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 capacity decisions in a service environment with seasonal arrival rates and strategic customers. Due to seasonality, the firm uses a postponement strategy where compensation is given to the peak-time customers who cannot be served in the peak time and agree to delay service. We extend the analysis of demand postponement to the case with strategic customers, i.e., off-peak customers who may pretend to be peak-time customers purely to receive the postponement discount. Focusing on the capacity and discount decisions for the service provider, we develop a game-theoretic model to study when the service provider should consider using a postponement strategy in the presence of strategic customers. At the first stage, the service provider decides on the capacity level and discount. At the second stage, strategic customers decide whether to show up in the peak time. We find that strategic customers exhibit a "follow-the-crowd" type of behavior. Unsurprisingly, we find that the presence of strategic customers does not benefit the service provider. More interestingly, we find that the presence of strategic customers may benefit the peak-time customers, unlike the inventory literature with strategic (arrival-timing) customers, in which the supplier's response is usually detrimental to non-strategic customers. In the presence of strategic customers, the supplier needs to offer a lower discount or build more capacity than without strategic customers. If the supplier does not have control over the discount value, she might need to build excess capacity to prevent the strategic customers from showing up in the peak time.

Abstract This study examines the effect of changes in the number of shipping lines on port charges and profits. A two‐stage noncooperative game‐theoretic model with two ports and multiple identical shipping lines is developed. In the first stage, the ports decide their container handling charges, and in the second stage, the shipping lines decide on the number of calls to make at each port, given the port charges. The model is then applied to the case of competition between two ports in New Zealand, the Port of Tauranga and the Port of Auckland, to derive managerial insights. Our study extends the literature on port competition by incorporating competition between shipping lines. We also demonstrate that a decrease in the number of shipping lines may force ports to increase their handling charges. Furthermore, we show that each shipping line ships more cargo than the industry optimal via the port with lower costs.

Equity investment in agricultural cooperatives (co-ops) is typically limited to farmer-members; yet farmers are usually cash-constrained. In addition to the common stock that is held by farmer-members, many co-ops are changing their financial structure by raising equity from external investors. This helps co-ops to collect capital, but also brings to the fore the conflicting benefits of farmers and external investors. In this paper, we develop a two-stage game-theoretic model to examine a start-up co-op’s farm-gate pricing and financing strategies, considering two types of external fund: preferred stock that bears a fixed return rate and outside stock that shares the net profit (in proportion to equity) with common stock. We characterize the co-op’s strategies in different scenarios and generate the following insights. First, while both types of external equity outperform the case with common stock only, the preferred stock generally outperforms outside stock due to its lower financial cost, higher tolerance for fund size limits, and flexibility in setting farm-gate prices. However, outside stock can outperform preferred stock if it allows a higher fund size limit. Second, the co-op’s financial strategy exhibits a similar structure in equilibrium regardless of whether it is preferred stock or outside stock, despite their distinct financial terms. Finally, farm-gate pricing has a unique role in co-ops affecting the returns to farmers and external investors, which also highlights the conflicting roles of farmers as both patrons and investors when external equity is used.