Process optimization in corrugated cardboard manufacturing: reducing warp

Warp in corrugated paperboard is a recurrent quality issue that increases waste, reduces process stability, and can generate defects and stoppages in downstream converting (printing and die-cutting). This thesis investigates warp reduction through an industrial case study, with the objective of reducing downtime on a critical converting machine (Machine 635) and increasing its mean operating speed. The work follows a Lean A3 problem-solving approach structured around the PDCA cycle. The current condition is analysed using production measurements introduced specifically for this study, machine settings, and operator observations. Root causes are explored through qualitative tools (Ishikawa diagram) and the most influential factors are prioritised to reduce variability. The study identifies a relationship between starch overconsumption and warp and proposes operating ranges and standard procedures to improve control. Additional contributing factors include production sequencing effects—especially short orders that limit adjustment time—and machine/process conditions such as roll wear and vapour performance. Based on these findings, the thesis proposes improvements centred on strengthening measurement points, clarifying routines for settings adjustments, and enabling faster detection and correction of warp. Results indicate reduced starch consumption and reduced warp variability at the stacker, particularly for E-flute. At Machine 635, a matched-month comparison indicates warp-related downtime decreased from 8.3% (Jan–Feb 2025) to 6.1% (Jan–Feb 2026), with February reaching 5.9%, the lowest value in the observed period. The thesis concludes with recommendations for scaling improvements through enhanced moisture measurement, targeted environmental control in the Machine 635 WIP route, and converting infeed standardisation.

L’imbarcatura nel cartone ondulato è un problema di qualità ricorrente che aumenta gli scarti, riduce la stabilità del processo e può generare difetti e fermate nelle fasi successive di converting (stampa e fustellatura). Questa tesi analizza la riduzione dell’imbarcatura attraverso un caso studio industriale, con l’obiettivo di ridurre le fermate su una macchina di converting critica (Macchina 635) e di aumentarne la velocità media di tiratura. Il lavoro segue un approccio di problem solving Lean A3 strutturato secondo il ciclo PDCA. La condizione attuale viene analizzata tramite misurazioni di produzione introdotte specificamente per questo studio, settaggi di macchina e osservazioni degli operatori. Le cause radice vengono esplorate con strumenti qualitativi (diagramma di Ishikawa) e i fattori più influenti vengono prioritizzati per ridurre la variabilità. Lo studio identifica una relazione tra consumo eccessivo di amido e imbarcatura e propone intervalli operativi e procedure standard per migliorarne il controllo. Ulteriori fattori contribuenti includono effetti legati alla sequenza di produzione—soprattutto ordini brevi che limitano il tempo di regolazione—e condizioni di macchina/processo quali usura dei rulli e prestazioni del sistema di vapore. Sulla base di tali evidenze, la tesi propone miglioramenti incentrati sul rafforzamento dei punti di misura, sulla chiarificazione delle routine di regolazione dei settaggi e su una rilevazione e correzione più rapide dell’imbarcatura. I risultati indicano una riduzione del consumo di amido e una diminuzione della variabilità dell’imbarcatura allo stacker, in particolare per l’onda E. Sulla macchina 635, un confronto su mesi omologhi indica che le fermate attribuibili all’imbarcatura sono diminuiti dall’8,3% (gen–feb 2025) al 6,1% (gen–feb 2026), con febbraio a 5,9%, il valore più basso nel periodo osservato. La tesi si conclude con raccomandazioni per estendere i miglioramenti tramite una migliore misura dell’umidità, un controllo ambientale mirato lungo il percorso WIP della macchina 635 e la standardizzazione degli ingressi delle macchine di converting.