Analysis of the effects of different labour flexibility and efficiency configurations in a DRC flow shop : a simulation study

Make-to-Order industry has significantly grown in recent years, as a response to an increasing request for product customization. Initially, MTO firms mainly opted for job shop configurations; then many companies moved to flow shops in order to streamline the production process, influenced by Lean manufacturing. Since competition in MTO sector has become relevant, companies cannot compete just on quality and price, but they also have to offer and meet competitive due dates without reducing their customization offer. Therefore, companies must develop a great degree of flexibility and responsiveness. It is nowadays fundamental to have a multi-skilled flexible workforce, in order to apply effectively output control through workers dynamic reallocations. Hence, it is important to provide insights to production managers about which flexibility and efficiency patterns should be pursued. Despite that, studies on DRC systems did not specifically address on which stations of a line workers should be more efficient. Similarly, research on unbalanced lines did not consider workers flexibility as a source of unbalance. Starting from these gaps, this thesis uses simulation to test different patterns of workers flexibility and efficiency in a DRC flow shop. This study confirms how lower degrees of flexibility achieve results comparable to those of full flexibility. A Bowl flexibility pattern has always good performances, while other configurations vary remarkably their performance to varying labour assignment rules. It is possible to suggest some configurations and to advise against others, but only according to the specific choice of When and Where rules. As regards efficiency, this thesis shows that different configurations obtain significantly different results with a Where rule that, if possible, transfers workers where they are most efficient. In this case, Bowl, Upstream Increasing and homogeneous efficiency achieve optimal results, while Downstream Increasing and Bell should be avoided due to their inferior performances.

A seguito di una maggiore richiesta di personalizzazione dei prodotti, negli ultimi anni la produzione su commessa (MTO) ha subito una forte crescita. Dopo una prima tendenza ad organizzare la produzione per reparti, molte aziende MTO hanno scelto linee di produzione per razionalizzare il processo produttivo, influenzate dai principi Lean. Data la crescente concorrenza nell’ambito MTO, non è più possibile competere solo attraverso prezzo e qualità dei prodotti, ma è necessario anche offrire e rispettare date di consegna convenienti, senza venir meno all’offerta di personalizzazione. Per ottenere adeguate flessibilità e reattività, è oggi fondamentale una manodopera flessibile e versatile, che permetta di allocare in modo dinamico gli operatori alle diverse stazioni. È perciò importante fornire ai direttori di produzione linee guida circa quali configurazioni di flessibilità ed efficienza adottare. Tuttavia, gli studi riguardo i sistemi DRC non hanno analizzato su quali stazioni gli operatori debbano essere più efficienti. Inoltre, il fatto che gli operatori possano avere capacità diverse non è stato considerato come una possibile fonte di sbilanciamento nelle ricerche sulle linee di produzione non bilanciate. Partendo da tali lacune, questa tesi mira a testare tramite simulazione diversi schemi di flessibilità ed efficienza in una linea DRC. I risultati confermano che si possono ottenere benefici paragonabili a quelli derivanti da completa flessibilità con livelli di flessibilità inferiori. Inoltre, una configurazione di flessibilità di tipo Bowl ottiene sempre buoni risultati, mentre l’efficacia delle altre è fortemente dipendente dalle regole utilizzate per regolare l’allocazione della manodopera. È possibile indicare configurazioni migliori e sconsigliarne altre, ma solo rispetto alle specifiche regole adottate. In merito all’efficienza, i risultati delle diverse configurazioni differiscono sostanzialmente se gli operatori vengono trasferiti dove sono più efficienti. In tal caso, le configurazioni Bowl, Upstream Increasing e Full risultano nettamente preferibili rispetto a Downstream Increasing e, in minor misura, Bell.