Lowering the degree of component commonality may yield a higher type-II service level for a periodic review assemble-to-order system that aims to maximize reward. This is achieved via separating inventories of all the shared components for different products. We investigate the optimal bill-of-materials structure for two-product assemble-to-order systems with arbitrary number of components. The inventory of a shared component can be separated or common between different products. We show that an optimal bill-of-materials can be characterized between the following two extremal configurations: either two products share all common components, or they do not share any common component. / Thesis / Doctor of Philosophy (PhD)

<p>Detta examensarbete är utfört vid Ahlstrom Cores AB som tillverkar spirallindade pappershylsor vid tre anläggningar i Sverige. Pappershylsor används främst vid tillverkning av papper av olika kvalitéer och företagets kunder använder då hylsorna till att linda upp det färdiga pappret på. Råvaror vid tillverkningen är hylskartong av olika kvalitéer och bredder samt lim. Rapporten behandlar två separata uppgifter. Den första och större av de två är att utforma ett nytt system för styrning av råvarulager och den andra är att förbättra materialflödet vid en av företagets anläggningar. </p><p>I dagsläget saknar företaget regler för när och i vilka mängder råmaterial ska köpas in. Detta föranleder företaget att tro att man skulle kunna minska sina lager utan att för den skull minska sin servicegrad. Samtliga slutprodukter produceras efter ett recept som specificerar hur en slutprodukt byggs upp. Rapporten visar hur företaget utifrån ett givet produktionsschema och samlingen av recept kan beräkna sitt materialbehov för den kommande tidsperioden. Rapporten drar också slutsatsen att företaget bör använda partiformningsmetoden Lot-for-lot för samtliga sina råmaterial utom två. Att dessa två råmaterial inte kan styras på samma sätt som de övriga beror på att dessa materials förbrukning varierar mycket mot den som beskrivs i recepten. För de två materialen rekommenderas att beställningspunktsystem används för den ena och återfyllnadsnivå för den andra. En beräkning visar att det nya lagerstyrningssystemet kommer att minska företagets råvarulagrer med cirka 45 %. </p><p>För materialflödesproblemet vid en av anläggningarna ger rapporten ett antal åtgärdsförslag som samtliga har det gemensamt att inga större investeringar kommer att krävas för att genomföra dem. Bland dessa åtgärdsförslag kan nämnas en ny disposition av företagets råvaru- och färdigvarulager. Denna nya disposition syftar till att minska längden på de interna materialtransporterna. Rapporten ger också ett förslag på hur råvarulagren ska organiseras och rekommenderar att en större maskin flyttas inom anläggningen. Detta genomförs framförallt för att bättre kunna utnyttja en yta som idag knappt används, samtidigt som denna maskin med dagens placering tar upp mer plats än vad som kan anses nödvändigt. Övergripande för åtgärderna vid anläggningen är att ingen exakt bedömning av hur stor förbättring åtgärderna innebär har gjorts, utan rapporten nöjer sig med att konstatera att det blir bättre.</p>

Detta examensarbete är utfört vid Ahlstrom Cores AB som tillverkar spirallindade pappershylsor vid tre anläggningar i Sverige. Pappershylsor används främst vid tillverkning av papper av olika kvalitéer och företagets kunder använder då hylsorna till att linda upp det färdiga pappret på. Råvaror vid tillverkningen är hylskartong av olika kvalitéer och bredder samt lim. Rapporten behandlar två separata uppgifter. Den första och större av de två är att utforma ett nytt system för styrning av råvarulager och den andra är att förbättra materialflödet vid en av företagets anläggningar. I dagsläget saknar företaget regler för när och i vilka mängder råmaterial ska köpas in. Detta föranleder företaget att tro att man skulle kunna minska sina lager utan att för den skull minska sin servicegrad. Samtliga slutprodukter produceras efter ett recept som specificerar hur en slutprodukt byggs upp. Rapporten visar hur företaget utifrån ett givet produktionsschema och samlingen av recept kan beräkna sitt materialbehov för den kommande tidsperioden. Rapporten drar också slutsatsen att företaget bör använda partiformningsmetoden Lot-for-lot för samtliga sina råmaterial utom två. Att dessa två råmaterial inte kan styras på samma sätt som de övriga beror på att dessa materials förbrukning varierar mycket mot den som beskrivs i recepten. För de två materialen rekommenderas att beställningspunktsystem används för den ena och återfyllnadsnivå för den andra. En beräkning visar att det nya lagerstyrningssystemet kommer att minska företagets råvarulagrer med cirka 45 %. För materialflödesproblemet vid en av anläggningarna ger rapporten ett antal åtgärdsförslag som samtliga har det gemensamt att inga större investeringar kommer att krävas för att genomföra dem. Bland dessa åtgärdsförslag kan nämnas en ny disposition av företagets råvaru- och färdigvarulager. Denna nya disposition syftar till att minska längden på de interna materialtransporterna. Rapporten ger också ett förslag på hur råvarulagren ska organiseras och rekommenderar att en större maskin flyttas inom anläggningen. Detta genomförs framförallt för att bättre kunna utnyttja en yta som idag knappt används, samtidigt som denna maskin med dagens placering tar upp mer plats än vad som kan anses nödvändigt. Övergripande för åtgärderna vid anläggningen är att ingen exakt bedömning av hur stor förbättring åtgärderna innebär har gjorts, utan rapporten nöjer sig med att konstatera att det blir bättre.

Le secteur automobile est aujourd’hui face au paradoxe de la personnalisation de masse. La diversité de produits finis est en augmentation perpétuelle du fait de la croissance de la personnalisation offerte au client. La diversité de composants à laquelle doivent faire faces les Chaînes Logistiques résulte de cette diversité de produits finis à fabriquer. Même si le coût de la diversité reste difficilement mesurable, cette diversité à un impact majeur sur la performance économique des entreprises de production. Dans le secteur automobile, une grande partie de ces coûts sont induits par le nombre très important de contraintes entre composants. De façon opérationnelle, ces contraintes rendent difficile la définition de nomenclature. Dans cette thèse, nous étudions une nouvelle façon de représenter la diversité. Aussi, pour limiter l’inflation de la diversité de composants à gérer, les fabricants doivent améliorer sans cesse leurs processus de conception et de production. L’usage d’une architecture modulaire des produits doit permettre de simplifier ces contraintes et donc la diversité de composants. Le succès de la mise en place d’une telle architecture dépend d’un certain nombre de conditions que nous étudions aussi dans cette thèse. Enfin, parce que la diversité de composants peut aussi résulter d’une vision locale des enjeux de diversité en phase de conception, cette thèse propose aussi une méthode de standardisation des modules et de leurs composants invisibles du client, basée sur une vision économique globale. / Nowadays, the automotive sector faces the mass customization paradox. The end-product diversity is constantly increasing as the customer can customize more and more product features. The component variety that Supply Chains must deal with, results from the end-product variety to make. Though variety cost is hard to measure, variety has a great impact on the economic performance of today's manufacturers. In the automotive sector, a large portion of these costs are due to the great amount of constraints between components. On an operational point of view, these constraints lead to difficulties in the establishment of Bills of Materials. In this thesis, we define a new approach that describes the variety within Bills of Materials. In addition, in order to limit the inflation of component variety to manage, companies should improve continuously their design and manufacturing processes. The use of a modular architecture should allow to reduce the number of constraints between components and as a consequence, to reduce the component variety. The success of the application of such architecture depends on some prerequisites that we also focus on in this thesis. Finally, as component variety might result also from local interests in design phases, this thesis proposes also a model that aims at standardizing both modules and their components that is based on a global economic perspective.

Background.The rapid expansion of open-source software has introduced significant security challenges, particularly concerning supply chain attacks. Software supply chain attacks, such as the NotPetya attack, have underscored the critical need for robust security measures. Managing dependencies and protecting against such attacks have become important, leading to the emergence of Software Bill of Materials (SBOMs) as a crucial tool. SBOMs offer a comprehensive inventory of software components, aiding in identifying vulnerabilities and ensuring software integrity. Objectives. Investigate the information contained within SBOMs in Python and Gorepositories on GitHub. Analyze the evolution of SBOM fields over time to understand how software dependencies change. Examine the impact of the US Executive Order of May 2021 on the quality of SBOMs across software projects. Conduct dynamic vulnerability scans in repositories with SBOMs, focusing on identifying types and trends of vulnerabilities. Methods. The study employs archival research and quasi-experimentation, leveraging data from GitHub repositories. This approach facilitates a comprehensive analysis of SBOM contents, their evolution, and the impact of policy changes and security measures on software vulnerability trends. Results. The study reveals that SBOMs are becoming more complex as projects grow, with Python projects generally having more components than Go projects. Both ecosystems saw reductions in vulnerabilities in later versions. The US Executive Order of 2021 positively impacted SBOM quality, with measures like structural elements and NTIA guidelines showing significant improvements post-intervention. Integrating security scans with SBOMs helped identify a wide range of vulnerabilities. Projects varied in critical vulnerabilities, highlighting the need for tailored security strategies. CVSS scores and CWE IDs provided insights into vulnerability severity and types. Conclusions. The thesis highlights the crucial role of SBOMs in improving software security practices in open-source projects. It shows that policy interventions like the US Executive Order and security scans can significantly enhance SBOM quality, leading to better vulnerability management and detection strategies. The findings contribute to the development of robust dependency management and vulnerability detection methodologies in open-source software projects.

Innerhalb der Initiative zur vierten industriellen Revolution, bei der Menschen, Produkt und Maschine in Echtzeit vernetzt sind, geht der Trend weg von der Serienfertigung und hin zur „Losgröße 1“. Die ansteigende Anzahl an Varianten bringt jedoch auch höhere Verwaltungsaufwände mit sich. Um dem entgegenzuwirken wird die Methode der funktional substituierbaren Bauteile eingeführt. Diese ermöglicht die Verwaltung von technisch substituierbaren Komponenten innerhalb der Stücklisten einer konkreten Variante. Durch die Integration der Methoden FIM (Functional-Information-Model) und FIA (Functional-Information-Assembly) wird ein weiterer Schritt zur 3D-Modell-basierten Stückliste gemacht. Unter Zuhilfenahme dieser Methoden wird die notwendige Veränderung Darstellung der Struktur der im Produkt enthaltenen Bauteile während des Produktentstehungsprozesses beschrieben. Dabei werden die verwendeten Begriffe klar definiert und voneinander abgegrenzt.

In this thesis, we study three supply chain planning problems. The first two problems fall in the tactical planning level, while the third one falls in the strategic/tactical level. We present a direct application for the first two planning problems in the wind turbines industry. For the third problem, we show how it can be applied to supply chains in the food industry. Many countries and localities have the explicitly stated goal of increasing the fraction of their electrical power that is generated by wind turbines. This has led to a rapid growth in the manufacturing and installation of wind turbines. The globally installed capacity for the manufacturing of different components of the wind turbine is nearly fully utilized. Because of the large penalties for missing delivery deadlines for wind turbines, the effective planning of its supply chain has a significant impact on the profitability of the turbine manufacturers. Motivated by the planning challenges faced by one of the world’s largest manufacturers of wind turbines, we present a comprehensive tactical supply chain planning model for manufacturing of wind turbines in the first part of this thesis. The model is multi-period, multi-echelon, and multi-commodity. Furthermore, the model explicitly incorporates backorder penalties with a general cost structure, i.e., the cost structure does not have to be linear in function of the backorder delay. To the best of our knowledge, modeling-based supply chain planning has not been applied to wind turbines, nor has a model with all the above mentioned features been described in the literature. Based on real-world data, we present numerical results that show the significant impact of the capability to model backorder penalties with general cost structures on the overall cost of supply chains for wind turbines. With today’s rapidly changing global market place, it is essential to model uncertainty in supply chain planning. In the second part of this thesis, we develop a two-stage stochastic programming model for the comprehensive tactical planning of supply chains under supply uncertainty. In the first stage, procurement decisions are made while in the second stage, production, inventory, and delivery decisions are made. The considered supply uncertainty combines supplier random yields and stochastic lead times, and is thus the most general form of such uncertainty to date. We apply our model to the same wind turbines supply chain. We illustrate theoretical and numerical results that show the impact of supplier uncertainty/unreliability on the optimal procurement decisions. We also quantify the value of modeling uncertainty versus deterministic planning. Supplier selection with quantity discounts has been an active research problem in the operations research community. In this the last part of this thesis, we focus on a new quantity discounts scheme offered by suppliers in some industries. Suppliers are selected for a strategic planning period (e.g., 5 years). Fixed costs associated with suppliers’ selection are paid. Orders are placed monthly from any of the chosen suppliers, but the quantity discounts are based on the aggregated annual order quantities. We incorporate all this in a multi-period multi-product multi-echelon supply chain planning problem and develop a mixed integer programming (MIP) model for it. Leading commercial MIP solvers take 40 minutes on average to get any feasible solution for realistic instances of our model. With the aim of getting high-quality feasible solutions quickly, we develop an algorithm that constructs a good initial solution and three other iterative algorithms that improve this initial solution and are capable of getting very fast high quality primal solutions. Two of the latter three algorithms are based on MIP-based local search and the third algorithm incorporates a variable neighborhood Descent (VND) combining the first two. We present numerical results for a set of instances based on a real-world supply chain in the food industry and show the efficiency of our customized algorithms. The leading commercial solver CPLEX finds only a very few feasible solutions that have lower total costs than our initial solution within a three hours run time limit. All our iterative algorithms well outperform CPLEX. The VND algorithm has the best average performance. Its average relative gap to the best known feasible solution is within 1% in less than 40 minutes of computing time.