where local adaptation is sensible. Annual reviews of ABC assignments and semi-annual refreshes of co-occurrences keep slotting aligned with evolving volumes and mix, while periodic 5S and visual audits protect the readability that underpins speed and quality. There, the next chapters document the measurement protocols employed, the simulation framework, the calculation criteria and assumptions, and the main limitations, and they report the results by action with the necessary methodological guardrails.

Questa tesi presenta un programma integrato di miglioramento lungo il flusso Ricevimento–Magazzino–Montaggio, adottando il pensiero Lean e il metodo A3 come ossatura per trasformare le osservazioni di campo in pratiche stabili e quotidiane. Il lavoro nasce dall’esigenza di recuperare stabilità e capacità dopo il go-live di SAP: se da un lato sono aumentate tracciabilità e disciplina transazionale, la transizione ha fatto emergere colli di bottiglia nei flussi informativi e materiali, con effetti visibili sulla puntualità e sulla qualità percepita al punto d’uso. L’approccio combina una cornice teorica essenziale con analisi sul gemba e un set coerente di contromisure (digitali, organizzative e fisiche) pensate per rendere il flusso più leggibile, più regolare e meno dipendente dall’iniziativa individuale. La mappatura As-Is distingue chiaramente tra la sequenza fisica (dal ricevimento alla consegna finale e ai resi) e la sequenza informativa specchiata in SAP. Lungo questo percorso end-to-end lo studio ha individuato fonti ricorrenti di attesa, rilavorazione ed errore: identificazioni disordinate e forniture miste, assegnazioni di ubicazione non standard, dipendenza dalla carta e stampe duplicate, pratiche di picking eterogenee, un layout che induce camminamenti inutili e traffico incrociato, nonché un elevato carico cognitivo quando troppe referenze sono contemporaneamente esposte alla vista. L’analisi delle cause (Ishikawa e 5 Whys) ha collegato i sintomi alle origini e ha guidato la progettazione di un portafoglio di azioni compatto ma completo, con un percorso rapido verso la standardizzazione. Piuttosto che elencare passaggi tecnici di dettaglio, la tesi raggruppa le contromisure proposte in alcune famiglie coerenti. La prima è l’abilitazione digitale al punto d’uso: gli operatori accedono a disegni, identificativi e controlli chiave là dove il lavoro avviene; la stampa viene semplificata in azioni singole e “on demand” dal palmare; a monte, la generazione documentale è snellita in modo che i lanci siano rapidi, prevedibili e tracciabili. La seconda è la standardizzazione di processo: regole chiare per ricevimento, smistamento, picking e consegna riducono i percorsi opzionali; i passaggi di mano sono definiti da segnali di stato semplici e da una responsabilità univoca; le attività ricorrenti sono descritte da SOP concise supportate da ausili visuali. La terza è il ridisegno fisico: le aree vengono avvicinate e allineate alla sequenza naturale del lavoro; i trasferimenti seguono percorsi diretti che evitano incroci; lo stoccaggio è riassegnato in funzione della frequenza d’uso e delle co-occorrenze tipiche, così che gli altorotanti siano facilmente raggiungibili e gli articoli che viaggiano insieme siano conservati in prossimità. La quarta è il visual management e la prevenzione degli errori: ciò che conta viene reso visibile; i rischi di “look-alike” si riducono grazie a formati e segnaletica coerenti; i campi editabili che favoriscono l’errore vengono bloccati o guidati; i pezzi speciali sono evidenziati per essere riconosciuti e gestiti correttamente. Infine, governance e sostenibilità forniscono l’impalcatura: una cadenza leggera ma regolare di verifiche, un set ridotto di KPI stabili e una chiara ownership a livello di area assicurano che i miglioramenti vengano adottati, monitorati e mantenuti. Sul piano metodologico, la valutazione combina test sul campo e simulazioni per ancorare i risultati a evidenze osservabili mantenendo il programma praticabile. Studi time-motion, shadowing su più turni e piloti mirati sono stati impiegati quando era possibile prototipare rapidamente; dove i cambiamenti erano strutturali o prospettici, le simulazioni hanno “ri-giocato” i percorsi reali del 2024, riassegnando solo le posizioni di stoccaggio (a volumi e mix costanti) per stimare il tempo medio per riga To-Be e la regolarità dell’esecuzione. Per le azioni a impatto prevalentemente sistemico (visual management, responsabilità, hand-off più puliti), indicatori qualitativi e verifiche di stabilità hanno integrato le cronometrie dirette. Ipotesi e limiti sono esplicitati, e i benefici sono aggregati in modo prudente per sotto-processo, evitando doppi conteggi tra step adiacenti. L’esito consolidato centra l’obiettivo “must-have” del progetto: la produttività complessiva migliora di circa **+15%** a parità di volumi e mix 2024, con un ritorno dell’investimento consolidato di circa **0,6 anni**. Oltre a questi valori di sintesi, il programma produce effetti che contano nella pratica quotidiana: un recupero della continuità operativa, una riduzione tangibile della variabilità esecutiva e una migliore leggibilità degli spazi e delle regole di lavoro. Questi effetti si traducono in un takt più prevedibile, meno episodi di stop-and-go e hand-off più puliti, con benefici sulla puntualità a valle e sulla qualità percepita dai reparti serviti. In altri termini, il sistema diventa al tempo stesso più veloce e più robusto: i cicli si accorciano e scorrono in modo più fluido, mentre si riducono dispersione ed eccezioni. Le contromisure sono volutamente formulate per essere insegnabili e trasferibili. L’abilitazione digitale si concentra su quali informazioni servono a ogni passo e su come recuperarle con il minimo movimento e il minimo grado di scelta. La standardizzazione privilegia la chiarezza sull’esaustività: poche regole che tutti comprendono e applicano valgono più di istruzioni dettagliate che pochi ricordano. Il ridisegno fisico favorisce la “geometria” (percorsi brevi e diretti, prossimità tra coppie frequenti) rispetto a ottimizzazioni locali; considera inoltre la manutenzione futura, così che le assegnazioni possano essere aggiornate senza discontinuità al variare della domanda e del mix. Il visual management funge da linguaggio comune: etichette coerenti, macro-segnaletica e marcatori di stato semplici riducono il carico cognitivo e mantengono il flusso anche quando cambiano i team. La governance tiene insieme questi elementi con una routine leggera: standard work con versionamento e owner, una matrice formativa che copre onboarding e refresher, pochi KPI facili da misurare e difficili da fraintendere, e finestre di revisione fisse per cogliere derive e decidere contromisure basate su evidenze, non su percezioni. La sostenibilità considera anche scalabilità e replicazione: un kit di replica conciso—procedure, standard visuali, parametri di slotting, note di configurazione e linee guida di layout—sostiene il riuso in altre aree e siti; brevi indicazioni chiariscono che cosa deve rimanere invariato e dove l’adattamento locale è sensato. Revisioni annuali delle assegnazioni ABC e aggiornamenti semestrali delle co-occorrenze mantengono lo slotting allineato a volumi e mix in evoluzione, mentre audit 5S e visual periodici proteggono la leggibilità che è alla base di velocità e qualità. Nei capitoli successivi sono documentati i protocolli di misura impiegati, il framework di simulazione, i criteri e le ipotesi di calcolo e le principali limitazioni; vengono inoltre presentati i risultati per azione con le necessarie cautele metodologiche.

Application of the A3 Model for warehouse process improvement: a case stady of G.D.M. S.p.A.

Pelosi, Davide
2024/2025

Abstract

This thesis presents an integrated improvement program across the Receiving- Warehouse-Assembly flow, using Lean thinking and the A3 method as the backbone to turn field observation into stable, everyday practice. The work stems from the need to restore stability and capacity after the SAP go-live: while traceability and transactional discipline improved, the transition surfaced bottlenecks in both information and material flows, with visible effects on punctuality and perceived quality at the point of use. The approach blends an essential theoretical frame with gemba-based analysis and a coherent set of countermeasures (digital, organizational, and physical) designed to make the flow more legible, more regular, and less dependent on individual initiative. The As-Is mapping distinguishes clearly between the physical sequence (from receiving to final delivery and returns) and the informational sequence mirrored in SAP. Along this end-to-end path the study identified recurrent sources of waiting, rework, and error: disordered identification and mixed supplies, non-standard location assignments, reliance on paper and duplicate prints, heterogeneous picking practices, a layout that forces unnecessary walking and cross-traffic, and high cognitive load wherever too many references are visible at once. Root-cause analysis (Ishikawa and 5 Whys) connected symptoms to causes and guided the design of a compact but complete portfolio of actions with a short path to standard. Rather than listing fine technical steps, the thesis groups the proposed countermeasures into a few consistent families. The first is digital enablement at the point of use: operators access drawings, identifiers, and key checks where the work happens; printing is simplified to single, on-demand actions triggered from the handheld; and document generation upstream is streamlined so that launches are quick, predictable, and traceable. The second is process standardization: clear rules for receiving, sorting, picking, and delivery reduce optional paths; hand-offs are defined by simple status signals and single responsibility; and routine activities are described by concise SOPs supported by visual cues. The third is physical redesign: areas are brought closer and aligned with the natural sequence of work; transfers follow straightforward routes that avoid crossings; and storage is reassigned to match frequency of use and ii typical co-occurrences, so that high-runners are easy to reach and items that travel together are stored near each other. The fourth is visual management and errorproofing: what matters is made visible; look-alike risks are lowered by consistent formats and signage; editable fields that invite mistakes are locked or guided; and special parts are highlighted so that they are recognized and handled correctly. Finally, governance and sustainment provide the scaffolding: a light but regular cadence of checks, a small set of stable KPIs, and clear ownership at area level ensure that improvements are adopted, monitored, and kept in place. Methodologically, the evaluation combines field tests and simulations to anchor results to observable evidence while keeping the program practical. Time-motion studies, multi-shift shadowing, and focused pilots were used where quick prototypes were feasible; where changes were structural or forward-looking, simulations replayed actual 2024 routes and reassigned only storage positions (holding volumes and mix constant) to estimate the To-Be average time per line and the regularity of execution. For actions whose impact is largely systemic (visual management, accountability, cleaner hand-offs), qualitative indicators and stability checks complemented direct timing. Assumptions and limits are stated explicitly, and benefits are aggregated prudently by sub-process to avoid double counting across adjacent steps. The consolidated outcome meets the project’s must-have objective: overall productivity improves by about +15% at constant 2024 volumes and mix, with a consolidated return on investment of roughly 0.6 years. Beyond these headline figures, the program delivers effects that matter in day-to-day operations: a recovery of operational continuity, a tangible reduction in execution variability, and greater readability of spaces and work rules. These effects translate into more predictable takt, fewer stop-and-restart episodes, and cleaner hand-offs, which in turn improve downstream punctuality and the quality perceived by the departments served. In other words, the system becomes faster and more robust at the same time: cycles shorten and become smoother, while dispersion and exceptions decline. The countermeasures are deliberately framed to be teachable and transferable. Digital enablement focuses on what information an operator needs at each step and how to retrieve it with minimal motion and minimal choice. Standardization emphasizes clarity over exhaustiveness: a few rules that everyone understands and applies are more valuable than detailed instructions that few can remember. Physical redesign favors iii geometry (short, direct paths and proximity between frequent pairings) over local optimizations; it also keeps future maintenance in mind, so that assignments can be refreshed without disruption as demand and product mix evolve. Visual management acts as the common language: consistent labels, macro-signage, and simple status markers reduce cognitive load and keep work flowing even when teams change. Governance ties these elements together with a light routine: standard work with version control and owners, a training matrix that covers onboarding and refreshers, a handful of KPIs that are easy to measure and hard to misinterpret, and fixed review windows to detect drift and decide countermeasures based on evidence rather than perception. Sustainment also considers scaling and replication. A concise replication kit like procedures, visual standards, slotting parameters, configuration notes, and layout guidelines, supports reuse in other areas and sites; brief explanation what must remain the same and where local adaptation is sensible. Annual reviews of ABC assignments and semi-annual refreshes of co-occurrences keep slotting aligned with evolving volumes and mix, while periodic 5S and visual audits protect the readability that underpins speed and quality. There, the next chapters document the measurement protocols employed, the simulation framework, the calculation criteria and assumptions, and the main limitations, and they report the results by action with the necessary methodological guardrails.
Nicoli, Davide
ING - Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
10-dic-2025
2024/2025
Questa tesi presenta un programma integrato di miglioramento lungo il flusso Ricevimento–Magazzino–Montaggio, adottando il pensiero Lean e il metodo A3 come ossatura per trasformare le osservazioni di campo in pratiche stabili e quotidiane. Il lavoro nasce dall’esigenza di recuperare stabilità e capacità dopo il go-live di SAP: se da un lato sono aumentate tracciabilità e disciplina transazionale, la transizione ha fatto emergere colli di bottiglia nei flussi informativi e materiali, con effetti visibili sulla puntualità e sulla qualità percepita al punto d’uso. L’approccio combina una cornice teorica essenziale con analisi sul gemba e un set coerente di contromisure (digitali, organizzative e fisiche) pensate per rendere il flusso più leggibile, più regolare e meno dipendente dall’iniziativa individuale. La mappatura As-Is distingue chiaramente tra la sequenza fisica (dal ricevimento alla consegna finale e ai resi) e la sequenza informativa specchiata in SAP. Lungo questo percorso end-to-end lo studio ha individuato fonti ricorrenti di attesa, rilavorazione ed errore: identificazioni disordinate e forniture miste, assegnazioni di ubicazione non standard, dipendenza dalla carta e stampe duplicate, pratiche di picking eterogenee, un layout che induce camminamenti inutili e traffico incrociato, nonché un elevato carico cognitivo quando troppe referenze sono contemporaneamente esposte alla vista. L’analisi delle cause (Ishikawa e 5 Whys) ha collegato i sintomi alle origini e ha guidato la progettazione di un portafoglio di azioni compatto ma completo, con un percorso rapido verso la standardizzazione. Piuttosto che elencare passaggi tecnici di dettaglio, la tesi raggruppa le contromisure proposte in alcune famiglie coerenti. La prima è l’abilitazione digitale al punto d’uso: gli operatori accedono a disegni, identificativi e controlli chiave là dove il lavoro avviene; la stampa viene semplificata in azioni singole e “on demand” dal palmare; a monte, la generazione documentale è snellita in modo che i lanci siano rapidi, prevedibili e tracciabili. La seconda è la standardizzazione di processo: regole chiare per ricevimento, smistamento, picking e consegna riducono i percorsi opzionali; i passaggi di mano sono definiti da segnali di stato semplici e da una responsabilità univoca; le attività ricorrenti sono descritte da SOP concise supportate da ausili visuali. La terza è il ridisegno fisico: le aree vengono avvicinate e allineate alla sequenza naturale del lavoro; i trasferimenti seguono percorsi diretti che evitano incroci; lo stoccaggio è riassegnato in funzione della frequenza d’uso e delle co-occorrenze tipiche, così che gli altorotanti siano facilmente raggiungibili e gli articoli che viaggiano insieme siano conservati in prossimità. La quarta è il visual management e la prevenzione degli errori: ciò che conta viene reso visibile; i rischi di “look-alike” si riducono grazie a formati e segnaletica coerenti; i campi editabili che favoriscono l’errore vengono bloccati o guidati; i pezzi speciali sono evidenziati per essere riconosciuti e gestiti correttamente. Infine, governance e sostenibilità forniscono l’impalcatura: una cadenza leggera ma regolare di verifiche, un set ridotto di KPI stabili e una chiara ownership a livello di area assicurano che i miglioramenti vengano adottati, monitorati e mantenuti. Sul piano metodologico, la valutazione combina test sul campo e simulazioni per ancorare i risultati a evidenze osservabili mantenendo il programma praticabile. Studi time-motion, shadowing su più turni e piloti mirati sono stati impiegati quando era possibile prototipare rapidamente; dove i cambiamenti erano strutturali o prospettici, le simulazioni hanno “ri-giocato” i percorsi reali del 2024, riassegnando solo le posizioni di stoccaggio (a volumi e mix costanti) per stimare il tempo medio per riga To-Be e la regolarità dell’esecuzione. Per le azioni a impatto prevalentemente sistemico (visual management, responsabilità, hand-off più puliti), indicatori qualitativi e verifiche di stabilità hanno integrato le cronometrie dirette. Ipotesi e limiti sono esplicitati, e i benefici sono aggregati in modo prudente per sotto-processo, evitando doppi conteggi tra step adiacenti. L’esito consolidato centra l’obiettivo “must-have” del progetto: la produttività complessiva migliora di circa **+15%** a parità di volumi e mix 2024, con un ritorno dell’investimento consolidato di circa **0,6 anni**. Oltre a questi valori di sintesi, il programma produce effetti che contano nella pratica quotidiana: un recupero della continuità operativa, una riduzione tangibile della variabilità esecutiva e una migliore leggibilità degli spazi e delle regole di lavoro. Questi effetti si traducono in un takt più prevedibile, meno episodi di stop-and-go e hand-off più puliti, con benefici sulla puntualità a valle e sulla qualità percepita dai reparti serviti. In altri termini, il sistema diventa al tempo stesso più veloce e più robusto: i cicli si accorciano e scorrono in modo più fluido, mentre si riducono dispersione ed eccezioni. Le contromisure sono volutamente formulate per essere insegnabili e trasferibili. L’abilitazione digitale si concentra su quali informazioni servono a ogni passo e su come recuperarle con il minimo movimento e il minimo grado di scelta. La standardizzazione privilegia la chiarezza sull’esaustività: poche regole che tutti comprendono e applicano valgono più di istruzioni dettagliate che pochi ricordano. Il ridisegno fisico favorisce la “geometria” (percorsi brevi e diretti, prossimità tra coppie frequenti) rispetto a ottimizzazioni locali; considera inoltre la manutenzione futura, così che le assegnazioni possano essere aggiornate senza discontinuità al variare della domanda e del mix. Il visual management funge da linguaggio comune: etichette coerenti, macro-segnaletica e marcatori di stato semplici riducono il carico cognitivo e mantengono il flusso anche quando cambiano i team. La governance tiene insieme questi elementi con una routine leggera: standard work con versionamento e owner, una matrice formativa che copre onboarding e refresher, pochi KPI facili da misurare e difficili da fraintendere, e finestre di revisione fisse per cogliere derive e decidere contromisure basate su evidenze, non su percezioni. La sostenibilità considera anche scalabilità e replicazione: un kit di replica conciso—procedure, standard visuali, parametri di slotting, note di configurazione e linee guida di layout—sostiene il riuso in altre aree e siti; brevi indicazioni chiariscono che cosa deve rimanere invariato e dove l’adattamento locale è sensato. Revisioni annuali delle assegnazioni ABC e aggiornamenti semestrali delle co-occorrenze mantengono lo slotting allineato a volumi e mix in evoluzione, mentre audit 5S e visual periodici proteggono la leggibilità che è alla base di velocità e qualità. Nei capitoli successivi sono documentati i protocolli di misura impiegati, il framework di simulazione, i criteri e le ipotesi di calcolo e le principali limitazioni; vengono inoltre presentati i risultati per azione con le necessarie cautele metodologiche.
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