Italiana

Il presente lavoro di tesi si concentra sulla progettazione e ottimizzazione della sequenza del processo di assemblaggio per il futuro quadriciclo BEV di Toyota, la cui produzione è prevista a partire dalla seconda metà del 2025. L'analisi si focalizza in particolare sull'ottimizzazione dell'operazione di montaggio del modulo batteria, con l'obiettivo di ridurre i tempi ciclo e migliorare l'efficienza complessiva dell'operazione, mantenendo al contempo il rispetto delle specifiche tecniche, dei requisiti di assemblaggio e delle limitazioni spaziali all'interno dell'EMC designato. Il primo capitolo offre una panoramica dettagliata su Toyota Motor Corporation, il ruolo dell'azienda in Europa e il contesto dell'elettrificazione all'interno del costruttore giapponese. Viene inoltre esplorato come questo sviluppo si integri con le attuali e future esigenze del mercato della micromobilità, un settore in forte crescita. Il secondo capitolo illustra le metodologie utilizzate nello studio, facendo riferimento alle pratiche quotidiane del team di Production Engineering, con un approfondimento sui principi fondamentali della filosofia TPS (Toyota Production System) e del "Toyota Way." L'analisi vera e propria prende avvio dal terzo capitolo, che presenta un’analisi comparativa dettagliata (benchmarking) tra due piattaforme elettrificate Toyota: l'APM (Accessible people Mover) e il CH-R, rispettivamente piattaforme BEV e PHEV. Questo confronto ha permesso di mappare le differenze nei layout delle linee di assemblaggio, nei tempi ciclo e takt, nei volumi di produzione, nei requisiti di assemblaggio e nelle attrezzature utilizzate, fornendo una base solida per la definizione della sequenza ottimale del processo produttivo per il nuovo modello. Particolare attenzione è stata riservata all'analisi del processo di assemblaggio del veicolo APM, utilizzato per le Olimpiadi di Parigi 2024, poiché tale piattaforma costituisce il riferimento per il futuro quadriciclo. All'interno dello stesso capitolo sono proposti il nuovo layout del modello BEV e una configurazione preliminare della linea di assemblaggio con layout parallelo per la Chassis Line. Il lavoro ha inoltre affrontato lo studio e l'implementazione delle attrezzature necessarie per l'assemblaggio del modulo batteria, utilizzando avanzati strumenti di progettazione come CATIA e XVL. Questi software sono stati impiegati per simulare virtualmente il processo di assemblaggio, permettendo l'identificazione di eventuali criticità legate all'accessibilità e allo spazio operativo. Tale attività, denominata SE Activity, si integra con il processo di Process Planning, che rappresenta l'elemento centrale dello studio, soprattutto a partire dall'ultimo capitolo. Una componente fondamentale dell'analisi ha riguardato il calcolo dei tempi takt e dei tempi ciclo, essenziali per determinare il numero complessivo di pitch necessari lungo la linea di assemblaggio. I risultati ottenuti hanno permesso di ottimizzare il flusso produttivo, minimizzando i tempi morti e migliorando la gestione delle risorse, in particolare lo spazio e i costi. Le ipotesi assunte durante questa fase concettuale si sono basate principalmente sulla piattaforma APM, punto di partenza per l'implementazione dei processi di assemblaggio e la definizione della configurazione finale della linea. Un altro aspetto cruciale del progetto è stato il processo di riconfigurazione della linea di assemblaggio dedicata al montaggio del pacco batteria (Chassis-Trim Line), passando da una 3 configurazione parallela inizialmente proposta a una sequenziale. Questa modifica ha facilitato la riorganizzazione della linea presso TMUK (Toyota Motor Manufacturing UK), permettendo di assegnare attività specifiche a ciascuna stazione, garantendo il rispetto dei vincoli temporali e dei requisiti di assemblaggio...

Analisi e integrazione del processo di assemblaggio di batterie nelle linee di produzione di veicoli elettrici Toyota: focus sul futuro quadriciclo elettrico basato sull'APM 2024

RUTIGLIANO, LUCA
2023/2024

Abstract

Italiana
2023
2024-12-10
Analysis and integration of the battery loading process in Toyota EVs production lines: focus on the future electric quadricycle based on 2024 APM
Il presente lavoro di tesi si concentra sulla progettazione e ottimizzazione della sequenza del processo di assemblaggio per il futuro quadriciclo BEV di Toyota, la cui produzione è prevista a partire dalla seconda metà del 2025. L'analisi si focalizza in particolare sull'ottimizzazione dell'operazione di montaggio del modulo batteria, con l'obiettivo di ridurre i tempi ciclo e migliorare l'efficienza complessiva dell'operazione, mantenendo al contempo il rispetto delle specifiche tecniche, dei requisiti di assemblaggio e delle limitazioni spaziali all'interno dell'EMC designato. Il primo capitolo offre una panoramica dettagliata su Toyota Motor Corporation, il ruolo dell'azienda in Europa e il contesto dell'elettrificazione all'interno del costruttore giapponese. Viene inoltre esplorato come questo sviluppo si integri con le attuali e future esigenze del mercato della micromobilità, un settore in forte crescita. Il secondo capitolo illustra le metodologie utilizzate nello studio, facendo riferimento alle pratiche quotidiane del team di Production Engineering, con un approfondimento sui principi fondamentali della filosofia TPS (Toyota Production System) e del "Toyota Way." L'analisi vera e propria prende avvio dal terzo capitolo, che presenta un’analisi comparativa dettagliata (benchmarking) tra due piattaforme elettrificate Toyota: l'APM (Accessible people Mover) e il CH-R, rispettivamente piattaforme BEV e PHEV. Questo confronto ha permesso di mappare le differenze nei layout delle linee di assemblaggio, nei tempi ciclo e takt, nei volumi di produzione, nei requisiti di assemblaggio e nelle attrezzature utilizzate, fornendo una base solida per la definizione della sequenza ottimale del processo produttivo per il nuovo modello. Particolare attenzione è stata riservata all'analisi del processo di assemblaggio del veicolo APM, utilizzato per le Olimpiadi di Parigi 2024, poiché tale piattaforma costituisce il riferimento per il futuro quadriciclo. All'interno dello stesso capitolo sono proposti il nuovo layout del modello BEV e una configurazione preliminare della linea di assemblaggio con layout parallelo per la Chassis Line. Il lavoro ha inoltre affrontato lo studio e l'implementazione delle attrezzature necessarie per l'assemblaggio del modulo batteria, utilizzando avanzati strumenti di progettazione come CATIA e XVL. Questi software sono stati impiegati per simulare virtualmente il processo di assemblaggio, permettendo l'identificazione di eventuali criticità legate all'accessibilità e allo spazio operativo. Tale attività, denominata SE Activity, si integra con il processo di Process Planning, che rappresenta l'elemento centrale dello studio, soprattutto a partire dall'ultimo capitolo. Una componente fondamentale dell'analisi ha riguardato il calcolo dei tempi takt e dei tempi ciclo, essenziali per determinare il numero complessivo di pitch necessari lungo la linea di assemblaggio. I risultati ottenuti hanno permesso di ottimizzare il flusso produttivo, minimizzando i tempi morti e migliorando la gestione delle risorse, in particolare lo spazio e i costi. Le ipotesi assunte durante questa fase concettuale si sono basate principalmente sulla piattaforma APM, punto di partenza per l'implementazione dei processi di assemblaggio e la definizione della configurazione finale della linea. Un altro aspetto cruciale del progetto è stato il processo di riconfigurazione della linea di assemblaggio dedicata al montaggio del pacco batteria (Chassis-Trim Line), passando da una 3 configurazione parallela inizialmente proposta a una sequenziale. Questa modifica ha facilitato la riorganizzazione della linea presso TMUK (Toyota Motor Manufacturing UK), permettendo di assegnare attività specifiche a ciascuna stazione, garantendo il rispetto dei vincoli temporali e dei requisiti di assemblaggio...
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