Optimizing quality control in a machine tool company through A3 methodology and lean tools: a case study approach

Stabilizing internal quality gates is a critical lever for manufacturers operating in high-mix environments, where variability can amplify into downstream disruption, rework, and delivery instability. This thesis presents a structured improvement project aimed at increasing the robustness of an inspection-driven internal flow and reducing defects detected at final assembly. The work adopts the A3 problem-solving methodology, moving from definition of scope and current condition to quantitative problem characterization, root-cause identification, countermeasure development, implementation, and verification. The baseline condition is established through analysis of historical non-conformity data, refined to ensure coherence with the project perimeter and to enable consistent categorization. The diagnostic phase highlights a persistent concentration of dimensional issues, leading to a focused investigation supported by shop-floor observation and structured cause–effect reasoning. Countermeasures are designed to strengthen the mechanisms that govern quality gate effectiveness, with emphasis on the interaction between decision-making and execution conditions. Consistent with project constraints, implementation prioritizes low-to-moderate effort actions centered on standardization, improved visibility of priorities, and reduction of operational losses in the inspection workflow. Impact is evaluated by replicating the quantitative analysis after implementation using the same measurement perimeter and a normalized performance indicator. Results show a measurable improvement exceeding the minimum target, indicating that process stabilization and targeted standardization can yield tangible benefits even in complex, high-variability contexts. The study contributes a replicable approach for improving inspection-driven flows through Lean/A3 discipline and data-supported countermeasure selection.

Stabilizzare i controlli qualità interni rappresenta una leva critica per le aziende manifatturiere che operano in contesti ad alta varietà, dove la variabilità può amplificarsi in discontinuità a valle, rilavorazioni e instabilità nelle consegne. Questa tesi presenta un progetto di miglioramento strutturato, finalizzato ad aumentare la robustezza di un flusso interno guidato dall’ispezione e a ridurre i difetti intercettati in fase di assemblaggio finale. Il lavoro adotta la metodologia di problem solving A3, procedendo dalla definizione del perimetro e della condizione corrente alla caratterizzazione quantitativa del problema, all’identificazione delle cause radice, allo sviluppo delle contromisure, fino all’implementazione e alla verifica. La condizione di partenza viene definita tramite l’analisi di dati storici sulle non conformità, affinati per garantire coerenza con il perimetro del progetto e consentire una categorizzazione consistente. La fase diagnostica evidenzia una concentrazione persistente di criticità dimensionali, che conduce a un’analisi mirata supportata da osservazioni in campo e da un ragionamento strutturato causa–effetto. Le contromisure sono progettate per rafforzare i meccanismi che determinano l’efficacia dei controlli qualità, con enfasi sull’interazione tra il processo decisionale e le condizioni di esecuzione. In coerenza con i vincoli del progetto, l’implementazione privilegia azioni a sforzo basso-moderato, incentrate sulla standardizzazione, su una maggiore visibilità delle priorità e sulla riduzione delle perdite operative nel flusso di ispezione. L’impatto viene valutato replicando l’analisi quantitativa dopo l’implementazione, mantenendo lo stesso perimetro di misura e un indicatore di performance normalizzato. I risultati mostrano un miglioramento misurabile superiore al target minimo, indicando che la stabilizzazione dei processi e una standardizzazione mirata possono generare benefici tangibili anche in contesti complessi e ad elevata variabilità. Lo studio propone un approccio replicabile per il miglioramento di flussi guidati dall’ispezione, basato sulla disciplina Lean/A3 e sulla selezione di contromisure supportata dai dati.