One way to tackle the climate change society is facing today is through the change to renewable energy sources, such as wind power. Today, a trend when it comes to technology is that products are evolving into becoming more cyber-physical systems (CPS) by integrating functions realized with mechanics, control and communication. One challenge for CPS is to find cost-effective and reliable sensor solutions.  The purpose of this project is to lay the foundations for an intelligent CPS with the help of sensors and condition monitoring methods that, with further development, can reduce the downtime of a wind turbine. Thus, the reliability of the wind turbine and the profitability of its investors increase. The aim of the work is to develop an overall concept for a sensor package with analysis methods that enable real-time diagnosis in the gearbox of a wind turbine. This sensor package should be able to monitor the most common problems that arise in the gearbox and it should also be able to be used as a basis for a possible development of a CPS in the future.  The work is based on an information search that enables the creation of a list of requirements. This then forms the basis for concept generation through the use of a function/means tree and concept evaluation through the use of elimination matrix, weight determination matrix and weighted criteria matrix.  The work concludes that there are four main types of failures that occur in the gearbox and that should be monitored. These are scuffing, micropitting, propagation of cracks and bearing failure. The final concept uses vibration analysis for monitoring of micropitting, crack propagation and bearing failure, oil analysis for monitoring of scuffing and micropitting and temperature measurement for monitoring of scuffing and bearing failure. For vibration analysis, piezoelectric sensors are used, for oil analysis electromagnetic sensors and for temperature measurement resistance thermometers are used.  The work finds that it is appropriate in this day and age to use well-established methods for condition monitoring in the gearbox of wind turbines. / Ett sätt att tackla de klimatförändringar samhället står inför idag är genom omställningen till förnybara energikällor, såsom vindkraft. Idag är en trend när det kommer till teknik att produkter utvecklas till att allt mer bli cyberfysiska system (CPS) genom att de integrerar funktioner som realiseras med mekanik, reglering och kommunikation. En utmaning för CPS är att hitta kostnadseffektiva och tillförlitliga sensorlösningar.  Syftet med detta projekt är att lägga grunden till ett intelligent CPS med hjälp av sensorer och tillståndsövervakningsmetoder som med vidare utveckling ska kunna minska stilleståndstiden hos ett vindkraftverk. Således ökar tillförlitligheten hos vindkraftverket samt räntabiliteten för investerarna av dessa. Arbetets mål är att utveckla ett övergripande koncept för ett sensorpaket med analysmetoder som möjliggör realtidsdiagnos i växellådan hos ett vindkraftverk. Detta sensorpaket ska kunna övervaka de vanligaste problemen som uppstår i växellådan och ska kunna användas som grund för eventuell utveckling av ett CPS i framtiden.  Arbetet grundas i en informationssökning som möjliggör skapandet av en kravspecifikation. Denna ligger sedan till grund för konceptgenerering genom användandet av funktions/medelträd samt konceptutvärdering genom användandet av elimineringsmatris, viktbestämningsmatris samt kriterieviktsmetoden.  I arbetet framkommer att det finns fyra huvudsakliga skador som uppkommer i växellådan och som bör övervakas. Dessa är scuffing, mikropitting, sprickpropagering och lagerhaveri. Det slutgiltiga konceptet använder vibrationsanalys för övervakning av mikropitting, sprickpropagering och lagerhaveri, oljeanalys för övervakning av scuffing och mikropitting samt temperaturmätning för övervakning av scuffing och lagerhaveri. Vid vibrationsanalys används piezoelektriska sensorer, vid oljeanalys elektromagnetiska sensorer och för temperaturmätning resistanstermometrar.  Arbetet konstaterar att det i dagsläget är lämpligt att använda väletablerade metoder för tillståndsövervakning i växellådan hos vindkraftverk.

The term Industry 4.0, sometimes referred to as a buzzword, is today on everyone’s tongue and the benefits undeniably seem to be promising and have potential to revolutionize the manufacturing industry. But what does it really mean? From a high-level business perspective, the concept of Industry 4.0 most often demonstrates operational efficiency and promising business models but studies show that many companies either lack understanding for the concept and how it should be implemented or are dissatisfied with progress of already implemented solutions. Further, there is a perception that it is difficult to implement the concept without interference with the current production system.The purpose of this study is to interpret and outline the main characteristics and key components of the concept Industry 4.0 and further break down and conclude the potential benefits and enablers for a manufacturing company within the heavy automotive industry. In order to succeed, a case study has been performed at a manual final assembly production unit within the heavy automotive industry. Accordingly, the study intends to give a deeper understanding of the concept and specifically how manual assembly within an already existing manual production system will be affected. Thus outline the crucial enablers in order to successfully implement the concept of Industry 4.0 and be prepared to adapt to the future challenges of the industry. The case study, performed through observations and interviews, attacks the issue from two perspectives; current state and desired state. A theoretical framework is then used as a basis for analysis of the result in order to be able to further present the findings and conclusion of the study. Lastly, two proof of concept are performed to exemplify and support the findings. The study shows that succeeding with implementation of Industry 4.0 is not only about the related technology itself. Equally important parts to be considered and understood are the integration into the existing production system and design and purpose of the manual assembly process. Lastly the study shows that creating understanding and commitment in the organization by strategy, leadership, culture and competence is of greatest importance to succeed. / Begreppet Industri 4.0, ibland benämnt som modeord, är idag på allas tungor och fördelarna verkar onekligen lovande och tros ha potential att revolutionera tillverkningsindustrin. Men vad betyder det egentligen? Ur ett affärsperspektiv påvisar begreppet Industri 4.0 oftast ökad operativ effektivitet och lovande affärsmodeller men flera studier visar att många företag antingen saknar förståelse för konceptet och hur det ska implementeras eller är missnöjda med framstegen med redan implementerade lösningar. Vidare finns det en uppfattning att det är svårt att implementera konceptet utan störningar i det nuvarande produktionssystemet. Syftet med denna studie är att tolka och beskriva huvudegenskaperna och nyckelkomponenterna i konceptet Industri 4.0 och ytterligare bryta ner och konkludera de potentiella fördelarna och möjliggörarna för ett tillverkande företag inom den tunga bilindustrin. För att lyckas har en fallstudie utförts vid en manuell slutmonteringsenhet inom den tunga lastbilsindustrin. Studien avser på så sätt att ge en djupare förståelse för konceptet och specifikt hur manuell montering inom ett redan existerande manuellt produktionssystem kommer att påverkas. Alltså att kartlägga viktiga möjliggörare för att framgångsrikt kunna implementera konceptet Industri 4.0 och på så sätt vara beredd att ta sig an industrins framtida utmaningar. Fallstudien, utförd genom observationer och intervjuer, angriper frågan från två perspektiv; nuläge och önskat läge. Ett teoretiskt ramverk används sedan som underlag för analys av resultatet för att vidare kunna presentera rön och slutsats från studien. Slutligen utförs två experiment för att exemplifiera och stödja resultatet. Studien visar att en framgångsrik implementering av Industri 4.0 troligtvis inte bara handlar om den relaterade tekniken i sig. Lika viktiga delar som ska beaktas och förstås är integrationen i det befintliga produktionssystemet och utformningen och syftet med den manuella monteringsprocessen. Slutligen visar studien att det är av största vikt att skapa förståelse och engagemang i organisationen genom strategi, ledarskap, kultur och kompetens.