La potenzialità del digital twin per la gestione dei flussi logistici: il caso Stellantis

Il lavoro svolto in questa tesi ha l’obiettivo di sviluppare un Digital Twin della logistica dello stabilimento automobilistico di Mirafiori Presse, il più grande complesso di FCA nel mondo e oggi centro funzionale della produzione di Stellantis in Italia. L’idea nasce dal voler reingegnerizzare e rendere più efficienti i flussi logistici dello stabilimento, nell’ottica di unire i vantaggi derivanti dall’innovazione dell’industria 4.0 all’esperienza di un processo produttivo tradizionale come quello dello stampaggio della lamiera. Questo lavoro è stato realizzato grazie alla collaborazione tra Politecnico di Torino, Stellantis Press Shop&Dies di Mirafiori e Centro Ricerche Fiat (CRF). Gli obiettivi sono quelli di introdurre all’interno dello stabilimento un modello matematico quantitativo a supporto del processo decisionale su come organizzare in modo efficace la logistica quotidiana in base ai volumi di produzione richiesti, alle condizioni delle apparecchiature di movimentazione delle linee e dei materiali e alla disponibilità delle risorse. Inoltre, potrebbe essere utilizzato per simulare l’impatto sui flussi logistici che si avrebbero implementando nuove attrezzature per la movimentazione dei materiali, ad esempio veicoli a guida autonoma (AGV) al fine di prevedere le principali prestazioni operative. La tesi si è basata sul lavoro realizzato da un altro tesista, che aveva realizzato un primo modello di simulazione. Il modello di partenza è stato rivoluzionato, risolvendo le criticità, introducendo una nuova logica di funzionamento e un accurato livello di dettaglio nella simulazione dei processi. Nel primo capitolo viene fornita un'introduzione alle tendenze attuali e future del mercato del settore automobilistico, dove diventa sempre più difficile per fornitori tradizionali accaparrare quote di mercato. Risparmiare denaro con l’introduzione delle nuove tecnologie dell’Industria 4.0 diventa una soluzione interessante, e l’uso di strumenti come la simulazione e i Digital Twin possono aiutare a valutare i benefici dell’investimento. È riportato l’oggetto di studio di questa tesi: lo stabilimento Presse e Stampi di Mirafiori, di cui ne viene fatta una panoramica sulle attività e prodotti coinvolti nella produzione, e il software Simulation Plant che verrà utilizzato per creare il modello. Nel secondo capitolo è presentato il layout dello stabilimento, analizzati i flussi logistici interni e tutti i dati sula produzione necessari per il calcolo dei tempi da simulare nel Digital Twin. Nei capitoli successivi viene illustrato il modello sviluppato al software, partendo dalla descrizione dell’ambiente di simulazione e spiegate le logiche del sistema di trasporto. Lo step successivo è l’analisi dei risultati, evidenziando le potenzialità del digital twin: visualizzazione delle criticità del sistema logistico attuale e come migliorarlo modificando le variabili in gioco. Vengono riportati gli output di alcune simulazioni effettuate e messi a confronto gli scenari AS IS, ovvero lo stato attuale con la gestione umana, e TO BE, lo stato di miglioramento con l’implementazione di AGVs. L’ultimo capitolo mostra gli sviluppi futuri che potrebbe avere questo lavoro, ovvero utilizzarlo come strumento di supporto alla programmazione della produzione, e come modificare le logiche attuali per migliorare l’efficienza logistica.