Manufacturing and Service Operations Management

Telephone call centers are an integral part of many businesses, and their economic role is significant and growing. They are also fascinating sociotechnical systems in which the behavior of customers and employees is closely intertwined with physical performance measures. In these environments traditional operational models are of great value—and at the same time fundamentally limited—in their ability to characterize system performance.

We review the state of research on telephone call centers. We begin with a tutorial on how call centers function and proceed to survey academic research devoted to the management of their operations. We then outline important problems that have not been addressed and identify promising directions for future research.

We consider a simple supply-chain contract in which a manufacturer sells to a retailer facing a newsvendor problem and the lone contract parameter is a wholesale price. We develop a mild restriction satisfied by many common distributions that assures that the manufacturer's problem is readily amenable to analysis. The manufacturer's profit and sales quantity increase with market size, but the resulting wholesale price depends on how the market grows. For the cases we consider, we identify relative variability (i.e., the coefficient of variation) as key: As relative variability decreases, the retailer's price sensitivity decreases, the wholesale price increases, the decentralized system becomes more efficient (i.e., captures a greater share of potential profit), and the manufacturer's share of realized profit increases. Decreasing relative variability, however, may leave the retailer severely disadvantaged as the higher wholesale price reduces his profitability. We explore factors that may lead the manufacturer to set a wholesale price below that which would maximize her profit, concentrating on retailer participation in forecasting and retailer power. As these and other considerations can result in a wholesale price below what we initially suggest, our base model represents a worst-case analysis of supply-chain performance.

The most common model to support workforce management of telephone call centers is the M/M/N/B model, in particular its special cases M/M/N (Erlang C, which models out busy signals) and M/M/N/N (Erlang B, disallowing waiting). All of these models lack a central prevalent feature, namely, that impatient customers might decide to leave (abandon) before their service begins.

In this paper, we analyze the simplest abandonment model, in which customers' patience is exponentially distributed and the system's waiting capacity is unlimited (M/M/N + M). Such a model is both rich and analyzable enough to provide information that is practically important for call-center managers. We first outline a method for exact analysis of the M/M/N + M model, that while numerically tractable is not very insightful. We then proceed with an asymptotic analysis of the M/M/N + M model, in a regime that is appropriate for large call centers (many agents, high efficiency, high service level). Guided by the asymptotic behavior, we derive approximations for performance measures and propose “rules of thumb” for the design of large call centers. We thus add support to the growing acknowledgment that insights from diffusion approximations are directly applicable to management practice.

Bài báo này rà soát tài liệu về quản lý công suất chiến lược với nội dung liên quan đến việc xác định kích thước, loại và thời điểm của các khoản đầu tư và điều chỉnh công suất trong điều kiện không chắc chắn. Đặc biệt chú ý đến những phát triển gần đây trong việc tích hợp nhiều quyết định, nhiều loại công suất, phòng ngừa và sự không ưa rủi ro. Công suất là thước đo khả năng và giới hạn xử lý và được biểu diễn dưới dạng một vectơ các cổ phiếu của các nguồn lực xử lý khác nhau, trong khi đó, đầu tư là sự thay đổi công suất và bao gồm mở rộng và thu hẹp. Sau khi thảo luận các vấn đề chung trong vấn đề đầu tư công suất, bài báo này rà soát các mô hình đầu tư công suất dưới điều kiện không chắc chắn trong ba bối cảnh:

Bối cảnh đầu tiên rà soát đầu tư công suất tối ưu bởi các nhà quyết định không ưa rủi ro đơn lẻ và đa dạng trong một môi trường ổn định nơi công suất không thay đổi. Khi chấp nhận nhiều loại công suất, danh mục công suất tối ưu liên quan chỉ định số lượng và địa điểm của công suất an toàn trong một mạng lưới xử lý. Tính năng chủ yếu của nó là nó không cân bằng; nghĩa là, dù cho sự không chắc chắn được hiện thực hóa thế nào, người quản lý công suất thông thường sẽ không bao giờ tận dụng hết tất cả các công suất. Bối cảnh thứ hai rà soát việc điều chỉnh công suất theo thời gian và cấu trúc của động lực đầu tư tối ưu. Bài báo kết thúc bằng việc rà soát cách tích hợp sự không ưa rủi ro trong đầu tư công suất và đối chiếu các chiến lược phòng ngừa liên quan đến phương tiện tài chính so với phương tiện hoạt động.

The view that adopting an environmental perspective on operations can lead to improved operations is in itself not novel; phrases such as “lean is green” are increasingly commonplace. The implication is that any operational system that has minimized inefficiencies is also more environmentally sustainable. However, in this paper we argue that the underlying mechanism is one of extending the horizons of analysis and that this applies to both theory and practice of operations management. We illustrate this through two principal areas of lean operations, where we identify how successive extensions of the prevailing research horizon in each area have led to major advances in theory and practice. First, in quality management, the initial emphasis on statistical quality control of individual operations was extended through total quality management to include a broader process encompassing customer requirements and suppliers’ operations. More recently, the environmental perspective extended the definition of customers to stakeholders and defects to any form of waste. Second, in supply chain management, the horizon first expanded from the initial focus on optimizing inventory control with a single planner to including multiple organizations with conflicting objectives and private information. The environmental perspective draws attention to aspects such as reverse flows and end-of-life product disposal, again potentially improving the performance of the overall supply chain. In both cases, these developments were initially driven by practice, where many of the benefits of adopting an environmental perspective were unexpected. Given that these unexpected side benefits seem to recur so frequently, we refer to this phenomenon as the “law of the expected unexpected side benefits.” We conclude by extrapolating from the developmental paths of total quality management and supply chain management to speculate about the future of environmental research in operations management.

The terms pull and lean production have become cornerstones of modern manufacturing practice. However, although they are widely used, they are less widely understood. In this paper, we argue that while the academic literature has steadily revealed the richness of the pull/lean concepts, the practitioner literature has progressively simplified these terms to the point that serious misunderstandings now exist. In hopes of reducing confusion, we offer general, but precise definitions of pull and lean. Specifically, we argue that pull is essentially a mechanism for limiting WIP, and lean is fundamentally about minimizing the cost of buffering variability.

We consider a single-period inventory model in which a risk-averse retailer faces uncertain customer demand and makes a purchasing-order-quantity and a selling-price decision with the objective of maximizing expected utility. This problem is similar to the classic newsvendor problem, except: (a) the distribution of demand is a function of the selling price, which is determined by the retailer; and (b) the objective of the retailer is to maximize his/her expected utility. We consider two different ways in which price affects the distribution of demand. In the first model, we assume that a change in price affects the scale of the distribution. In the second model, a change in price only affects the location of the distribution. We present methodology by which this problem with two decision variables can be simplified by reducing it to a problem in a single variable. We show that in comparison to a risk-neutral retailer, a risk-averse retailer in the first model will charge a higher price and order less; where as, in the second model a risk-averse retailer will charge a lower price. The implications of these findings for supply-chain strategy and channel design are discussed. Our research provides a better understanding of retailers' pricing behavior that could lead to improved price contracts and channel-management policies.

Industry 4.0 connotes a new industrial revolution centered around cyber-physical systems. It posits that the real-time connection of physical and digital systems, along with new enabling technologies, will change the way that work is done and therefore, how work should be managed. It has the potential to break, or at least change, the traditional operations trade-offs among the competitive priorities of cost, flexibility, speed, and quality. This article describes the technologies inherent in Industry 4.0 and the opportunities and challenges for research in this area. The focus is on goods-producing industries, which includes both the manufacturing and agricultural sectors. Specific technologies discussed include additive manufacturing, the internet of things, blockchain, advanced robotics, and artificial intelligence.

We study a supply chain with manufacturer encroachment in which product quality is endogenous and customers have heterogeneous preferences for quality. It is known that, when quality is exogenous, encroachment could make the retailer better off. Yet, when quality is endogenous and the manufacturer has enough flexibility in adjusting quality, we find that encroachment always makes the retailer worse off in a large variety of scenarios. We also establish that, while a higher manufacturer’s cost of quality hurts the retailer in absence of encroachment, it could benefit the retailer with encroachment. In addition, we show that a manufacturer offering differentiated products through two channels prefers to sell its high-quality product through the direct channel. Contrary to conventional wisdom, quality differentiation does not always benefit either manufacturer or retailer. Our results may explain why, despite extant theoretical predictions, retailers almost always resent encroachment. These findings also suggest that firms must be cautious when adopting quality differentiation as a strategy to ease channel conflict caused by encroachment.

Hai phương thức tài chính sáng tạo đã xuất hiện trong những năm gần đây để giúp các nhà cung cấp có được tài chính cho sản xuất. Phương thức đầu tiên, tài chính theo đơn đặt hàng (POF), cho phép các tổ chức tài chính cung cấp khoản vay cho các nhà cung cấp bằng cách xem xét giá trị của các đơn đặt hàng do những người mua có uy tín phát hành. Phương thức thứ hai, mà chúng tôi gọi là tài chính trực tiếp từ người mua (BDF), cho phép các nhà sản xuất cấp cả hợp đồng cung ứng và khoản vay trực tiếp cho các nhà cung cấp. Cả hai phương thức này đều liên quan chặt chẽ đến rủi ro hiệu suất của nhà cung cấp (liệu nhà cung cấp có thể giao hàng thành công hay không), điều này là yếu tố quyết định cho việc hoàn trả khoản vay. Để hiểu rõ hơn về hiệu quả tương đối của hai phương thức mới nổi này, chúng tôi phân tích một mô hình lý thuyết trò chơi mà có thể nắm bắt các tương tác giữa ba bên (một nhà sản xuất, một nhà cung cấp đang gặp khó khăn về tài chính có thể nỗ lực không quan sát được để cải thiện độ tin cậy trong việc giao hàng, và một ngân hàng). Chúng tôi nhận thấy rằng, khi nhà sản xuất và ngân hàng có thông tin đối xứng, POF và BDF đem lại lợi ích như nhau cho tất cả các bên không phụ thuộc vào lợi thế kiểm soát của nhà sản xuất trong BDF. Tuy nhiên, nhà sản xuất có nhiều linh hoạt hơn trong việc chọn điều khoản hợp đồng dưới BDF. Thêm vào đó, ngay cả khi nhà sản xuất có thông tin vượt trội về khả năng hoạt động của nhà cung cấp, nhà sản xuất có thể hiệu quả trong việc tín hiệu hóa thông tin riêng của mình thông qua hợp đồng cung ứng nếu mức tài sản của nhà cung cấp không quá thấp. Do đó, POF vẫn là một lựa chọn tài chính hấp dẫn. Tuy nhiên, nếu nhà cung cấp gặp khó khăn tài chính nghiêm trọng, lợi thế thông tin của nhà sản xuất khiến BDF trở thành phương thức tài chính ưa chuộng khi ký kết hợp đồng với một nhà cung cấp hiệu quả. Cụ thể, lợi ích tương đối của BDF (so với POF) càng rõ ràng hơn khi thị trường cung ứng chứa tỷ lệ lớn hơn các nhà cung cấp không hiệu quả, khi sự khác biệt trong hiệu quả giữa các nhà cung cấp lớn hơn, hoặc khi lựa chọn nguồn cung thay thế của nhà sản xuất tốn kém hơn.

Phụ lục trực tuyến có sẵn tại https://doi.org/10.1287/msom.2017.0638 .

Bài báo này đã được chấp nhận cho số đặc biệt về Quản lý Hoạt động và Dịch vụ trong Tạp chí Quản lý Tài chính, Hoạt động và Quản lý Rủi ro.