1
DOTTORATO DI RICERCA IN INGEGNERIA INDUSTRIALE Curriculum in Ingegneria Meccanica
Ciclo XXXII
Development and implementation of Lean Manufacturing tools and methods for the manufacturing efficiency in Engineer-to-Order production environments
Autore: Leonardo Marrazzini
L’attività scientifica ha interessato principalmente il filone di ricerca riconducibile alle “applicazioni
di Lean Manufacturing al settore industriale dell’Engineer-To-Order (ETO)”, che si è infine
concretizzato nel tema della tesi di dottorato. Inoltre, durante il triennio di dottorato, l’attività di ricerca ha riguardato altre tematiche sempre attinenti ai sistemi di produzione industriale quali la gestione delle scorte, l’analisi affidabilistica e l’analisi del rischio industriale.
Con specifico riferimento al titolo della tesi di dottorato, sono stati sviluppati strumenti e metodologie di analisi specifici per l’implementazione della Lean Manufacturing al mondo ETO caratterizzato da commesse di prodotti complessi quali impianti, treni, costruzioni, ecc. In particolare, sono stati messi a punto:
• Indicatori di prestazione delle operazioni di assemblaggio finale, successivamente estesi anche per la valutazione dell’efficienza nella costruzione/allestimento di edifici.
• Lo strumento Project cost deployment che, derivato dal Manufacturing cost deployment del settore automotive, permette un’analisi economica delle perdite durante le fasi di assemblaggio di prodotti di commesse complesse. Il modello di valutazione è stato poi esteso, dopo appropriata modifica, al mondo dell’analisi del rischio ed affidabilistica, nonché a quello della diagnosi energetica nell’industria di processo.
• Il Rolling kanban, strumento di gestione operativa di sistemi di produzione caratterizzati da famiglie di prodotti ed associate varianti. Il sistema permette la gestione mediante kanban anche in ambienti produttivi “ostili”, cioè caratterizzati da alti e variabili tempi di set-up come comunemente avviene nel mondo Make-to-Order (MTO), caratteristico della fornitura ETO. • Un approccio metodologico che, durante le fasi progettuali di una Process Failure Mode and
Effects Analysis (PFMEA), atto ad individuare i rischi sull’affidabilità del prodotto innescati
da problemi nelle fasi di montaggio/allestimento, permette di derivare anche i cicli di montaggio (Job Element Sheets, JESs) basati su una preliminare definizione delle postazioni di allestimento del prodotto. In altri termini, la metodologia propone un’integrazione reale fra la fase di progettazione (affidabilistica) e quella di industrializzazione.
2 Pubblicazioni su riviste internazionali
[1] BRAGLIA, M., GABBRIELLI, R., MARRAZZINI, L. (Accepted). Rolling Kanban: a new visual tool to schedule family batch manufacturing processes with kanban. International Journal
of Production Research. DOI:10.1080/00207543.2019.1639224.
[2] BRAGLIA, M., CASTELLANO, D., GABBRIELLI, R., MARRAZZINI, L. 2020. Energy Cost Deployment (ECD): a novel Lean approach to tackle energy losses. Journal of Cleaner
Production 246. DOI: 10.1016/j.jclepro.2019.119056.
[3] BRAGLIA, M., CASTELLANO, D., MARRAZZINI, L., SONG, D. 2019. A continuous review, (Q, r) inventory model for a deteriorating item with random demand and positive lead time.
Computers & Operations Research 109, 102-121. DOI:10.1016/j.cor.2019.04.019.
[4] BRAGLIA, M., GABBRIELLI, R., MARRAZZINI, L. 2019. Overall Task Effectiveness: a new Lean performance indicator in engineer-to-order environment. International Journal of
Productivity and Performance Management 68 (2), 407-422.
DOI:10.1108/IJPPM-05-2018-0192
[5] BRAGLIA, M., FROSOLINI, M., GALLO, M., MARRAZZINI, L. 2019. Lean manufacturing tool in engineer-to-order environment: Project cost deployment. International Journal of
Production Research 57 (6), 1825-1839. DOI:10.1080/00207543.2018.1508905.
[6] BRAGLIA, M., DI DONATO, L., GABBRIELLI, R., MARRAZZINI, L. 2018. The house of safety: A novel method for risk assessment including human misbehaviour. Safety Science 110 Part A, 249–264. DOI:10.1016/j.ssci.2018.08.015.
Pubblicazioni su conferenze internazionali
[1] BRAGLIA, M., FROSOLINI, M., GABBRIELLI, R., MARRAZZINI, L., PADELLINI, L. 2019. Using RFID Technology and Discrete-Events, Agent-Based Simulation Tools to Build Digital-Twins of Large Warehouses. Proceeding of the 2019 IEEE International Conference on RFID Technology and Applications (RFID-TA), Pisa, Italy, September 25-28, pp. 464-469.
[2] BRAGLIA, M., FROSOLINI, M., GABBRIELLI, R., MARRAZZINI, L., PADELLINI, L. 2019. Mixed discrete-events and agent-based modeling of a complex automatic warehouse for copper tubes bundles. Proceeding of the 31th European Modeling and Simulation Symposium, Lisbon, Portugal, 18-20 September.
[3] BRAGLIA, M., FROSOLINI, M., GABBRIELLI, R., MARRAZZINI, L., PADELLINI, L. 2019. An ensemble-learning model for failure rate prediction. Proceeding of the International
3
Pubblicazioni in corso di revisione su riviste internazionali
[1] BRAGLIA, M., DALLASEGA, P., MARRAZZINI, L. Overall Construction Productivity: a new Lean Metric to identify and analyse losses in Engineer-to-Order Construction Supply Chains.
Production Planning & Control.
[2] BRAGLIA, M., GABBRIELLI, R., MARRAZZINI, L. A revised PFMEA approach for reliable design of assembly activities. International Journal of Reliability and Safety.
[3] BRAGLIA, M., GABBRIELLI, R., MARRAZZINI, L. Risk Failure Deployment: a novel integrated method for FMEA to prioritize corrective actions. Quality and Reliability Engineering
International.
[4] BERTOLINI, M., BRAGLIA, M., FROSOLINI, M., MARRAZZINI, L. Work In Next Queue CONWIP. Computers and Industrial Engineering.
[5] BRAGLIA, M., CASTELLANO, D., FROSOLINI, M., GALLO, M., MARRAZZINI, L. Revised Overall Labour Effectiveness. International Journal of Productivity and Performance
Management.
[6] BRAGLIA, M., MARRAZZINI, L., PADELLINI, L., RINALDI, R. Managerial and Industry4.0 solutions for fashion supply chains. Journal of Fashion Marketing and Management.
Convegni, workshop e seminari in Italia
• XXII Summer School Francesco Turco, Industrial Systems Engineering, September 13-15, 2017, Palermo.
• XXIII Summer School Francesco Turco, Industrial Systems Engineering, September 12-14, 2018, Palermo.
4 Attività di ricerca in azienda
Ha svolto, in collaborazione con il Consorzio universitario Quinn, le seguenti attività di ricerca/supporto progetti in ambito Operations:
• Giugno – Luglio 2019: Progettazione di nuovi KPI in grado di monitorare l’evoluzione dei processi core in ambito Fabbrica, che potranno anche beneficiare delle nuove tecnologie abilitanti di Industria 4.0, presso Ansaldo Energia (Genova).
• Aprile – Luglio 2018: Sviluppo di soluzioni progettuali a supporto della realizzazione ottimizzata del nuovo magazzino di Fauglia, presso Continental CPT Italy S.r.l. (Pisa). • Marzo – Giugno 2017 e Marzo – Giugno 2018: Applicazione della metodologia Process
Failure Mode and Effects Analysis al processo di montaggio del treno regionale “Caravaggio”, presso Hitachi Rail Italy (Pistoia).
Attività scientifiche presso istituzioni esterne all’Ateneo Pisano
Nel Luglio 2019 ha collaborato con il Ricercatore Patrick Dallasega presso la Libera Università di Bolzano (IT). Il lavoro ha riguardato la sviluppo di una ricerca inerente indicatori di prestazione relativi al mondo engineering-to-order (ETO) delle costruzioni. Tale ricerca ha dato origine ad una pubblicazione sottomessa ad una rivista internazionale indicizzata ed attualmente in corso di revisione.
Attività formative
I° anno di corso (anno accademico: 2016/2017)
DENOMINAZIONE DEL CORSO DURATA (in ore) SEDE (indicare Università o altra sede di svolgimento) DOCENTE (nome e cognome) VOTAZIONE LINGUA UTILIZZATA (italiano, inglese, altra)
Corsi del dottorato frequentati
Academic Writing and Presentation
Skills (C1 level)
40 Università di Pisa Spataro Joanne Excellent Inglese
Altri corsi
Statistica I 60 Università di Pisa
Professore Francesco Flandoli 30 e Lode Italiano Corso di simulazione ad eventi discreti con
Siemens Plant Simulation 50 Consulting Automotive Aerospace Railway (CAAR) Professore Marco Frosolini Idoneo Italiano
Ricerca operativa I 60 Università di Pisa
Professore Antonio Frangioni
-
5 II° anno di corso (anno accademico: 2017/2018)
DENOMINAZIONE DEL CORSO DURATA (in ore) SEDE (indicare Università o altra sede di svolgimento) DOCENTE (nome e cognome) VOTAZIONE LINGUA UTILIZZATA (italiano, inglese, altra)
Corsi del dottorato frequentati
Academic Writing and Presentation Skills (C1+ level)
40 Università di Pisa Spataro Joanne Excellent Inglese
Altri corsi Progettazione e Produzione Meccanica 4.0 Modulo: Simulazione ad eventi discreti 10 Università di Pisa Professore Marco Frosolini - Italiano
III° anno di corso (anno accademico: 2018/2019)
DENOMINAZIONE DEL CORSO DURATA (in ore) SEDE (indicare Università o altra sede di svolgimento) DOCENTE (nome e cognome) VOTAZIONE LINGUA UTILIZZATA (italiano, inglese, altra) Altri corsi Progettazione e Produzione Meccanica 4.0 Modulo: Simulazione ad eventi discreti 20 Università di Pisa Professore Marco Frosolini - Italiano Gestione degli Impianti Industriali Modulo: PLC 20 Università di Pisa Professore Marco Frosolini - Italiano Intelligent Systems 60 Università di Pisa Professoressa Beatrice Lazzerini - Inglese PERIODO DI SVOLGIMENTO ENTE OSPITANTE (nome, luogo ed eventuale
supervisore)
ATTIVITÀ SVOLTE
Esperienze di ricerca presso altre strutture
Dal 8 Luglio 2019 al 19 Luglio 2019 Libera Università di Bolzano (BZ) Supervisore: Dr. Patrick Dallasega
Il lavoro ha riguardato lo studio e lo sviluppo di tematiche concernenti “ETO-construction supply chain” e “Lean manufacturing”
Seminari di ricerca (argomento e ore di
svolgimento)
Seminario “Noi non siamo la Toyota” Lucca – 31 gennaio 2019 (4 ore)
Tema principale: le problematiche e le peculiarità del mondo industriale, caratterizzato da produzioni su commessa in contrapposizione al tradizionale settore Automotive e di come raggiungere livelli di eccellenza produttiva per le aziende Engineer-To-Order (ETO) e Design-To-Order (DTO). Curatore del seminario: Prof. Ing. Marcello Braglia
6 Attività di supporto alla didattica
Durante il periodo di Dottorato ha svolto la seguente attività di supporto alla didattica:
• A.A. 2017/2019: affiancamento durante le lezioni al Professore Marcello Braglia per l’insegnamento dei moduli “Sistemi di stoccaggio industriali” e “Logistica e Sistemi di movimentazione” nell’ambito di Impianti Industriali (Cod. 685II) per Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Meccanica.
• A.A. 2018/2019: affiancamento durante le lezioni al Professore Marcello Braglia per l’insegnamento dei moduli “Sistemi di stoccaggio industriali” e “Logistica e Sistemi di movimentazione” nell’ambito di Impianti Industriali II (Cod. 816II) per Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Gestionale e di Sistemi Logistico-produttivi per il Settore Automotive (Cod. 822II) per Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Dei Veicoli.
• A.A. 2017/2018: affiancamento durante le lezioni al Professore Marcello Braglia per l’insegnamento del modulo “Project Management – Definizioni e principi generali” nell’ambito di Gestione degli Impianti Industriali (Cod. 395II) per Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Meccanica.
Altre attività didattiche
A partire dal 2017, ha svolto le seguenti attività di docenza nell’ambito di:
• 3PIND PAPER PROCESS AND PRODUCT INDUSTRIALIZATION (edizione 2018), corso IFTS organizzato da Formetica s.r.l. in collaborazione con la facoltà di Ingegneria di Pisa. La disciplina oggetto dell’insegnamento è intitolata: “Lean Production: metodi e strumenti per la gestione del processo produttivo”. Ore di insegnamento: 18.
• PID PAPER INDUSTRIAL DESIGN (edizione 2018), corso IFTS da Formetica s.r.l. in collaborazione con la facoltà di Ingegneria di Pisa. La disciplina oggetto dell’insegnamento è intitolata: “Business planning e project management”. Ore di insegnamento: 15.
• Tecnico Superiore di Prodotto e di Processo nell’AGRO-INDUSTRIA (edizione 2017 e 2018), corso IFTS organizzato da IFOA – Istituto Formazione Operatori Aziendali in collaborazione con la facoltà di Ingegneria di Parma. La disciplina oggetto dell’insegnamento è intitolata: “Logistica, movimentazione dei materiali”. Ore di insegnamento: 24.
7 Progetti Nazionali
Ha partecipato ai Progetti di Ricerca regionali di seguito elencati:
• Fabbrica Automatizzata per Trasformatori, FAT, POR CREO 2014-2020
• Internet-of-READers for an efficient asset management in large warehouses with high stock rotation index, IREAD4.0, POR CREO FESR 2014/2020;
• IOT 4.0 solutions for Yacht maintenance and remote assistance, IOT4Yacht, POR CREO FESR 2014-2020.
Tutorato a tesisti
Durante il periodo di Dottorato ha svolto la seguente attività di supervisione ai tesisti
• Correlatore Tesi - Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Meccanica - Ambra Picchi (Val. 30/30): Dalla PFMEA al Process Failure Deployment: strumento di analisi per produzione e
assemblaggio di sistemi complessi.
• Supervisore Tesi - Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Meccanica - Gennaro Agliano (Val. 30/30): Sviluppo d’analisi PFMEA per il processo di produzione e montaggio di sistemi
complessi.
• Supervisore Tesi - Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Meccanica - Aleandro Baldini (Val. 30/30): Applicazione del Focused Improvement alla manutenzione di linee converting per la
carta tissue.
• Supervisore Tesi - Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Meccanica - Federico Bernardi (Val. 30/30): Analisi di re-layout di un reparto per il confezionamento di cerniere per porta. • Supervisore Tesi - Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Meccanica - Michael Martelli (Val.
30/30): Applicazione dello strumento SMED su una linea Converting di carta tissue.
• Supervisore Tesi - Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Meccanica – Andrea Bernocchi (Val. 30/30): Applicazione dei principi SMED al processo di produzione di cuscinetti: il caso
SKF.
Attività di referaggio
Il candidato ha effettuato attività di referaggio su invito di articoli sottoposti per la pubblicazione su rivista internazionale:
