La pianificazione delle sequenze di assemblaggio rappresenta una fase cruciale del ciclo produttivo, in quanto determina l’ordine con cui i componenti di un prodotto vengono uniti, influenzando direttamente tempi di produzione, costi, qualità e sicurezza operativa. Storicamente, tale attività è stata svolta prevalentemente in modo manuale, facendo affidamento sull’esperienza del progettista e sulle pratiche consolidate in ambito industriale. In contesti produttivi sempre più complessi, caratterizzati da prodotti multicomponente e linee di montaggio flessibili, questo approccio si rivela spesso lento, soggetto a errori e fortemente dipendente dal know-how individuale. Ciò limita la ripetibilità e la coerenza delle soluzioni adottate, rendendo necessario sviluppare approcci sistematici in grado di integrare progettazione e processo produttivo sin dalle prime fasi del ciclo di vita del prodotto. Il presente lavoro propone un metodo automatizzato per la generazione delle sequenze di assemblaggio, basato sull’analisi di informazioni estratte da modelli CAD tridimensionali. Tale proposta si fonda su un’accurata analisi dello stato dell’arte dei principali approcci di automatizzazione della pianificazione dell’assemblaggio presenti in letteratura, dai quali vengono ripresi e rielaborati i concetti fondamentali, come verrà illustrato nei capitoli successivi. L’approccio rappresenta l’assieme attraverso un grafo di precedenze, in cui i nodi corrispondono ai componenti e gli archi ai vincoli geometrici e funzionali che ne regolano il montaggio. La sequenza finale viene ottenuta tramite ordinamento topologico del grafo, integrato da funzioni di priorità che valutano le alternative sulla base di criteri di efficienza, fattibilità industriale e ottimizzazione delle operazioni di linea. Il metodo proposto consente di trasformare le informazioni geometriche e topologiche del modello CAD in dati utilizzabili per la pianificazione concreta delle attività produttive, anticipando criticità e interferenze e supportando decisioni più rapide e coerenti. L’applicazione di questa metodologia migliora la gestione delle linee di montaggio, ottimizza l’organizzazione delle postazioni operative e favorisce una maggiore integrazione tra progettazione e processo, riducendo i tempi decisionali e incrementando l’efficienza complessiva della produzione. Questo approccio rappresenta un contributo concreto alla digitalizzazione dei processi industriali e alla standardizzazione delle sequenze di assemblaggio, garantendo soluzioni affidabili, ripetibili e coerenti con le reali condizioni operative.
Sviluppo e validazione di un metodo automatizzato per la generazione delle sequenze di assemblaggio basato su feature CAD
MICHELI, MATTIA
2024/2025
Abstract
La pianificazione delle sequenze di assemblaggio rappresenta una fase cruciale del ciclo produttivo, in quanto determina l’ordine con cui i componenti di un prodotto vengono uniti, influenzando direttamente tempi di produzione, costi, qualità e sicurezza operativa. Storicamente, tale attività è stata svolta prevalentemente in modo manuale, facendo affidamento sull’esperienza del progettista e sulle pratiche consolidate in ambito industriale. In contesti produttivi sempre più complessi, caratterizzati da prodotti multicomponente e linee di montaggio flessibili, questo approccio si rivela spesso lento, soggetto a errori e fortemente dipendente dal know-how individuale. Ciò limita la ripetibilità e la coerenza delle soluzioni adottate, rendendo necessario sviluppare approcci sistematici in grado di integrare progettazione e processo produttivo sin dalle prime fasi del ciclo di vita del prodotto. Il presente lavoro propone un metodo automatizzato per la generazione delle sequenze di assemblaggio, basato sull’analisi di informazioni estratte da modelli CAD tridimensionali. Tale proposta si fonda su un’accurata analisi dello stato dell’arte dei principali approcci di automatizzazione della pianificazione dell’assemblaggio presenti in letteratura, dai quali vengono ripresi e rielaborati i concetti fondamentali, come verrà illustrato nei capitoli successivi. L’approccio rappresenta l’assieme attraverso un grafo di precedenze, in cui i nodi corrispondono ai componenti e gli archi ai vincoli geometrici e funzionali che ne regolano il montaggio. La sequenza finale viene ottenuta tramite ordinamento topologico del grafo, integrato da funzioni di priorità che valutano le alternative sulla base di criteri di efficienza, fattibilità industriale e ottimizzazione delle operazioni di linea. Il metodo proposto consente di trasformare le informazioni geometriche e topologiche del modello CAD in dati utilizzabili per la pianificazione concreta delle attività produttive, anticipando criticità e interferenze e supportando decisioni più rapide e coerenti. L’applicazione di questa metodologia migliora la gestione delle linee di montaggio, ottimizza l’organizzazione delle postazioni operative e favorisce una maggiore integrazione tra progettazione e processo, riducendo i tempi decisionali e incrementando l’efficienza complessiva della produzione. Questo approccio rappresenta un contributo concreto alla digitalizzazione dei processi industriali e alla standardizzazione delle sequenze di assemblaggio, garantendo soluzioni affidabili, ripetibili e coerenti con le reali condizioni operative.| File | Dimensione | Formato | |
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https://hdl.handle.net/20.500.14251/4685