Riassunto analitico
In questa tesi, sarà esposto l'intero processo di progettazione per una cella automatizzata di saldatura a resistenza ad alto volume. Dopo aver definito la necessità di internalizzare due piccoli assemblaggi, verrà esaminato l'intero elenco delle attività necessarie che portano a una partenza di progetto e all'installazione della cella di produzione di successo.
A partire dai requisiti di produzione e dalle definizioni del flusso di processo di assemblaggio, sarà eseguita un'analisi interna di fattibilità tecnica per definire una disposizione concettuale. Successivamente, sarà rilasciata una richiesta ufficiale di preventivo ai fornitori e si svolgerà una fase di selezione del fornitore. Parallelamente, sarà necessaria un'analisi complessiva dei costi per condurre un'analisi di fattibilità economica; una volta che l'internalizzazione si dimostrerà redditizia, avrà luogo la fase ufficiale di progettazione.
Durante la fase di progettazione, saranno approfonditi i seguenti argomenti: progettazione del layout, grafici dei tempi di ciclo, allocazione ottimale dello spazio nell'impianto, progettazione degli impianti, progettazione elettrica, selezione del processo di giunzione, selezione del robot e della pistola per saldatura, progettazione di supporti dedicati e progettazione tridimensionale della cella. Saranno introdotti anche argomenti come il concetto di controllo e la definizione delle zone di sicurezza.
Inoltre, saranno discussi argomenti come la pianificazione della tempistica, l'installazione e la pianificazione della messa in servizio, le responsabilità e la strategia generale di gestione del progetto. Una volta che la progettazione sarà completata al 100%, il fornitore avvierà la fabbricazione degli attrezzi. Sarà trattata anche una breve descrizione delle principali attività di installazione e messa in servizio.
Il risultato finale sarà l'effettiva installazione e l'avvio della produzione della cella progettata presso la Tesla Austin Gigafactory, negli Stati Uniti, con una capacità di produzione a pieno regime di 5000 parti a settimana.
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Abstract
In this thesis, the full design process for a high volume resistance spot welding automated cell will be exposed. After defining the need for insourcing two small assemblies, the entire list of required activities that bring to a successfull project kickoff and manufacturing cell installation will be investigated.
Starting from the production requirements and assembly process flow chart definitions, an internal technical feasibility analysis to define a conceptual layout will be performed. After that, an official request for quotation will be released to vendors and a vendor selection phase will take place. In parallel, an overall cost estimation will be required to run an economical feasibility analysis, once the insourcing will be proven profitable, the official design phase will take place.
During the design phase the following topics will be discussed in detail: layout design,cycle time charts, optimal footprint allocation in the plant, utilities design, electrical design, joining process selection, robot and welding gun selection, dedicated racks design and cell 3D design. Also topics such as Controls concept and safety zones definition will be introduced.
In addition, topics such as timeline, installation and commissioning planning and responsibilities and overall project managment strategy will be discussed.
Once the design is 100% complete, the vendor will kick off the tooling fabrication. A small description of main installation and commissioning activities will be also treated.
The final output will be the real installation and start of production of the designed cell in the Tesla Austin Gigafactory, U.S.A, with a full rate capacity of 5000 parts per week.
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