Spelling suggestions: "subject:"densimulering"" "subject:"3dsimulering""
561 |
Development of an electric driveline model for multiscale road-cargo simulations / Utveckling av en elektrisk drivlinemodell för simuleringar av godstransporter på vägWu, Runzhe January 2022 (has links)
Currently, the road cargo system with low or zero CO2 emission is under rapid development. Heavy-duty trucks with electrified driveline systems will be the workhorse of future freight. But developing such a brand new and very complex system and adapting it to various application scenarios, such as long-haul freight, city distribution or construction loading, is still a big problem, because there is no previous experience to refer to. There is no standard development procedure or constraint framework for uncertainty either. Simulation on a massive scale with thousands of truck agents will be of great use for developing such a road-cargo system. System engineering will be the guiding methodology for this thesis project about developing a high-performance and multi-adaptive electrified driveline system. Referring to the classical V-shape development methodology, the complex concept will be divided into different levels of subsystems, from the large application scenarios to traffic simulation, driveline system simulation, electric motor and controller blocks development, and the system integration, performance verification and output of the results. The massive scale of traffic simulation will be implemented in AnyLogic, which does not contain any accurate agent model with vehicle dynamic motion during simulation. Thus, a precise vehicle agent model needs to be developed and embedded into AnyLogic’s simulation scenario, so as to make the simulation very close to reality, and to be able to evaluate vehicle concepts as well. The driveline system will be developed in Matlab/Simulink while the information communication between them will be realised in the form of computational calculation functions through the C language program. The development of the driveline model is also progressive. First, an equation-based full glider model was constructed. It simulates the scenario of a heavy-loaded truck driving on a steep slope (30% grade), decelerating from the initial 70 km/h to 0 km/h and then remaining stationary. The second model added the functionality of velocity input and output, enabling information exchange with AnyLogic. It will judge the real-time speed and the desired speed to decide whether to accelerate or decelerate and it uses the “Bang-Bang” control method of the electric motor. But this control mode results in a massive and frequent change in the electric motor output power, leading to extremely high energy consumption and in real life significantly shortened motor lifetime. So a powerful PI controller was introduced to the third Simulink model. The PI controller is embedded in the electric motor and it will replace the “Bang-Bang” control method. The “PID” control method provides a more stable power output so that the truck’s real-time speed can approach the target speed more smoothly. This control system can adapt to a variety of speed inputs and it can decide whether to output full power or partial power, depending on the speed difference. The third version of the Simulink model with PI controller has been verified as an acceptable model through various inputs of different speeds, and it will be converted into a C language program to be embedded in AnyLogic for massive traffic simulation. / Utveckling av godstrafiksystem på väg med låga eller noll CO2-utsläpp är under snabb utveckling. Tunga lastbilar med elektrifierade drivlinesystem kommer förmodligen att vara dominerande i framtiden för vägfrakt. Att utveckla ett helt nytt system med hög teknisk komplexitet och anpassning till olika tillämpningsscenarier, som fjärrtransport, distribution eller bygg och anläggning, är en stor utmaning på grund av kritiska begränsningar i exempelvis erfarenhet. Det finns heller ingen etablerad utvecklingsmetodik baserad på tidigare erfarenhet eller ramverk för att hantera osäkerheter. Simuleringar med tusentals lastbilsagenter kan vara till stor nytta och stöd för att utveckla lastbilssystem. Systemteknik kommer att vara den vägledande metodiken för detta examensarbete för att utveckla ett avancerat och multiadaptivt elektrifierat drivlinesystem. Med hjälp av den klassiska "V"-utvecklingsmetodiken kommer drivlinemodellen delas in i olika nivåer av delsystem utifrån de tidigare nämnda olika tillämpnings-scenarierna för trafiksimulering för att sedan utföra simulering av komplett drivlinesystem, utveckling av elmotor och reglersystem till systemintegration, prestandaverifiering och analys av resultat. Trafiksimulering är tänkt att implementeras i AnyLogic, som inte innehåller någon modell baserad på fordonsdynamik där drivlineegenskaper beaktas. Därför måste en specifk fordonsdynamikmodell utvecklas för fordonsagenten och bäddas in i AnyLogics simuleringsscenario för att göra simuleringen närmre verkligheten. Drivlinesystemet har utvecklats i Matlab/Simulink för att sedan realiseras i form av beräkningsfunktioner i C. Utvecklingen av drivlinemodellen görs iterativt. Först konstruerades en ekvationsbaserad full s.k. glidermodell. Den simulerar scenariot för en tung lastad lastbil som kör i en brant sluttning (30\% lutning), bromsar in från de ursprungliga 70 km/h till 0 km/h och förblir stillastående. I den andra modellen lades till gränssnitt för agentens begynnelsevärden och tillstånd vid tidsstegets slut, vilket möjliggjorde informationsutbyte med AnyLogic. Modellen analyserar realtidshastigheten och den önskade hastigheten för att sedan avgöra om agenten ska accelerera eller bromsa. Den använder "Bang-Bang"-reglermetoden för elmotorn. Men denna reglermetod resulterar i en frekvent och stor förändring av elmotorns uteffekt, vilket leder till hög energiförbrukning och i verkligheten avsevärt förkortad motorlivslängd. Därför introducerades en PI-regulator i den tredje Simulink-modellen. PI-regulatorn är inbäddad i elmotorn och ersätter "Bang-Bang"-reglermetoden. "PID"-regulatorn ger mer stabil effekt, så att lastbilens realtidshastighet mjukare kan närma sig målhastigheten. Detta reglersystem kan anpassas till en mängd olika begynnelsehastigheter och kan bestämma om full eller deleffekt ska matas ut beroende på skillnaden mellan realtidshastighet och målhastighet. Den tredje versionen av Simulink-modellen med PI-regulator har verifierats som en acceptabel modell genom olika begynnelsehastigheter och konverterats till ett C-program för att bäddas in i AnyLogic för trafiksimulering.
|
562 |
Post-Flight Analysis of Fuel Consumption / Efter-flygningsanalys av bränsleförbrukningBettar, Michael January 2022 (has links)
The impact of air travel on the climate, along with its increasing share in CO2 emissions haveraised the demand for sustainable air travel solutions. The current aircraft technologies haveseen significant improvement throughout the years. Although, the rate at which new aircrafttechnologies are developed can not keep up with the increased demand for air travel. Hence, adifferent approach to reduce the aviation’s impact on climate can be achieved by optimizing thevertical flight path in order to reduce the fuel consumption, i.e. using dynamic programming.Upon departure, an optimization of the vertical flight path is initiated and an optimal flight planis suggested to the flight crew. The fuel saving produced by the optimal flight plan is a potential saving that can only be fullyachieved if the flight crew chose to fly according to the optimized flight path. However, restrictionsfrom the Air Traffic Control, as well as the flight crew’s willingness to follow theoptimized flight path can affect the achieved saving. Hence, a tool is developed in order tocompute trip fuel consumption from post-flight data obtained from the Automatic DependentSurveillance-Broadcast (ADS-B) surveillance technology. A method to identify the start andend positions of cruise segments is successfully implemented. Two methods of calculating thefuel are implemented and compared. The first method is based on simulating the actual flight,which uses the same performance model as for the simulation of the operational flight plantrip and optimized trip. The second method is based on utilizing the ADS-B data to obtain theaircraft speed which in return can be used as a parameter to obtain the fuel flow of the aircraft,hence the trip is not simulated. The results reveals that the simulation method produces flighttrajectories that are comparable to the operational and optimized flight plans since they use thesame model structure. However, using ADS-B data to obtain fuel consumption represents theactual flight trajectory more accurately. Furthermore, an optimization algorithm based on the on-board Flight Management Computeris implemented. According to the results, the FMC optimization offers a sufficient optimizationof the cruise phase, when compared to the OFP trip, however performs worse than the dynamicprogramming, which provides a global optimal solution / Flygresornas inverkan på klimatet, tillsammans med dess ökande andel av CO2-utsläppen, harökat kraven på hållbara flygplanslösningar. Den nuvarande flygplansteknologin har genomgåttbetydande förbättringar genom åren. Men takten för vilken ny flygplansteknik utvecklas kaninte hålla jämna steg med den ökade efterfrågan på flygresor. Däremot kan ett annat tillvägagångssättför att minska flygets påverkan på klimatet uppnås genom att optimera den vertikalaflygvägen för att minska bränsleförbrukningen, d.v.s. med hjälp av högupplösta väderdata. Vidavgång initieras en dynamisk programmering där optimering av den vertikala flygbanan och enoptimal färdplan föreslås för flygbesättningen. Bränslebesparingen som den optimala färdplanen ger är en besparingspotential som endast kanuppnås fullt ut om flygbesättningen väljer att flyga enligt den. Restriktioner från flygledningen,samt flygbesättningens vilja att följa den optimerade färdplanen kan dock påverka denuppnådda besparingen. Därav utvecklas ett verktyg för att beräkna färdens bränsleförbrukningfrån post-flight data erhållna från Automatic Dependent Surveillance-Broadcast (ADS-B) övervakningsteknologi.En metod för att identifiera start- och slutpositionerna för kryssningssegmentimplementeras framgångsrikt. Två metoder för att beräkna bränslet implementeras ochjämförs. Den första metoden baseras på att simulera den faktiska flygningen. Denna metodanvänder samma prestandamodell som för simuleringen av den operativa färdplanens resa ochden optimerade resan. Den andra metoden baseras på att använda ADS-B-data för att erhållaflygplanets hastighet, som i sin tur kan användas som en parameter för att få fram flygplanetsbränsleflöde vid en tidpunkt. Resultaten visar att simuleringsmetoden ger flygbanor somär rättvist jämförbara med de operativa och optimerade flygplanerna, då de använder sammamodell. Men att använda ADS-B-data för att få bränsleförbrukning representerar den faktiskaflygbanan mer exakt. Dessutom implementeras en optimeringsalgoritm baserad på den inbyggda Flight ManagementComputer. Enligt resultaten erhåller FMC-optimeringen en tillfredsställande optimering avkryssningsfasen, jämfört med OFP-resan, men presterar sämre än den dynamiska programmeringen,vilket alltid ger en global optimal lösning.
|
563 |
OPTIMIZATION OF INVENTORY LEVELS FOR LOGISTICS CENTER DIMENSIONING: A simulation-based approach for the determination of safety stock levels and storage dimensions / OPTIMERING AV LAGERNIVÅER VID DIMENSIONERING AV LOGISTIKCENTER: En simuleringsbaserad metod för bestämning av säkerhetslagernivåer och lagerdimensioneringHolmner Härgestam, Olivia, Wallström, Julia January 2024 (has links)
Volvo GTO in Umeå is the largest production unit for cabs of Volvo’s heavy trucks. Currently, the company has three external storage facilities around the Umeå region used for storage of steel coils, pressing tools, and production material. A project regarding the construction of a new logistics center has been initiated, with the aim of combining the current storage facilities into one. This in order to make the logistics flows more efficient, while decreasing costs and emissions. The creation of a new logistics center served as a starting point for this thesis. Emphasis has been placed on determination of optimal inventory levels of steel coils, which is the main component in their production of cabs. The primary aim was to minimize costs while ensuring a sufficient stock available for all coils. To accomplish this, both an optimization model and a simulation model have been developed in order to ascertain optimal order quantities and appropriate safety stock levels based on required service levels. These quantities and safety stocks have later been used to determine the size of the storage area in the logistics center. A significant aspect of this project involved the generation of input data corresponding to demand. Leveraging the resampling technique multivariate moving block bootstrapping on historical demand data from last year has enabled the creation of realistic demand scenarios. The conclusions drawn from the study is that the optimal inventory levels are strongly dependent on anticipated future demand, as evidenced by the different scenarios. Important to state is that the calculations made are based solely on demand variability and not on other crucial factors, such as lead time variability. Future investigations of optimal inventory levels should incorporate additional parameters to obtain a more comprehensive understanding for the management of the inventory system. / Volvo GTO i Umeå är den största produktionsenheten för Volvos hyttproduktion till tunga lastbilar. I dagsläget har Volvo GTO tre externa lagerlokaler i Umeåområdet, som används till lagring av stålcoils, pressverktyg och produktionsmaterial. Ett projekt gällande ett nytt logistikcenter har initierats, som syftar till att slå samman nuvarande lagerlokaler till en. Detta för att skapa mer effektiva logistikflöden, samtidigt som kostnader och utsläpp minskar. Skapandet av ett nytt logistikcenter utgör utgångspunkten för detta projekt. Tyngdpunktenhar legat på att fastställa optimala lagernivåer för stålcoils, vilka utgör huvudkomponenten i Volvos hyttproduktion. Den primära målsättningen var att minimera kostnader och samtidigt säkerställa att tillräckligt med lager finns tillgängligt för samtliga stålcoils. För att uppnå detta skapades både en optimeringsmodell och en simuleringsmodell för att fastställa optimala orderkvantiteter och lämpliga säkerhetslagernivåer, baserat på nödvändiga servicenivåer. Dessa orderkvantiteter och säkerhetslagernivåer användes senare vid bestämning av storleken på lagerytan i logistikcentret. En betydande del av detta arbete utgjordes av generering av indata motsvarande efterfrågan. Nyttjande av återsamplingsmetoden multivariate moving block bootstrapping gjord på historisk data över efterfrågan år 2023 har möjliggjort skapandet av realistiska efterfrågescenarier. Slutsatser som dras från studien är att de optimala lagernivåerna är strikt beroende av den förväntade framtida efterfrågan, vilket visas i de olika scenarierna. Viktigt att poängtera är att beräkningarna gjorda enbart är baserade på variation i efterfrågan och inte på andra avgörande faktorer, såsom variationer i ledtider. Framtida utredningar av optimala lagernivåer bör inkludera ytterligare parametrar för att erhålla en mer övergripande och rättvis förståelse för hanteringen av lagersystemet.
|
564 |
Simulating and Testing the Polarimetric Response of the X-ray Polarimetry Telescope XL-Calibur / Simulering och Testning av Polarimetriegenskaperna hos Röntgenpolarimetriteleskopet XL-Caliburaf Malmborg, Filip January 2022 (has links)
X-ray polarimetry, the study of the polarisation of X-ray light, is a powerful and rapidly developing tool for astrophysics, which promises to help answer outstanding questions about the physics of extreme objects such as pulsars, X-ray binaries and active galactic nuclei. The balloon-borne telescope XL-Calibur will be the first instrument to study the polarisation of hard X-rays (with energies between 10 and 100 keV) in detail, correlating with the soft X-ray observations of IXPE to provide further tests of polarisation-dependent x-ray emission models in extreme objects. The working principles of XL-Calibur are described, together with the necessary steps to measure the polarisation of X-rays. In these steps, Geant4 simulations of the telescope play a vital role, and the simulations are thus described in detail, together with the experiments done to validate the simulations. These experiments were performed at Esrange, Sweden during the XL-Calibur flight campaign in May of 2022, and the experimental setup and design of the validation experiments are described, as well as the specific simulations performed to replicate the experiment. The simulations show very good agreement with validation experiments, achieving a simulated modulation factor (a measure of the polarimetric response intrinsic to the detector) of 41.88% ± 0.17%, within one standard deviation of the measured 41.95% ± 0.18%. The optical effects of the XL-Calibur X-ray mirror is also simulated to good agreement with experimental results, necessary for simulating flight observations. Thus, the simulations can be used to simulate XL-Calibur for polarisation measurements and analysis. Furthermore, the effect on polarisation parameters of the mirror focal spot being offset is investigated. It is shown that it affects the modulation factor and thus the measured polarisation parameters, increasing the importance of using simulations to replicate and compensate for these effects during a data-taking flight with XL-Calibur. / Röntgenpolarimetri, att undersöka polariseringen hos röntgenljus, är ett kraftfullt redskap inom astrofysiken som är under snabb utveckling. Förhoppningen är att tekniken ska hjälpa till att lösa obesvarade frågor inom fysiken som beskriver extrema objekt såsom pulsarer, röntgenbinärer och aktiva galaxkärnor. Det ballongburna teleskopet XL-Calibur kommer att vara det första instrumentet som studerar polariseringen av hårda röntgenstrålar (med energi mellan 10 och 100 keV) i detalj, och genom att korrelera med IXPEs observationer i mjuka röntgenstrålar kommer polarisationsberoende modeller för bildandet av röntgenstrålar runt extrema objekt att testas. En beskrivning av hur XL-Calibur fungerar ges, tillsammans med de nödvändiga stegen för att mäta polariseringen hos röntgenljus. I dessa steg är simulering av teleskopet i Geant4 en vital del, och simuleringen beskrivs därav ingående tillsammans med experimenten som gjordes för att validera simuleringen. Dessa experiment utfördes på Esrange, Sverige i maj 2022, före XL-Caliburs första flygning. Experimentuppställningen och utformningen av dessa valideringsexperiment beskrivs tillsammans med de specifika simuleringar som gjordes med mål att replikera experimenten. Simuleringarna visar mycket god överensstämmelse med experimenten, med en modulationsfaktor (ett instrumentspecifikt mått av polarisationsgraden) på 41.88% ± 0.17%, inom en standardavvikelse från experimentens 41.95% ± 0.18%. Även de optiska effekterna från XL-Caliburs röntgenspegel simuleras och visar god överensstämmelse med mätningar, vilket är nödvändigt för att kunna simulera data tagen under en flygning. Därmed kan simuleringarna användas för att göra polarisationsmätningar och -analys. Slutligen görs en undersökning av effekten på polarisationsparametrarna av förskjutning av röntgenspegelns fokus. Denna visar att modulationsfaktorn och därmed polarisationsparametrarna ändras på ett betydande vis, vilket ökar vikten av att använda simuleringar för att reproducera och kompensera för dessa effekter under en datainsamlingsflygning med XL-Calibur.
|
565 |
Accelerated LiDAR and RADAR sensor simulation for autonomous vehicles in mining environmentsLarsson, Herman January 2024 (has links)
Background. Digital simulations of physical scenarios are becoming increasingly feasible and driverless vehicles are playing an ever growing part in contemporary mining operations and have the potential to increase productivity and worker safety. Such vehicles require sensors to detect their environments, two of the most common types being LiDAR and RADAR sensors. LiDAR sensors are sensitive to atmospheric sensory pollutants whereas RADAR sensors typically are not, but more susceptible to echoes. As such, digital simulations of such sensors seem a viable alternative to reduce costs and risks in testing new hardware. Objectives. This thesis aims to adapt existing models for CPU simulated LiDAR and RADAR sensors to the GPU as well as to further develop their functionality. These models will then be evaluated against one another according to their performance and scalability. Methods. The stated goals are achieved through the method of literary research, implementation, experimentation, and gathering of data. This data will then be structured, analyzed, and discussed to reach conclusions about the developed software models. Results. The results show that GPU accelerated sensor models have a high overhead cost compared to CPU implementation which hampers performance for low intensity simulations. GPU implementations do however scale more efficiently in many scenarios and achieved speedups of up to 650 times when executed on DXR shaders with heavy workloads than equivalent tests on the CPU. Likewise, low workloads appear unfit for GPU accelerations as the overhead cost of streaming data and instructions between the CPU and GPU can take over twice as long as merely executing the same instructions on the CPU. Conclusions. In conclusion, GPU accelerated ray tracing sensor simulations can be highly efficient compared to CPU implementations when tracing large numbers of rays or simulating many concurrent sensors, but may result in increased execution time if the workload is not high enough to justify the additional overhead cost of CPU-to-GPU communication. / Bakgrund. Digitala simuleringar av fysikaliska fenomen blir mer och mer görbara och självgående fordon spelar en allt större roll i dagens gruvoperationer. Dessa fordon har möjligheten att öka produktiviteten för företaget och säkerheten för arbetarna. Sådana fordon behöver sensorer för att finna sig i sin omgivning och LiDAR- och RADAR-sensorer är två av de vanligaste alternativen. LiDAR-sensorer är känsliga för luftburna störningsmoment medan RADAR-sensorer är jämförelsevis opåverkade men känsliga mot ekon. Med detta i åtanke verkar digitala simuleringar av sådana sensorer vara ett lovande alternativ för att sänka kostnader och risker med att testa ny hårdvara. Syfte. Syftet med arbetet är att översätta befintliga CPU modeller för att simulera LiDAR- och RADAR-sensorer till GPU-programvara såväl som att vidareutveckla deras funktionalitet. Dessa modeller kommer sedan att bli utvärderade gentemot varandra vad gäller deras prestanda och skalbarhet. Metod. De givna målen kommer att uppfyllas via litterära studier, implementation, experimentering och datainsamling. Denna data kommer sedan att bli omstrukturerad, analyserad, diskuteras, och få slutsatser dragna kring sig gällande den mjukvara som utvecklats och framförts. Resultat. Resultaten visar att GPU-accelererade sensormodeller har en hög overheadkostnad jämfört med CPU implementationerna, vilket sänker deras relativa prestanda i lågintensitetssimuleringar. GPU-implementationerna har dock högre skalbarhet i många situationer och kan uppnå resultat upp till 650 gånger snabbare än originalkoden när de istället utförs via DXR-shaders med hög arbetsbörda. Likaså är framstår låg arbetsbörda som opassande scenarion för GPU accelererad mjukvara då exekveringstiden på CPUn kan komma att bli snabbare än overheadkostnaden av att strömma datan och instruktionerna till GPUn. Slutsatser. GPU accelererad raytracing med stora antal strålar eller sensorer som exekveras samtidigt ger upphov till mycket tidseffektiva simuleringar men kan leda till ökad total exekveringstid om arbetsbördan inte blir tillräckligt hög för att rättfärdiga overheadkostnaden av GPU-till-CPU kommunikation.
|
566 |
Simulation of circular material flows at the construction site / Simulering av cirkulära materialflöden på byggarbetsplatsenLundin, Julia January 2024 (has links)
The construction industry is the second largest producer of waste in Sweden, generating 14.2 million tons in 2020. The traditional linear economy in the construction industry contributes to significant waste generation and resource inefficiency. Effective material and waste management are critical to reducing this waste and meeting increased sustainability requirements from international and national organizations. Therefore, aims this study, as part of the larger project BÖRjA, to investigate and evaluate various strategies for waste management at construction sites through simulation models. The BÖRjA project, funded by Vinnova, aims to promote circular material flows and improve resource efficiency and transport efficiency in the construction industry. This study focuses on simulating waste flows at a construction site to evaluate and improve waste management strategies. By developing multiple simulation models, the study aims to assess the effect of different waste management methods on overall site efficiency, specifically by examining the use of elevators for waste transport, space utilization, fill levels, and container pickups. To address the aim, two research questions have been posed: How do different strategies for container and waste management impact workflow at the construction site? How does the pickup frequency of trucks affect the efficiency of waste management? The method used in the study is discrete event simulation, where a simplified construction site has been modeled. The model enables experimentation without disrupting actual site operations, offering a cost-effective and efficient way to gather insights. The model is based on one of NCC's construction projects, named Silverskatten, which includes two apartment buildings with a total of 77 units. Data for the models have been collected through observation, interviews, and collaborations with NCC and Ragn-Sells. The strategies tested in the simulation environment include a baseline scenario, representing the most common method based on interviews and observations, where bins are emptied when assumed to be full and containers are picked up by waste handlers based on demand. From the baseline scenario, two different strategies have been tested where a single resource is responsible for waste management. The final strategy tested includes scheduled waste pickups instead of pickups based on demand. A fill requirement has also been applied in the different strategies, specifying at what fill level bins and containers are allowed to be emptied. The results of the study showed that the use of elevators for waste transport indicated that at a fill requirement of 30%, the total elevator usage time was significantly higher compared to the baseline scenario and scenarios with 50 or 70% fill requirements. When dedicated workers were used, it affected the total elevator usage time for the following fill requirements of 30, 50, and 70% by +68, +14, and -10%, respectively. The study found that scheduling waste pickups can reduce the total number of pickups required. A fill requirement of 50% with scheduled pickups on Fridays resulted in the fewest pickups over 140 weeks, demonstrating the effectiveness of strategic scheduling. The total work time required for dedicated workers handling waste varied significantly with the fill level and elevator speed. At a fill requirement of 30% and an elevator speed of 15 m/min, the total work time was approximately 309.9 hours over 140 weeks, while at a fill requirement of 70% and an elevator speed of 25 m/min, it decreased to approximately 158.3 hours. Implementing dedicated workers for waste management reduced the maximum number of bins on each floor, freeing up valuable space at construction sites. / Byggindustrin är den näst största producenten av avfall i Sverige, med 14,2 miljoner ton genererat under 2020. Den traditionella linjära ekonomin i byggindustrin bidrar till betydande avfallsmängder och resursslöseri. Effektiv material- och avfallshantering är kritisk för att minska detta slöseri och uppfylla ökade hållbarhetskrav från internationella och nationella organ. Därför syftar denna studie, som är en del av det större projektet BÖRjA till att undersöka och utvärdera olika strategier för avfallshantering på byggarbetsplatser genom simuleringsmodeller. Projektet BÖRjA, finansierat av Vinnova, strävar efter att främja cirkulära materialflöden och förbättra resurseffektiviteten och transporteffektiviteten i byggindustrin. Denna studie fokuserar på att simulera avfallsflöden på en byggarbetsplats för att utvärdera och förbättra avfallshanteringsstrategier. Genom att utveckla flera simuleringsmodeller syftar studien till att bedöma effekten av olika avfallshanteringsmetoder på den övergripande arbetsplatseffektiviteten, specifikt genom att undersöka användningen av hissar för avfallstransport, utrymmesanvändning och fyllnadsgrader samt upphämtningar av lastbärare. För att besvara syftet har två frågeställningar använts: Hur påverkar olika strategier för hantering av lastbärare och avfall arbetsflödet på byggarbetsplatsen? Hur påverkar upphämtningsfrekvensen för lastbilar avfallshanteringens effektivitet? Metoden som använts i studien är diskret händelsestyrd simulering där en förenklad byggarbetsplats modellerats. Modellen möjliggör experiment utan att störa faktiska arbetsplatsoperationer, vilket erbjuder ett kostnadseffektivt och effektivt sätt att samla insikter. Modellen bygger på ett av NCCs byggprojekt, kallat Silverskatten, vilket inkluderar två lägenhetshus med totalt 77 lägenheter. Data för modellerna har samlats in via observation, intervjuer och samarbeten med NCC och Ragn-Sells. De strategier som testats i simuleringsmiljön innefattar ett grundscenario, vilket ska representera den vanligaste metoden utifrån intervjuer och observationer, där kärl töms när de antas vara fulla och lastbärare upphämtas av avfallshanterare utifrån behov. Utifrån grundscenariot har sedan två olika strategier testats där en ensam resurs ansvarar över avfallshanteringen. Den sista strategin som testats innefattar schemalagd upphämtning av avfall istället för upphämtning utifrån behov. Ett fyllnadskrav har även applicerats i de olika strategierna där fyllnadskravet specificerar vid vilken fyllnadsgrad som kärl och lastbärare får tömmas. Resultatet av studien visade att användningen av hissar för avfallstransport visade att vid ett fyllnadskrav på 30% var den totala hissanvändningstiden avsevärt högre jämfört med grundscenariot och scenarier med 50 eller 70% som fyllnadskrav. När dedikerad arbetare användes påverkade det hissens totala användningstid för följande fyllnadskrav 30, 50 och 70% med +68, +14 och -10%. Studien fann att schemaläggning av avfallshämtningar kan minska det totala antalet hämtningar som krävs. Ett fyllnadskrav på 50% med schemalagda upphämtningar på fredagar resulterade i det minsta antalet hämtningar över 140 veckor, vilket visar effektiviteten av strategisk schemaläggning. Den totala arbetstiden som krävdes för dedikerade arbetare som hanterar avfall varierade avsevärt med fyllnadsgraden och hissen hastighet. Vid ett fyllnadskrav på 30% och en hisshastighet på 15 m/min var den totala arbetstiden cirka 309,9 timmar över 140 veckor, medan vid en fyllnadskrav på 70% och en hisshastighet på 25 m/min minskade den till cirka 158,3 timmar. Implementering av dedikerad arbetare för avfallshantering minskade det maximala antalet kärl på varje våning, vilket frigjorde värdefullt utrymme på byggarbetsplatser.
|
567 |
Numerical Simulation of CO2 Injection in Peridotite for Geological Storage / Numerisk simulering av CO2-injektion i peridotit för geologisk lagringMatsumoto, Mirai January 2024 (has links)
The problem of global warming is becoming more and more serious, and carbon dioxide is one of the main causes of climate problems. Therefore, in order to re-duce CO2 emissions, the use of mineralization to store CO2 has become one of the potential methods. In addition, due to the high mineralization rate of peridotite, it will become the research object of this study. This study uses COMSOL Multiphysics to simulate the changing characteristics of carbon dioxide after injection into peridotite. Sensitivity analysis is performed by changing the porosity of the rock and the rate of CO2 injection to further understand the impact on CO2. The results show that at a lower injection rate, the pressure distribution is relatively uniform, the CO2 concentration range is also small, and the saturation increases slowly. On the other hand, when the porosity decreases, the pressure will increase significantly, the diffusion range of CO2 will be relatively expanded, and the saturation will increase. In addition, no matter which factor, it will tend to decrease with the increase of distance and time, and eventually stabilize. Therefore, in order to avoid the possibility of formation rupture and potential leakage of CO2, it is necessary to combine these influencing factors to seek a stable and effective CO2 storage solution. / Problemet med den globala uppvärmningen blir mer och mer allvarligt och kol-dioxid är en av huvudorsakerna till klimatproblemen. Därför, för att minska CO2 utsläppen, har användningen av mineralisering för att lagra CO2 blivit en av de möjliga metoderna. Dessutom, på grund av den höga mineraliseringshastigheten för peridotit, kommer det att bli forskningsobjektet för denna studie. Denna studie använder COMSOL Multiphysics för att simulera de förändrade egenskaperna hos koldioxid efter injektion i peridotit. Känslighetsanalys utförs genom att ändra bergartens porositet och hastigheten för CO2 injektion för att ytterligare förstå påverkan på CO2. Resultaten visar att vid en lägre injektionshastighet är tryckfördelningen relativt jämn, koncentrationsområdet CO2 är också litet och mättnaden ökar långsamt. Å andra sidan, när porositeten minskar, kommer trycket att öka av-sevärt, diffusionsområdet för CO2 kommer att vara relativt expanderat, och mättnaden kommer att öka. Dessutom, oavsett vilken faktor, kommer den att tendera att minska med ökningen av avstånd och tid, och så småningom stabiliseras. Därför, för att undvika risken för formationsbrott och potentiellt läckage av CO2, är det nödvändigt att kombinera dessa påverkande faktorer för att söka en stabil och effektiv CO2 förvaringslösning.
|
568 |
Från 2D till 3D för en bättre framtid : En studie om de hållbarhetsvinster implementeringen av 3D-simulering kan bidra med till produktutvecklingsfasen i modeindustrin på den svenska marknaden / From 2D to 3D for a better future : A study on the sustainability benefits the implementation of 3D simulation can contribute to the product development phase in the fashion industry on the Swedish marketGottberg, Siri, Garali, Mathilda January 2024 (has links)
Dagens modeindustri behöver förändras drastiskt eftersom den är ansvarig för skadliga utsläpp. För att förbättra modeindustrin är hållbara förändringar nödvändiga. Denna studie undersöker övergången från 2D- till 3D-design inom modeindustrin och dess inverkan på ekonomisk och ekologisk hållbarhet. Genom kvalitativa intervjuer med relevanta respondenter från svenska modeföretag analyserar studien fördelar och utmaningar kopplade till hållbarhet av 3D-design i produktutvecklingsprocessen. Resultatet visar att både ledtider och materialanvändning kan gynnas av implementeringen av 3D-teknik. Dessutom förbättrar förmågan att visualisera och testa design digitalt produktkvaliteten och minskar behovet av dyra och tidskrävande fysiska prototyper. I diskussionen ställer författarna frågor om fenomenet greenwashing och om de påstådda hållbarhetsvinsterna verkligen är vad de framställs för att vara. Det väcks också frågor om de ekologiska och ekonomiska fördelarna motsvarar förväntningarna, och om den ökade försäljningen verkligen är en indikation på hållbarhet. / Today's fashion industry needs to drastically change as it is responsible for harmful pollutants. To improve the fashion industry, sustainable changes are necessary. This study examines the transition from 2D to 3D design in the fashion industry and its impact on economic and ecological sustainability. Through qualitative interviews with relevant respondents from Swedish fashion companies, the study analyzes the benefits and challenges linked with sustainability of 3D design in the product development process. The result demonstrates that both lead times and material consumption can benefit with the implementation of 3D technology. Moreover, the ability to visualize and test designs digitally enhances product quality and reduces the need for costly and time consuming physical prototypes. In the discussion, the authors raise questions about the phenomenon of greenwashing and whether the claimed sustainability gains are really what they are made out to be. There are questions about whether the ecological and economic benefits meet expectations, and whether the increased sales are really an indication of sustainability.
|
569 |
Optimization of Transportation Methods for Centralized Manufacturing Operations through Simulation : A Case Study of Xylem Manufacturing FacilitiesMijel, Aghiad, Abasi, Omar January 2024 (has links)
Context. The efficiency of manufacturing operations depends on thechoice of transportation methods within facilities. This thesis exploresthe optimal transportation strategies for centralized manufacturingoperations at Xylem’s facilities, focusing on the transition from individual painting and packaging processes to a centralized approach. Objectives. This study aims to develop a simulation model designedto investigate the optimal transportation method to a central paintingfacility. The model addresses several aspects that are crucial for anindustrial company when deciding whether centralization is feasibleand determining the best transportation method. Methods. Utilizing a combination of simulation models and decisionmaking matrices, this research analyses the performance and efficiencyof each transportation method under current and projected productionscenarios. The simulation assesses each method’s capability to handledifferent product scales efficiently while the decision matrix evaluatesbroader operational factors. Results. The study found that production variation could be optimized by different transportation methods. The results showed thatconveyor is particularly effective for small range pumps, ensuring continuous flow, which is facilitated by the lighter weights and shorterdistance between facilities. Forklifts are found to be optimal for midrange pumps, attributed to their flexibility and substantial capacity. For the third and fourth types of products, smart products and mixers, the Blue Train is identified as the most effective method, owing toits ability to support significant load capacities and due to the longerdistances between facilities. Conclusions. The study concludes that each transportation methodhas distinct advantages, tailored to the scale and specific requirementsof the products being handled. By integrating simulation models anddecision making matrices, this research provides a comprehensive approach to select the most appropriate transportation methods, therebyenhancing operational efficiency at the facilities. / Kontext. Effektiviteten i tillverkningsverksamheter beror på valet av transportmetoder inom anläggningar. Denna avhandling utforskar de optimalatransportstrategierna för centraliserade tillverkningsoperationer vid Xylemsanläggningar, med fokus på övergången från individuella målnings- och förpackningsprocesser till ett centraliserat tillvägagångssätt. Syfte. Denna studie syftar till att utveckla en simuleringsmodell avsedd attundersöka den optimala transportmetoden till en central målningsanläggning. Modellen tar upp flera aspekter som är avgörande för ett industriföretagnär det gäller att avgöra om centralisering är genomförbar och att bestämmaden bästa transportmetoden. Metoder. Genom att använda en kombination av simuleringsmodeller ochbeslutsfattandematriser analyserar denna forskning prestanda och effektivitetför varje transportmetod under nuvarande och projicerade produktionscenarier. Simuleringen bedömer varje metods förmåga att effektivt hantera olikaproduktskalor medan beslutsmatrisen utvärderar bredare operationella faktorer. Resultat. Studien fann att produktionsvariationen kunde optimeras medhjälp av olika transportmetoder. Resultaten visade att överliggande conveyorär särskilt effektiva för small rang pumpar, vilket säkerställer ett kontinuerligtflöde, vilket underlättas av de lägre vikterna och kortare avstånden mellananläggningarna. Gaffeltruckar visar sig vara optimala för pumpar i mid range,tack vare deras flexibilitet och avsevärda kapacitet. För den tredje och fjärdetypen av produkter, smarta produkter och mixers, identifieras Blå Tåg somden mest effektiva metoden, på grund av dess förmåga att stödja betydandelastkapaciteter och på grund av de längre avstånden mellan anläggningarna. Slutsatser. Studien drar slutsatsen att varje transportmetod har distinktafördelar, anpassade till skalan och de specifika kraven för de produkter somhanteras. Genom att integrera simuleringsmodeller och beslutsfattandematriser tillhandahåller denna forskning ett omfattande tillvägagångssätt föratt välja de mest lämpliga transportmetoderna, därigenom ökas operationelleffektivitet vid anläggningen.
|
570 |
Optimering av lagerprocesser i läkemedelsindustrin med diskret event simulering och prognostisering / Optimization of warehouse processes in the pharmaceutical industry with discrete event simulation and forecastingHartz, Alexander, Markroth, Arvid January 2024 (has links)
Denna studie undersöker hur utgående logistik inom läkemedelsindustrin kan förbättras med hjälp av diskret event simulering (DES) och prognostisering. Komplexa logistiksystem och stora variationer kännetecknar outbound-logistik inom denna bransch, vilket leder till utmaningar som kapitalbindning, kapacitetsbegränsningar och begränsad lageryta. Simuleringar användes för att identifiera flaskhalsar och utvärdera förbättringsförslag. Att kombinera DES med prognostisering möjliggjorde analys av framtida utgående volymer. En simuleringsmodell utvecklades för att representera logistiksystemet, med hänsyn till faktorer som tillgängliga resurser och ledtider. Studien visade att det nuvarande systemet inte kunde hantera den prognostiserade ökningen av efterfrågan på den europeiska marknaden utan modifieringar. Modellen verifierades och validerades med hjälp av verklig data som sedan användes för att utvärdera tre förbättringsförslag: att lägga till en extra etiketteringsmaskin, öka antalet lagringsplatser för Europapallar och förlänga slottiderna för lastbilshämtningar. Resultatet visade att det skulle vara nödvändigt att implementera alla tre förslagen för att möta den prognostiserade efterfrågan. Denna strategi kan hjälpa läkemedelsföretag att identifiera och hantera potentiella problem i sin utgående logistik, vilket säkerställer effektiva och punktliga leveranser. / This study investigates how outbound logistics can be improved in the pharmaceutical industry using discrete event simulation (DES) and forecasting. Complex logistic systems and high variation characterize outbound logistics in this industry, leading to challenges like capital tie-ups, capacity constraints, and limited warehouse space. Simulations were used to identify bottlenecks and evaluate improvement proposals. Combining DES with forecasting allowed for the analysis of future outbound volumes. A simulation model was developed to represent the outbound logistics system, considering factors like available resources and lead times. The study found that the current outbound logistics system cannot handle the forecasted increase in demand for the European market without modification. The model was verified and validated using real-world data to evaluate three improvement proposals: adding an additional labeling machine, increasing the number of storage bays for Europe-bound pallets, and adding slot times for truck pickups. The results showed that implementing all three proposals would be necessary to meet the projected demand. This approach can help pharmaceutical companies identify and address potential issues in their outbound logistics, ensuring efficient and timely deliveries.
|
Page generated in 0.0933 seconds