As the awareness of the impact of human activities on the environment, economy, and society has been brought to spotlight during the last decades, sustainable development has gained ever-increasing attention around the world. While industrial revolutions are critical for the efficiency of meeting customer needs, it is also crucial to address and reverse the depletion of Earth’s resources. That is why the concept of circular economy has been introduced and implemented in the manufacturing sector, which aims for a shift in paradigm towards closed-loop “systems that are restorative or regenerative by intention and design”. However, while bringing forward an amplitude of opportunities, there are challenges and barriers in the implementation of the principles of circular economy in manufacturing systems. This is where another area of science can contribute: Industry 4.0. Industry 4.0 refers to the incorporation of technological advancements in all stages of the life cycle to provide meaningful and real-time information, in order to aid decision-making regarding different functions of the manufacturing systems, i.e., business model, product design, and supply chain. It has been proven in literature that there are major opportunities in merging Industry 4.0 with circularity principles. However, there is a research gap on what the prerequisites are for a successful transition towards a more circular manufacturing system with the support of digital technologies. This research attempts to fill in this gap by conducting a qualitative study, interviewing practitioners and academics involved in real-life cases of such transitions. The study contributes to the existing body of knowledge by suggesting a list of seventeen prerequisites, categorised into three themes of cultural, organisational and business-related, and technical prerequisites. The main audience of this study is the manufacturing companies who want to increase their chances of success when embarking on a transition towards more circular manufacturing systems. / Under de senaste decennierna så har människans effekter på miljön, ekonomin och samhället kommit att få en allt större roll, och begreppet hållbar utveckling har kommit att få stort genomslag runt om i världen. Teknisk utveckling inom produktion, som historiskt sett mest bidragit till ökad effektivitet och bättre erbjudanden till kunderna, har i det här sammanhanget även en viktig roll i att vända utarmningen av jordens resurser. Begreppet cirkulär ekonomi, som introducerats och implementeras inom produktion, beskriver denna vändning. Begreppet syftar till ett paradigmskifte mot slutna "system som är återställande eller regenerativa genom avsikt och design". Förutom möjligheterna med cirkulär ekonomi inom produktion finns även en rad utmaningar och hinder med att införa cirkulära produktionssystem. Ett teknikområde som kan bidra till att åtgärda dessa utmaningar och hinder är Industri 4.0. Industri 4.0 förespråkar införandet av ny teknologi i alla stadier av en produkts livscykel, för att ge meningsfull information i realtid och hjälpa beslutsfattandet inom alla faktorer i ett produktionssystem: affärsmodell, produktutveckling och värdekedjor. Tidigare litteratur har rapporterat om stora möjligheter med att använda Industri 4.0 för ökad cirkulär ekonomi. Det finns dock en lucka i forskningen kring vilka förutsättningar som krävs för en lyckad övergång till mer cirkulära tillverkningssystem med stöd av digitala tekniker. Detta examensarbete försöker fylla denna lucka med hjälp av en kvalitativ studie, baserad på intervjuer med industrirepresentanter och akademiker som deltagit i verkliga fall av sådana övergångar. Studien bidrar till tidigare litteratur genom att föreslå en lista med sjutton förutsättningar, kategoriserade i tre teman: kulturella-, organisatoriska och affärsmässiga-, och tekniska förutsättningar. Den huvudsakliga målgruppen för studien är tillverkande företagen som vill öka sina chanser att lyckas när man påbörjar en övergång till mer cirkulära tillverkningssystem.

Den moderna tillverkningsindustrin är i ständig förändring för att möta kraven från samhället och marknaden. Industri 4.0 har introducerat en ökad digitalisering och automatisering, vilket kräver smidiga och effektiva system för inrapportering för att hantera den ökande komplexiteten. Integreringen av Manufacturing Execution Systems (MES) och Enterprise Resource Planning (ERP) möjliggör insamling och visualisering av realtidsdata för att optimera produktionsprocesserna. Trots detta möter industrier hinder vid implementering av ERP-system, vilket minskar potentialen för optimal användning. Dessa utmaningar inkluderar brist på noggrann analys och planering, otillräcklig användarutbildning samt systemutvecklares tendens att prioritera teknik- eller produktanpassning framför användaranpassning. Denna studie fokuserar på att identifiera problem vid implementering av ERP-system samt utforska strategier för att optimera systemets användning. Forskningsfrågan som denna studie bevarar är: Vilka faktorer är väsentliga vid implementering av ERP-system inom tillverkande industrier för att uppå en mer optimal användning och uppföljning? Studien genomförs på Scanias nya gjuteri och företagets störningsuppföljningssystem, EBBA. Med hjälp av empiriska data, i form av semistrukturerade intervjuer och observationer på gjuteriet, samt stödjande litteraturstudier har ett resultat framställts. En framgångsrik implementering av ERP-system kräver användarvänliga system, kontinuerlig utbildning, kommunikation, ständigt förbättringsarbete, engagerat ledarskap samt resurstillgänglighet. För ledande tillverkningsföretag som Scania AB, Volvo AB, Saab AB och Volvo Cars AB utgör ett effektivt inrapporteringssystem en central del för att förbättra produktionskapaciteten och stärka konkurrenskraften. Genom att möjliggöra optimal användning och störningsidentifiering kan företagen effektivisera tillverkningsprocesserna och förbättra kvaliteten på sina produkter. Detta bidrar även till den hållbara utvecklingen och de globala målen, till exempel SDG 8 “Anständiga arbetsvillkor och ekonomisk tillväxt”, SDG 9 “Hållbar industri, innovationer och infrastruktur" och SDG 12 “Hållbar konsumtion och produktion”. / The modern manufacturing industry is constantly changing to meet the demands of society and the market. Industry 4.0 has introduced increased digitization and automation, which requires smooth and efficient reporting systems to manage the growing complexity. The integration of Manufacturing Execution Systems (MES) and Enterprise Resource Planning (ERP) enables the collection and visualization of real-time data to optimize production processes. However, industries face obstacles in the implementation of ERP systems, which reduces the potential for optimal use. These challenges include a lack of thorough analysis and planning, insufficient user training, and a tendency among system developers to prioritize technological or product adaptation over user-centric design. This study focuses on identifying problems in ERP system implementation and exploring strategies to optimize system usage. The research question addressed in this study is: What factors are essential in the implementation of ERP systems in manufacturing industries to achieve a more optimal usage and follow-up? The study is conducted at Scania's new foundry and the company's disruption monitoring system, EBBA. Using empirical data from semi-structured interviews and observations at the foundry, along with supportive literature studies, a conclusion has been drawn. Successful ERP system implementation requires user-friendly systems, continuous training, communication, continuous improvement efforts, committed leadership, and resource availability. For leading manufacturing companies such as Scania AB, Volvo AB, Saab AB, and Volvo Cars AB, an efficient reporting system is essential to improve production capacity and enhance competitiveness. By enabling optimal usage and disruption identification, companies can streamline manufacturing processes and improve the quality of their products. This also contributes to sustainable development and global goals, such as SDG 8 "Decent Work and Economic Growth", SDG 9 "Industry, Innovation, and Infrastructure" and SDG 12 "Responsible Consumption and Production".

För att möta målsättningarna om klimatneutralitet i Europa 2050 ställs byggindustrin inför ett krav på förändring. Digitalisering och digital transformation av sektorn har potential att bidra till att uppnå målet och de krav som ställs. Det innebär dock ett förändringsarbete i en traditionell sektor där alla involverade individer kommer påverkas i både hur branschen historiskt sett ut och hur den potentiellt kommer att förändra roller och ställa nya krav på kompetens. Tidigare forskning fokuserar på tekniken och är på en hög abstraktionsnivå och lägger inte mycket fokus på individerna som befinner sig mitt i en potentiell transformation. Deras branschkunskap och domänexpertis tas det inte tillvara på. Detta är individer som, trots lägre kunskaper om digital transformation, har en vital inblick i hur processer fungerar och vad det kan innebära för en digital transformation inom sektorn. Genom att intervjua projektledare som arbetar mellan en digital och analog del av byggnadsprocessen ämnar studien att belysa de hinder, utmaningar och möjligheter som finns och måste finnas i åtanke vid en digital transformation av sektorn. Detta för att undvika motstånd vid en implementering och öka möjligheterna för en framgångsrik transformation av industrin. / To meet the goal of climate neutrality in Europe by 2050 the construction industry is facing demands of change. Digitalization and digital transformation of the sector have the potential to contribute towards this goal and the set demands. It will, however, imply significant change of a traditional sector where every involved individual will be affected, both from a historical standpoint and in how roles and competence requirements will change. Previous research in this topic focuses on the technologies and is on a higher abstraction level, and the focus on individuals within this digital transformation is lacking. The professional’s industry- and domain-knowledge is not taken advantage of. These are individuals, that despite lesser knowledge about digital transformation, have a vital insight in how processes work and how these can implicate a digital transformation of the sector. By interviewing project managers, who work between a digital and analogue part of the building process, this study intends to shine a light on the barriers, challenges and opportunities that exist and need to be acknowledged in regard to digitally transforming the sector. This to avoid resistance when implementing and increase opportunities for a successful transformation of the industry.

Tesis por compendio / [ES] La innovación en los métodos de trabajo con nuevos sistemas de producción ajustados, sostenibles y resilientes, así como la gestión tecnológica eficaz son las tendencias actuales para mejorar el rendimiento en las organizaciones. Así, esta tesis doctoral investiga las contribuciones teóricas y formula un modelo conceptual con el uso de herramientas de fabricación ajustada o lean manufacturing (LM) y de la industria 4.0 (I4.0) para procesos de planificación de la producción en las cadenas de suministro. Además, se utiliza la optimización como tecnología facilitadora de la I4.0 para desarrollar la propuesta de solución. La metodología que se utiliza es bibliográfica, exploratoria y experimental; se aplican técnicas de investigación operativa, normalización de datos y casos de estudio en empresas industriales. Como punto de partida se revisa la literatura existente relacionada con la LM y las tecnologías de la I4.0 en el contexto de la cadena de suministro. Seguidamente, se diseña un modelo conceptual denominado LSCP 4.0 para facilitar la toma de decisiones en los niveles de decisión estratégico, táctico y operativo. Se trata de una relación estructurada entre los paradigmas lean, ágil, sostenible, resiliente y flexible para mejorar el rendimiento de las cadenas de suministro mediante la aplicación de las tecnologías facilitadoras de I4.0. Basado en esto, se propone un modelo matemático de optimización lineal entera-mixta, denominado LSCP 4.0, para maximizar los beneficios y planificar simultáneamente la producción, inventario de materiales y productos terminados satisfaciendo la demanda proveniente de previsiones y pedidos en firme en una cadena de suministro de cinco niveles. Novedosamente, se combinan enfoques de producción de just in time (JIT) y planificación de requerimientos de materiales (MRP). Ambos modelos para LSCP 4.0, i.e., conceptual y matemático, se validan en casos de estudio reales de la industria de calzado. Adicionalmente, se considera el uso de otra tecnología facilitadora de la I4.0 como la computación en nube para abordar el problema del intercambio de información entre los nodos de la cadena de suministro. Así, se propone un modelo de datos normalizado para la fabricación colaborativa en la nube aplicado a la industria del calzado. / [CA] La innovació en els mètodes de treball amb nous sistemes de producció ajustats, sostenibles i resilients, així com la gestió tecnològica eficaç són les tendències actuals per a millorar el rendiment en les organitzacions. Així, aquesta tesi doctoral investiga les contribucions teòriques i formula un model conceptual amb l'ús d'eines de fabricació ajustada o lean manufacturing (LM) i de la indústria 4.0 (I4.0) per a processos de planificació de la producció en les cadenes de subministrament. A més, s'utilitza l'optimització com a tecnologia facilitadora de la I4.0 per a desenvolupar la proposta de solució. La metodologia que s'utilitza és bibliogràfica, exploratòria i experimental; s'apliquen tècniques d'investigació operativa, normalització de dades i casos d'estudi en empreses industrials. Com a punt de partida es revisa la literatura existent relacionada amb laLM i les tecnologies de la I4.0 en el context de la cadena de subministrament. Seguidament, es dissenya un model conceptual denominat LSCP 4.0 per a facilitar la presa de decisions en els nivells de decisió estratègic, tàctic i operatiu. Es tracta d'una relació estructurada entre els paradigmes lean, àgil, sostenible, resilient i flexible per a millorar el rendiment de les cadenes de subministrament mitjançant l'aplicació de les tecnologies facilitadores d'I4.0. Basat en això, es proposa un model matemàtic d'optimització lineal entera-mixta, denominat LSCP 4.0, per a maximitzar els beneficis i planificar simultàniament la producció, inventari de materials i productes acabats satisfent la demanda provinent de previsions i comandes en ferma en una cadena de subministrament de cinc nivells. Novament, es combinen enfocaments de producció de just in time (JIT) i planificació de requeriments de materials (MRP). Tots dos models per a LSCP 4.0, i.e., conceptual i matemàtic, es validen en casos d'estudi reals de la indústria de calçat. Addicionalment, es considera l'ús d'una altra tecnologia facilitadora de la I4.0 com la computació en núvol per a abordar el problema de l'intercanvi d'informació entre els nodes de la cadena de subministrament. Així, es proposa un model de dades normalitzat per a la fabricació col·laborativa en el núvol aplicat a la indústria del calçat. / [EN] Innovation in working methods with new lean, sustainable and resilient production systems, as well as effective technology management, are current trends to improve performance in organisations. This PhD thesis investigates the theoretical contributions and formulates a conceptual model with the use of lean manufacturing (LM) and Industry 4.0 (I4.0) tools for production planning processes in supply chains (SCs). In addition, optimisation is employed as an enabling technology of I4.0 to develop the proposed solution. The applied methodology is bibliographic, exploratory and experimental; operational research techniques, data standardisation and case studies in industrial companies are applied. As a starting point, the existing literature related to LM and I4.0 technologies in the SC context is reviewed. Then a conceptual model, known as LSCP 4.0, is designed to facilitate decision making at the strategic, tactical and operational decision levels. It is a structured relation among lean, agile, sustainable, resilient and flexible paradigms to improve SCs' performance via the application of I4.0 enabling technologies. Based on this, an integer-mixed linear optimisation mathematical model, termed LSCP 4.0, is proposed to maximise profits and to simultaneously plan production, material inventory and finished goods by satisfying the demand from forecasts and firm orders in a five-tier SC. Novel just-in-time (JIT) production and material requirements planning (MRP) approaches are combined. Both models for LSCP 4.0, i.e., conceptual and mathematical, are validated in real case studies from the footwear industry. The use of another I4.0 enabling technology, such as cloud computing, is considered to address the problem of information exchange between SC nodes. Thus a standardised data model for collaborative manufacturing in the cloud applied to the footwear industry is proposed. / This thesis has been developed at the Research Centre on Production Management and Engineering (CIGIP) of the Universitat Politècnica de Valencia, within the framework of the projects: "Industrial Data Services for Quality Control in Smart Manufacturing (i4Q)" funded by the European Union H2020 Programme with grant agreement No. 958205; the MCIN/AEI/10.13039/501100011033 and by European Union Next GenerationEU/PRTR with grant agreement PDC2022-133957-100); "Industrial production and loginics optimization in industry 4.0 (i40PT)" funded by the Generalitat Valenciana within the framework of the research groups of excellence project PROMETEO/2021/065; "Optimisation of zero-defects production technologies enabling supply chains 4.0 (CADS4.0)" funded by the Spanish Ministry of Science, Innovation and Universities with grant agreement RTI2018-101344-B-100; "Operational Programme of the European Regional Development Fund (ERDF) of the Autonomous Valencian Community 2014-2020" (Ref. IDIFEDER/2018/025); "Resilient, Sustainable and People-Oriented Supply Chain 5.0 Optimisation Using Hybrid Intelligence" (RESPECT) (Ref. CIGE/2021/159); and a PhD grant from the Technical University of Ambato. / Reyes Vásquez, JP. (2024). Conceptual and optimisation modelling for lean supply chain planning in Industry 4.0 [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/203818 / Compendio

摘要 論文名稱: 生產力4.0下台灣航運企業策略轉型之研究 校所別: 國立政治大學商學院 經營管理碩士學程 頁數: 100 畢業時間: 一百零四學年度 第二學期 學位: 碩士 研究生: 邱昆雄 指導教授: 季延平 工業4.0自2011年在工業大國德國漢諾威工業展(EMO)被提出，就如火如荼地全球蔓延發展，不僅促進工業、生產觀念的進化，更帶動全球各產業的積極落實。 海運業在此潮流下扮演如何角色，雖然不是相關生產產品的變化，但也隨著全球物流網的建構及人類生活方式的轉變，而勢必會改變其經營模式及作業型態。有鑑於此以”A”公司為例作為如何創新轉型的研究以期能與時俱進，突破傳統航運業的經營瓶頸而能在工業4.0風潮帶動之下，使公司企業更能符合趨勢所求得以永續經營之出路。

Industry 4.0 is one of the fastest growing topics amongst both practitioners and academics. To this day, no definition of Industry 4.0 has reached consensus. However, some definitions can be considered more correct than others and the most accurate one is summarized as “Industry 4.0 is a concept for creating value throughout the whole value-chain”. This has been made possible through digital solutions, advanced technologies, which often are associated with Industry 4.0. This thesis started off finding the key aspects of Industry 4.0 and through a literature review it was concluded to be Cyber-Physical Systems (CPS) which will bring new innovative Business Models. The fundamental aspect of Industry 4.0 is data, data which has become available through the usage of CPS, data which will transform how business are conducted. This thesis aims to develop a better understanding for how CPS affects the Business Model. The thesis started with a literature review, investigating the value of information in a digitalized era. It was established that the value is found in the capability to monitor, remote control, optimize, and automate products and machines. Furthermore, it was also established through the literature review that manufacturing industries are becoming more services-focused and that value-creation is done through networking. Moreover, the Business Model Canvas was embraced as theoretical framework for what a business model should consist of. Data was gathered through semi-structured interviews with experts on the subject of Industry 4.0 and digitalization. The data was then compared to the theoretical framework. The results showed that CPS will not affect business models in any direct way as it is very well founded that the business model always should be based on the customer segment. However, CPS did have an indirect impact on business models i.e. through expected changes in customer relationships and distribution channels, but foremost, through changes regarding specialization and partnerships.

This study sets out to investigate the connection between digitally achieved traceability and the production personnel's view of traceability. The results presents a number of factors to consider when designing traceability solutions in a manufacturing setting. The study was conducted in a qualitative manner, with the main data collection done through interviews. The results show that the production worker's stand point towards traceability is based on three factors: performance measurement, surveillance, and increased workload. Each of these factors should be taken in to consideration when designing traceability solutions. These factors, and suggestions for how to work with them, is put into the context of a steel manufacturer that is in the process of implementing traceability in their production process.

Many industries are now moving several of their processes into the cloud computing sphere. One important process is to collect machine data in an effective way. Moving signal collection processes to the cloud instead of on premise raises many questions about performance, scalability, security and cost.This thesis focuses on some of the market leading and cutting edge protocols appropriate for industrial production data collection. It investigates and compares the pros and cons of the protocols with respect to the demands of industrial systems. The thesis also presents examples of how the protocols can be used to collect data all the way to a higher-level system such as ERP or MES.The protocols focused on are MQTT and AMQP (in OPC-UA). The possibilities of OPC-UA in cloud computing is of extra interest to investigate in this thesis due to its increasing usage and development.

Los grandes avances tecnológicos se han producido una serie de artefactos electrónicos que mejoran la calidad de vida de la personas. Estos artefactos pueden visualizarse en el hogar como los electrodomésticos, equipos de entretenimiento o dispositivos de seguridad. Actualmente, existe una tecnología llamada domótica que consiste en automatizar los artefactos eléctricos del hogar. Esta tecnología presenta varias soluciones en el mundo, donde cada una tiene distintas maneras de implementación y propósitos. Por eso, los precios de los productos generados por estas soluciones son considerablemente altos para el mercado peruano y latinoamericano. Asimismo, estas soluciones presentan una carencia de soporte para estos mercados. Por estas razones, este artículo propone la implementación de una solución de domótica que utilizando un modelo definido basado en las mejores prácticas del mercado actual se pueda generar una solución de bajo costo, de gran alcance y que sea económicamente accesible para el mercado peruano y latinoamericano. Para esto se estudiará los actuales métodos de comunicación para la creación de los dispositivos de domótica. Además, se evaluará las soluciones existentes de domótica, obteniendo el conocimiento de sus problemáticas, resultados y recomendaciones para poder tener una base con la cual sustentar las mejoras y ventajas de la propuesta a desarrollar.

Die Landwirtschaft ist bereits digital – seit vielen Jahren prägen Informatik und Elektronik den landwirtschaftlichen Alltag. Digitale Anwendungen helfen beim Pflanzenschutz und der Wettervorhersage. Für die Präzisionslandwirtschaft sind Landmaschinen mit intelligenten Technologien bestückt. So kommunizieren sie untereinander. Automatisierte Arbeitsprozesse sind auf dem Feld und im Hof angekommen. Wie lässt sich Ökonomie und Ökologie nachhaltig verbinden und gut mit dem Faktor „Mensch“ integrieren? Die Frage, wer über Daten verfügt und sie interpretieren kann, wird zum Wettbewerbsfaktor in der Landwirtschaft – ist aber auch fachlich, juristisch und ethisch von Interesse. Diesen Themen widmet sich unter Schirmherrschaft des Bundeslandwirtschaftsministeriums (BMEL) die erste Konferenz zur Digitalisierung in der Landwirtschaft. Dabei geht es neben Begriffsfindung (z.B. Digitalisierung, Transformation, Big Data, Farming 4.0, Precision Farming), um das Aufzeigen der Potenziale und Risiken sowie den Erfahrungsaustausch über praxisnahe Lösungsansätze für die in der Wertschöpfungskette Beteiligten. Die Veranstaltung wird im Rahmen eines Programmkomitees durch DLG, KTBL, Leibniz Institut für Agrartechnik Potsdam, Bornim, Hochschule Osnabrück, Gesellschaft für Informatik in der Landtechnik und das Institut für Naturstofftechnik der TU Dresden unterstützt. Die Veranstaltung findet parallel zum IEEE 5G Summit statt (https://5glab.de/5gsummit/). Dies erlaubt erste Blicke auf die Anwendungsdemonstrationen der nächsten Mobilfunkgeneration und den direkten Kontakt mit den Teilnehmern des Summits während der Abendveranstaltung.