Lean manual assembly 4.0: A systematic review

In a demand context of mass customization, shifting towards the mass personalization of products, assembly operations face the trade-off between highly productive automated systems and flexible manual operators. Novel digital technologies—conceptualized as Industry 4.0—suggest the possibility of simultaneously achieving superior productivity and flexibility. This article aims to address how Industry 4.0 technologies could improve the productivity, flexibility and quality of assembly operations. A systematic literature review was carried out, including 234 peer-reviewed articles from 2010–2020. As a result, the analysis was structured addressing four sets of research questions regarding (1) assembly for mass customization; (2) Industry 4.0 and performance evaluation; (3) Lean production as a starting point for smart factories, and (4) the implications of Industry 4.0 for people in assembly operations. It was found that mass customization brings great complexity that needs to be addressed at different levels from a holistic point of view; that Industry 4.0 offers powerful tools to achieve superior productivity and flexibility in assembly; that Lean is a great starting point for implementing such changes; and that people need to be considered central to Assembly 4.0. Developing methodologies for implementing Industry 4.0 to achieve specific business goals remains an open research topic

VariaMos: an extensible tool for engineering (dynamic) product lines

International audienceThis paper presents the new release of VariaMos, a Java-based tool for defining variability modeling languages, modeling (dynamic) product lines and cyber-physical self-adaptive systems, and supporting automated verification, analysis, configuration and simulation of these models. In particular, we describe the characteristics of this new version regarding its first release: (1) the capability to create languages for modeling systems with variability, even with different views; (2) the capability to use the created language to model (dynamic) product lines; (3) the capability to analyze and configure these models according to the changing context and requirements; and (4) the capability to execute them over several simulation scenarios. Finally, we show how to use VariaMos with an example, and we compare it with other tools found in the literature

Automated analysis of feature models: Quo vadis?

Feature models have been used since the 90's to describe software product lines as a way of reusing common parts in a family of software systems. In 2010, a systematic literature review was published summarizing the advances and settling the basis of the area of Automated Analysis of Feature Models (AAFM). From then on, different studies have applied the AAFM in different domains. In this paper, we provide an overview of the evolution of this field since 2010 by performing a systematic mapping study considering 423 primary sources. We found six different variability facets where the AAFM is being applied that define the tendencies: product configuration and derivation; testing and evolution; reverse engineering; multi-model variability-analysis; variability modelling and variability-intensive systems. We also confirmed that there is a lack of industrial evidence in most of the cases. Finally, we present where and when the papers have been published and who are the authors and institutions that are contributing to the field. We observed that the maturity is proven by the increment in the number of journals published along the years as well as the diversity of conferences and workshops where papers are published. We also suggest some synergies with other areas such as cloud or mobile computing among others that can motivate further research in the future.Ministerio de Economía y Competitividad TIN2015-70560-RJunta de Andalucía TIC-186

Alternatives for testing of context-aware software systems in non-academic settings:results from a <i>Rapid Review</i>

Context: Context-awareness challenges the engineering of contemporary software systems and jeopardizes their testing. The variation of context represents a relevant behavior that deepens the limitations of available software testing practices and technologies. However, such software systems are mainstream. Therefore, researchers in non-academic settings also face challenges when developing and testing contemporary software systems. Objective: To understand how researchers deal with the variation of context when testing context-aware software systems developed in non-academic settings. Method: To undertake a secondary study (Rapid Review) to uncover the necessary evidence from primary sources describing the testing of context-aware software systems outside academia. Results: The current testing initiatives in non-academic settings aim to generate or improve test suites that can deal with the context variation and the sheer volume of test input possibilities. They mostly rely on modeling the systems’ dynamic behavior and increasing computing resources to generate test inputs to achieve this. We found no evidence of test results aiming at managing context variation through the testing lifecycle process. Conclusions: So far, the identified testing initiatives and strategies are not ready for mainstream adoption. They are all domain-specific, and while the ideas and approaches can be reproduced in distinct settings, the technologies are to be re-engineered and tailored to the context-awareness of contemporary software systems in different problem domains. Further and joint investigations in academia and experiences in non-academic set- tings can evolve the body of knowledge regarding the testing of contemporary software systems in the field

Productivity and flexibility improvement of assembly lines for high-mix low-volume production. A white goods industry case

Las tendencias globales de la personalización e individualización en masa impulsan la producción industrial en serie corta y variada; y por tanto una gran variedad de productos en pequeñas cantidades. Por ello, la customización en masa precisa de sistemas de ensamblaje que sean a la vez altamente productivos y flexibles, a diferencia de la tradicional oposición entre ambas características. La llamada cuarta revolución industrial trae diversas tecnologías habilitadoras que podrían ser útiles para abordar este problema. Sin embargo, las metodologías para implementar el ensamblaje 4.0 todavía no han sido resueltas. De hecho, para aprovechar todas las ventajas potenciales de la Industria 4.0, es necesario contar con un nivel previo de excelencia operacional y un análisis holístico de los sistemas productivos. Esta tesis tiene como objetivo entender y definir cómo mejorar la productividad y la flexibilidad de las operaciones de montaje en serie corta y variada.Esta meta se ha dividido en tres objetivos. El primer objetivo consiste en comprender las relaciones entre la Industria 4.0 y las operaciones de ensamblaje, así como sus implicaciones para los operarios. El segundo objetivo consiste en desarrollar una metodología y las herramientas necesarias para evaluar el rendimiento de diferentes configuraciones de cadenas de ensamblaje. El último objetivo consiste en el diseño de sistemas de ensamblaje que permitan incrementar su productividad al menos un 25 %, produciendo en serie corta y variada, mediante la combinación de puestos de montaje manual y estaciones automatizadas.Para abordar la fase de comprensión y definición del problema, se llevó a cabo una revisión bibliográfica sistemática y se desarrolló un marco conceptual para el Ensamblaje 4.0. Se desarrollaron, verificaron y validaron dos herramientas de evaluación del rendimiento: un modelo matemático analítico y varios modelos de simulación por eventos discretos. Para la verificación, y como punto de partida para los análisis, se ha utilizado un caso de estudio industrial de un fabricante global de electrodomésticos. Se han empleado múltiples escenarios de simulación y técnicas de diseño de experimentos para investigar tres cuestiones clave.En primer lugar, se identificaron los factores más críticos para el rendimiento de líneas de montaje manuales multi-modelo. En segundo lugar, se analizó el rendimiento de líneas de montaje semiautomáticas paralelas con operarios móviles en comparación con líneas semiautomáticas o manuales con operarios fijos, empleando diversos escenarios de demanda en serie corta y variada. Por último, se investigó el uso de trenes milkrun para la logística interna de líneas de ensamblaje multi-modelo bajo la influencia de perturbaciones.Los resultados de las simulaciones muestran que las líneas paralelas con operarios móviles pueden superar a las de operarios fijos en cualquier escenario de demanda, alcanzando como mínimo el objetivo de mejorar la productividad en un 25% o más. También permiten reducir cómodamente el número de operarios trabajando en la línea sin afectar negativamente al equilibrado de la misma, posibilitando la producción eficiente de bajo volumen. Los resultados de las simulaciones de logística interna indican que los milkrun pueden proteger las líneas de ensamblaje de las perturbaciones originadas en procesos aguas arriba.Futuras líneas de investigación en base a los resultados obtenidos en esta tesis podrían incluir la expansión e integración de los modelos de simulación actuales para analizar las cadenas de montaje paralelas con operarios móviles incorporando logística, averías y mantenimiento, problemas de control de calidad y políticas de gestión de los retrabajos. Otra línea podría ser el uso de diferentes herramienta para el análisis del desempeño como, por ejemplo, técnicas de programación de la producción que permitan evaluar el desempeño operacional de diferentes configuraciones de cadenas de montaje con operarios móviles, tanto en términos de automatización como de organización en planta. Podrían incorporarse tecnologías de la Industria 4.0 a los modelos de simulación para evaluar su impacto operacional global ¿como cobots para ensamblaje o para la manipulación de materiales, realidad aumentada para el apoyo cognitivo a los operarios, o AGVs para la conducciónde los trenes milkrun. Por último, el trabajo presentado en esta tesis acerca las líneas de ensamblaje semiautomáticas con operarios móviles a su implementación industrial.<br /