Many people suffer from diabetes and as a result of the disease, circulatory issues in feet are common. To find such issues at an early stage, Vistafeet were developing a product that measures the temperature in feet. This product needed to be calibrated and for that purpose, this master thesis was evaluating a proposed calibration rig and the possibility of using a digital twin in order to predict the temperature of the rig. The concept of a digital twin includes a physical product, a virtual model of the same product, and information flow between them. By receiving information from the physical product, the digital model should be able to estimate or predict information about the physical product, information that is then used to improve the physical product. In order to be a true digital twin, it should be automatic and in real time. If the data flow is delayed, a better description is digital shadow or digital model, depending on the level of connection. Due to time limitations during this master thesis, the real time connection required for a proper digital twin was not achieved. The scope was then limited from a digital twin to a digital model. The evaluation of the rig was conducted through a case study of the rig including a number of tests, with the purpose of replicating and verifying the result from a previous study by Xiao and Fan [23]. The digital model was made by logging data from the physical product to later use within the simulated environment. First the digital model was compared and adjusted to the information from several thermal points of the physical model. The thermal points were spread out to give as much information as possible the de simulation, but only placed on sides of the rig that would have easy access if the rig were to be used for calibration. Once the digital model was adjusted, the final simulation was made, and temperature data was compared in verification points to see how well the digital model fit the physical model. The verification points were chosen on the calibrating side of the rig and spread out to see if the model managed to predict potentially tricky places. To finalize the investigation of the rig, errors within the model and the rig itself were evaluated. The result showed that it was possible to fulfill the conclusions from a previously made study. The digital model turned out to be accurate and managed to predict the temperature down to ± 0,1 degrees for most verification points. However, one verification point close to a heater element had much less accuracy than the rest. The result was still acceptable, but this indicates that it is not possible to assume that the model can predict entirely correct temperature within the whole rig only because some points are correct. Especially if trying to predict temperature in more difficult places such as close to a heater. The investigation of errors within the digital model showed that the digital model simulated well within the limits as the temperature range and the controller changed. The sensor close to the heater remained in the same error range as in the first simulation. The errors in hardware were evaluated and the variation between sensors was measured to about 0,1 degrees. However, there might also be a slight offset from the true temperature due to errors affecting all thermistors equally. Even though a 0,1 resolution between sensors is quite good, it is insufficient resolution for this test since the errors in the tests were about ± 0,1 degrees. Despite that, the error of the simulation was still in an acceptable range for a digital model setup. For further improvement, a proper real time digital twin could be implemented, but also higher resolution sensors are required. / Många människor lider av diabetes och som ett resultat av denna sjukdom är cirkulations problem i fötter vanligt. För att på ett tidigt stadie upptäcka sådan problem utvecklade Vista feet en produkt som mäter temperaturen i fötterna för att upptäcka cirkulationsproblem. För att produkten ska fungera måste sensorerna i den kalibreras. I detta examensarbete görs en utvärdering av ett förslag på en kalibreringsrigg. Även möjligheten att använda en digital tvilling för att förutspå temperaturen kommer utvärderas. En digital tvilling inkluderar en fysisk produkt, and virtuell modell av samma produkt samt informationsflöde mellen dem. Genom att få information från den fysiska produkten ska den digitala modellen kunna uppskatta eller förutse information om den fysiska produkten, information som används för att förbättra den fysiska produkten. För att vara en äkta digital tvilling ska informationsflödet ske automatiskt och i realtid. Om informationsflödet sker i efterhand, är en bättre beskrivning en digital skugga eller en digital modell, beroende på nivån av automation och fördröjning. På grund av tidsbegränsning i examensarbetet var det inte möjligt att göra en realtidsuppkopplad digital tvilling, och omfattningen av arbetet begränsades till en digital modell. Utvärderingen av riggen gjordes i form av en fallstudie innehållande ett antal test och genom en replikering av en tidigare gjord studie av Xiao och Fan [23]. Den digital modellen gjordes genom att data från den fysiska produkten sparades och sedan användes för att genomföra den digitala simuleringen. Den digital modellen and passades sedan efter informationen i ett antal ”termiska” punkter (thermal points). Dessa punkter var utspridda för att ge så mycket information som möjligt, men enbart placerade på sidor som lätt kan nås om riggen skulle användas för kalibrering. När modellen var anpassad gjordes en sista simulering. Då jämfördes temperaturen i ett antal verifieringspunkter (verification points) för att se om modellen lyckades förutspå temperaturen i dess punkter. Verifieringspunkterna var på kalibreringssidan av riggen, utspridda för att se om modellen klarade att förutspå även potentiellt svåra platser. Slutligen undersöktes även felkällor i modellen och i riggen. Resultatet av studien visade att det var möjligt att uppfylla slutsatserna från den replikerade rapporten. Den digitala modellen blev mycket noggrann och lyckades förutse temperaturen med en noggrannhet på ± 0,1 grad för de flesta punkterna. Det var dock tydligt att det simulerade värdet i en punkt nära ett element hade betydligt sämre noggrannhet än resten av punkterna. Det var fortfarande en godkänd noggrannhet, men den stora variationen från övriga punkter tyder på att bara för att resultatet stämmer bra i vissa punkter så stämmer det nödvändigtvis inte lika bra i alla punkter. Speciellt om det är en punkt som avviker från övriga och därmed är svårare att uppskatta, som i detta fall, nära ett element. Undersökningen av fel i den digitala modellen visade att den stämde fortsatt bra även när temperaturen och kontrollsystemet ändrades, även om noggrannheten på sensorn nära värmaren var fortsatt låg, var det på ungefär samma nivå. I hårdvaran uppmättes skillnaden i temperatur som termistorerna mätte till 0,1 grad. Dock är det sannolikt ett lite större konstant fel då hårdvaru felen ofta påverkar alla termistorer lika. En noggrannhet mellan sensorerna på 0,1 grad är bra, men inte tillräckligt när felet mellan den simulerade modellen och mätta temperaturen är ± 0,1. Trots det är felet inom gränsen för vad som är acceptabelt för en digital modell. För att förbättra arbetet skulle in riktig realtidsuppkopplad tvilling kunna implementeras, men det krävs också att sensorerna har högre upplösning.

В настоящий момент технология цифрового двойника находит все большее применение во всех сферах промышленности. Влияя на эффективность бизнес-процессов предприятия, цифровой двойник формирует конкурентные преимущества, снижает себестоимость продукции при повышении ее качества. Целью магистерской диссертации является разработка методического инструментария к оценке влияния и внедрению цифровых двойников. В работе рассматривается понятие цифровых двойников, вопросы положительного и негативного влияния на бизнес-процессы и эффективность бизнес-процессов предприятия. В качестве источников использовалась научно-исследовательская и методическая литература, нормативно-правовые акты и финансовая отчетность организаций в открытом доступе. В магистерской диссертации был предложен методический инструментарий к оценке влияния и внедрению цифровых двойников, основанный на оценке целесообразности внедрения цифровых двойников, оценке эффективности внедрения цифрового двойника в бизнес-процессы производства с использованием коэффициентов повышения экономии и разработке стратегической карты внедрения цифрового двойника. / At the moment, digital twin technology is increasingly being used in all areas of industry. Influencing the efficiency of business processes of an enterprise, the digital twin creates competitive advantages, reduces the cost of production while improving its quality. The purpose of the master's thesis is to develop methodical tools for assessing the impact and implementation of digital twins. The paper discusses the concept of digital twins, issues of positive and negative impact on business processes and the efficiency of enterprise business processes. As sources, research and methodical literature, legal acts and financial statements of organizations in the public domain were used. In the master's thesis, a methodical toolkit was proposed for assessing the impact and implementation of digital twins, based on assessing the feasibility of introducing digital twins, evaluating the effectiveness of introducing a digital twin into business processes of production using savings increase factors and developing a strategic map for implementing a digital twin.

В диссертации рассмотрена оценка роли и значения имитационных моделей в построении и эксплуатации цифровых двойников. Проанализированы технологии создания и использования цифровых двойников и показано, что основой для их существования являются прототипы. Также рассматривается математическая модель, поддерживающая решение задачи стратегического управления с возможностью оценки рисков компании. Исследованы теоретические аспекты визуализации данных, классификации методов, функциональные возможности. / The thesis considers the assessment of the role and importance of simulation models in the construction and operation of digital twins. The technologies for creating and using digital twins are analyzed and it is shown that prototypes are the basis for their existence. A mathematical model is also considered that supports the solution of the strategic management problem with the possibility of assessing the company's risks. Theoretical aspects of data visualization, classification of methods, functionality have been studied.

Cellular networks have significantly transformed the way we communicate and access data and the data rates have only been increasing for the last 30 years. 5G is the current generation of cellular networks and enables faster data rates and lower latency. One of the cellular network architectures used to enable 5g is centralized radio access networks (C-RAN). C-RAN centralizes all the baseband units (BBU) into one or a few locations in contrast to traditional architectures where BBUs are separated. This centralization causes more demand on the fronthaul to transfer larger amounts of data. To mitigate this demand on the fronthaul, functional splits were developed to distribute the baseband functions dependent on the need. This thesis focuses on simulating several functional splits in C-RAN with packetized fronthaul. The objective is to study the impact the functional split options have on the network by investigating key metrics such as fronthaul link throughput, utilization, and, buffer usage. The thesis includes the development of a digital twin (DT) of C-RAN deployments. This digital twin is implemented in Python using the SimPy library to enable discrete event simulation. The DT was then used to simulate each split option over low, medium, and high traffic loads. The network that was simulated includes one BBU, fronthual link, one switch, and three remote radio units with 64 antennas. The fronthaul link is 1 km long and has a transfer rate of 100 Gbps. The results show that various functional split options have a significant impact on the network’s overall performance. This impact is mostly dependent on the split option choice and not on the load for this configuration. Overall, this thesis contributes to the understanding of functional splits in centralized radio access networks with packetized fronthaul. / Mobilnäten har förändrat hur vi kommunicerar och får tillgång till data, och datahastigheterna har bara ökat under de senaste 30 åren. 5G är den nuvarande generationen av mobilnät och möjliggör snabbare datahastigheter och lägre latens. En av de mobilnät arkitekturer som används för att möjliggöra 5g är centraliserade radioaccessnät (C-RAN). C-RAN centraliserar alla basbandsenheter (BBU) till en eller ett mindre antal platser i motsats till traditionella arkitekturer där BBU är separerade. Denna centralisering leder till att fronthaul länken belastas mer för att överföra större data mängder. För att minska denna belastning på fronthaul länken kan funktionella uppdelningar användas för att distribuera basbandsfunktionerna beroende på behov. Det här arbetet fokuserar på att simulera flera funktionella uppdelningar i centraliserade radio radioaccessnätvärk med paketerad fronthaul. Syftet är att studera vilken påvärkan de funktionella uppdelnings alternativen har på nätverket genom att undersöka och mäta värden som genomströmning, utnyttjande av fronthaul kabel och buffertanvändning i fronthaulen. I arbetet inkluderar utvecklingen av en digital tvilling (DT) av C-RAN. Denna digitala tvilling implementeras i Python med hjälp av SimPy-biblioteket för att möjliggöra discrete event simulation"vilket betyder simulering av diskreta händelser. DT användes sedan för att simulera varje uppdelnings alternativ över låg, medelhög och hög trafikbelastning. Nätverket som simulerades inkluderar en badeband unit (BBH), en fronthual länk, en switch och tre remote radio unit (RRU) med 64 antenner. Fronthaul länken är 1 km lång och har en överföringshastighet på 100 Gbps. Resultaten visar att olika uppdelningar har en betydande påvärkan på nätverkets övergripande prestanda. Denna påverkan beror främst på valet av delningsalternativet och inte av belastningen för denna konfiguration.svis så bidrar detta arbete till förståelsen av funktionella delningar i centraliserade radioaccessnät radioaccessnät med paketerad fronthaul i olika trafikbelastningar.

Digitalisering av byggnadsinformation är ett viktigt verktyg för att uppnå effektivareinformationshantering inom förvaltning. Bristande kommunikation inom bygg- ochförvaltningsprocessen kan kosta upp till 60 miljarder kronor årligen. BIM är en förkortning förbyggnadsinformationsmodell och implementering av tekniken inom förvaltning innebärminskade informationsförluster, vilket ger besparing i tid och resurser. Tekniken används mestinom projekterings- och produktionsskedet, därefter minskas användningen av BIM-modellerinom förvaltningsskedet.Syftet med rapporten är att ta reda på hur fastighetsbolag i dagsläget använder sig av BIM ochdigitalisering inom förvaltning samt undersöka vilka områden som kan utvecklas. Rapportenär avgränsad till fem digitaliseringstekniker: Digital Tvilling, Laserskanning (Scan-to-BIM),Common Data Environment (CDE), Augmented Reality (AR) och Internet of Things (IoT).Rapporten är baserad på litteraturstudier samt kvalitativa intervjuer utförda med sex aktörerfrån olika företag. Genom intervjustudien undersöks hur dessa tekniker i kombination medBIM kan förbättra informationshanteringen inom förvaltningsskedet.Resultatet visar att användningen av BIM inom förvaltningen är låg i dagsläget. Detta då detfinns en ovilja samt brist på kunskap angående ämnet. Resultatet visar även att det finns storpotential till förbättring med implementering av BIM och digitalisering inom förvaltningen.Med BIM och digitalisering får informationen potential till högre kvalité samt bättre struktur,dessutom tillgängliggörs flera möjligheter av automatisering inom förvaltningen.Behovet av uppdaterad samt strukturerad byggnadsinformation inom förvaltningen ökarständigt. BIM är grunden för digitaliseringen inom förvaltning. Desto bättre kännedomförvaltare har om sina utrymmen och byggnadsinformation, desto mer digitala teknikerkommer kunna tillämpas inom förvaltningen. På detta vis möjliggörs potentialen tillutveckling inom förvaltning. / Digitization of building information is an important tool for achieving more efficientinformation management within facility management. Lack of communication in theconstruction- and facility management process can cost up to 60 billion (SEK) annually. BIMis an abbreviation for Building Information Modeling and implementation of the technology inthe facility management means reduced information losses, which provides savings in timeand resources. The technology is mostly used in the design- and construction phase, afterwhich the use of BIM models in the facility management phase decreases.The purpose of the report is to find out how facility management organizations currently useBIM and digitization in facility management, and also examine potential areas ofimprovement. The report is limited to five digitization techniques: Digital Twin, Laserscanning (Scan-to-BIM), Common Data Environment (CDE), Augmented Reality (AR) andInternet of Things (IoT). The report is based on literature studies and qualitative interviewsconducted with six respondents from different companies. The interview study examines howthese techniques in combination with BIM can improve information management within thefacility management phase.The result show that the usage of BIM in facility management is low as of today. This is due toreluctance and a lack of knowledge about the subject. The result also reveals that there is a lotof room for improvement in facility management with the implementation of BIM anddigitalization. With BIM and digitization, information has the potential for increased qualityand better structure, as well as various possibilities for automation options within the facilitymanagement.The need for advanced and well-structured building information within facility management isconstantly increasing. BIM is the foundation for digitization in facility management. Thebetter the managers' knowledge of their areas and building information, the more digitaltechnologies can be used in facility management. In this way, the possibility for facilitymanagement development is thus made possible.

Purpose: This thesis aims to describe how to design and implement an IoT-Based digital twin framework for environmental monitoring in the indoor environment.  To fulfill the purpose of the study, the following research question is answered. How to create a digital twin solution utilizing AWS to establish interaction and convergence between the physical environment in a classroom and the virtual environment?  Method: As a research method, the research has conducted design science research (DSR). DSR is a new method, and it is an effective tool for enhancing engineering education research methods.  Results: The study describes in detail the steps required to create the framework. The framework enabled interaction and convergence between the physical and virtual environments in a particular location.  Implications: The research contributes to broadening the knowledge on using the Internet of things (IoT), digital twin (DT), and Amazon web services (AWS). The study provides future research with reference data and a framework to build upon.  Research Limitation: Due to time constraints, the study's scope and limitations are limited to the technologies that the participating company, Knowit, provides. Knowit AB is a Swedish IT consulting company that supports companies and organizations with services in digital transformation and system development. The study aims to create an AWS-based IoT framework, not improve the digital twin concept. The framework was implemented at Jönköping University. This work is also limited to temperature and light intensity as environmental parameters.

Digital twins (DTs) are digital copies of a physical system that incorporates the system environment, interactions, etc. to mirror the system accurately in real time. As effective decision support systems (DSS) in complex multivariate situations, DTs could be the next step in the digitalization of water management. This study is done in cooperation with the Open Waters project group at the Swedish environmental research institute (IVL). The aim of the project group is to investigate the possibility to realize DTs with the use of open data (OD), and shared design (SD), in Swedish water management while also promoting ecosystems for innovation in virtual environments. This study will aid the project group by bridging the gap between project stakeholders and water managers. A DSS developed by IVL for automatic dosage of coagulants in water treatment which is based on the same industry 4.0 technology as DTs will be evaluated as a possible starting point for DTs, OD, and SD. In depth interviews were held with representatives from water management, and experts in DTs, OD, and SD. This was to identify key opportunities and threats, and to understand water managers perception and opinion of the project. This is complimented by a brief review of Swedish water management, and the international state of DTs. There were 4 main opportunities and threats. Challenges and goals are very similar between different WTPs    Water managers are already collaborating to reach common goals    WTPs are unique in terms of treatment steps and composition/properties of raw water WTPs are objects of national security which raises questions regarding safety when digitalization is discussed. / Digitala tvillingar (DT) är digitala kopior av fysiska system som inkluderar systemets miljö, interaktioner, etc. för att noggrant spegla systemet i realtid. Som effektiva beslutsunderlag i komplexa, multivariabla situationer har DT fått uppmärksamhet inom vattensektorn och kan vara nästa steg i industrins digitalisering. Denna studie utförs i samarbete med svenska miljöinstitutets (IVLs) projektgrupp Open Waters. Syftet är att utforska möjligheten att förverkliga DT med hjälp av öppna data (OD) och delad design (SD) i den svenska vattensektorn, samt att främja innovationsekosystem i virtuella miljöer. Målet med denna studie är att överbygga klyftan mellan projektgruppen och dess målgrupp. Till hjälp kommer den IVL utvecklade DOS-modellen för automatisk dosering av fällningskemikalier för vattenrening. Denna är baserad på samma industri 4.0 teknologi som DT och ses som en startpunkt för DT, OD, och SD. Djupintervjuer hölls med representanter inom vattensektorn, såväl som experter inom DT, OD, och SD. Målet med detta var att identifiera centrala möjligheter och hot för projektet, samt för att förstå vattensektorns bild och åsikt av DT. Detta kompletteras med en övergripande genomgång av den svenska vattensektorn, och DT. 4 huvudsakliga möjligheter och hot identifierades.    Utmaningar och mål är väldigt lika mellan olika vattenverk    Det sker redan samarbeten i vattensektorn när gemensamma mål identifieras    Vattenverk är unika i förhållande till reningssteg och råvatten Vattenverk är skyddsobjekt vilket höjer frågor gällande informationssäkerhet när digitalisering diskuteras.

Yes / Underpinned by a contemporary view of automotive systems as cyber-physical systems, characterised by progressively open architectures increasingly defined by their interaction with the users and the smart environment, this paper provides a critical and up-to-date review of automotive Integrated Vehicle Health Management (IVHM) systems. The paper discusses the challenges with prognostics and intelligent health management of automotive systems, and proposes a high-level framework, referred to as the Automotive Healthcare Analytic Factory, to systematically collect and process heterogeneous data from across the product lifecycle, towards actionable insight for personalised healthcare of systems. / Jaguar Land Rover funded research “Intelligent Personalised Powertrain Healthcare” 2016-2019

Das Dokument ist ein Corrigendum zu dem veröffentlichten Paper ”Data-Driven Digital Twins in Surgery utilizing Augmented Reality and Machine Learning”. Es enthält Korrekturen zu den fehlerhaften Abschnitten des Originalpapers. / This document is a corrigendum for the published paper 'Data-Driven Digital Twins in Surgery utilizing Augmented Reality and Machine Learning'. It contains corrections for faulty sections of the original paper.

Die Nutzung von Augmented Reality (AR) stellt eine Vielzahl von Lösungsansätzen für Herausforderungen unterschiedlicher Bereiche, z.B. der Industrie, Medizin, Unterhaltungsmedien und Bildung, zur Verfügung. Speziell werden hier die Möglichkeiten von AR in der Fertigungsindustrie, genauer bei der Abnahme elektrischer Antriebe der Siemens AG, betrachtet. Dabei werden unter anderem messbare Größen wie Drehmoment, Ankerstrom, -spannung, Drehzahl, Schwingungen, Fertigungstoleranzen etc. gemessen, aber auch nicht quantifizierbare Größen wie Sichtprüfungen von Schweißnähten und Lackierung in Betracht gezogen. Angestrebt wird eine Methode, welche es zukünftig ermöglicht, die Inbetriebnahme ortsunabhängig zu verfolgen und Inspektionen aus der Ferne durchzuführen. Die Herausforderung liegt dabei darin, eine zumindest gleichwertige, wenn nicht sogar verbesserte Erfahrung und Prüfergebnisvalidität für die Beteiligten gegenüber der vor Ort Abnahme zu erzeugen. Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurde in interdisziplinärer Zusammenarbeit zwischen Ingenieur/-innen und Sozialwissenschaftler/-innen ein Demonstrator-Konzept für eine ortsunabhängige Maschinenabnahme entwickelt.