1
3. Process Flow Measures
Process Flow Analysis-Basics 1
Ardavan Asef-Vaziri    June/2011
Five Elements of the Process View
Inputs
Outputs
Goods
Services
Labor & Capital
Information
structure
Network of
Activities and Buffers
Flow units
(customers, data,
material, cash, etc.)
Resources
Process
Management
2
3. Process Flow Measures
Process Flow Analysis-Basics 2
Ardavan Asef-Vaziri    June/2011
How target improvement?Identify and Monitor Operational Performance Measures
Time
Quality
Cost
Flexibility
Inventory
Flow Rate
3
3. Process Flow Measures
Process Flow Analysis-Basics 3
Ardavan Asef-Vaziri    June/2011
Flow Time, Flow Rate, and Inventory
Flow Time: The time required by a flow unit to move through all theprocesses from entry to exit.
It is not the same for all flow units
different types of flow units
variability in the flow time of a flow unit
Average flow time of a process is the average flow time of all flowunits.
Flow Rate: The number of flow units passing a specific point (entry,exit or any intermediate point) in the process per unit of time.
It changes over time
variability in the flow rate
seasonality (e.g. tax season for a CPA)
Average flow rate in a stable process  Throughput
Inventory: The number of flow units  within the boundaries of theprocess at any time.
4
3. Process Flow Measures
Process Flow Analysis-Basics 4
Ardavan Asef-Vaziri    June/2011
The Essence of Process Flow
Process competencies
Customer Value Proposition
Customer satisfaction
Customerexpectations
Financial performance
 Essence of process flow 
Quality
Time
Cost
Flexibility
Inventory
Flow time
Flow rate
 
5
3. Process Flow Measures
Process Flow Analysis-Basics 5
Ardavan Asef-Vaziri    June/2011
A Stable Process
In a Stable Process
Average inflow rate is the same as average outflow rate.
Throughput (R) is the average flow rate
Ideally, R should be equal to the customer demand.
Average inflow rate
is 600 passengers/hr,
or 10 passengers/min
Scanner can handle 12passengers per minute
It can handle inflow
MCBS01711_0000[1]
Is the Security Checkpoint  a stable Process?
Can we have 9 instead of 12?
If we have 20 instead of 12, could we still have people waiting in the line?
Average outflow capacity (process capacity) must be greater than averageinflow rate, while average inventory is not zero.
6
3. Process Flow Measures
Process Flow Analysis-Basics 6
Ardavan Asef-Vaziri    June/2011
The Little’s Law
Throughput x Flow Time = Inventory
RT=I
Inventory I
[units]
Flow rate/Throughput R
[units/hr]
...
...
...
...
...
Flow Time T [hrs]
There is a relationship between R, T, and I.
Process Flow Analysis-Basics 6
Ardavan Asef-Vaziri    June/2011
7
3. Process Flow Measures
Process Flow Analysis-Basics 7
Ardavan Asef-Vaziri    June/2011
Little’s Law: Examples
In Vancouver Airport:
Average waiting line length = I = 17.5 passengers
Throughput or R 600/60 = 10 passengers/minute
Compute the flow time at
Flow time T  RT=I  T= I/R
T=  17.5 /10  = 1.75 minutes / passenger (on average).
8
3. Process Flow Measures
Process Flow Analysis-Basics 8
Ardavan Asef-Vaziri    June/2011
Little’s Law: Examples
I=2000 garage doors, with no inventory buildup (i.e. stable process;always on average we have 2000)
R=1000 garage doors/week. Each garage door costs $3,300 toproduce.
What is the Average Flow Time for $1?
We can translate volumes into $
I  = 2,000(3,300) = $6,600,000 tied up in inventory (average).
R = 1,000(3,300) = $3,300,000/week.
I=RT  T=I/R
T = 6,600,000/3,300,000 = 2 weeks.
9
3. Process Flow Measures
Process Flow Analysis-Basics 9
Ardavan Asef-Vaziri    June/2011
Little’s Law applied to different process flow examples
Monetary Flow. For the new euro introduction in 2002, WimDuisenberg had to decide how many new Euro coins to stamp by2002.  Euroland’s central banks’ cash-in-coins handling wasestimated at €300 billion per  year.  The average cash-in-coinsholding time by consumers and businesses was estimated at 2months. How many Euro coins were to be made?
Customer Flow.  Taco Bell processes on average 1,500 customersper day (15 hours). On average there are 75 customers in therestaurant (waiting to place the order, waiting for the order toarrive, eating etc.).  How long does an average customer spend atTaco Bell and what is the average customer turnover?
10
3. Process Flow Measures
Process Flow Analysis-Basics 10
Ardavan Asef-Vaziri    June/2011
Little’s Law applied to different process flow examples
Job Flow.  The Travelers Insurance Company processes 10,000claims per year. The average processing time is 3 weeks.  Assuming50 weeks in a year, what is the average number of claims “inprocess”.
Material Flow.  Wendy’s processes an average of 5,000 lb. ofhamburgers per week. The typical inventory of raw meat is 2,500 lb.What is the average hamburger’s cycle time and Wendy’s turnover?
Cash Flow. Motorola sells $300 million worth of cellular equipmentper  year. The average accounts receivable in the cellular group is$45 million. What is the average billing to collection process cycletime?
11
3. Process Flow Measures
Process Flow Analysis-Basics 11
Ardavan Asef-Vaziri    June/2011
Steel Company: Processes $400M of iron ore per year. The cost ofprocessing the ore is $200M per year.
The average inventory is $100M.
How long does a dollar spend in the process?
The flow unit is a cost dollar.
The process is the steel manufacturing operations
The value of the inventory includes both ore and processing cost. I =$100M/year
A Total of $400M + $200M = $600M flows through the process each year.Throughput R = $600M/year
Average flow time T = I/R = 100/600 = 1/6 year = 2 months
Little’s Law:  Cash Flow
12
3. Process Flow Measures
Process Flow Analysis-Basics 12
Ardavan Asef-Vaziri    June/2011
Little’s Law: inventory Turns
Question: A general manager at Baxter states that her inventoryturns three times a year (Cost of Goods Sold is three times ofaverage inventory). She also states that everything that Baxterbuys gets processed and leaves the docks within six weeks. Arethese statements consistent?
Of the 3 operational measures of performance, inventory,throughput and average flow time – a process manager onlyneeds to focus on 2 measures, as they directly determine thethird measure via Little’s Law. Measuring which one ischeaper?
For a given level of throughput in any process, the only way toreduce flow time is to reduce inventory and vice versa.
13
3. Process Flow Measures
Process Flow Analysis-Basics 13
Ardavan Asef-Vaziri    June/2011
Little’s Law: Auto-Moto Financial Services
Auto-Moto receives 1,000 applications per month (30 workingdays). In the old process, each application is handled individually,with 20% of applications being approved. 500 were in the processat any time. Average flow time T = ?
The firm recently implemented a new loan application process. Inthe new process, applicants go through an initial review and aredivided into three categories
Average flow time T = I/R = 500/1,000 months = 0.5 month or 15days.
Process
Ip=500
1000/month
200/month
800/month
14
3. Process Flow Measures
Process Flow Analysis-Basics 14
Ardavan Asef-Vaziri    June/2011
Admission Flow
Marshall provides higher education to executives and receivesabout 1000 applications per month.
The evaluation starts with a preliminary classification with basicinformation:
 Group A:  Applicants with desired recommendations,working experience, etc.  (50% of the applicants)
 Group B:  Other applicants.  (50% of the applicants)
Applicants in group A will be further considered through anadvanced review.
Applicants in group B will be rejected.
15
3. Process Flow Measures
Process Flow Analysis-Basics 15
Ardavan Asef-Vaziri    June/2011
Work In Process (WIP)
On average there were:
200 applications in the preliminary review stage
100 applications in the advanced review stage
How long does group A spend in the application process?
How long does group B spend in the application process?
How long is the average process time?
16
3. Process Flow Measures
Process Flow Analysis-Basics 16
Ardavan Asef-Vaziri    June/2011
Admission Flow Chart
How long do the applicants spend in the preliminary stage?
RT=I  T = I/R=200/1000 = 0.2 month
Applicants spend 0.2(30) = 6 days in the first stage
Applicants from group B receive an answer in 6 days onaverage
1000
50%
50%
200
100
Reject
Accept
17
3. Process Flow Measures
Process Flow Analysis-Basics 17
Ardavan Asef-Vaziri    June/2011
Admission Flow
How long do the applicantsfrom group A spend in theadvanced review stage?
I =100 , R = 1000(0.5) = 500
TR= I  T=I/R  T= 100/500 = 0.2
Applicants from group A spend 0.2(30) = 6 days onaverage in the advanced review stage.
Applicants from group A receive answer in 12 days (6 +6) on average.
18
3. Process Flow Measures
Process Flow Analysis-Basics 18
Ardavan Asef-Vaziri    June/2011
Admission Flow
What is the average processing time?
 0.5(6)+0.5(12) = 9 days
Is there an alternative way to calculate the averagewaiting time? Do it------
Little’s Law holds for complicated systems.
19
3. Process Flow Measures
Process Flow Analysis-Basics 19
Ardavan Asef-Vaziri    June/2011
Assignment (Due next week)
1. Bank XYZ receives 20 loan requests per hour on average. Eachloan request goes through an initial processing stage, after which an“accept or reject” decision is made. Approximately 80% of the loansare accepted, and these require additional processing. Rejected loansrequire no additional processing. Suppose that on average 5 loans arein the initial processing stage, and 25 (accepted) loans are in theadditional processing stage.
a)What is the average processing time required for a loan request?
b)What is the average processing time required for a rejected loan?
c)What is the average processing time required for an accepted loan(including the initial processing stage)?
 
20
3. Process Flow Measures
Process Flow Analysis-Basics 20
Ardavan Asef-Vaziri    June/2011
Assignment (Due next week)
2. A call center employs 1000 agents. Every month 50 employees leavethe company and 50 new employees are hired.
a) How long on average does an agent work for this call center?
 Suppose the cost of hiring and training a new agent is $1000.  Themanager of this call center believes that increasing agents’ salary wouldkeep them working longer term in the company.  The manager wants toincrease the average time that an agent works for the call center to 24months, or 2 years.
b)If an agent works for the call center for 24 months on average, howmuch can the company save on hiring and training costs over a year?Hint:  first determine the current annual cost for hiring and training,then determine the new annual cost for hiring and training.
c)How much the monthly salary of each agent can be increased?
 
21
3. Process Flow Measures
Process Flow Analysis-Basics 21
Ardavan Asef-Vaziri    June/2011
Practice 1: Auto-Moto Old Process
Auto-Moto receives 1,000 applications per month (30 workingdays). In the old process, each application is handled individually,with 20% of applications being approved. 500 were in the processat any time. Average flow time T = ?
The firm recently implemented a new loan application process. Inthe new process, applicants go through an initial review and aredivided into three categories
Average flow time T = I/R = 500/1,000 months = 0.5 month or 15days.
Process
Ip=500
1000/month
200/month
800/month
22
3. Process Flow Measures
Process Flow Analysis-Basics 22
Ardavan Asef-Vaziri    June/2011
Practice 1: Auto-Moto New Process
Initial
Review
IIR=200
Subprocess A
Review
IA = 25
Subprocess B
Review
IB = 150
Accepted
Rejected
1000/month
25%
50%
25%
70%
30%
90%
10%
800/month
200/month
Compute average Flow time of an application.
Compute Average Flow Time  for Activities IR, A, and B.
Compute average Flow time of a rejected application, an acceptedapplication, and use them to Compute average Flow time of an application.
23
3. Process Flow Measures
Process Flow Analysis-Basics 23
Ardavan Asef-Vaziri    June/2011
A hospital emergency room (ER) is currently organized so that allpatients register through an initial check-in process. At his or herturn, each patient is seen by a doctor and then exits the process,either with a prescription or with admission to the hospital. Currently55 people per hour arrive at the ER, 10% of who are admitted to thehospital. On average, 7 people are waiting to be registered and 34 areregistered and waiting to see a doctor. The registration process takes,on average, 2 minutes per patient. Among patients who receiveprescriptions, average time spent with a doctor is 5 minutes. Amongthose admitted to the hospital, average time is 30 minutes. Onaverage, how long does a patient spend in the ER? Assume theprocess to be stable; that is, average inflow rate equals averageoutflow rate.
Problem 3.4, MBPF
24
3. Process Flow Measures
Process Flow Analysis-Basics 24
Ardavan Asef-Vaziri    June/2011
Directions
o) Draw the flow process chart
b) On average how long a patient spend in ER?
c) On average how many patients are in ER?
Hints:
Compute flow time in buffer 1
Compute average activity time of Doctor
Compute the average flow time in this process
Compute average flow time for a simple prescription patient
Compute average flow time for a potential admission patient
Compute number of patients in Doctor activity
Compute the average number of patients in the process.
 
25
3. Process Flow Measures
Process Flow Analysis-Basics 25
Ardavan Asef-Vaziri    June/2011
 A triage system has been proposed for the ER described in Exercise 3.4. As mentionedearlier, 55 patients per hour arrive at the ER. Under the proposed triage plan, enteringpatients will classify them as Simple Prescriptions or Potential Admits. While SimplePrescriptions will move on to an area staffed for regular care, Potential Admits will betaken to the emergency area. Planners anticipate that the initial examination will take 3minutes. They expect that, on average, 20 patients will be waiting to register and 5 will bewaiting to be seen by the triage nurse. Recall that registration takes an average of 2minutes per patient. Planners expect eh Simple Prescriptions area to have, on average, 15patients waiting to be seen. As before, once a patient’s turn come, each will take 5minutes of a doctor’s time. The hospital anticipates that, on average, the emergency areawill have only 1 patient waiting to be seen . As before, once that patient’s turn comes, heor she will take 30 minutes of a doctor’s time. Assume that, as before, 90% of all patientsare Simple Prescriptions, assume, too, that the triage nurse is 100% accurate in makingclassifications. Under the proposed plan, how long on average, will a patient spend in theER? On average, how long will a Potential Admit spend in the ER? On average, howmany patients will be in the ER? Assume the process to be stable; that is, average inflowrate equals average outflow rate.
Problem 3.5, MBPF
26
3. Process Flow Measures
Process Flow Analysis-Basics 26
Ardavan Asef-Vaziri    June/2011
Directions
o) Draw the flow process chart
a) On average how many patients are in ER?
b) On average, how long a patient spend  in ER?
Hints:
Average flow rate is still 55 per hour (50 is typo)
Planners estimate that initial examination takes 3 minutes.  It is the flowtime in triage activity. It is 3 it is not 1. One, as we will see in thefuture chapters is an estimate for the theoretical flow time.
Compute average flow rate in buffer 3 and buffer 4.
Compute average flow time in all buffers.
Compute average number of patients in all activities. 
27
3. Process Flow Measures
Process Flow Analysis-Basics 27
Ardavan Asef-Vaziri    June/2011
Refer again to Exercise 3.5. Once the triage system is put in place, itperforms quite close to expectations. All data conform to planners’expectations except for one set-the classifications made by the nursepractitioner. Assume that the triage nurse has been sending 91% of allpatients to the Simple Prescription area when in fact only 90% shouldhave been so classified. The remaining 1% is discovered whentransferred to the emergency area by a doctor. Assume all otherinformation from Exercise 3.5 to be valid. On average, how long doesa patient spend in the ER? On average, how long does a PotentialAdmit spend in the ER? On average, how many patients are in theER? Assume the process to be stable; that is, average inflow rateequals average outflow rate.
Problem 3.6, MBPF
28
3. Process Flow Measures
Process Flow Analysis-Basics 28
Ardavan Asef-Vaziri    June/2011
Directions
o) Draw the flow process chart
b) On average how many patients are in this process?
c) On average, how long a patient spend  in this process?
Hints:
Compute flow rates at Buffer 3
Compute flow rates at Buffer 4