Feasibility study for the potential introduction of automation in secondary packaging operations: the Rovagnati case

This master’s thesis presents the methodology adopted to conduct a technical and economic feasibility study related to the introduction of automated secondary packaging lines at Rovagnati, a company specialized in the production of sliced and cured meats. The main objective is to evaluate the potential benefits of introducing dedicated lines for selected SKUs, with a particular focus on reducing overtime costs, lowering personnel expenses, enhancing productivity, and minimizing process variability, while also assessing the economic effort required. As a first step, the application of the Pareto principle and the ADI–CV2 model identifies six key SKUs and their most significant customer. These references, analyzed in terms of batch sizes, average and mode weekly demand, account for 47% of the total tray volume and almost 60% of total smooth demand. Secondly, the analysis evaluates current departmental performance for the selected references. This includes the assessment of lines productivity through the Maximum Likelihood Estimator, current line dedication to product codes, saturation rate, availability, and the most impacting setup operations under the existing configuration. Thirdly, based on technical discussions with suppliers, the study proposes a future layout configuration. Key parameters such as productivity, availability, setup times, and technologies are analyzed to determine the requirements for the new system. The results suggest that two dedicated lines are sufficient to meet production needs, achieving a saturation rate between 80% and 90%. The economic analysis of the investment has produced encouraging results: savings in personnel expenses generate a positive impact on profits, despite the introduction of new amortization over the company’s standard accounting period. The discounted payback period shows that the investment is expected to generate profits after 1 year and 8 months, remaining below the widely accepted three-year threshold and thus confirming the overall feasibility and profitability of the project. The main contribution of this thesis lies in providing a structured, data-driven approach to justify a significant investment in automation, offering a new assignment strategy for high-volume SKUs, aiming to increase overall productivity and operational efficiency.

Questa tesi illustra la metodologia adottata per lo studio di fattibilità tecnico-economica dell’introduzione di linee automatizzate di confezionamento secondario presso Rovagnati, azienda italiana produttrice di salumi e carni stagionate. L’obiettivo principale è valutare i potenziali vantaggi derivanti dall’implementazione di linee dedicate per alcune SKU selezionate, con particolare attenzione alla riduzione dei costi per straordinari e personale, all’aumento della produttività e alla diminuzione della variabilità dei tempi di processo, tenendo conto al contempo degli investimenti economici necessari. L’applicazione di un approccio Paretiano e del modello ADI – CV^2 hanno permesso di identificare sei SKU chiave e i relativi clienti più significativi. Queste referenze, analizzate in termini di dimensione dei lotti produttivi, moda e media della domanda settimanale, rappresentano il 47% dei volumi complessivi nel periodo temporale considerato e il 60% dei prodotti con domanda regolare in quantità e frequenza. L’analisi ha esaminato le performance attuali del reparto manuale di cartonaggio per le referenze selezionate, valutando la produttività delle linee tramite il metodo MLE, l’assegnazione attuale delle linee ai prodotti e SKU, il tasso di saturazione, la disponibilità e i principali setup. A seguito dei confronti con i fornitori di sistemi di automazione, la tesi propone un design preliminare delle linee automatizzate. Sono stati analizzati parametri chiave come produttività, disponibilità, tempi di setup e aspetti tecnologici per definire i requisiti minimi del nuovo sistema. I risultati indicano che due linee dedicate alle sei referenze individuate sono sufficienti a soddisfare la produzione prevista, con tassi di saturazione compresi tra l’80% e il 90%. L’analisi economica dell’investimento ha fornito risultati incoraggianti: il risparmio sui costi del personale incide positivamente sui profitti, nonostante la nuova quota di ammortamento introdotta. Il ritorno economico dell’investimento è atteso dopo 1 anno e 8 mesi, inferiore alla soglia comunemente accettata di tre anni, confermando la fattibilità e la redditività del progetto. La tesi fornisce un approccio strutturato e basato su dati per supportare la decisione di investimento in automazione e propone una strategia di assegnazione dedicata alle referenze ad alta rotazione, mirata a migliorare produttività ed efficienza operativa.