Operations Research, Systems Engineering and Industrial Engineering Commons^™

Disaster Damage Categorization Applying Satellite Images And Machine Learning Algorithm, Farinaz Sabz Ali Pour, Adrian Gheorghe

Engineering Management & Systems Engineering Faculty Publications

Special information has a significant role in disaster management. Land cover mapping can detect short- and long-term changes and monitor the vulnerable habitats. It is an effective evaluation to be included in the disaster management system to protect the conservation areas. The critical visual and statistical information presented to the decision-makers can help in mitigation or adaption before crossing a threshold. This paper aims to contribute in the academic and the practice aspects by offering a potential solution to enhance the disaster data source effectiveness. The key research question that the authors try to answer in this paper is how …

Multilevel Reorder Strategy-Based Supply Chain Model, Hesamoddin Tahami, Hengameh Fakhravar

Engineering Management & Systems Engineering Faculty Publications

We investigate the stochastic integrated inventory model wherein the buyer's lead time demand follows the mixture of normal distributions. Due to the high acquisition cost of land, we assume that buyer's maximum permissible storage space is limited and therefore adds a space constraint to the respective inventory system. Besides, it is assumed that the manufacturing process is imperfect and produces defective units, and hence each lot received by the buyer contains percentage defectives. The paper also considers controllable lead time components and ordering cost for the system. Based on lead-time components, a multilevel reorder strategy-based supply chain model is developed …

Real-Time Assembly Operation Recognition With Fog Computing And Transfer Learning For Human-Centered Intelligent Manufacturing, Wenjin Tao, Md Al-Amin, Haodong Chen, Ming-Chuan Leu, Zhaozheng Yin, Ruwen Qin

Mechanical and Aerospace Engineering Faculty Research & Creative Works

In a human-centered intelligent manufacturing system, every element is to assist the operator in achieving the optimal operational performance. The primary task of developing such a human-centered system is to accurately understand human behavior. In this paper, we propose a fog computing framework for assembly operation recognition, which brings computing power close to the data source in order to achieve real-time recognition. For data collection, the operator's activity is captured using visual cameras from different perspectives. For operation recognition, instead of directly building and training a deep learning model from scratch, which needs a huge amount of data, transfer learning …

A Scenario-Based Parametric Analysis Of The Army Personnel-To-Assignment Matching Problem, Matthew D. Ferguson, Raymond R. Hill, Brian J. Lunday

Faculty Publications

This study aims to compare linear programming and stable marriage approaches to the personnel assignment problem under conditions of uncertainty. Robust solutions should exhibit reduced variability of solutions in the presence of one or more additional constraints or problem perturbations added to some baseline problems.
Several variations of each approach are compared with respect to solution speed, solution quality as measured by officer-to-assignment preferences and solution robustness as measured by the number of assignment changes required after inducing a set of representative perturbations or constraints to an assignment instance. These side constraints represent the realistic assignment categorical priorities and limitations …

Investigation Of Mental Workload And Job Satisfaction Among Officer Workers At A Selected Electronic Company, Md Ali Nor Qistina

Student Works (2020-2029)

This study investigated the level of mental workload and job satisfaction among office workers at a selected electronic company in Subang Jaya. 103 professional workers from various departments comprising 54 males and 49 females participated in this study. DASS-21, Carga Mental Questionnaire, and Job Satisfaction Survey were used to gather data from the participants. Socio-demographic data were collected from participants too. The results showed mental workloads level is low among the workers while the level of job satisfaction is average. However, the level of stress among female workers is mild which is slightly higher than males. There are significant correlations …

Hedonic Games And Monte Carlo Simulation, Sheida Etemadidavan, Andrew J. Collins

Engineering Management & Systems Engineering Faculty Publications

Hedonic games have applications in economics and multi-agent systems where the grouping preferences of an individual is important. Hedonic games look at coalition formation, amongst the players, where players have a preference relation over all the coalition. Hedonic games are also known as coalition formation games, and they are a form of a cooperative game with a non-transferrable utility game. Some examples of hedonic games are stable marriage, stable roommate, and hospital/residence problem. The study of hedonic games is driven by understanding what coalition structures will be stable, i.e., given a coalition structure, no players have an incentive to deviate …

Design For Sustainment: Governance Engineering In Major Acquisition Programs, William Baker, Kaitlynn M. Castelle, Joseph M. Bradley, Lucas C. Marino

Engineering Management & Systems Engineering Faculty Publications

During acquisition for a sustainment-dominated, major capital asset, decision-making and action to develop the sustainment system must begin early in the acquisition process to sufficiently align the necessary integrated logistics support demanded by these systems. Effective governance improves the likelihood of success for delivery of the asset and accompanying sustainment system to ensure the asset meets expected performance and remains functional over its planned decades-long service life. The service life of a Navy vessel can range from 25 to 50 years. In this case study, we examine the operation of the governance system for major maritime acquisitions, wherein a fleet …

Suborbital Payload Testing Aboard Level 3 Rocket Research Platform, Pedro Llanos, Sathya Gangadharan, Nikita Amberkar, Isachi Halphen, Melisa Mastroliberti, Michelle Munasinghe

Publications

Embry-Riddle Aeronautical University (ERAU) has launched several suborbital scientific payloads aboard Blue Origin’s New Shepard in 2017 and 2019. Students continue gaining hands-on experience in rocket design and construction, and payload integration and testing of future and more mature payloads to be launched into space. A Level 3 Rocket is being designed and developed at ERAU to serve as a scaled-down model research platform for launching and testing of payloads that will be later flown in commercial suborbital platforms such as Blue Origin’s New Shepard and PLD space Miura 1 rockets. Computer simulations were conducted to calculate the key parameters …

An Approach To System Of Systems Resiliency Using Architecture And Agent-Based Behavioral Modeling, Paulette Bootz Acheson

Doctoral Dissertations

”In today’s world it is no longer a question of whether a system will be compromised but when the system will be compromised. Consider the recent compromise of the Democratic National Committee (DNC) and Hillary Clinton emails as well as the multiple Yahoo breaches and the break into the Target customer database. The list of exploited vulnerabilities and successful cyber-attacks goes on and on. Because of the amount and frequency of the cyber-attacks, resiliency has taken on a whole new meaning. There is a new perspective within defense to consider resiliency in terms of Mission Success.

This research develops a …

Integrating Resilience Into Military Infrastructure Mission Assurance Assessments And Decision Making, John Richards

Doctoral Dissertations

“This research created the Mission Assurance Resilience Matrix, a decision framework that integrates existing infrastructure assessment methods with emerging resilience research to model resilience under uncertainty as part of a detailed infrastructure management system. This framework enables military decision makers to easily visualize deficiencies in infrastructure resilience and assess where to most efficiently allocate resources. This research further extends results by including modules on training and education as a component of the scope of work.

There are three significant contributions of this research. The first identifies the gaps of how and where modeling under uncertainty, infrastructure systems management, and resilient …

Balancing Labor Requirements In A Manufacturing Environment, Patrick Bernard Dwyer

Doctoral Dissertations

“This research examines construction environments within manufacturing facilities, specifically semiconductor manufacturing facilities, and develops a new optimization method that is scalable for large construction projects with multiple execution modes and resource constraints. The model is developed to represent real-world conditions in which project activities do not have a fixed, prespecified duration but rather a total amount of work that is directly impacted by the level of resources assigned. To expand on the concept of resource driven project durations, this research aims to mimic manufacturing construction environments by allowing a non-continuous resource allocation to project tasks. This concept allows for resources …

การลดความหนาของชั้นสีในกระบวนการพ่นสีของกันชนรถยนต์โดยการปรับค่าปัจจัยของปืนพ่นสี, วิศรุต วัลลภาพันธุ์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างความหนาของชั้นสีใสบนกันชนรถยนต์ กับปัจจัยนำเข้าต่างๆ ที่เกี่ยวข้อง ตลอดจนการนำเอาเครื่องมือทางสถิติมาช่วยค้นหาค่าปรับตั้งที่เหมาะสมสำหรับปัจจัยนำเข้าดังกล่าว เพื่อให้ความหนาของชั้นสีมีค่าใกล้เคียงกับค่าเป้าหมายที่ 17.5 um. สำหรับการระบุปัจจัยนำเข้านั้น ผู้วิจัยพบว่า ความกว้างหน้าปืน อัตราการไหลของสี และระยะห่างของปืนพ่น เป็น 3 ปัจจัยหลักที่ส่งผลต่อความหนาของชั้นสีใสบนกันชนรถยนต์ จากนั้น ผู้วิจัยจึงได้ทำการออกแบบการทดลองพื้นผิวตอบสนองแบบ บ็อกซ์-เบห์นเคน เพื่อค้นหาสมการความสัมพันธ์ระหว่างปัจจัยนำเข้าทั้ง 3 กับความหนาของชั้นสีใส เพื่อระบุค่าระดับปัจจัยที่เหมาะสมสำหรับปัจจัยทั้ง 3 ที่จะทำให้ค่าความหนาของชั้นสีใสมีค่าใกล้เคียงกับค่าเป้าหมายที่ 17.5 um. มากที่สุด ทั้งนี้ผู้วิจัยพบว่า ค่าระดับปัจจัยที่เหมาะสมสำหรับความกว้างหน้าปืน อัตราการไหลของสี และระยะห่างของปืนพ่นมีค่าเท่ากับ 15 cm. 200 cc./min. และ 10 cm. ตามลำดับ และเมื่อนำค่าดังกล่าวมาทดสอบโดยผู้ฝึกสอนประจำแผนก ก็ปรากฎว่า ค่าความหนาของชั้นสีใสลดลงจาก 22.22 um. เหลือเพียง 17 um. ภายหลังจากการทดสอบเบื้องต้น ผู้วัจัยได้นำค่าระดับปัจจัยที่เหมาะสมดังกล่าวไปปรับตั้งในกระบวนการผลิตจริง แล้วทำการเก็บค่าความหนาของชั้นสีใสอีกเป็นจำนวน 30 วัน ผู้วิจัยพบว่า ค่าความหนาของชั้นสีใสลดลงจากค่าก่อนการปรับปรุงที่ 22.2 um. เหลือเพียง 17.4 um. ซึ่งใกล้เคียงกับค่าเป้าหมายที่ 17.5 um. โดยยังคงคุณภาพของชิ้นงานได้ในระดับที่ดี อีกทั้งค่าความสามารถของกระบวนการที่ดี หรือ Cp และ Cpk ยังมีค่าอยู่ในเกณฑ์ที่ยอมรับได้ (1.49 และ1.45 ตามลำดับ) ส่งผลทำให้สามารถลดต้นทุนการใช้สี และปัญหาคุณภาพของชั้นสีลงได้อย่างมีนัยสำคัญ

การปรับปรุงกำลังการผลิตของกระบวนการเตรียมยาง: กรณีศึกษาโรงงานผลิตยางรถยนต์, ชุติภา ลิ้มศรีวาณิชยกร

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยฉบับนี้มีวัตถุประสงค์ในการเพิ่มกำลังการผลิตสำหรับกระบวนการตัดเตรียมยาง เนื่องจากความต้องการของลูกค้ามีเพิ่มมากขึ้น และไม่ให้เกิดคอขวดในสายการผลิต จึงทำการปรับปรุงโดยใช้เทคนิคลีน เพื่อลดความสูญเปล่าที่เกิดขึ้นในกระบวนการผลิต ในสภาพปัจจุบันกระบวนการเตรียมยางมีกิจกรรมที่ไม่สร้างคุณค่าอยู่มาก โดยขั้นตอนงานวิจัยเริ่มจากการเก็บข้อมูลกิจกรรม เวลา และการไหลตามสภาพปัจจุบันของกระบวนการเพื่อศึกษาของกระบวนการตัดเตรียมยางที่เป็นคอขวดในการผลิตยาง จากนั้นวิเคราะห์ความสูญเสียของกระบวนการโดยการระดมสมองจากทีมงานและใช้แผนผังสายธารแห่งคุณค่า (Value Stream Mapping) ในการระบุถึงกิจกรรม NA NVA และ NNVA เมื่อทราบสาเหตุแล้วจึงนำหลักการ ECRS (Eliminate, Combine, Rearrange, Simplify) มาประยุกต์ใช้ในการลดกิจกรรมและการเคลื่อนไหวที่ไม่จำเป็น รวมไปถึงการใช้ระบบคัมบัง การกำหนดเวลามาตรฐานในการทำงาน และจัดแผนผังการไหลของกระบวนการ จึงส่งผลให้เวลาและความถี่ของกิจกรรมที่ไม่เกิดคุณค่าลดลง จากผลงานวิจัยเมื่อเปรียบกระบวนการก่อนและหลังการปรับปรุงพบว่าสามารถลดเวลาของกิจกรรมได้ 7146.6 เซ็นตินาที (71.5 นาที) ต่อกะ โดย 1 นาทีมีค่าเท่ากับ 100 เซ็นตินาที หรือคิดเป็นร้อยละ 16.4 และสามารถลดระยะทางของการขนส่งจากเดิม 151.3 เมตร ลดเหลือ 59.9 เมตรต่อกะ กำลังการผลิตการเตรียมยางเพิ่มขึ้นโดยเฉลี่ยจาก 199 ก้อนต่อกะเวลา เป็น 255 ก้อนต่อกะเวลา

การเพิ่มอัตราผลผลิตของการตรวจสอบยางรถยนต์, ธนกร สงวนวงศ์วาน

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ในการศึกษากระบวนการตรวจสอบยางรถยนต์พบว่าผลผลิตไม่ได้ตามเป้าหมายที่กำหนด ดังนั้นงานวิจัยฉบับนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อเพิ่มอัตราผลผลิตของการตรวจสอบยางรถยนต์ โดยมุ่งเน้นในการปรับปรุงรอบเวลา (Cycle time) การตรวจสอบยางรถยนต์ ให้ลดลง ซึ่งใช้หลักการการศึกษางานและเวลา วิเคราะห์กระบวนการทำงานจากแผนผังสายธารแห่งคุณค่า (Value Stream Mapping) และบ่งชี้กิจกรรมที่ไม่ก่อเกิดมูลค่าเพิ่ม (Non-value-added) ที่ส่งผลต่อกระบวนการทำงาน จากนั้นจึงนำหลักการ ECRS เป็นเครื่องมือในการวิเคราะห์และลดกิจกรรมที่สูญเปล่าจากกระบวนการทำงาน จากการวิเคราะห์ข้อมูลพบว่าในกระบวนการทำงานมีการทำงานที่ซ้ำซ้อน การขนส่งที่ไม่จำเป็น และท่าทางการเคลื่อนไหวในกระบวนการผลิตที่เป็นกิจกรรมที่ไม่ก่อเกิดมูลค่าเพิ่ม ซึ่งทำให้อัตราผลผลิตลดลง ส่งผลให้รอบเวลาสำหรับการตรวจสอบยางรถยนต์มากขึ้นเมื่อเทียบกับเป้าหมาย หลังจากได้ทำการปรับปรุงการทำงานจากการลดกิจกรรมที่ไม่ก่อเกิดมูลค่าเพิ่ม สามารถลดขั้นตอนของกระบวนการตรวจสอบยางรถยนต์เกรด A จากเดิม 17 ขั้นตอน เป็น 14 ขั้นตอน กระบวนการตรวจสอบยางรถยนต์เกรด B จากเดิม 18 ขั้นตอน เป็น 15 ขั้นตอน กระบวนการตรวจสอบยางรถยนต์เกรด C จากเดิม 26 ขั้นตอน เป็น 23 ขั้นตอนและกระบวนการตรวจสอบยางรถยนต์เกรด D จากเดิม 27 ขั้นตอน เป็น 26 ขั้นตอน โดยจากการลดขั้นตอนการทำงานทำให้รอบเวลาการตรวจสอบยางรถยนต์จากเดิมเฉลี่ย 77 เซ็นตินาที (47.40 วินาที) ต่อเส้น เป็น 69 เซ็นตินาที (39.60 วินาที)ต่อเส้น หรือคิดเป็น 16.46 เปอร์เซ็นต์ โดย 1 วินาที จะเท่ากับ 0.6 เซ็นตินาที ส่งผลให้พนักงานตรวจสอบยางรถยนต์ได้มากขึ้นจากเดิม 288 เส้นต่อคนต่อวัน เป็น 316 เส้นต่อคนต่อวัน

การเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการหมักส่ากากน้ำตาลจากอ้อย, ปวรัตน์ วงษ์สวรรค์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยฉบับนี้ได้ทำการศึกษาปัจจัยที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการหมักส่ากากน้ำตาลจากอ้อยแบบกึ่งกะ (Fed - Batch Fermentation) ด้วยเชื้อจุลินทรีย์ Saccharomyces cerevisiae เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการหมักส่ากากน้ำตาลจากอ้อย โดยอาศัยเทคนิคการออกแบบการทดลอง (Design of Experiment) เนื่องจากในกระบวนการหมักส่ากากน้ำตาลจากอ้อยเพื่อผลิตสุราขาวในระดับอุตสาหกรรมต้องการผลิตน้ำส่าให้มีประสิทธิภาพการหมักสูง ใช้วัตถุดิบอย่างคุ้มค่า และคำนึงถึงกลิ่นรสเป็นสำคัญ โดยปัจจุบันโรงงานกรณีศึกษาได้รับวัตถุดิบกากน้ำตาลมีความเข้มข้นอยู่ในช่วง 48 - 53 % โดยน้ำหนักต่อน้ำหนัก หมักแบบกึ่งกะที่ความเข้มข้นของน้ำตาลเฉลี่ย 20.99 % โดยน้ำหนักต่อปริมาตร และมีประสิทธิภาพการหมักเฉลี่ย 79.96 % จากการศึกษาก่อนหน้าร่วมกับการใช้หลักการแผนภูมิก้างปลา (Fish bone diagram) มาช่วยในการวิเคราะห์หาสาเหตุของปัญหาที่มีผลต่อประสิทธิภาพการหมักส่ากากน้ำตาลจากอ้อยโดยผู้ที่มีประสบการณ์เชี่ยวชาญด้านการหมักส่ากากน้ำตาล พบว่าปัจจัยที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพการหมักส่ากากน้ำตาลจากอ้อยมี 3 ปัจจัย ได้แก่ ความเข้มข้นของกากน้ำตาล ความเข้มข้นของน้ำตาลที่ใช้หมัก และอุณหภูมิภายในถังหมัก เมื่อนำมาออกแบบการทดลองด้วยวิธีแบบบ็อกซ์-เบห์นเคน (Box-Behnken Design) เพื่อหาค่าสภาวะที่เหมาะสมด้วยการออกแบบการทดลองแบบพื้นผิวตอบ (Response Surface Design) ของปัจจัยทั้ง 3 ปัจจัย ที่ส่งผลทำให้ประสิทธิภาพการหมักส่ากากน้ำตาลจากอ้อยเพิ่มสูงขึ้น พบว่า ความเข้มข้นของกากน้ำตาลที่ 50 % โดยน้ำหนักต่อน้ำหนัก ความเข้มข้นของน้ำตาลที่ใช้หมัก 16 % โดยน้ำหนักต่อปริมาตร และอุณหภูมิภายในถังหมัก 33 °C ส่งผลทำให้ค่าเฉลี่ยประสิทธิภาพการหมักกากน้ำตาลจากอ้อยเพิ่มขึ้น โดยมีค่าเท่ากับ 85.74 %

An Exact Single-Agent Task Selection Algorithm For The Crowdsourced Logistics, Chung-Kyun Han, Shih-Fen Cheng

Research Collection School Of Computing and Information Systems

The trend of moving online in the retail industry has created great pressure for the logistics industry to catch up both in terms of volume and response time. On one hand, volume is fluctuating at greater magnitude, making peaks higher; on the other hand, customers are also expecting shorter response time. As a result, logistics service providers are pressured to expand and keep up with the demands. Expanding fleet capacity, however, is not sustainable as capacity built for the peak seasons would be mostly vacant during ordinary days. One promising solution is to engage crowdsourced workers, who are not employed …

Forecasting Model For The Transfer Line Exchanger Outlet Temperature Of A Cracking Furnace, Apisara Aungsutarn

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

This research aims to use an application of a data analytic approach to improve the cracking furnace operation since the current process is operated based on past experience without data consideration leading to an inefficient operation. To improve the process, relationships between process input variables to the transfer line exchanger outlet temperature (TLExOT) were studied and the forecasting models for TLExOT were developed as TLExOT is a key parameter which can represent the process conditions. The models were developed to forecast TLExOT for the same day, 1, 3, and 7 days ahead for short and long term analysis. The significant …

Development Of Efficient Waste Management System For Guwahati City, Prantar Jyoti Talukdar

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

As on today, in view of the exponential increase of population, fast urbanisation, technical advancements etc., globally, the waste management is becoming a subject of great concern. Apart from dealing with waste only, any waste management system has to encompass many other variants, including - environments, pollution, public health & hygiene, local eco-system etc. So, it is difficult to frame a common global policy or a country’s specific policy to meet all the requirements of the local service providers and customers. Preferentially, any waste management system need to be developed as per the requirements of the local endeavours. In this …

Mathematical Modeling, Optimal Control And Stability Analysis For Dynamic Supply Chains, Yasser Alberto Davizon

Open Access Theses & Dissertations

Dynamic supply chains (SC) are important to reduce inventory, to enable the flow of materials, and maximize profits. By this, dynamic SC require proper decision-making with effective performance and synchronization. In operations and production planning processes, decision-makers develop convenient and suitable decisions, to validate their hypoThesis about which decisions incorporate more profit while reducing costs on enterprise operations. Based on this, inventory management plays a crucial point in the supply chain analysis. In general, SC processes raw material, cash, and information flows, taking into account the demand profile of the system. This research work presents the mathematical modeling, optimal control, …

Design Of Experiments Analysis Of Powder Removal Methods For Ebm Manufactured Ti-6al-4v Parts, Luis Cesar Ramos Castañeda

Open Access Theses & Dissertations

Additive Manufacturing is a technology that allows the on-demand manufacturing of complex geometries that cannot be fabricated through traditional subtractive manufacturing methods. Powder Bed Fusion is one of the seven categories of Additive Manufacturing with two subcategories, the Laser Beam Melting and the Electron Beam Melting. Freedom of design, rapid prototyping, and customization are some of the benefits that this technology provides. Like any technology, there are limitations for each category and subcategory. The Electron Beam Melting uses the electron beam to pre-heat the powder bed, reducing the temperature difference between the build part and powder bed, causing the surrounding …