Engineer-to-order tuotteen ja tuotannon kehittäminen kohti massakustomointia

Tämän kandidaatinyön tavoitteena on selvittää keinoja joilla ETO-yhtiö voi kehittää tuotettaan ja tuotantoaan kohti massakustomointi. Lisäksi selvitetään mitkä asiat vaikuttavat asiakastilauksen kytkentäpisteen asettamiseen siirtyessä massakustomointiin. Työ on tehty kirjallisuuskatsauksena. Esitettyjen tietojen ja tulosten pohjana on alan kirjallisuus sekä julkaistut artikkelit. Työn perusteella voidaan todeta että parhaimmat keinot massakustomoinnin tavoitteluun ETO-yhtiölle ovat; tuotannon ja tuotteiden kehittäminen siten että pystytään hyödyntämään modularisointia ja komponenttien standardointia, lisäksi tuotesuunnitteluun käytettävää aikaa tulee vähentää automatisoimalla tuotesuunnittelua tai käyttämällä standardi suunnitelmia. ETO-yhtiössä siirtyessä massakustomointiin tulee asiakastilauksen kytkentäpisteen paikkaa asetettaessa ottaa huomioon tuotannon ja suunnittelun ulottuvuus kytkettynä asiakkaan vaatimuksiin.

An investigation of customer order flow in the foreign exchange market

This paper examines the effect that heterogeneous customer orders flows have on exchange rates by using a new, and the largest, proprietary dataset of weekly net order flow segmented by customer type across nine of the most liquid currency pairs. We make several contributions. Firstly, we investigate the extent to which customer order flow can help to explain exchange rate movements over and above the influence of macroeconomic variables. Secondly, we address the issue of whether order flows contain (private) information which explain exchange rates changes. Thirdly, we look at the usefulness of order flow in forecasting exchange rate movements at longer horizons than those generally considered in the microstructure literature. Finally we address the question of whether the out-of-sample exchange rate forecasts generated by order flows can be employed profitably in the foreign exchange markets

Solvability of singular second order m-point boundary value problems of Dirichlet type

Let f : [0, 1] x R2 -> R be a function satisfying the Caxatheodory conditions and t(1 - t)e(t) epsilon L-1 (0, 1). Let a(i) epsilon R and xi(i) (0, 1) for i = 1,..., m - 2 where 0 < xi(1) < xi(2) < (...) < xi(m-2) < 1 - In this paper we study the existence of C[0, 1] solutions for the m-point boundary value problem [GRAPHICS] The proof of our main result is based on the Leray-Schauder continuation theorem.

Multiplicity results for second-order two-point boundary value problems with nonlinearities across several eigenvalues

We consider the boundary value problems for nonlinear second-order differential equations of the form u '' + a(t)f (u) = 0, 0 < t < 1, u(0) = u (1) = 0. We give conditions on the ratio f (s)/s at infinity and zero that guarantee the existence of solutions with prescribed nodal properties. Then we establish existence and multiplicity results for nodal solutions to the problem. The proofs of our main results are based upon bifurcation techniques. (c) 2004 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Multiplicity results for second-order two-point boundary value problems with superlinear or sublinear nonlinearities

We consider boundary value problems for nonlinear second order differential equations of the form u + a(t) f(u) = 0, t epsilon (0, 1), u(0) = u(1) = 0, where a epsilon C([0, 1], (0, infinity)) and f : R --> R is continuous and satisfies f (s)s > 0 for s not equal 0. We establish existence and multiplicity results for nodal solutions to the problems if either f(0) = 0, f(infinity) = infinity or f(0) = infinity, f(0) = 0, where f (s)/s approaches f(0) and f(infinity) as s approaches 0 and infinity, respectively. We use bifurcation techniques to prove our main results. (C) 2004 Elsevier Inc. All rights reserved.

Tuotannonohjausmuodon vaihtaminen tilausohjautuvasta varasto-ohjautuvaan

Diplomityössä tutkitaan tuotannonohjausmuodon vaihtamista tilausohjautuvasta varasto-ohjautuvaan. Tavoitteena on löytää kohdeyritykselle kustannustehokkain vaihtoehto tuotannonohjaukseen. Tutkimuksessa analysoidaan yrityksen tuotantoprosessi nykytila-analyysilla toiminnan tehokkuuden arvioimiseksi ja tuotannon pullonkaulojen löytämiseksi. Asiakastilauksen kytkentäpisteet ja taloudelliset tuotantoeräkoot määritellään yrityksen valmistamille tuotteille. Työn tuloksissa käydään tuotannon tunnuslukujen avulla läpi tuotannon tehokkuuden kehittymistä projektin aikana. Varasto-ohjautuva tuotannonohjausmuoto osoittautui kannattavimmaksi ohjausmuodoksi tarkasteltavana ajankohtana. Toimitusvarmuus ja kapasiteetin käyttöaste parantuivat ohjausmuodon vaihtamisen myötä. Asetuskustannuksia saatiin vähennettyä ja tuotantoprosessia kehitettyä. Tuotannon läpimenoaikojen lyhennyttyä tilausohjautuvuutta tulee tarkastella uudestaan.

Virtual-Build-to-Order as a Mass Customization Order Fulfilment Model

Virtual-build-to-order (VBTO) is a form of order fulfilment system in which the producer has the ability to search across the entire pipeline of finished stock, products in production and those in the production plan, in order to find the best product for a customer. It is a system design that is attractive to Mass Customizers, such as those in the automotive sector, whose manufacturing lead time exceeds their customers' tolerable waiting times, and for whom the holding of partly-finished stocks at a fixed decoupling point is unattractive or unworkable. This paper describes and develops the operational concepts that underpin VBTO, in particular the concepts of reconfiguration flexibility and customer aversion to waiting. Reconfiguration is the process of changing a product's specification at any point along the order fulfilment pipeline. The extent to which an order fulfilment system is flexible or inflexible reveals itself in the reconfiguration cost curve, of which there are four basic types. The operational features of the generic VBTO system are described and simulation is used to study its behaviour and performance. The concepts of reconfiguration flexibility and floating decoupling point are introduced and discussed.

Review of order fulfilment models for Catalogue Mass Customization

Mass Customization (MC) is not a mature business strategy and hence it is not clear that a single or small group of operational models are dominating. Companies tend to approach MC from either a mass production or a customization origin and this in itself gives reason to believe that several operational models will be observable. This paper reviews actual and theoretical fulfilment systems that enterprises could apply when offering a pre-engineered catalogue of customizable products and options. Issues considered are: How product flows are structured in relation to processes, inventories and decoupling point(s); - Characteristics of the OF process that inhibit or facilitate fulfilment; - The logic of how products are allocated to customers; - Customer factors that influence OF process design and operation. Diversity in the order fulfilment structures is expected and is found in the literature. The review has identified four structural forms that have been used in a Catalogue MC context: - fulfilment from stock; - fulfilment from a single fixed decoupling point; - fulfilment from one of several fixed decoupling points; - fulfilment from several locations, with floating decoupling points. From the review it is apparent that producers are being imaginative in coping with the demands of high variety, high volume, customization and short lead times. These demands have encouraged the relationship between product, process and customer to be re-examined. Not only has this strengthened interest in commonality and postponement, but, as is reported in the paper, has led to the re-engineering of the order fulfilment process to create models with multiple fixed decoupling points and the floating decoupling point system

Order fulfillment in high variety production environments

Providing high levels of product variety and product customization is challenging for many companies. This paper presents a new classification of production and order fulfillment approaches available to manufacturing companies that offer high variety and/or product customization. Six categories of approaches are identified and described. An important emerging approach - open pipeline planning – is highlighted for high variety manufacturing environments. It allows a customer order to be fulfilled from anywhere in the system, enabling greater responsiveness in Build-to-Forecast systems. The links between the open pipeline approach, decoupling concepts and postponement strategies are discussed and the relevance of the approach to the volume automotive sector is highlighted. Results from a simulation study are presented illustrating the potential benefits when products can be reconfigured in an open pipeline system. The application of open pipeline concepts to different manufacturing domains is discussed and the operating characteristics of most relevance are highlighted. In addition to the automotive, sectors such as machinery and instrumentation, computer servers, telecommunications and electronic equipment may benefit from an open pipeline planning approach. When properly designed these systems can significantly enhance order fulfillment performance.

Kysyntävaihteluihin varautuminen metalliteollisuuden alihankintayrityksessä

Raportissa esitetään keinoja kysynnän vaihteluiden ehkäisemiseksi sekä vaihteluihin varautumiseksi metalliteollisuudessa alihankintayrityksessä. Keinot on jaoteltu sisäisiin ja ulkoisiin toimenpiteisiin. Sisäiset toimenpiteet on toteutettu yrityksen omassa tuotannossa ja niiden tarkoitus on kehittää valmistusprosesseja kokonaisuutena. Ulkoiset toimenpiteet on suunniteltu kehittämään kohdeyrityksen ja sen suurimman asiakkaan välistä yhteistyötä. Ratkaisukeinoja kehitettäessä raportissa tutustutaan prosessien merkitykseen toiminnan kuvaamisessa sekä ajan rooliin tilausohjautuvassa toiminnassa. Myös tilauksen kytkentäpisteen merkitystä toiminnan kehittämisessä pohditaan. Kysyntävaihteluiden perimmäisiä syitä analysoidaan ja esitellään toimintavaihtoehtoja kysyntävaihteluiden vähentämiseksi tai poistamiseksi. Kehitetyt toimenpiteet muodostavat kaksitasoisen ja kahdeksan pykäläisen ratkaisumallin. Ratkaisuista ulkoisia ovat toimintavastuiden uudelleenmäärittely, tilauskäytäntöjen kehittäminen, tiedon jakaminen sekä siirtyminen keskitettyihin toimitusratkaisuihin. Sisäiset ratkaisut ovat tuotantomuotojen uudelleenorganisointi, läpäisyajan parantaminen, resurssien tehokkaampi hyödyntäminen sekä prosessipohjaiset tuotannonohjausmenetelmät. Toimenpiteiden myötä kohdeyritys on tulevaisuudessa paremmin varautunut kohtaamaan vaihteluita kysynnässä. Yritys on sisäisesti joustavampi ja tehokkaampi ja omaa myös tehokkaita ulkoisia valmiuksia kysyntävaihteluiden varalle.

Project Master Document adaption in order fulfillment process

This thesis discusses adaption of new project management tool at ABB Oy Motors and Generators business unit, Synchronous Machines profit centre. Thesis studies project modeling in general and buries in the Gate Model used at ABB Synchronous Machines. It is essential to understand Gate Model because this new project management tool, called Project Master Document, is created on the base of the existing project model. Thesis also analyzes goals and structure of Project Master Document in order to ease implementation of this new tool. Project Master Document aims to improved customer order fulfillment by clearing order handover interface. Office process, especially responsibilities and target dates, become also clearer after Master Document implementation. The document is built to be frame for whole order fulfillment process including check points for each gate of project model and updated memos from all project meetings. Furthermore, project progress will be clearly stated by status markings and visualized with colors.

Kysyntä-toimitusketjun synkronointi epävarman kysynnän ja tarjonnan toimintaympäristössä

Kysynnän ja tarjonnan epävarmuudet ovat nykyisin arkipäivää useilla toimialoilla. Elämme epävarmuuden suhteen ennen näkemättömiä aikoja, minkä on arvioitu jatkuvan myös tulevaisuudessa. Yritysten tilauskannat ovat lyhyitä, ja tilaukset viivästyvät tai peruuntuvat kokonaan. Toisaalta tarjonnan epävarmuudet aiheuttavat asiakasyrityksille haasteita esimerkiksi toimitusmyöhästymisten muodossa. Tuotannon ollessa hajaantunut verkostoihin yksittäisten yritysten toiminta ja päätökset vaikuttavat toisten verkostoyritysten toimintaan. Tämän takia epävarmuuden aiheuttamista muutoksista ja poikkeamista tulisi tiedottaa kumppaniyrityksiä, jotta kaikki pysyisivät samalla kellotaajuudella. Operatiivisen ja taktisen tiedon jakaminen on nykyisissä toimitusketjuissa jo arkipäivää, mutta yritysten välisistä rajapinnoista löytyy edelleen kehitettävää. Riittävästä ei kiinnitetä huomiota vastaanottajan kykyyn ja tapaan hyödyntää informaatiota – varsinkaan muutostilanteissa. Ajan/nopeuden ollessa yhä tärkeämpi kilpailutekijä informaation ajoituksella on kriittinen merkitys kysyntä-toimitusketjujen kokonaissuorituskykyyn. Toisin sanoen, millä ajanhetkellä tietoa tulisi jakaa, jotta kumppani pystyisi hyödyntämään saamaansa tietoa mahdollisimman hyvin. Kysyntä-toimitusketjun synkronoinnilla tarkoitetaan tässä väitöstutkimuksessa nimenomaan aikatekijään keskittymistä yritysten välisessä päätöksenteossa ja informaation jakamisessa toimitusketjun kokonaissuorituskyvyn parantamiseksi. Tutkimus kytkeytyy toimitusketjukoordinoinnin tieteelliseen keskusteluun. Koordinointiteorian keskeinen osa ovat riippuvuussuhteet, joita johdetaan koordinointimekanismien avulla. Kysyntätoimitusketjun synkronointia on mallinnettu aikaisemmin VOP-OPP-mallin (Value Offering Point – Order Penetration Point) ja sen johdannaisten avulla. Näissä malleissa asiakasyrityksen kysyntäketju ja toimittajayrityksen toimitusketju ovat keskinäisessä riippuvuussuhteessa, jota johdetaan päätöksenteon synkronoinnin ja informaation jakamisen koordinointimekanismeilla. VOP-OPP-malli johdannaisineen eivät kuitenkaan huomioi epävarman toimintaympäristön vaikutuksia synkronointiin. Näissä malleissa informaation ainoana laatudimensiona tarkasteltava aikatekijä on liian kapea-alainen näkökulma synkronointiin epävarmassa ympäristössä. Lisäksi nämä mallit keskittyvät vain yksisuuntaiseen, kysyntälähtöiseen, synkronointiin jättäen huomioimatta tarjontalähtöisen synkronoinnin. Aikatekijä- ja kokonaissuorituskykypainotustensa takia VOP-OPP-malli tarjosi kuitenkin hyvän lähtöfilosofian uusien synkronointimallien kehittämiseen. Väitöstutkimus toteutettiin hypoteettis-deduktiivisena tapaustutkimuksena, jossa ensin luotiin kirjallisuuden perusteella uudet teoreettiset synkronointimalliehdotukset. Tämän jälkeen ehdotusten toimivuutta arvioitiin käytännön kysyntä-toimitusketjuissa. Tutkimuksen uutuusarvo liittyy kysyntä-toimitusketjun synkronoinnin keskeisten piirteiden systeemiseen mallintamiseen epävarmassa toimintaympäristössä. Kontribuutiona esitetään kysyntä-toimitusketjun synkronoinnin moniulotteinen kokonaismalli, joka sisältää koordinointimekanismeina päätöksenteon synkronoinnin, informaation läpinäkyvyyden sekä asiakas- ja toimittajapään joustot. Tiedon vaihtoa mallissa tarkastellaan kaksisuuntaisesti – kysyntä- ja tarjontalähtöisesti. Informaation laatudimensioina mallissa ovat informaation ajoitus, luotettavuus ja tarkkuus. Kokonaismalli sisältää kolme alimallia: Demand Visibility Point – Demand Penetration Point (DVP-DPP) on kysyntälähtöisen synkronoinnin malli, Supply Visibility Point – Supply Information Penetration Point (SVP-SIPP) on tarjontalähtöisen synkronoinnin malli ja Integroitu DVP-DPP - SVP-SIPP-malli kytkee edellä mainitut mallit toisiinsa. Näissä alimalleissa informaation eri luokkia ovat tilausta edeltävä, tilaukseen liittyvä, tilauksen jälkeinen ja sovitun toimitusajankohdan jälkeinen kysyntä- ja tarjontatieto. Käytännön hyödyntämisen näkökulmasta mallit toimivat ns. mentaalitason koordinointimekanismeina, joiden tarkoitus on herättää toimitusketjukumppanit tavoittelemaan kokonaissuorituskyvyn parantamista oman edun tavoittelemisen sijasta. Tutkimuksen päärajoitteena on sen keskittyminen ainoastaan kahdenvälisiin yhteistyösuhteisiin, mikä tarjoaa nykyisessä verkostoituneessa toimintaympäristössä varsin kapean kuvan käytännön synkronointihaasteisiin.

The order selection and lot sizing problem in the make-to-order environment

This research is motivated by the need for considering lot sizing while accepting customer orders in a make-to-order (MTO) environment, in which each customer order must be delivered by its due date. Job shop is the typical operation model used in an MTO operation, where the production planner must make three concurrent decisions; they are order selection, lot size, and job schedule. These decisions are usually treated separately in the literature and are mostly led to heuristic solutions. The first phase of the study is focused on a formal definition of the problem. Mathematical programming techniques are applied to modeling this problem in terms of its objective, decision variables, and constraints. A commercial solver, CPLEX is applied to solve the resulting mixed-integer linear programming model with small instances to validate the mathematical formulation. The computational result shows it is not practical for solving problems of industrial size, using a commercial solver. The second phase of this study is focused on development of an effective solution approach to this problem of large scale. The proposed solution approach is an iterative process involving three sequential decision steps of order selection, lot sizing, and lot scheduling. A range of simple sequencing rules are identified for each of the three subproblems. Using computer simulation as the tool, an experiment is designed to evaluate their performance against a set of system parameters. For order selection, the proposed weighted most profit rule performs the best. The shifting bottleneck and the earliest operation finish time both are the best scheduling rules. For lot sizing, the proposed minimum cost increase heuristic, based on the Dixon-Silver method performs the best, when the demand-to-capacity ratio at the bottleneck machine is high. The proposed minimum cost heuristic, based on the Wagner-Whitin algorithm is the best lot-sizing heuristic for shops of a low demand-to-capacity ratio. The proposed heuristic is applied to an industrial case to further evaluate its performance. The result shows it can improve an average of total profit by 16.62%. This research contributes to the production planning research community with a complete mathematical definition of the problem and an effective solution approach to solving the problem of industry scale.

Branch and price solution approach for order acceptance and capacity planning in make -to -order operations

The increasing emphasis on mass customization, shortened product lifecycles, synchronized supply chains, when coupled with advances in information system, is driving most firms towards make-to-order (MTO) operations. Increasing global competition, lower profit margins, and higher customer expectations force the MTO firms to plan its capacity by managing the effective demand. The goal of this research was to maximize the operational profits of a make-to-order operation by selectively accepting incoming customer orders and simultaneously allocating capacity for them at the sales stage. ^ For integrating the two decisions, a Mixed-Integer Linear Program (MILP) was formulated which can aid an operations manager in an MTO environment to select a set of potential customer orders such that all the selected orders are fulfilled by their deadline. The proposed model combines order acceptance/rejection decision with detailed scheduling. Experiments with the formulation indicate that for larger problem sizes, the computational time required to determine an optimal solution is prohibitive. This formulation inherits a block diagonal structure, and can be decomposed into one or more sub-problems (i.e. one sub-problem for each customer order) and a master problem by applying Dantzig-Wolfe’s decomposition principles. To efficiently solve the original MILP, an exact Branch-and-Price algorithm was successfully developed. Various approximation algorithms were developed to further improve the runtime. Experiments conducted unequivocally show the efficiency of these algorithms compared to a commercial optimization solver.^ The existing literature addresses the static order acceptance problem for a single machine environment having regular capacity with an objective to maximize profits and a penalty for tardiness. This dissertation has solved the order acceptance and capacity planning problem for a job shop environment with multiple resources. Both regular and overtime resources is considered. ^ The Branch-and-Price algorithms developed in this dissertation are faster and can be incorporated in a decision support system which can be used on a daily basis to help make intelligent decisions in a MTO operation.^

Branch and Price Solution Approach for Order Acceptance and Capacity Planning in Make-to-Order Operations

The increasing emphasis on mass customization, shortened product lifecycles, synchronized supply chains, when coupled with advances in information system, is driving most firms towards make-to-order (MTO) operations. Increasing global competition, lower profit margins, and higher customer expectations force the MTO firms to plan its capacity by managing the effective demand. The goal of this research was to maximize the operational profits of a make-to-order operation by selectively accepting incoming customer orders and simultaneously allocating capacity for them at the sales stage. For integrating the two decisions, a Mixed-Integer Linear Program (MILP) was formulated which can aid an operations manager in an MTO environment to select a set of potential customer orders such that all the selected orders are fulfilled by their deadline. The proposed model combines order acceptance/rejection decision with detailed scheduling. Experiments with the formulation indicate that for larger problem sizes, the computational time required to determine an optimal solution is prohibitive. This formulation inherits a block diagonal structure, and can be decomposed into one or more sub-problems (i.e. one sub-problem for each customer order) and a master problem by applying Dantzig-Wolfe’s decomposition principles. To efficiently solve the original MILP, an exact Branch-and-Price algorithm was successfully developed. Various approximation algorithms were developed to further improve the runtime. Experiments conducted unequivocally show the efficiency of these algorithms compared to a commercial optimization solver. The existing literature addresses the static order acceptance problem for a single machine environment having regular capacity with an objective to maximize profits and a penalty for tardiness. This dissertation has solved the order acceptance and capacity planning problem for a job shop environment with multiple resources. Both regular and overtime resources is considered. The Branch-and-Price algorithms developed in this dissertation are faster and can be incorporated in a decision support system which can be used on a daily basis to help make intelligent decisions in a MTO operation.