Integrating cross-skilled workers with order review and release mechanism : a simulation assessment

The Workload Control is a Planning Production and Control concept proved to be effective in high variety low-volume companies, which are particularly facing nowadays problems in satisfying demanding customers in terms of product customization and flexibility. To this extent, the Workload Control techniques aim at controlling the load in the system by mean of two mechanisms: the input control and the output control. Input control regulates the release of new orders in the system by firstly collecting them in a pool and then evaluating their release, while output control acts on the production capacity, mainly by leveraging on machines and workers. Although Workload Control literature is huge and widely explored, there are still some gaps to be filled in order to provide companies effective directions to improve their performances. In particular, the current state of the art lacks studies about integration of the two types of control mechanisms. In order to tackle this gap, this thesis has been developed with the aim of finding a successful combination of input and output control techniques by simulating different scenarios in which these implementations are tested. Results have demonstrated that limiting the workload in the system and controlling capacity through reactive workers could bring important advantages to companies. Moreover, the impact of a flexible workforce has been deepened with the aim of providing more specific implications for practitioners about the potential of cross-skilled workers. The obtained results show that workers’ efficiency is particularly impacting on key performances, thus a highly skilled workforce could be an effective lever to succeed in the MTO business.

Il workload control è un concetto di pianificazione e controllo della produzione che si è dimostrato efficace in aziende che lavorano con bassi volumi di vendita e grande varietà di prodotti, le quali stanno maggiormente affrontando gli attuali problemi di alta richiesta di customizzazione da parte dei clienti. A questo scopo le tecniche di workload control hanno l’obiettivo di controllare il carico di lavoro all’interno del sistema produttivo tramite due meccanismi: input control e output control. Il controllo dell’input regola il rilascio di ordini all’interno del sistema attraverso un preliminare accumulo degli stessi in un magazzino e la successiva valutazione del loro rilascio, mentre il controllo dell’output agisce sulla capacità produttiva, facendo leva in particolar modo su lavoratori e macchine. Nonostante il workload control sia ampiamente studiato, ci sono ancora alcuni gap da colmare per poter conferire alle aziende efficaci direttive allo scopo di migliorare le performance. In particolare, lo stato dell’arte attuale manca di uno studio circa l’integrazione dei due meccanismi di controllo. Di conseguenza questa tesi è stata sviluppata con l’obiettivo di trovare una combinazione di successo delle regole di input e output control tramite la simulazione di diversi scenari in cui queste implementazioni sono testate. I risultai ottenuti dimostrano che la limitazione del carico di lavoro nel sistema e il controllo della capacità attraverso lavoratori flessibili può portare significativi vantaggi alle aziende. Inoltre, è stato studiato come l’utilizzo di una forza lavoro flessibile ha potenzialmente impatti positivi, allo scopo di fornire indicazioni pragmatiche ai professionisti. I risultati mostrano che l’efficienza dei lavoratori è in particolar modo impattante sulle performance chiave, rendendo dunque una manodopera altamente specializzata su più macchine un’importante fonte di vantaggio competitivo.