Modeling and Simulation ofReal-Time System as a Tool to Improve Capacity Management - Case Fenix

Tämän tutkimustyön kohteena on TietoEnator Oy:n kehittämän Fenix-tietojärjestelmän kapasiteettitarpeen ennustaminen. Työn tavoitteena on tutustua Fenix-järjestelmän eri osa-alueisiin, löytää tapa eritellä ja mallintaa eri osa-alueiden vaikutus järjestelmän kuormitukseen ja selvittää alustavasti mitkä parametrit vaikuttavat kyseisten osa-alueiden luomaan kuormitukseen. Osa tätä työtä on tutkia eri vaihtoehtoja simuloinnille ja selvittää eri vaihtoehtojen soveltuvuus monimutkaisten järjestelmien mallintamiseen. Kerätyn tiedon pohjaltaluodaan järjestelmäntietovaraston kuormitusta kuvaava simulaatiomalli. Hyödyntämällä mallista saatua tietoa ja tuotantojärjestelmästä mitattua tietoa mallia kehitetään vastaamaan yhä lähemmin todellisen järjestelmän toimintaa. Mallista tarkastellaan esimerkiksi simuloitua järjestelmäkuormaa ja jonojen käyttäytymistä. Tuotantojärjestelmästä mitataan eri kuormalähteiden käytösmuutoksia esimerkiksi käyttäjämäärän ja kellonajan suhteessa. Tämän työn tulosten on tarkoitus toimia pohjana myöhemmin tehtävälle jatkotutkimukselle, jossa osa-alueiden parametrisointia tarkennetaan lisää, mallin kykyä kuvata todellista järjestelmää tehostetaanja mallin laajuutta kasvatetaan.

Using a simulation model for capacity management

A simulation model has been constructed of a valve manufacturing plant with the aim of assessing capacity requirements in response to a forecast increase in demand. The plant provides a weekly cycle of valves of varying types, based on a yearly production plan. Production control is provided by a just-in-time type system to minimise inventory. The simulation model investigates the effect on production lead time of a range of valve sequences into the plant. The study required the collection of information from a variety of sources, and a model that reflected the true capabilities of the production system. The simulation results convinced management that substantial changes were needed in order to meet demand. The case highlights the use of simulation in enabling a manager to quantify operational scenarios and thus provide a rational basis on which to take decisions on meeting performance criteria.

Capacity Management in Healthcare Services

The level of demand for healthcare services can fluctuate widely and this can place pressure on the capacity of service providers. This article examines some of the approaches used to influence the level of available capacity in the healthcare services sector. A number of strategies designed to flex capacity are discussed, including the development of flexible approaches to human resources; rapid responses to changes in demand; the use of self-service technology and self-care; and the use of temporary additional facilities.

The effects of congestion in the daily management of a trauma hospital

Today’s healthcare organizations are under constant pressure for change, as hospitals should be able to offer their patients the best possible medical care with limited resources and, at the same time, to retain steady efficiency level in their operation. This is challenging, especially in trauma hospitals, in which the variation in the patient cases and volumes is relatively high. Furthermore, the trauma patient's care requires plenty of resources as most the patients have to be treated as single cases. Occasionally, the sudden increases in demand causes congestion in the operations of the hospital, which in Töölö hospital appears as an increase in the surgery waiting times within the yellow urgency class patients. An increase in the surgery waiting times may cause the diminution of the patient's condition, which also raises the surgery risks. The congestion itself causes overloading of the hospital capacity and staff. The aim of this master’s thesis is to introduce the factors contributing to the trauma process, and to examine the correlation between the different variables and the lengthened surgery waiting times. The results of this study are based on a three-year patient data and different quantitative analysis. Based on the analysis, a daily usable indicator was created in order to support the decision making in the operations management. By using the selected indicator, the effects of congestion can be acknowledged and the corrective action can also be taken more proactively.

Dynamic management and restoration of virtual paths in broadband networks based on distributed software agents

La gestió de xarxes és un camp molt ampli i inclou molts aspectes diferents. Aquesta tesi doctoral està centrada en la gestió dels recursos en les xarxes de banda ampla que disposin de mecanismes per fer reserves de recursos, com per exemple Asynchronous Transfer Mode (ATM) o Multi-Protocol Label Switching (MPLS). Es poden establir xarxes lògiques utilitzant els Virtual Paths (VP) d'ATM o els Label Switched Paths (LSP) de MPLS, als que anomenem genèricament camins lògics. Els usuaris de la xarxa utilitzen doncs aquests camins lògics, que poden tenir recursos assignats, per establir les seves comunicacions. A més, els camins lògics són molt flexibles i les seves característiques es poden canviar dinàmicament. Aquest treball, se centra, en particular, en la gestió dinàmica d'aquesta xarxa lògica per tal de maximitzar-ne el rendiment i adaptar-la a les connexions ofertes. En aquest escenari, hi ha diversos mecanismes que poden afectar i modificar les característiques dels camins lògics (ample de banda, ruta, etc.). Aquests mecanismes inclouen els de balanceig de la càrrega (reassignació d'ample de banda i reencaminament) i els de restauració de fallades (ús de camins lògics de backup). Aquests dos mecanismes poden modificar la xarxa lògica i gestionar els recursos (ample de banda) dels enllaços físics. Per tant, existeix la necessitat de coordinar aquests mecanismes per evitar possibles interferències. La gestió de recursos convencional que fa ús de la xarxa lògica, recalcula periòdicament (per exemple cada hora o cada dia) tota la xarxa lògica d'una forma centralitzada. Això introdueix el problema que els reajustaments de la xarxa lògica no es realitzen en el moment en què realment hi ha problemes. D'altra banda també introdueix la necessitat de mantenir una visió centralitzada de tota la xarxa. En aquesta tesi, es proposa una arquitectura distribuïda basada en un sistema multi agent. L'objectiu principal d'aquesta arquitectura és realitzar de forma conjunta i coordinada la gestió de recursos a nivell de xarxa lògica, integrant els mecanismes de reajustament d'ample de banda amb els mecanismes de restauració preplanejada, inclosa la gestió de l'ample de banda reservada per a la restauració. Es proposa que aquesta gestió es porti a terme d'una forma contínua, no periòdica, actuant quan es detecta el problema (quan un camí lògic està congestionat, o sigui, quan està rebutjant peticions de connexió dels usuaris perquè està saturat) i d'una forma completament distribuïda, o sigui, sense mantenir una visió global de la xarxa. Així doncs, l'arquitectura proposada realitza petits rearranjaments a la xarxa lògica adaptant-la d'una forma contínua a la demanda dels usuaris. L'arquitectura proposada també té en consideració altres objectius com l'escalabilitat, la modularitat, la robustesa, la flexibilitat i la simplicitat. El sistema multi agent proposat està estructurat en dues capes d'agents: els agents de monitorització (M) i els de rendiment (P). Aquests agents estan situats en els diferents nodes de la xarxa: hi ha un agent P i diversos agents M a cada node; aquests últims subordinats als P. Per tant l'arquitectura proposada es pot veure com una jerarquia d'agents. Cada agent és responsable de monitoritzar i controlar els recursos als que està assignat. S'han realitzat diferents experiments utilitzant un simulador distribuït a nivell de connexió proposat per nosaltres mateixos. Els resultats mostren que l'arquitectura proposada és capaç de realitzar les tasques assignades de detecció de la congestió, reassignació dinàmica d'ample de banda i reencaminament d'una forma coordinada amb els mecanismes de restauració preplanejada i gestió de l'ample de banda reservat per la restauració. L'arquitectura distribuïda ofereix una escalabilitat i robustesa acceptables gràcies a la seva flexibilitat i modularitat.

Lean enterprise resource planning

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia e Gestão Industrial

Orientação Internacional das Intenções Empreendedoras dos Estudantes do Ensino Superior Politécnico

Dissertação de Mestrado em Gestão e Internacionalização de Empresas

Value added logistics in supply and demand chain. Smile. Part 2. eBusiness in a service business. Case: A maintenance and operations network in forest industry

VVALOSADE is a research project of professor Anita Lukka's VALORE research team in the Lappeenranta University of Technology. The VALOSADE includes the ELO technology program of Tekes. SMILE is one of four subprojects of the VALOSADE. The SMILE study focuses on the case of the company network that is composed of small and micro-sized mechanical maintenance service providers and forest industry as large-scale customers. The basic principle of the SMILE study is the communication and ebusiness in supply and demand networks. The aim of the study is to develop ebusiness strategy, ebusiness model and e-processes among the SME local service providers, and onthe other hand, between the local service provider network and the forest industry customers in a maintenance and operations service business. A literature review, interviews and benchmarking are used as research methods in this qualitative case study. The first SMILE report, 'Ebusiness between Global Company and Its Local SME Supplier Network', concentrated on creating background for the SMILE study by studying general trends of ebusiness in supply chains and networks of different industries. This second phase of the study concentrates on case network background, such as business relationships, information systems and business objectives; core processes in maintenance and operations service network; development needs in communication among the network participants; and ICT solutions to respond needs in changing environment. In the theory part of the report, different ebusiness models and frameworks are introduced. Those models and frameworks are compared to empirical case data. From that analysis of the empirical data, therecommendations for the development of the network information system are derived. In process industry such as the forest industry, it is crucial to achieve a high level of operational efficiency and reliability, which sets up great requirements for maintenance and operations. Therefore, partnerships or strategic alliances are needed between the network participants. In partnerships and alliances, deep communication is important, and therefore the information systems in the network also are critical. Communication, coordination and collaboration will increase in the case network in the future, because network resources must be optimised to improve competitive capability of the forest industry customers and theefficiency of their service providers. At present, ebusiness systems are not usual in this maintenance network. A network information system among the forest industry customers and their local service providers actually is the only genuinenetwork information system in this total network. However, the utilisation of that system has been quite insignificant. The current system does not add value enough either to the customers or to the local service providers. At present, thenetwork information system is the infomediary that share static information forthe network partners. The network information system should be the transaction intermediary, which integrates internal processes of the network companies; the network information system, which provides common standardised processes for thelocal service providers; and the infomediary, which share static and dynamic information on right time, on right partner, on right costs, on right format and on right quality. This study provides recommendations how to develop this system in the future to add value to the network companies. Ebusiness scenarios, vision, objectives, strategies, application architecture, ebusiness model, core processes and development strategy must be considered when the network information system will be developed in the next development step. The core processes in the case network are demand/capacity management, customer/supplier relationship management, service delivery management, knowledge management and cash flow management. Most benefits from ebusiness solutions come from the electrifying of operational level processes, such as service delivery management and cash flow management.

Newsprint Demand and Supply Scenarios

Diplomityön tavoitteena oli sanomalehtipaperin kysyntään ja tarjontaan vaikuttavien tekijöiden identifiointi ja analysointi. Nämä tekijät käytiin yhteisesti läpi skenaarioiden avulla. Aluksi kuvattiin teollisuuden ala ja esiteltiin tärkeimmät alaa kuvaavat mittarit. Analyysi tehtiin Porterin kilpailuteorian tekijöiden pohjalta. Työssä listattiin yksittäiset tekijät, jotka vaikuttavat sanomalehtipaperin kysyntään ja tarjontaan. Näistä tekijöistä valittiin tärkeimmät ja niiden pohjalta rakennettiin skenaarioita. Skenaariot kuvaavat erilaisia mahdollisia tulevaisuuksia.Kysyntä kuten myös tarjonta on jakautunut epätasaisesti maailmassa. Alueelliset erot ovat hyvinkin merkittäviä. Tästä johtuu laajamittainen kaupankäynti eri alueiden välillä. Käynnissä oleva paperiteollisuuden konsolidoitumisprosessi auttaa vähentämään sanomalehtipaperin hinnan ja tarjonnan heilahtelua. Tämä puolestaan johtuu alan keskittymisestä ja järkevästä kapasiteetin hallinnasta.Diplomityö korostaa sanomalehtipaperin tuottajien vastuuta tarjonnan lisäämisessä. E-median uhkaa tai mahdollisuutta on myös spekuloitu ja kysynnän alueellisen kysynnän kehitystä on analysoitu. Diplomityö antaa ehdotuksia erilaisiksi tulevaisuuden kehitysvaihtoehdoiksi. Sanomalehtipaperin kysyntä tulee kasvamaan maailmanlaajuisesti, tuotanto tulee siirtymään lähemmäksi markkinoita, kaupankäynti Aasiaan tulee kasvamaan ja yrityksen tulevat keskittymään viisaaseen kapasiteetin hallintaan.

Sairaalan kolmen yksikön kapasiteetin käytön kehittäminen

Tässä tutkimuksessa selvitettiin Etelä-Karjalan keskussairaalan sädehoitoyksikön, päiväkirurgisen yksikön sekä synnytysten ja naistentautien yksikön käyttämän kapasiteetin kustannuksia eri käyttöasteilla. Yksiköiden toiminta ja niiden keskeiset resurssit kuvattiin. Tiedot kerättiin käyttäen haastatteluja, käyttöomaisuuskirjanpitoa ja laskentatoimen talousraportointijärjestelmää. Yksiköiden tuloslaskelmien perusteella arvioitiin niiden muuttuvia ja kiinteitä kustannuksia. Kapasiteettimalleja arvioitiin voitavan hyödyntää esimerkiksi toiminnan seurannassa, suunnittelussa ja tavoiteasetannassa. Kapasiteetin määrittely ja kapasiteetin kustannusten laskenta erilaisille kapasiteetin käyttöasteille onnistui kaikissa yksiköissä. Parhaiten kapasiteetin kustannustieto kuvasi sädehoitoa ja heikoiten synnytyksiä. Käyttämätöntä kapasiteettia tunnistettiin sädehoitoyksikössä ja päiväkirurgisessa yksikössä. Toiminta-asteen noston vaikutukset yksikkökustannuksiin laskettiin kaikissa yksiköissä ja niissä yksiköissä, joissa oli käyttämätöntä kapasiteettia, tehtiin lisäksi tarkempia laskelmia ja ehdotuksia toiminnan kehittämiseksi.

Fenestra Oy:n tuotekustannuslaskennan kehittäminen – Case oviteollisuus

Kilpailluilla markkinoilla menestyäkseen yrityksen tulee tuntea oman tuotannon kustannusrakenne. Yrityksen täytyy menestyäkseen tarjota asiakkaalle yksilöllisiä tuotteita kilpailukykyiseen hintaan. Tämä aiheuttaa haasteita tuotannolle, mutta myös tuotekustannuslaskennalle; perinteisin tuotekustannuslaskentamenetelmin ei enää pystytä huomioimaan laajan tuotevalikoiman tuotteiden valmistuksen eroavaisuuksia. Tämän diplomityön tarkoituksena on selvittää Fenestra Oy:n tuotekustannuslaskentakäytäntöjen soveltuvuus nykyhetkeen. Vertailukohdaksi työssä määritellään vaihtoehtoinen laskentamalli tuotekustannusten laskemiseksi. Uuden laskentamallin soveltuvuutta käytäntöön tutkitaan esimerkkilaskelmin, joiden tuloksia verrataan Fenestra Oy:n nykyisen laskennan tuloksiin. Laskentamallilla aikaansaadut tulokset poikkeavat Fenestra Oy:n nykyisestä laskennasta ennakoidulla tavalla; perinteisin menetelmin valmistukseltaan yksinkertaisille tuotteille kohdistuu liikaa kustannuksia ja monimutkaisille liian vähän. Laadittu laskentamalli on diplomityön laajuuden puitteessa varsin yksinkertainen, mutta suuntaa-antava. Jatkokehityskohteena laskennan kehittämiseksi tuotannosta tulisi alkaa kerätä tarkemmin tietoa ja materiaalikäytön osalta tarkkaa hukkaselvitystä.

Suunnittelukapasiteettien seurantamallin kehittäminen

The first main objective of this study was to develop a planning capacity management model for a chocolate and confectionary company in Finland. The second objective was to analyze how capacity updates would affect cost accounting practices. In addition, a creation of an update and maintenance process of planning capacities was determined as a sub-objective of developing the capacity management model. The thesis was started with analyzing the needs, requirements and constraints of the capacity management model and model’s connection with cost accounting. This was done by interviewing key officials like production planners, managers and controllers. A thorough literature review was also done at an early phase. Furthermore, internal systems and software architecture got to be acquainted with. The model was constructed as an Excel-based platform which will get its input data from Enterprise Resource Planning system and Production Performance Measurement system. The main purpose of the planning capacity management model is to make sure that the production planners can utilize more precise parameters but it also offers tools for the production managers to assess production performance and effectiveness at the product level. In addition to production planning, planning capacities are also tightly involved with cost accounting as many direct and indirect costs are allocated to the products utilizing planning capacities. For this reason, the linkage between product costing and capacity is also diversely examined in the thesis. Development suggestions conclude the report by giving some guidelines for more precise and consistent production planning and cost accounting between the factories.

Tulosyksikkölaskentamallin kehittäminen teollisuusyrityksen ohjauksen välineeksi

Tämän diplomityön kohdeyrityksenä toimii prosessijohtamismallin mukaisesti organisoitunut sellua valmistava ja toimittava yritys. Yritys valmistaa omaa sellua neljällä tehtaalla, jotka sijaitsevat eri paikkakunnilla. Tulosyksikkölaskentaa kehittämällä yritys haluaa tuoda esiin tehtaiden oman toiminnan merkityksen myös prosessijohtamisen toimintamallia noudatettaessa ja saada selville tehtaiden todellisen suorituksen tason. Tutkimusotteeltaan työ on konstruktiivinen, mutta siinä voidaan havaita piirteitä myös toiminta-analyyttisesta tutkimusotteesta. Työn tavoitteena oli kehittää kohdeyrityksen käyttöön yksinkertainen, selkeä ja helppokäyttöinen laskentamalli, jonka avulla yrityksen on mahdollista tarkastella ja vertailla eri tehtaiden tuotantoprosessien toiminnan tehokkuutta sekä sen kehitystä. Mallin rakentaminen perustui ohjattavuuden periaatteeseen pohjautuvaan vastuualuelaskentaan. Lisäksi mallin kehittämisessä hyödynnettiin benchmarkingin ja kapasiteettitarkastelun ajatuksia. Mallintamisen lähtökohtia selvitettiin kohdeyrityksen henkilöstön kanssa suoritettujen teemahaastattelujen avulla. Työn merkittävimpänä tuloksena syntyi teoreettisen aineiston, haastatteluihin perustuvan kvalitatiivisen tiedon sekä yrityksen tietojärjestelmistä saatavan datan avulla luotu laskentamalli. Mallin toimintaa tarkasteltiin sijoittamalla malliin tietyltä ajanjaksolta kerättyä numeerista aineistoa. Mallin avulla yrityksen on mahdollista aiempaa paremmin tarkastella eri tehtaiden onnistumista tuotantotoiminnassaan. Mallissa korostettiin, että tehtaiden on pystyttävä hallitsemaan omat erityispiirteensä, minkä vuoksi mallin antamia tuloksia tarkasteltaessa on huomioitava myös mahdolliset mallintamisen taustalla vaikuttavat tekijät. Mallintamisen lopputuloksena syntynyt selkeä perusmalli luo hyvät lähtökohdat myös mahdolliselle jatkokehitykselle.

QoS evaluation of bandwidth schedulersin IPTV networks offered SRD fluidvideo traffic: a simulation study

IPTV is now offered by several operators in Europe, US and Asia using broadcast video over private IP networks that are isolated from Internet. IPTV services rely ontransmission of live (real-time) video and/or stored video. Video on Demand (VoD)and Time-shifted TV are implemented by IP unicast and Broadcast TV (BTV) and Near video on demand are implemented by IP multicast. IPTV services require QoS guarantees and can tolerate no more than 10-6 packet loss probability, 200 ms delay, and 50 ms jitter. Low delay is essential for satisfactory trick mode performance(pause, resume,fast forward) for VoD, and fast channel change time for BTV. Internet Traffic Engineering (TE) is defined in RFC 3272 and involves both capacity management and traffic management. Capacity management includes capacityplanning, routing control, and resource management. Traffic management includes (1)nodal traffic control functions such as traffic conditioning, queue management, scheduling, and (2) other functions that regulate traffic flow through the network orthat arbitrate access to network resources. An IPTV network architecture includes multiple networks (core network, metronetwork, access network and home network) that connects devices (super head-end, video hub office, video serving office, home gateway, set-top box). Each IP router in the core and metro networks implements some queueing and packet scheduling mechanism at the output link controller. Popular schedulers in IP networks include Priority Queueing (PQ), Class-Based Weighted Fair Queueing (CBWFQ), and Low Latency Queueing (LLQ) which combines PQ and CBWFQ.The thesis analyzes several Packet Scheduling algorithms that can optimize the tradeoff between system capacity and end user performance for the traffic classes. Before in the simulator FIFO,PQ,GPS queueing methods were implemented inside. This thesis aims to implement the LLQ scheduler inside the simulator and to evaluate the performance of these packet schedulers. The simulator is provided by ErnstNordström and Simulator was built in Visual C++ 2008 environmentand tested and analyzed in MatLab 7.0 under windows VISTA.

Desenvolvimento de modelo de gestão da capacidade produtiva de unidades de tratamento manual de carga postal

O presente trabalho, inserido na área de Planejamento, Programação e Controle da Engenharia de Produção, aborda especificamente as questões ligadas à gestão da capacidade produtiva, desenvolvendo um modelo sistêmico voltado a unidades de tratamento manual de objetos postais, os chamados Centros de Triagem. A partir do levantamento de um arcabouço teórico que fundamenta a proposta e da realização de estudos e trabalhos práticos efetuados pelo autor no Centro de Triagem de Porto Alegre, Rio Grande do Sul, os diversos níveis de planejamento, programação e controle de capacidade produtiva são discutidos e encadeados em uma seqüência lógica de entradas e saídas de informações fundamentais para a gestão dessas unidades operacionais. Dessa maneira, uma série de conceitos tradicionais de Engenharia de Produção foram adaptados à realidade de sistemas postais, desenvolvendo, dessa maneira, um método de gestão de capacidade produtiva customizada ao escopo do estudo. Embora o resultado prático do trabalho seja de utilidade específica para a gestão de Centros de Triagem manuais de carga postal, os conceitos discutidos e mesmo o modelo desenvolvido podem ser facilmente adaptados a outras unidades operacionais de correios e de outras indústrias, em especial as de operações de serviços.