Riconfigurazione di impianti di produzione: analisi comparativa tecnico-economica e simulativa con integrazione di automazione robotica

This thesis work addresses the issue of production system reconfiguration, focusing on the strategic transition from a functional layout (job-shop) to a cellular manufacturing layout. The main objective is to evaluate the technical-economic feasibility of this transition as sales volumes vary. ​The study is divided into two complementary phases. Initially, a static analytical dimensioning was conducted, calculating the requirement for machinery (CNC and traditional) and operators, introducing industrial reality parameters such as setup times, batch sizing, and physiological inefficiencies. Subsequently, the system was validated in a dynamic environment using discrete event simulation models. This allowed for the analysis of complex phenomena not detectable statically, such as queue management, buffer dimensioning, and the evolution of bottlenecks. ​Finally, through the comparative analysis of the layout data, the introduced advantages and disadvantages were measured, identifying the optimal break-even point to justify the investment and the logistical transition.

Il presente lavoro di tesi affronta la tematica della riconfigurazione dei sistemi produttivi, focalizzandosi sulla transizione strategica da un layout per reparti (job-shop) a un layout a celle di produzione (cellular manufacturing). L'obiettivo principale è valutare la convenienza tecnico-economica di tale passaggio al variare dei volumi di vendita. Lo studio si articola in due fasi complementari. Inizialmente è stato condotto un dimensionamento analitico statico, calcolando il fabbisogno di macchinari (CNC e tradizionali) e di operatori, introducendo parametri di realtà industriale quali tempi di setup, lottizzazione e inefficienze fisiologiche. Successivamente, il sistema è stato validato in ambiente dinamico tramite modelli di simulazione ad eventi discreti. Questo ha permesso di analizzare fenomeni complessi non rilevabili staticamente, come la gestione delle code, il dimensionamento dei buffer e l'evoluzione dei colli di bottiglia. Attraverso poi l'analisi comparativa dei dati dei layout, si sono misurati i vantaggi e gli svantaggi introdotti, individuando il momento di break-even ottimale per giustificare l'investimento e la transizione logistica.