Tesi Laurea Magistrale

Argomenti di Tesi - Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Meccanica

Schedulazione e controllo di sistemi di produzione

Le tematiche riguardano lo sviluppo di modelli ed architetture distribuite basate su sistemi multi-agente per il controllo on line di sistemi di produzione e per la programmazione della produzione in ambienti distribuiti. Si affrontano metodologie di schedulazione e caricamento delle risorse produttive e l'utilizzo di macchine riconfigurabili per adattare il sistema produttivo alla dinamicità del mercato ed alla gestione degli errori in produzione. Gli approcci sviluppati vengono testati mediante l'utilizzo della simulazione ad aventi discreti, ed in particolare con i software di cui è dotato il laboratorio di sistemi di produzione.

Le principali tematiche riguardano:

Controllo dei sistemi di produzione cellulari con stazione centrale di backup (strumenti: software: Rockwell ARENA, SIMUL8)

Breve descrizione: i istemi di produzione cellulari con stazione centrale di backup sono una compromesso tra i sistemi di produzione cellulari ed i sistemi di produzione "frattali". Si utilizza una stazione completamente flessibile per assorbire le variazioni nella gestione del sistema di produzione, come la variazione di domanda, mix produttivo ed ordini urgenti. E' necessario proporre delle politiche di schedulazione per l'allocazione del carico di lavoro alla cella di backup da parte delle altre celle del sistema di produzione.

Schedulazione dei sistemi di produzione includendo la gestione dei consumi energetici delle lavorazioni (strumenti: software: Rockwell ARENA, SIMUL8)

Breve descrizione: mappatura dei consumi energetici derivanti dalle politiche di scheduling in sistemi di produzione complessi ed implementazione di politiche che permettano di ottenere il migliore compromesso tra le performance produttive ed i consumi energetici.

Customer order scheduling problem in job shop: gestione della produzione e consegna di ordini (strumenti: software: Rockwell ARENA, SIMUL8)

Breve descrizione: il problema del customer order scheduling riguarda la produzione doi una commessa di componenti eterogenei che devono essere conseganti tutti insieme al cliente. Questo determina che una commessa non può essere consegnata fincè l'ultimo componente richiesto non sia stato reso disponibile. Sviluppo di politiche di carico/scheduling delle risorse di un sistema job-shop per migliorare le perfomance di un sistema produttivo che opera in tale contesto.

Gestione integrata di sistemi flessibili di produzione con l'allocazione e gestione del magazzino utensile (Strumenti: software di simulazione Rockwell ARENA/ SIMUL8)

Breve descrizione: Sviluppo di un modello di simulazione di un sistema produttivo analizzando la gestione degli utensili disponibili per ogni risorsa produttiva. L'analisi della vita utile dell'utensile consente di valutare i vantaggi di una opportuna metodologie di caricamento degli utensili sulle risorse produttive. Inoltre, il caricamento degli utensili determina la flessibilità di macchina durante un orizzonte temporale operativo.

Sistemi di produzione a tempo controllato: modelli di gestione di sistemi produttivi in cui il tempo di produzione è variabile (Strumenti: software di simulazione Rockwell ARENA/ SIMUL8)

Breve descrizione: i tempi di lavorazione dei sistemi produttivi sono considrati pressochè costanti. L'utilizzo di attrezzature/utensile può consentire la variazione dei tempi di lavorazione determinando un costo aggiuntivo. Sviluppare politiche che determinino quando applicare riduzioni dei tempi di lavorazione può consentire di ottenere il milgior bilanciamento tra costi sostenuti e miglioramento delle performance del sistema produttivo.

Modelli di gestione della flessibilità di routing, di sequenza, di macchina in sistemi flessibili di produzione (Strumenti: software di simulazione Rockwell ARENA/ SIMUL8)

Breve descrizione: si valuta l'impatto sulle performance di un sistema produttivo della flessibilità di sequenza delle lavorazioni riconducibile all'attività di ingegnerizzazione dei prodotti.

Pianificazione e controllo della manutenzione (strumenti: software Rockwell ARENA, ExtendSim, SIMUL8)

Breve descrizione:definizione di politiche di gestione della manutenzione preventiva/a guasto in sistemi di produzione flessibili. Sviluppo di modelli simulativi per testare le politiche di gestione.

Confronto di politiche di produzione di tipo PULL (strumenti: software Rockwell ARENA, ExtendSim, SIMUL8)

Breve descrizione: analisi delle principali politiche di controllo di tipo pull (ad esempio Kanban, ConWIP e politiche ibride) mediante modelli di simulazione considerando la variabilità di domanda e di affidabilità delle risorse produttive.

Programmi di miglioramento all'interno di sistemi di produzione

Le tematiche riguardano lo sviluppo di politiche di allocazione di programmi di miglioramento all'interno di sistemi di produzione per il miglioramento delle performance (tempi di attraversamento, rispetto delle date di consegna, etc.). La disponibilità di programmi di miglioramento come l'addestramento del personale per ridurre la variabilità dei tempi di processo, manutenzione preventiva per migliorare la disponibilità delle risorse, etc. devono essere allocati in modo adeguato in un sistema produttivo complesso che opera in condizioni dinamiche. Le politiche di allocazione devono individuare "dove" e "l'intensità dell'intervento" sulle diverse risorse produttive.

Le principali tematiche riguardano:

Politiche di aiuto in linee di produzione (strumenti: ARENA/ExtendSim)

Breve descrizione: analisi di politiche id investimento per l'addestramento del personale di una linea di produzione per condividere le competenze e sviluppare politiche di aiuto tra stazioni di lavoro in una linea per migliorare la produttività.

Politiche di analisi e supporto in una catena di fornitura

La tematica riguarda l'analisi di alcune problematiche relative alle catene di fornitura che possono determinare la riduzione delle performance di tutta la filiera. Modelli si simulazione sono sviluppati per testare politiche di progettazione e coordinamento in catene di fornitura per migliorare le performance in condizioni dinamiche.

I principali temi in questo ambito riguardano:

Modelli di analisi dell'Averch-Johnson effect in una supply chain (strumenti: software Rockwell ARENA, ExtendSim, SIMUL8)

Breve descrizione: sviluppo di modelli di simulazione per analizzare l'effetto Averci Johnson in una catena di fornitura. Dal nome dei due economisti che hanno sviluppato un modello stilizzato di impresa regolata in base al tasso di rendimento. Hanno scoperto che quando le imprese sono soggette a tale tipo di regolazione, se il rendimento consentito è maggiore del rendimento sul capitale, l’impresa tenderà a sovrainvestire in capacità produttiva, oltre quanto necessario per una produzione economicamente efficiente. Tale incentivo implica un numero di assunzioni riguardo i rendimenti futuri consentiti e il futuro costo del capitale.

Modelli di analisi della resilienza di una supply chain (strumenti: software Rockwell ARENA, ExtendSim, SIMUL8)

Breve descrizione: sviluppo di modelli di simulazione per misurare la resilienza di una supply chain. La resilienza in analogia alla misura in Tecnologia Meccanica misura la capacità di una supply chain di assorbire "urti" (eventi disastrosi) mantenendo una adeguato livello di performance.

Modelli di cloud manufacturing (strumenti: software Rockwell ARENA, ExtendSim, SIMUL8)

Breve descrizione: sviluppo dei concetti di cloud in organizzazioni multi-plant. Modelli di gestione di celle di produzione "cloud" ovvero che utilizzino risorse distribuite su diversi siti produttivi a formare delle celle di produzione virtuali.

Modelli decisionali per la definizione della flessibilità strategica di capacità in mercati turbolenti (strumenti: software Rockwell ARENA, ExtendSim, SIMUL8)

Breve descrizione: definizione delle metodologie decisionali per definire il ivello di flessibilità strategica di capacità in mercati turbolenti ed in regime oligopolistico.

Strumenti di simulazione per l'analisi e progettazione di sistemi di produzione

La tematica riguarda l'analisi di strumenti software innovativi sviluppati per l'analisi, gestione e progettazione di sistemi di produzione. Gli strumenti innovativi devono essere comparati con strumenti di simulazione più maturi per evidenziarne i vantaggi/svantaggi sia nella fase di sviluppo/debugging del modello di simulazione sia nella fase di sviluppo del piano sperimentale ed analisi dei dati.

I principali temi in questo ambito riguardano:

SImulation Modeling framework based on intelligent Object (strumenti: software SIMIO)

Breve descrizione:analisi e studio di un software di simulazione basato sul paradigma degli "oggetti intelligenti" che integra in molto semplice e rapido la modellazione in 3D.

Strumenti di simulazione per analisi e modellazione di sistemi produttivi (strumenti: JaamSim)

Breve descrizione: analisi e studio di un software di simulazione innovativo basato su java per moderazione 2D e 3D.