Contents

Project Brief Introduction

The Print-It! Company in Oxfordshire, England, prints marketing materials such as magazines, brochures, business cards, flyers, leaflets, posters, stationary, etc.  They also design websites for companies.   Their shop floor is set out as shown in Figure 1.   They feel that they are currently struggling to cope with demand and are hoping to expand their operations.  The company  have  never  collected  data  or  analysed the functioning  of their  shop floor  and business system so they have asked your small consultancy company to come and observe them working.  They want your consultancy team to recommend improvements that could be made to their shop floor system in order to allow it to run more efficiently and cope with an increased demand of between 20% and 30%.

Your  company  colleagues  observed  and  collected  information  /  data  about  the  system processes over a one month typical period. They have now completed their observations of Print-It! and have provided you with data and information on the various processes within the system. You have been asked to build a DES model of the functioning of the Print-it! shop floor over its opening hours.

The majority of the quantitative data your colleagues collected is shown in the accompanying MSExcel file “IB3200 Group Work Assignment_Data” which can be downloaded from my.wbs. The  other  information  gathered  by  your  colleagues  about  how  the  shop  floor  system functions is contained in the rest of this project brief. Any assumptions / simplifications stated in  this  document  have  been  previously  agreed  as  reasonable  with  the  client.      All  the information available for this project is contained in this document and the excel file.   Any information / data not provided in this document or the excel file should be considered as unavailable (Category C data).  You may decide to make further simplifications, assumptions or parameter estimations as you feel necessary and applicable.  Please make all assumptions, simplifications and any parameter estimations very clear in the written  report with clear justifications (citing sources if applicable).

System Information

The Print-It! jobs are grouped into four different job types:

Job Type 1 (JT1): Standard printing

Job Type 2 (JT2): Graphical printing

Job Type 3 (JT3): Complex printing

Job Type 4 (JT4): Web design

On the  shop floor they  have four  different types  of  printing  and graphics computerized machines for processing job types 1, 2 and 3: Machines A, B, C and D.  They currently have one of each machine type on the shop floor.  Job type 4 is done on a desk top computer and

they currently have two of these available: Comp1 and Comp2.

Printing Process - Machines:

Machines A, B and C can only process one job at a time.   Machine D can process two jobs at a time.   JT1 can be processed on either machine A, B or C.  JT2 can be processed on either machine B or C.  But JT3 needs to be processed on machine B first, then further processed on machine C and then completes its processing on machine D.

Machine B has two outlets therefore, one of which is connected to Machine C so type 3 jobs can automatically travel from B to C for further processing.  Machine C also has two outlets, one of which is connected to Machine D so type 3 jobs can automatically travel from C to D to finish processing.  The other outlet on machines B and C allows the other job types to exit when they are completed.   Machines A and D only have one outlet each where completed jobs can exit.

Machines C and D have their own storage mechanism where JT3s can wait to be processed on a FIFO basis.  Machines A, B and C need staff to operate them throughout the processing time, but Machine D works automatically without a staff member needing to be present . Machines A, B and C cannot take on a new job until they complete the current job they are

processing.  Machine D can process a maximum of two jobs at a time.

Shop Floor Staff:

They currently have five full time shop floor staff members who carry out the jobs on the machines and computers.  Of the five current shop floor full time staff there are three staff members that work machines A, B and C: Printing Staff.  The other two only process job type 4 (i.e. work at the two computers creating web sites) : Computer Staff.  Opening hours are 08:00 - 18:00, 5 days/week.  All printing and computer staff take a lunch break from 12noon to 1pm every day.  There is also a staff member called a packer whose job and hours are explained below.

Printing Process - Packaging:

All completed jobs automatically leave the machines (A, B, C, D) exit outlets via a conveyor belt that takes them to a packing area.  They exit the conveyor belt via a machine that stacks them in order of arrival so the most recent arrivals are at the top of the stack. The completed jobs are taken off the top of the stack by the packer one at a time.  The packer is a part time staff member who works in the administration office of the company and comes to the shop floor at 3pm each work day.  They work on the shop floor only two hours per day (3-5pm). They package the completed jobs up for dispatch using the packaging machine. There is only one packaging machine on the shop floor. This machine can only process one job at a time and requires the packer to operate it throughout the packaging process.  The completed and packaged jobs are stacked  by the packer in the package collection area for pick up  by a

separate parcel delivery firm employed by Print-It!

Printing and Website Processes – Job allocation:

The jobs to be processed are stored on electronic Job Lists.  As the jobs arrive into the shop floor they are sorted by a computer into four separate Job Lists: List 1 for JT1 printing jobs; List 2 for JT2 printing jobs; List 3 for JT3 printing jobs; and List 4 for web design jobs.  Thus, these lists act as FIFO queues for each job type.

When a  machine A,  B, or  C  becomes free  and a  printing staff  member  is  also free, the computer system can send the job at the top of a job list to that machine in the following order of priority:

For Machine A: Only takes from List 1 (JT1)

For Machine B: Takes from List 3 (JT3) first.  If no jobs are waiting on List 3 it takes from List 2 (JT2), if no jobs are waiting in Lists 3 or 2 it takes from List 1 (JT1)

For Machine C: If there are any JT3s waiting (having come automatically from Machine B) it takes the oldest of these first.  If there are no JT3s waiting it takes from List 2 (JT2).  If there are no JT3 jobs from machine B waiting and no jobs waiting on List 2, it takes from List 1 (JT1).

The same printing staff member is not needed to process JT3s all the way through, hence when these job types move automatically from machine B to C, any available printing staff member can process that job on machine C.  Therefore, all printing staff effectively become free at the end of processing any job on any machine A, B or C.

The two computers (Comp1 and Comp2) are used to carry out the website creation for job type 4.  Once a computer staff member starts a JT4 they complete it on that same computer before taking a new job from Job  List 4.   Job list 4 is accessible from both of these two computers.

At  the  end  of  each  work  day  machines,  computers  and  conveyor  belts  are  turned  off. However, they all retain the information currently stored on them.  Thus at the end of each work day, any jobs in process are effectively paused, any jobs in Job Lists or on conveyor belts etc.. are left in situ. All jobs in process or transit are continued where they left off at the start of the next working day, when all machines, computers and conveyor belts are restarted.

Shop Floor Data:

The number of printing jobs that arrive into the shop floor was collected as counts in one hour intervals over the working day. Table 1 contains the results from the analysis of this data.   It was also noted that 35% of jobs are type 1, 40% are type 2 and 25% are type 3.

The number of web site jobs that arrive into job list 4 was also collected as counts in one hour intervals over the working day.  Table 2 contains the results from the analysis of this data.

Data was collected on how long it takes, in minutes, to process jobs on the four different machines A, B, C and D.  The processing times were collected only for machines rather than for job types.  The length of time, in minutes, it takes to complete jobs of type 4 were also collected.   The times were found to  be  independent of the computer  used.     This data therefore  includes variability from experience of staff and job characteristics.     The data collected   is   contained   within   the   accompanying   MSExcel   file   “IB3200   Group   Work Assignment_Data” which can be downloaded from my.wbs.  The packaging process was also observed, and it was found that the time it took to package each printing job followed a Continuous Uniform distribution, with a lower bound of 1 minute, and an upper bound of 3

minutes.

Shop Floor Targets:

Print-It! has set target times within which it aims to complete the different job types. Targets are that any JT1 should not wait longer than 2 working hours to start processing on a machine, any JT2 should not wait longer than 3 working hours to start processing on a machine .  JT3 jobs should not wait longer than 1 working hours to start processing on machine B.  However, they also have an overall target that all printing jobs (JT1, JT2, JT3), should be packaged and ready for dispatch within 6 working hours of when they started being first processed on a machine (A, B or C).  Their target for Web site creation is that no JT4 should wait longer than 8 working hours before being started work on by a computer staff member.

Management believe that they need more staff, machines and computers, but are not sure about the details. They also wonder whether the way staff are used to process jobs could be changed to improve efficiency but have no clear ideas how this might be done.    You have been asked to build a DES model of this system in order to explore what resource mix or other changes are required to keep jobs within targets, under both current demand and proposed future demand increases, while using all resources as efficiently as possible.

Tables and Figures

Figure 1: Layout of the Print-It! shop floor. (Not drawn to scale).

Table 1: Arrival process for printing jobs (JT1, JT2 and JT3).