<p>In this masters thesis we consider a method for experimental identification of the inertial parameters of an industrial robot, using measured torques and joint angles. A dynamic model of the first three joints of the robot has been identified.</p><p>To achieve good identification results, it is important to carefully choose the trajectory for the experimental identification. A method to generate trajectories using two suggested design criteria has been used and evaluated using an ABB industrial robot, and one of them yields good identification results.</p> / <p>Denna rapport behandlar en metod för experimentell identifiering av en stelkroppsmodell för en industrirobot. Metoden använder sig av uppmätta moment och armvinklar för att identifiera parametrarna i en dynamikmodell för robotens tre huvudaxlar.</p><p>För att erhålla bra identifieringsresultat är det viktigt att välja en lämplig identifieringsbana och i detta arbete har en metod för generering av banor använts och utvärderats för två olika designkriterier. Experiment har utförts på en industrirobot från ABB och vi har erhållit goda identifieringsresultat med ett av designkriterierna.</p>

Sammanfattning   Emhart Glass AB är världsledande företag inom glasflasktillverkning. De konstruerar automatiserade maskiner som formar glasflaskor. I Sverige finns det två fabriker, en i Örebro och en i Sundsvall. I Örebro tillverkar man främst reservdelar och nya delar till maskinerna medan man i Sundsvall monterar ihop maskinerna. Det finns totalt 15 olika fabriker och kontor över världen med huvudkontor i schweiziska Cham.      Eftersom Emhart Glass Örebro har för långa ställtider på några av deras maskiner ska det undersökas hur omställningsarbetet går till i dagsläget och hur omställningsarbetet skiljer sig åt mellan operatörerna. Det ska även undersökas om det finns några möjligheter till förbättringar samt om det i dagsläget finns något standardiserat sätt som operatören borde följa. Ett dokument som beskriver hur ställarbetet ska gå till kommer även att tas fram.   Ett utmärkt verktyg för att förkorta ställtiderna i en produktion är SMED-Metoden. Filosofin bakom SMED är att man ska analysera och skilja på inre och yttre ställ. Med inre och yttre ställ menas de som endast kan utföras då maskinen är avstängd resp. de som kan utföras när maskinen är i drift.   För att standardisera omställningsarbetet så att samtliga operatörer jobbar på liknande sätt så krävs det att man tar fram en dokumentation över hur arbetet ska gå till. Därför har checklistor tagits fram till operatören. "Checklista - Omställning.xls" är en checklista med syftet att man ska kunna bocka för vilka delar i förberedelserna man gjort inför kommande ställ. Den har tagits fram för att man enkelt ska kunna hålla reda på vilka delar man gjort om man blivit tvungen att jobba med maskinen emellan förberedelserna eller om man slutar sitt skift och lämnar delar av arbetet till nästa operatör.   Om samtliga av dessa förbättringar införs kan man förvänta sig en ställtidsreducering på 20,5% vilket motsvarar ca 35min per ställ. Ignorerar man inkörningstiderna och endast kollar på riggningstider kan man se en förbättring på 36,4 %. / Abstract   Emhart Glass Ltd is a world leader in glass bottle manufacturing. They design automated machines that shape glass bottles. In Sweden there are two factories, one in Örebro and one in Sundsvall. In Örebro they manufacture primarily spare parts and new parts for the machines while they in Sundsvall assemble the machines. There are a total of 15 factories and offices around the world with the headquarter located in Swiss Cham.Since Emhart Glass Örebro has long setup times on some of their machines. This is why we want to identify the current setup process and how the setup process differs between operators. We will also look at whether there are any opportunities for improvement to be made and if they have a standardized way to work. A document that describes how to setup work should be done will also be developed.An excellent tool to shorten the setup time in a production is the SMED method. The philosophy behind SMED is that you should analyze and separate the inner and outer activities. Inner and outer activities mean those activities which can only be performed when the machine is turned off, respectively those activities that can be performed when the machine is in operation. In order to standardize the adjustment process so that all operators are working in a similar way it's required that you make a documentation about how the work should be done. Therefore, checklists been developed to the operator. "Checklista - Omställning.xls" is a checklist with the purpose to be able to check which parts of the preparations they have made before the next setup work. It has been designed to be easy to keep track of what parts you have done if you had to work with the machine between the trial or if you quit your shift and leaving parts of the work to the next operator. If all of these improvements are implemented, we expect a set-up time reduction of 20.5% which corresponds to about 35min per set-up. By ignoring the running time and only check on the setup times, one can see an improvement of 36.4%.

Detta examensarbete har utförts på Arla Foods mejeri i Linköping. Mejeriet har länge haft problem med höga lagernivåer av emballage som resulterat i stora hanteringssvårigheter och höga kostnader. Syftet med detta arbete är att föreslå en effektivare lagerstyrning med målet att minska de höga lagernivåerna av emballage på mejeriet. En nulägesanalys visade att medelbeläggningen för perioden 2010-05 – 2011-02 var ca 70 % av maxkapaciteten varav ca 30 procentenheter utgjordes av säkerhetslagret. Totalkostnaden för lagerföring och beordring för ett år baserat på dessa siffror blir ca 1 716 000 kr/år. Alternativa lagerstyrningsmetoder har undersökts i två olika scenarier. Scenario 1 innefattar beräkning av ekonomisk orderkvantitet för varje emballageartikel, men med en utrymmeskostnad inkluderad i lagerföringskostnaden som styrparameter. I scenario 2 konstruerades och undersöktes en optimeringsmodell baserad på en beräkning av periodisk orderkvantitet med hänsyn både till en utrymmeskostnad och aktuella leverantörskrav med avseende på minimibeställningar och leveransfrekvenser. Dessutom användes i denna modell en delad ordersärkostnad för beställning respektive leverans, eftersom ordersärkostnaden vid leverans är gemensam för artiklar från samma leverantör. Undersökningarna visade att mycket finns att vinna på att göra någon form av beräkningar över orderkvantiteterna. Då man bibehåller samma beläggningsgrad som nuläget kan kostnaderna minskas med 47 % för scenario 1 respektive 53 % för scenario 2. Alternativt kan beläggningen minskas med upp till ca 20 procentenheter utan att kostnaden för nuläget överstigs. Rekommendationerna av detta arbete är att företaget gör nya beräkningar för säkerhetslagren, eftersom dessa nivåer är mycket höga. Dessutom kan företaget genom att börja använda beräkningar för ekonomisk orderkvantitet med hänsyn till en utrymmeskostnad göra stora besparingar gällande både utrymme och kostnad. Till sist skulle ett systemstöd för artiklarnas fysiska placering i lagren potentiellt kunna tillgängliggöra mycket av den existerande lagerytan.

Modern missiles must meet higher and higher demands. They should be autonomous, have long range and still have a big effect on the target. To maximize effect on target some missiles not only minimize miss distance, but also try to hit with a certain angle; often perpendicular to the surface of the target. In this thesis a method to guide the missile in the terminal phase of its mission where both point of impact as angle of impact are specified. The method consist of two parts. First a reference trajectory with best possible impact conditions, considering the performance of the missile, is computed. The second part consist of a guidance law which guide the missile along the reference trajectory to the target. Two laws were tested, Biased Proportional Navigation (BPN) and Modified Biased Proportional Navigation (MBPN). The method was implemented in an existing detailed simulation system. A big number of simulations were done to optimize the algorithms, and to evaluate performance. Performance was then compared to an already existing method for terminal guidance. The new method was better in terms of angle of impact but worse considering point of impact. One big advantage with the new method is that after calculation of the reference trajectory but before the actual flight (to target) it is possible to predict, with a high level of certainty, if the missile is going to hit the target or not.

Today electronics becomes more and more complex and to keep low costs and power consumption, both digital and analog parts are implemented on the same chip. The degree of automization for the digital parts have increased fast and is high, but for the analog parts this has not come through. This have created a big gap between the degrees of automization for the two parts and makes the analog parts the bottleneck in electronics develop. Research is ongoing at Electronics systems group at Linköping University target the increase of design automization for analog circuits. An optimizationbased approach for device sizing is developed and for this a good optimization method is needed which can find good solutions and meet the specification parameters. This report contains an evaluation of the optimization method Simulated Annealing. Many test runs have been made to find out good control parameters, both for Adaptiv Simulated Annealing (ASA) and a standard Simulated Annealing method. The result is discussed and all the data is in the enclosures. A popular science and mathematical description is given for Simulated Annealing as well.

In this masters thesis we consider a method for experimental identification of the inertial parameters of an industrial robot, using measured torques and joint angles. A dynamic model of the first three joints of the robot has been identified. To achieve good identification results, it is important to carefully choose the trajectory for the experimental identification. A method to generate trajectories using two suggested design criteria has been used and evaluated using an ABB industrial robot, and one of them yields good identification results. / Denna rapport behandlar en metod för experimentell identifiering av en stelkroppsmodell för en industrirobot. Metoden använder sig av uppmätta moment och armvinklar för att identifiera parametrarna i en dynamikmodell för robotens tre huvudaxlar. För att erhålla bra identifieringsresultat är det viktigt att välja en lämplig identifieringsbana och i detta arbete har en metod för generering av banor använts och utvärderats för två olika designkriterier. Experiment har utförts på en industrirobot från ABB och vi har erhållit goda identifieringsresultat med ett av designkriterierna.

<p>Modern missiles must meet higher and higher demands. They should be autonomous, have long range and still have a big effect on the target. To maximize effect on target some missiles not only minimize miss distance, but also try to hit with a certain angle; often perpendicular to the surface of the target. </p><p>In this thesis a method to guide the missile in the terminal phase of its mission where both point of impact as angle of impact are specified. The method consist of two parts. First a reference trajectory with best possible impact conditions, considering the performance of the missile, is computed. The second part consist of a guidance law which guide the missile along the reference trajectory to the target. Two laws were tested, Biased Proportional Navigation (BPN) and Modified Biased Proportional Navigation (MBPN). </p><p>The method was implemented in an existing detailed simulation system. A big number of simulations were done to optimize the algorithms, and to evaluate performance. </p><p>Performance was then compared to an already existing method for terminal guidance. The new method was better in terms of angle of impact but worse considering point of impact. One big advantage with the new method is that after calculation of the reference trajectory but before the actual flight (to target) it is possible to predict, with a high level of certainty, if the missile is going to hit the target or not.</p>

<p>Denna kombinerade magisteruppsats i matematik och datalogi handlar om en metod för att hitta ett lokalt minimum för en unimodal funktion inom ett intervall genom användning av ett femtegradspolynom. Femtegradspolynomet skapas med hjälp av interpolation baserad på funktionsvärdena samt första och andra derivatans värden i intervallets ändpunkter. I rapporten härleds matematiskt att metoden konvergerar, följt av ett bevis för att metoden konvergerar med en konvergenshastighet av tre. Slutligen testas metoden mot två referensmetoder för att se användningsbarheten. För detta beskrivs vissa mjukvaruutvecklingsmetoder och några teststrategier. Testen utförs med sex olika funktioner och med tre olika versioner av metoden. Slutsatserna från testen visar att metoden inte är bättre att använda än referensmetoderna även om den har högre konvergenshastighet samt att metoden måste ta hänsyn till när den bara hittar nya approximationer på ena sidan av intervallet. Vi kunde även se från testerna att ingen av metoderna var bra på att ge en korrekt approximation, utan det finns behov av säkrare metoder för detta. Det är därför föreslaget i uppsatsen att man borde försöka att hitta ett annat interpolations-polynom för att förbättra metoden. Man borde även testa mot en metod som har högre konvergenshastighet. För att kunna göra det behöver man titta på andra sätt att representera numeriska värden och det skulle kunna vara intressant för att se om man då skulle få ett annat resultat.</p> / <p>This combined master thesis in Mathematics and in Computer Science deals with a method for finding the local minimum of a unimodal function inside a given interval by using a fifth degree polynomial. This fifth degree polynomial is created from the function value and the first and second derivative values in the end-points of the interval. In this report the presented method is derived mathematically to converge and it is then proven that the method has a convergence rate of three. Last is the method tested against two reference methods to see the usefullness of the method. To do this some software development methods are described in the report and some test strategies are given. The tests are done with six different functions and with three different implementations of the method. The conclusions from the tests are that it is often better to use one of the referencemethods instead of the presented method, even if the presented method has a better convergence rate, and that the method needs to handle when the found approximation always is on one side of the interval. We could also see from the tests that none of the methods were good on finding a correct approximation. Therefore, there exist needs for more secure methods. It is therefore suggested in the report that a search for other interpolating functions ought to be carried out in order to improve the method. Also, it could be interesting to test against another method with even higher convergence rate. To do that, another numerical representation is needed and it would be interesting to see if that changes the outcome</p>

Building Information Modelling, ByggnadsInformationsModellering på svenska eller mer känt som förkortning BIM är en arbetsmetod som kan tillämpas inom byggbranschen. Denna moderna digitala metod tar projektering till en helt ny nivå. Genom informationsutbyte av relevant information för projektet utifrån en avancerad BIM-modell kan projektet effektiviseras. För att få en korrekt BIM-modell, eller en objektsbaserad modell som det också kan kallas, är det viktigt att de olika disciplinerna samarbetar i framtagningen. En BIM-modell har enligt många studier och rapporter stora fördelar för de inblandade aktörerna; reducering av kvalitetsfels- och produktionskostnader samt samordning och kollisionskontroller för att nämna några. Men för att kunna ta del av dessa fördelar måste det vara tydligt i hur beställaren av en modell ställer sina krav. Peab Sverige AB har i dagsläget ett stort intresse inom BIM och tillämpar det till viss grad. De ser stora fördelar med metoden och håller ständigt på att förbättra arbetsprocessen. Karlstadskontoret har önskan om att kunna använda BIM-modellerna i deras kalkyleringsarbete, och sättet som många konsulter modellerar på i dag fyller inte den önskade funktionen Peab eftersträvar. Modellerna är inte produktionsanpassade. Syftet med arbetet är att underlätta samarbetet mellan entreprenören Peab och dess externa konsulter i modelleringsdelen i framtagandet av en BIM-modell, för att undvika merarbete senare i kalkyleringsskedet. Detta ska uppfyllas genom att ta fram ett underlag för hur konsulter skall modellera så att entreprenören kan använda sig av modellen fullt ut. Arbetet ligger även till grund för ett kompendium som konsulterna kan använda sig utav där objektsindelningen blir produktionsanpassad och på så sätt tillfredsställer Peabs kalkylatorer. Med hjälp av en byggd teoretisk grund, intervjuer av berörda partner och granskning av Peabs BIM program blev en objektsindelning av 2D-detaljsektioner enligt SBEF:s byggdelstabell aktuell. Tankar och åsikter hämtades från Peabs BIM-samordnare, kalkyl Peab samt tre externa konsultfirmor Tengbom, Mondo Arkitekter och Integra för att skapa ett modelleringstekniskt underlag.   Resultatet av arbetet slutade i ett kompendium där ritande konsult får en visuell hjälp om hur Peab vill ha sin BIM-modell modellerad. Detta blir en hjälp för att överbygga det glapp som råder mellan ritande instans och entreprenören. Detta kompendium blir en bilaga till den rådande BIM-manual som Peab skickar ut till samtliga deltagande aktörer i deras BIM-projekt. Mötena med konsulterna resulterade i vetskapen om att en modellering på det önskade sättet var möjligt, men att det skulle ta längre tid att uppföra en sådan modell vilket i sin tur betyder en ökad kostnad för beställaren. För att det ska bli standardiserat att göra på det här sättet innebär att Peab måste se vinning i att lägga ner mer pengar på projektörerna, något som blir svårt att motivera då det kan vara svårt att mäta de vinster en korrekt BIM-modell medför. En sådan utredning skulle väga tungt och en önskvärd effekt är en implementering av BIM i hela byggbranschen. / Building Information Modeling, or more known as BIM, is one of the most up-to-date working process within the construction industry. This advanced digital high end model brings projection to a whole new level. By the exchange of information which is stored within the model, every involved participant has easy access to relevant information needed for the project. To get an accurate BIM-model, or an object-based model which it also could be called, every participant has to strive against a common goal for a successful result. The BIM-method has, according to a lot of different studies, a very positive impact on the whole project such as being able to minimize errors as a result of miscommunication, early identification of potential clashes and detection of collisions. To receive these benefits the requirements from the requested model has to be clearly presented.  Peab Sweden AB, one of the biggest companies in the construction industry in Sweden, has a huge interest in this method and uses BIM to manage some of their projects. The office in Karlstad, Sweden, has the desire to be able to use BIM-models in their calculation work. Today’s modeling by the consultants is not filling the desired function Peab aspire because the models aren’t adapted to production. The purpose of this study is to facilitate the cooperation between the contractor Peab and its external consultants in the development of a BIM-model to avoid additional work in the calculation stage. In order to close the gap this study will create an illustration of how the consultants should model. The study will also provide the basis to create a compendium which the external consultants can use where object classification is adapted to production and will satisfy Peab’s calculators. With the help of a built theoretical foundation, interviews with relevant partners and understanding of Peab's BIM-programs, an object classification according to SBEF's building component table became the best option. Thoughts and opinions were taken from BIM-Coordinator and calculators from Peab and three external consulting firms Tengbom, Mondo Architects and Integra to understand different modeling techniques and getting knowledge of what’s possible to model by different CAD-programs. The result of the study ended up in a compendium to give the consultant a visual aid how Peab wants their models. This guideline will help close the existing gap between the drawing consultants and contractor. The compendium will be used as an attachment to Peab’s current BIM-manual which is sent out to every participant when BIM-project is appropriate. The meetings with the consultants verified that a modeling based on the compendium was possible, but it would take longer to build such a model, which also means an increased cost. In order to standardized this model-based method Peab has to see the benefits in putting down more money on project planners, which will be difficult to justify when it may be difficult to measure the profits.

Den här rapporten handlar om det examensarbete som utförts mot Volvo 3P genom forskningsprojektet Viktor. Viktor är ett projekt som ska visa möjligheten med virtuell produktframtagning av gjutna komponenter. Volvo 3P är ett företag som utvecklar lastbilar. Uppgiften har varit att visa möjligheten att använda topologioptimering som ett verktyg i konstruktionsfasen. Detta har gjorts med hjälp av ett case som erhållits från Volvo 3P. Ett nytt koncept för en av deras lastbilsnav har tagits fram. Konceptet visar på högre styvhet och en lägre spänningsnivå än dagens originalnav. Konceptet hade förmodligen aldrig uppkommit om det inte hade varit för topologioptimeringen. Rapporten behandlar de steg som utförs vid en topologioptimering med programvaran Altair Hypermesh Optistruct. För att verifiera de resultat som erhållits från topologioptimeringen har koncepten analyserats i Abaqus. Rapporten tar även upp begränsningar och svårigheter som användaren kan komma att stöta på under arbetets gång. / This report documents the final project which has been performed in collaboration with Volvo 3P through the science project named Viktor. Viktor is a project which will show the opportunities with virtual product development of cast iron products. Volvo 3P is a company which among other things develops trucks. The task has been to show opportunities with topology optimization as a tool in the construction phase. This has been done with help from a case that has been received from Volvo 3P. A new concept for one of their hubs has been developed. The concept shows greater stiffness and a lower stresses compared to the original hub. The concept would probably not have been developed without using topology optimization. This report concerns the multiple steps which are used to perform optimization with the computer program Altair Hypermesh Optistruct. To verify the results which has been received from the topology optimization Abaqus has been used as a FE-tool. The report also contains the limits and difficulties which can occur during the process