Design and implementation of a traceability system for a production plant : the case of GF

Monti, Andrea (2017) Design and implementation of a traceability system for a production plant : the case of GF. Bachelor thesis, Scuola Universitaria professionale della Svizzera italiana (SUPSI).

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Abstract

Inglese. Industry 4.0 is considered the new industrial revolution in the technology world and its aim is providing a smarter and more efficient production through automation and a better management and use of data. In this complex and dynamic environment, it is essential for companies to be open to innovation in order to get a competitive advantage in the market. One of the main purposes of Industry 4.0 is, indeed, to improve processes with data support, collected everywhere and easily available. Real-time information will allow modern companies to make immediate decisions based on concrete data, but also propose corrective actions based on historical data and identify problems before these occur. Identification and traceability are key elements in this context. Objective of the thesis work presented here is the design and the implementation of a traceability system for the production and assembly department of the factory plant of +GF+ Agie Charmilles SA, located in Losone. The company is a global leader for the production of EDM (Electrical Discharge Machinery) machines and it is currently investing in the transition towards the Industry 4.0 paradigm. Among the several initiatives in this context, a project is dedicated to the traceability at the supply chain level. The work here presented contributes to this project by focusing on the traceability at the production plant level. Literature about traceability has been first analysed in order to understand the concept, identify the possible benefits and have guidelines to follow. The analysis of the AS-IS situation has been then necessary to identify the borders for the traceability system and the constraints related to previous decisions or company’s rules. The main achievements in terms of traceability system design and implementation are summarized in the following points. • Definition of the dataset to be traced and proposal for standard labels. Three labels have been identified depending on the type of items and supplier’s level of collaboration. Once the labels have been characterized, a standard procedure has been developed in the format in use in the company and has been adopted as an official reference document. • Involvement of supply chain’s actors in the label standardization process. A sample of suppliers of critical components has been involved in the standardization of labels and their feedback has been highly positive: 12 out of the 16 contacted suppliers accepted to comply with the AGIE’s proposal and some of them already started to ship items labelled as requested. • Modelling of traceability processes. The introduction of the traceability system has an impact on several processes and requires the activation of new activities. All the involved processes have been identified and described through flowcharts. This work had a twofold aim: on the one hand, they support the development of the dedicated traceability software (Cartesio) detailing the data flow and its relation with the shop floor activities; on the other hand, they provide useful documentation for internal use (training, quality certification, etc.). • Testing the physical implementation of the proposed model in the factory plant. A first implementation test has been carried out to test the proposed processes and solutions. Also an analysis of recent problems has been carried out to show how the traceability system will allow the company to save time and to reduce costs, whilst improving the level of user’s satisfaction. The main benefit of the implementation of the proposed system is the setup of an integrated and digitalized data management for all the traceability issues. Cartesio will, in fact, make data acquisition easy and consultation efficient and effective, providing to the user a dashboard with all traceability data allowing a real-time overview of the situation and supporting data analysis. A time plan of the remaining activities to complete the system implementation has been prepared. Of course there is still some work to do to finalize the traceability system and overcome some its current limits, yet the successful results got during this first phase of implementation make the setting up of a complete and efficient traceability system a realistic and concrete goal for the mid-term. Italiano. Industry 4.0 è considerata la nuova rivoluzione industriale nel mondo della tecnologia ed il suo obbiettivo è quello di fornire una produzione più intelligente e più efficiente attraverso l'automazione ed una miglior gestione ed utilizzo dei dati. In questo ambiente complesso e dinamico, è essenziale che le aziende siano aperte all'innovazione per ottenere un vantaggio competitivo sul mercato. Uno degli scopi principali dell'Industry 4.0 è infatti quello di migliorare i processi con il supporto dei dati, raccolti ovunque e facilmente reperibili. Disporre di informazioni real time consente alle aziende moderne di prendere decisioni immediate sulla base di dati concreti, ma anche di proporre azioni correttive basandosi su dati storici ed individuare i problemi prima che questi si verifichino. L'identificazione e la tracciabilità sono elementi chiave in questo contesto. L’obbiettivo del lavoro di tesi qui presentato è la progettazione e l'implementazione di un sistema di tracciabilità per il reparto di produzione ed assemblaggio dello stabilimento di Losone dell’azienda +GF+ Agie Charmilles SA. L'azienda è leader mondiale nella produzione di macchine EDM (Electric Discharge Machinery) ed attualmente sta investendo nella transizione verso il paradigma Industry 4.0. Tra le numerose iniziative in questo contesto, un progetto è dedicato alla tracciabilità a livello di supply chain. Il lavoro qui presentato contribuisce a questo progetto concentrandosi sulla tracciabilità a livello di impianto produttivo. La letteratura sulla tracciabilità è stata inizialmente analizzata per comprenderne a fondo il concetto, individuare i possibili vantaggi che essa può generare e disporre di alcune linee guida da poter seguire. L'analisi della situazione AS-IS è stata quindi necessaria per identificare i confini del sistema di tracciabilità ed i vincoli relativi alle decisioni precedenti o alle regole dell'azienda. I principali risultati ottenuti in termini di progettazione ed implementazione del sistema di tracciabilità sono riassunti nei seguenti punti. • Definizione del set di dati da tracciare e proposta di etichette standard per la tracciabilità. Sono state individuate tre etichette a seconda del tipo di articolo e del livello di collaborazione del fornitore. Una volta che le etichette sono state caratterizzate, è stata sviluppata una procedura standard nel formato in uso in azienda che è stata adottata come documento di riferimento ufficiale. • Coinvolgimento degli attori della supply chain nel processo di standardizzazione delle etichette. Un campione di fornitori di componenti critici è stato coinvolto nella standardizzazione delle etichette e il loro feedback è stato altamente positivo: 12 dei 16 fornitori contattati hanno accettato di adeguarsi alla proposta di AGIE ed alcuni di loro hanno già iniziato a spedire articoli etichettati come richiesto. • Modellazione dei processi di tracciabilità. L'introduzione del sistema di tracciabilità ha un impatto su diversi processi e richiede l'attivazione di nuove attività. Tutti i processi coinvolti sono stati identificati e descritti attraverso diagrammi di flusso. Questo lavoro ha avuto un doppio obiettivo: da un lato, sostenere lo sviluppo del software dedicato alla gestione della tracciabilità (Cartesio) specificando il flusso di dati e la loro relazione con le attività dell’impianto produttivo; d'altra parte, fornire una documentazione utile per l'uso interno (formazione, certificazione di qualità, ecc.). • Testare l'implementazione fisica del modello proposto nello stabilimento produttivo. È stato condotto un primo test di implementazione per testare i processi e le soluzioni proposte. È stata inoltre effettuata un'analisi dei recenti problemi per mostrare come il sistema di tracciabilità consentirà all'azienda di risparmiare tempo e di ridurre i costi, migliorando nel contempo il livello di soddisfazione dell'utente. Il vantaggio principale dell'implementazione del sistema proposto è la creazione di una gestione dei dati integrata e digitalizzata per tutti i problemi di tracciabilità. Cartesio, infatti, renderà facile l'acquisizione di dati e ne consentirà una consultazione efficiente ed efficace fornendo all'utente un cruscotto con tutti i dati di tracciabilità che mostri una panoramica in tempo reale della situazione e che supporti l'analisi degli stessi. È stato infine preparato un piano temporale delle attività rimanenti per completare l'implementazione del sistema. Naturalmente c'è ancora del lavoro da fare per finalizzare il sistema di tracciabilità e superare alcuni dei suoi limiti attuali, ma gli ottimi risultati ottenuti durante questa prima fase di implementazione rendono l'istituzione di un sistema di tracciabilità completo ed efficiente un obbiettivo realistico e concreto per il medio termine.

Item Type: Thesis (Bachelor)
Supervisors: Corti, Donatella and Canetta, Luca
Subjects: Ingegneria gestionale
Divisions: Dipartimento tecnologie innovative > Ingegneria gestionale
URI: http://tesi.supsi.ch/id/eprint/1711

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