Automazione e controllo di macchine per packaging in ambito fabbrica intelligente

The research described in this thesis concerns issues of efficiency in the production flows and information flows of an SME in the I4.0 context. The basic theory of Lean manufacturing and the kanban method are recalled, which are tools oriented towards objectives of stable quantities of inventories in warehouses and between production processes (WIP). A decentralized, distributed, extensible and I4.0-oriented Kanban production control model is therefore developed, applicable in a typical shop-floor of a manufacturing company whether an ERP / MRP software is present or not. A minimum number of physical components was considered of a generic production chain that establish a production Kanban loop and a transport Kanban loop between supermarkets. Associated with these elements are the embedded software interfaces are described that carry out the communication of production orders or electronic orders for material transport (production and transport e-Kanban) between the elements of the production chain using a generic event-based semantics of communication based on the standard IEC 61499, which compared to established methods allows modularity, greater control flexibility and lends itself well to the real-time execution of industrial agents. The design environment used is the Opensource 4Diac-FORTE software, a tool oriented towards interoperability and strong IoT and cloud connectivity offered by the open-source code already provided in 4DIAC-FORTE.

L’ attività di ricerca descritta in questa tesi interessa problematiche di efficientamento dei flussi di produzione e flussi informativi di una PMI in ambito I4.0. È richiamata la teoria di base del Lean manufacturing e il tool kanban, orientati a obiettivi di quantità stabili degli inventari nei magazzini e tra processi produttivi (WIP). È quindi sviluppato un modello di controllo di produzione pull Kanban decentralizzato, distribuito, estensibile e orientato ai requisiti di I4.0 applicabile in un tipico shop-floor di una azienda manifatturiera in presenza o meno di software ERP/MRP. Sono considerati componenti fisici minimi di una generica catena produttiva che realizzano un loop Kanban di produzione e un loop Kanban di trasporto tra supermarkets. A questi elementi sono associate le interfacce software embedded che realizzano la comunicazione di ordini di produzione o di ordini elettronici di trasporto materiale (e-Kanban di produzione e trasporto) tra gli elementi della catena produttiva utilizzando una generica semantica di comunicazione ad eventi basata sullo standard IEC 61499, che rispetto a metodi consolidati permette modularità, maggiore flessibilità del controllo e si presta bene all’esecuzione real-time degli agenti industriali. L’ambiente di progettazione utilizzato è il tool software Opensource 4Diac-FORTE orientato alla interoperabilità e ad una forte connettività IoT e cloud offerta dal codice open-source già fornito in 4DIAC-FORTE.