Labour flexibility contribution to workload control concept : an assessment via simulation

The workload control is a planning production and control concept developed for highvariety low-volume companies. It aims at controlling the workload in the system by mean of two mechanisms: the input control and the output control. The former regulates the release of new orders in the system, while the latter controls the production capacity. Most of the researchers focused only on the input control, while the output control has been frequently overlooked. The few researchers who developed models for the introduction of the output control based their researches on oversimplified systems, where the capacity adjustments are reduced to variation of one parameter of the simulation, providing few implication for practitioners. In contrast, this thesis sheds light on one of the possible source production flexibility, the workforce, and it provides new models that implement both control leverages simultaneously. These have been tested through simulations and the results have shown that input and output control can successfully be integrated, achieving superior performances. Moreover, a comparison between a full reactive workforce and the models presented in this thesis, has highlighted that an uncontrolled transfers of workers among stations can lead to poor performances whether they are not highly skilled. In contrast, with the introduction of the output control, the workload control model takes into account both the load distribution among stations and the actual production capacity available, transferring workers only when there are strong imbalances among stations load, then coping also with these scenarios where workers efficiency is limited.

Il workload control è un concetto di pianificazione e controllo della produzione sviluppato per le aziende che lavorano con bassi volume di vendita e alta varietà di prodotti, e mira a controllare e limitare il carico di lavoro nel sistema mediante due meccanismi: l’input e l’output control. Il primo regola il rilascio di nuovi ordini nel sistema, mentre il secondo gestisce la sua capacità produttiva. La maggior parte dei ricercatori si è concentrata solo sul controllo dell’input, mentre l’output control è stato spesso trascurato. Inoltre, i pochi ricercatori che hanno sviluppato modelli per l'introduzione del controllo dell'output hanno adottato modelli di simulazione eccessivamente semplificati, in cui gli aggiustamenti di capacità sono ridotti a variazioni di un parametro dell’esperimento, fornendo poche implicazioni per i professionisti. Al contrario, questa tesi studia in dettaglio una delle possibili fonti di flessibilità di produzione, la forza lavoro, e fornisce nuovi modelli che implementano simultaneamente entrambe le leve di controllo. Questi sono stati testati attraverso simulazioni e i risultati hanno dimostrato che il controllo di input e output possono essere integrati con successo, migliorando le prestazioni del sistema. Inoltre, un confronto tra modelli che implementano una forza lavoro completamente reattiva e i modelli presentati in questa tesi, ha evidenziato che reallocare gli operatori su altre stazioni in maniera completamente reattiva può portare a ridurre le prestazioni nel caso in cui questi non siano altamente efficienti nel lavorare su altre stazioni. Al contrario, con l'introduzione della gestione della capacità produttiva, il modello di workload control prende in considerazione sia la distribuzione del carico tra le stazioni sia l'effettiva capacità disponibile, trasferendo i lavoratori solo quando esistono forti squlibri fra i carichi delle stazioni, migliornado le prestazioni anche in questi scenari in cui l'efficienza dei lavoratori è limitata.