Testing process in manufacturing: a model for optimization and an application to a real case study

This research aims at addressing the opportunities for performance improvement of a testing process in manufacturing. Current trends show a general endeavor in ensuring the quality of the final product with control measures aimed at embedding quality in the process rather than controlling its output. Nonetheless, quality assurance approaches based on testing and inspection are still widely used methods in a variety of manufacturing industries in order to guarantee the final conformance to the expected quality standards. Particularly, in a manufacturing scenario where production outsourcing is becoming a more and more common factor, testing possibly represents one of the core activities for a company whose production is completely or mostly delegated to third parts. In these cases indeed, the company becomes the final hub where the components or modules collected from a network of suppliers undergo final assembly and a quality assurance control aimed at assessing that the final product performs as expected. It is firstly to these manufacturing realities that this work addresses to. Three case studies of manufacturing companies where testing represents one of the core activities are going to be analyzed from the testing process standpoint. A comparative analysis of the three case studies along with available literature on testing policies will be performed with the aim of identifying a set of significant variables for the description of a testing process. A set of Key Performance Indicators deemed of significance for a testing process is then going to be defined, and a set of configuration guidelines aimed at improving the process performances is going to be proposed. The output of this work will be a framework whose purpose is to represent a handy tool for a manufacturing company which is considering the opportunity of improving the performances of its testing process. An application of the framework will be proposed on a real case with explanatory purpose. The proposed case is the result of the participation of the Authors in a company project aimed at optimizing the internal testing process. The framework is going to be validated with another set of companies in order to appraise its strengths and limitations, and derive more tailored guidelines depending on specific business characteristics. The conclusions of this Thesis Work with reference to the initial Reasearch Questions is finally going to be proposed, along with some areas identified as of interest for the development of future research.

Il presente lavoro di ricerca si prefigge lo scopo di identificare ed analizzare opportunità di miglioramento in termini di performance per un processo di testing in ambito manufatturiero. Trend recenti evidenziano una generale attenzione verso l’implementazione del concetto di qualità all’interno del processo stesso piuttosto che la sua delegazione a fasi di controllo dedicate a valle degli steps produttivi. Ciononostante, gli approcci alla qualità basati su ispezione e testing sono ancora largamente utilizzati in un’ampia varietà di settori di tipo manifatturiero. In particolare, la presenza di uno scenario corrente dove l’outsourcing della produzione costituisce fattor comune per molte imprese, il testing come attività volta al controllo della qualità dell’output produttivo può arrivare a rappresentare un’attività core per un’azienda la cui produzione sia completamente o in gran parte delegata a terze parti. In questi casi, infatti, l’azienda diventa lo snodo finale dove i moduli o componenti di prodotto vengono raccolti a partire da una rete di fornitura e sono sottoposti ad una possibile fase di assemblaggio finale e ad un controllo volto ad accertare che il prodotto rispetti predefiniti standard qualitativi. Il presente lavoro di tesi si rivolge principalmente a realtà manifatturiere di questo tipo. Ai fini della ricerca, tre casi di studio aziendali caratterizzati dalla presenza e dalla rilevanza di un’attività di testing sono stati analizzati. In particolare, il focus è stato posto sulle logiche e le peculiarità del processo di testing caratterizzante i singoli casi. Un’analisi comparativa dei tre casi di studio e le informazioni emerse come rilevanti da uno studio della letteratura disponibile sull’argomento hanno permesso di identificare un insieme di variabili descrittive ritenute significative per la descrizione di un generico processo di testing. Un set di Key Performance Indicators rilevanti per un processo di testing sono dunque stati definiti, ed un set di linee guida per la configurazione di determinate caratteristiche del processo di testing sono state proposte al fine di migliorare le performances del processo stesso. Il risultato del presente lavoro è un modello il cui scopo è quello di rappresentare uno strumento pratico per un’azienda di tipo manifatturiero che stia considerando l’opportunità di migliorare le performances del proprio processo di testing e desideri considerare quali leve siano a disposizione a questo fine. Un’applicazione del modello è proposta su un caso di studio reale con finalità esplicative per il modello stesso. Il caso proposto è il risultato della partecipazione degli stessi Autori in un progetto aziendale finalizzato all’ottimizzazione del processo di testing svolto internamente all’azienda come una delle attività centrali. La validazione del modello è stata svolta con un secondo insieme di aziende selezionato sulla base di alcune caratteristiche distintive. L’obiettivo che la validazione si prefigge è quello di dimostrare i punti di forza e le debolezze strutturali del modello sviluppato, e di generare un insieme di caratteristiche operative, di prodotto o di processo, che richiedono la personalizzazione delle linee guida generali proposte nel modello. Queste personalizzazioni sono discusse nel dettaglio per quell’insieme di variabili che è stato identificato essere di primaria importanza durante la fase di validazione, ed in secondo luogo identificato come soggetto all’impatto delle caratteristiche identificate. In calce al lavoro, un sommario delle conclusioni in relazione alle domande di ricerca proposte ad inizio lavoro ed alcuni spunti per la ricerca futura sono proposti.