The Gulf Regional Airspace Strategic Initiative (GRASI) is an effort to involve stakeholders affected by future changes in the airspace and military installations in the Northwest Florida Panhandle in creating a compromise that equally protects each stakeholder's airspace and airfield resources now and into the future. As part of this effort, the Gulf Regional Airspace Strategic Initiative ExtendSim discrete event model was developed, aiming to expand on the capabilities of existing modeling tools used for GRASI by creating higher fidelity estimates on transit times along airspace paths, and by introducing airport models. Creating additional modeling capabilities makes the model a more effective tool for evaluating alternatives put forth by military and civilian stakeholders. The GRASI ExtendSim model was used to evaluate two scenarios, and found a slight, but significant change in flying time by military aircraft. This model creates a framework from which future models can be developed for the GRASI effort. / Master of Science

Uppdragsbeskrivningen till detta examensarbete kom från Sweparts verksamhet i Liatorp. Målet med examensarbetet var att utreda hur tillverkningsprocessen av Sweparts kraftuttag kan effektiviseras i avseende: kapacitet, mätt i antal produkter samt investeringskostnader och operatörslöner, genom att använda simuleringsprogrammet ExtendSim. En kartläggning av dagens den nuvarande monteringslinan gjordes för att få en få en klar bild av monteringsprocessen, processtider och antal operatörer, för att sedan kunna simulera en realistisk version av den nuvarande monteringslinan. En litteraturstudie av simulering, diskret händelsestyrd simulering, ExtendSim samt val av sannlikhetsfördelning gjordes för att fördjupa kunskapen inom ämnet simulering. När den nuvarande monteringslinan simulerats och verifierats, simulerades de valda nio scenarierna. De fem första scenarierna experimenterades det med olika antal operatörer, uppdelning av stationer och antal testmaskiner. De resterande tre var sammanslagna PTO- linor med olika antal operatörer och testmaskiner. Dessa analyserades med ett antal indikatorer: antal produkter efter åtta timmar, genomsnittlig kö och väntetid framför testmaskin samt utnyttjandegrad av operatörer. Resultatet av simuleringarna visade att de scenario 3 gav flest produkter efter åtta timmar med två testmaskiner och fyra operatörer. Följt av scenario 2, med tre testmaskiner och fem operatörer. Resultatet i avseende investeringskostnader och operatörslöner efter 15 år var bäst för scenario 8, med sammanslagen PTO- lina med två testmaskiner och tre operatörer. Scenario 4 var näst bäst med två testmaskiner och tre operatörer. / The objective for this thesis came from Swepart's operations in Liatorp. The aim of the thesis was to investigate how the manufacturing process of Swepart's power take-off can be improved in terms of: capacity, measurement in number of products and investment costs and operator salaries, by using the simulation program ExtendSim. A survey of today's current assembly line was made to get a clear picture of the assembly process, process times and number of operators, in order to then simulate a realistic version of the current assembly line. A literature study of simulation, discrete event-controlled simulation, ExtendSim and choice of truth distribution were made to deepen the knowledge in the subject of simulation. When the current assembly line was simulated and verified, the selected nine scenarios were simulated. The first five scenarios were experimented with different numbers of operators, division of stations and number of test machines. The remaining three were merged PTO lines with different numbers of operators and test machines. These were analyzed with a number of indicators: number of products after eight hours, average queue and waiting time in front of the test machine and the utilization rate ofoperators. The result of the simulations showed that the third scenario gave the most products after eight hours with two test machines and four operators. Followed by the second scenario, with three test machines and five operators. The result in terms of investment costs and operator salaries after 15 years was best for the eight scenario, with combined PTO line with two test machines and three operators. The fourth scenario was came in second, with two test machines and three operators.

Many companies in the domain of modeling and simulation are showing interest in the new emerging OpenModelica, an object oriented modeling and simulation platform based on Modelica language. The purpose of this thesis is to study if and how simulation libraries written in ExtendSim such as PaperFront, can be semi-automatically converted to equivalent Modelica libraries. The ExtendSim tool is based upon a C like language called ModL that is used for designing models. A prototype translator is developed for translating ModL to Modelica. One difficulty that had to be overcome was the fact that ExtendSim is a commercial tool which hides part of its model information in a binary format. The generated code from prototype translator can be viewed using any text editor or using the textual view of Modelica graphical editors such as OMEdit or Dymola. The implementation of the prototype translator is done using the Java based ANTLR tool, which generates a parser and a lexer from the defined grammar rules. Moreover, a set of templates is written using the StringTemplate language for the code generation. The prototype translator takes ModL code of an ExtendSim library file and generates an Abstract Syntax Tree (AST), which is then converted to an equivalent Modelica AST. This Modelica AST is later converted to textual Modelica code. Subject to limited resource availability and time constraints of the thesis work, the basic constructs of ModL language are supported by the translator e.g. data types, if-else statements, loops, procedures etc. The enhancements in the translator can be made in the future by adding support for remaining language features such as support for tracing and additional ModL built-in functions etc.

Inom tillverkande industrier är kännedom om produktionens kapacitet en grundläggande faktor vid bedömning av mängden produkter som kan tillverkas inom en bestämd tidsperiod. Produktionskapacitet utgör därmed grunden för vad en verksamhet kan utlova sin kund gällande leverans av produkt. Om en förväntad produktionskapacitet inte kan uppnås krävs förändringar som säkerställer att önskad kapacitet erhålls för att bemöta kundens efterfrågan. Det här examensarbetet är genomfört på transportstillverkningsföretaget Scania med anledning av att deras förväntade produktionskapacitet inte fullt ut uppnås i en del av sin produktion. Idag använder Scanias avdelning DX Transmission sig av Microsoft Excel vid beräkning av kapacitet vilket genererar högre förväntad kapacitet än vad som uppnås i verkligheten. I detta arbete har därmed möjligheten att använda simuleringar för att se verklig produktionskapacitet undersökts. Genom att kartlägga Scanias produktionsflöde för kugghjul, förenkla verkligheten och sammanställa indata har en simuleringsmodell i programvaran ExtendSim 10.0.7 skapats. Därefter genomfördes en analys av hur simuleringsmodellen kan användas för att se produktionskapacitet. Arbetet mynnade ut i ett förslag av hur en simuleringsmodell kan utformas för att spegla verklig produktionskapacitet, vilken typ av indata samt förenklingar som krävs för att åstadkomma detta. Simuleringsmodellen kan användas för att bedöma hur flödets processer samverkar i form av att se hur samtliga produktionslinor nyttjas samt materialköer som uppstår längs med flödet. Detta ger en visuell bild av produktionen över tid och vilken kapacitet som erhålls. Vid fortsatt arbete med simuleringsmodellen bör vissa indata adderas samt uppdateras för att säkerställa att simuleringsresultaten blir än mer likt verkligheten. Därefter är det möjligt att undersöka var flaskhalsar uppstår och vilka åtgärder som bör införas för att uppnå den önskade kapaciteten. / Capacity within manufacturing determines the amount of output which can be produced for a set period. Therefore, production capacity is needed to be known within a business in order to know what can be promised to its customers regarding deliveries of the product. If the company are not able to reach the expected capacity, then changes must occur to ensure the customer demand.  This bachelor thesis has been done at Scania because of their expected production capacity are not fully achieved in some parts of their production. The department DX Transmission at Scania uses Microsoft Excel when calculating capacity, which results in calculations with a higher capacity than the production later achieves. The possibility of using simulation as a tool to see the true capacity has been examined in this project. By mapping the production flow of gears, making simplifications of the reality, and collecting inputs, a simulation model has been created by using the software ExtendSim 10.0.7. An analysis of how the simulation model can be used in the context of capacity were then made.  The result of the project shows how a simulation model can be designed and how DX Transmission can use the model to see how different processes interacts. Material queues and loading of production lines are two aspects that can be examined. Suggestions of what continuous work to be done are given, which includes updating and adding inputs to the simulation model to make the model even more alike the reality. If this will be made, then it would be possible to find bottle necks and modify the production to achieve the required capacity.

Detta arbete har gjorts åt Scania som är ett av de ledande företagen inom lastbilstillverkning. Arbetet har utförts på plats I Södertälje på Scanias cylinderhuvudstillverkning. Området som arbetet behandlar är relativ nytt och därför upptäcks en del nya problem. Ett av dessa problem är att en befintlig 7 bitars buffert mellan två maskiner, OP70 och OP80, antingen står full eller tom, vilket leder till produktionsbortfall. Dessutom har OP80 många stopp vilket leder till att bufferten snabbt fylls upp och OP70 inte kan fortsätta arbeta. Därför ville Scania undersöka om en förändring på buffertstorlek skulle kunna lösa detta problem. För att kunna undersöka huruvida en större buffert skulle lösa problemet användes simulering som verktyg. I simuleringsprogrammet ExtendSim 10 byggdes två simuleringar upp. Den ena simuleringen som kallas “nuläge” är baserad på hur det såg ut då arbetet startades. Den andra kallas “målbild” och är uppbyggd med de cykeltider och stoppfrekvenser som Scania önskar att dessa maskiner har I framtiden. Under arbetets gång började man använda nya verktyg I OP80 maskinerna och det beslutades att dessa nya verktyg används i simuleringen av målbilden men inte I simuleringen av nuläget. När ett stort antal olika buffertstorlekar hade simulerats kunde grafer ställas upp som visar hur många bitar man får ut vid varje buffertstorlek samt hur stor ökning det motsvarar jämfört med den befintliga bufferten med 7 platser. Genom detta kunde även den optimala buffertstorleken för de två simuleringarna fastställas. Utifrån resultaten diskuteras tre olika handlingsalternativ, fördelar och nackdelar med dessa handlingsalternativ samt vilket av handlingsalternativen som de som utfört arbetet rekommenderar. / This project has been done for Scania, which is one of the leading companies in truck manufacturing. The work has been carried out on site in Södertälje at Scania’s cylinder head manufacturing. The production line the project has been carried out on is relatively new and has had a few problems during its start up. One of these problems is a buffer located between the machines OP70 and OP80 that, most of the time, is either full or empty. This leads to loss of production. That is why Scania wants to investigate whether a change in buffer size can solve this problem. To help with investigating whether a larger buffer would solve the problem simulation was used. In the simulation program ExtendSim 10 two simulation models were built. One model was named “nuläge” and is a reflection of how the production line looked at the start of the project. The other was named “målbild” and uses the cycle times and shut down frequencies Scania wishes to have in the future. During the course of the project Scania started using new tools in the OP80 machines and it was decided to use these new tools in the målbild simulation but not in the nuläge simulation. When all relevant buffer sizes had been simulated, graphs showing how many manufactured pieces you would get at different buffer sizes could be plotted. Graphs showing the percentage of which production was increased, compared to the existing buffer with 7 places, was also created in a similar way. Through these graphs the optimal buffer size for both simulations could be established. From these results three courses of action were discussed and compared by their pros and cons. Lastly a recommended course of action is chosen.

Denna uppsats är ett resultat av ett examensarbete för utbildningen Civilingenjör Maskinteknik, inriktning Produktionsteknik. Arbetet utfördes på Scania Ferruform AB i Luleå där den huvudsakliga uppgiften var att bygga en simuleringsmodell över chassiflödet. Dels för att hitta sätt att minska ledtiderna, men även som ett verktyg i att förbereda flödet för kommande nyinvesteringar och ge förslag på hur ett framtida läge hade kunnat se ut. Resultatet är en simuleringsmodell med ett beställningspunktsystem, ett dragande flöde och därmed bara en planeringspunkt. Utifrån den har en grundlig analys av olika buffertstorlekar gjorts. Detta för att undersöka hur den totala genomloppstiden skiljer sig, samt mäta den totala väntetiden i de fall ordrar inte går ut till kund i tid. En teoretisk beräkning av förväntade nivåer på säkerhetslager samt beställningspunkter för de ingående artiklarna gjordes med SERV1-formeln. Simuleringsmodellen utgick sedan från dessa värden för att mäta när bristningsgränsen skedde. Utifrån detta framgick det att bristningsgränsen låg ungefär vid 95 \% av den teoretiska beställningspunkten hos artiklarna. Stickprov visade vidare att buffertstorlekarna kan minskas ordentligt för många artiklar, särskilt i buffert 1. Den totala genomsnittliga ledtiden visar sig enligt modellen påverkas i liten utsträckning av buffertstorlekarna. Exempelvis ändrar en 50 % ökning av buffertstorleken ledtiden från 19,8 till 22,6 dagar. Något som däremot visade sig ha betydligt större inverkan på ledtiden är istället orderstorleken.

A master thesis within mechanical engineering performed by two student has been conducted at Scania in Oskarshamn. The purpose has been to investigate if Discrete Event Simulation using ExtendSim can be applied to increase Scanias assembly productivity. The projectiles was to investigate how the buffer systems could be managed by vary the amount of buffers and their transport speed. The assembly line takt times with regard of their availability was also investigated. The method of approach was to build a simulation model to gaining valid decision making information regarding these aspects. Process stop data was extracted and imported to ExtendSim where the reliability library was used to generate shutdowns. Comparing 24 sets over 100 runs to each other a median standard deviation of 0,91 % was achieved. Comparing the total amount of assembled cabs over a time period of five weeks with the real timedata a difference of 4,77 % was achieved. A difference of 1,85 % in total amount of shutdown time was also achieved for the same conditions. The biggest effect of varying buffer spaces was for system 6A. An increasement of up to 20 more assembled cabs over a time period of five weeks could then be achieved. By increasing all the buffertransports speeds by 40 % up to 20 more assembled cabs over a time period of ve weeks could be achieved. A push and pull system was also investigated where the push generated the best results. A 22 hour decreasement of total shutdown time and an increasement of 113 more assembled cabs over a time period of ve weeks could be achieved.

This master thesis is the last part of the master program Production Engineering and Management at the Royal Institute of Technology, KTH, in Stockholm. The thesis is conducted at Exeger Operations AB, in short Exeger. The company is in an expansion phase and wants to prepare for future production expansion. Thus, a simulation capability to test future production scenarios was desirable. The problem definition was defined by the company together with the authors and led to a literature study within simulation, TPS and Lean manufacturing. Following the literature study, a current state map was produced to achieve sufficient understanding of the production flow at the company. A simulation model was then built. The model was used to test three different ”what-if” scenarios. Buy or Optimize, Future ratio 3:1:1 and Buy or SMED. The authors’ findings in the Buy or Optimize scenario suggest that optimizing the process time in the printers is far better, from multiple perspectives, than investing in new machinery. A 3:1:1 ratio of printers, sinter 1 and assembly station was developed using the simulation model to achieve leveled production flow of these specific processes. Lastly, conducting a SMED on the sinter 1 machine, the setup-,and wait-times achieved a theoretical reduction up to 75 % by altering the SOP and allocating additional preparatory space, in accordance with Lean philosophy. This change would offer the same improvement to a full-scale production as investing in a new sinter 1 according to the simulation model. Future work may consist of Layout Planning and adopting the simulation model to new prerequisites.

Scania är ett företag verksamt inom fordonsindustrin och är en tillverkare av lastbilar, bussar och motorer. Fordonsindustrin står inför en förändring och Scania vill vara drivande i utvecklingen. För att kunna vara det ställs krav på flexibilitet i produktionen och i denna studie har Scanias bakaxelmontering undersökts. I dagsläget används gaffeltruckar i stor utsträckning för att transportera artiklar mellan lager, plockområde och produktionslina, vilket begränsar utformningen av plockområdet. En introduktion av Automated Guided Vehicles (AGV) möjliggör en mer flexibel utformning. Studien syftar till att utvärdera AGV:er som transportelement för lastbärare. För att göra det undersöks det hur tre olika typer av AGV:er påverkar tiden med artikelbrist vid produktionslinan relativt antal som används samt hur dessa utnyttjas. Vidare undersöks det hur olika egenskaper i ett AGV-system påverkar kötiden för transporter. Egenskaperna som undersöks är AGV:ernas hastighet, av- och pålastningstid, laddningstid och batteritid. Systemet som undersöks i studien är en del av ett produktionsområde efter en planerad ombyggnation och inga jämförelser kommer göras med systemet innan ombyggnation. En simuleringsmodell har tagits fram i ExtendSim och genom den har experiment utförts för att besvara syftet. I studien har två olika typer av experiment utförts, dels experiment där antalet AGV:er var den experimentella faktorn, dels experiment enligt faktordesign där AGV-systemets egenskaper var de experimentella faktorerna. Resultaten från experimenten visar att när antalet AGV:er ökar till en viss gräns, minskar tiden med brist vid produktionslinan och funktionen för dynamisk laddning kan utnyttjas i högre grad. Utöver detta visar resultatet från experimenten enligt faktordesign att batteritid är den enskilt viktigaste egenskapen enligt de förutsättningar experimenten utfördes under. Därefter var AGV:ernas genomsnittliga hastighet den viktigaste egenskapen följt av laddningstid och av- och pålastningstid. Slutsatsen är att när antalet AGV:er ökar, minskar tiden med brist för upp till sex AGV:er av typ 1 och typ 2 samt åtta AGV:er av typ 3. Utnyttjandegraden visar att när fler AGV:er används kan funktionen för dynamisk laddning utnyttjas i högre grad, vilket gör att de är tillgängliga i större utsträckning när transportbehov uppstår. Det har också visats att antalet AGV:er som används i systemet bör vara tillräckligt för att de aldrig ska underskrida den kritiska batterinivån. Jämförelser av den totala tiden med brist vid produktionslinan mellan olika typer av AGV:er visade att typ 1 var bättre än typ 3 när lika antal AGV:er användes. Mellan typ 2 och typ 3 kunde ingen skillnad påvisas när fler än fem AGV:er användes. När fem eller färre AGV:er användes var typ 3 bättre än typ 2. En jämförelse mellan typ 1 och typ 2 visade att typ 1 var bättre när upp till fem AGV:er användes, men att det för sex AGV:er inte gick att avgöra någon skillnad. / <p>Examensarbetet är utfört vid Institutionen för teknik och naturvetenskap (ITN) vid Tekniska fakulteten, Linköpings universitet</p>

This report aims to present the results of a master's thesis in the field of mechanical engineering with a focus on production technology. The thesis was carried out at Scania Ferruform AB in Luleå, targeting the side beam flow, specifically the sequence warehouse in the side beam painting process. The side beam flow is complex, with each side beam treated as an individual and deliveries occurring in sequence.  The capacity of the side beam flow is being increased through various investment projects. These improvements may cause the bottleneck in the flow to shift. The purpose of the thesis is to investigate how the sequence warehouse manages the capacity increase. This will be examined using a simulation model built in the program ExtendSim 10. The results of this work are intended to serve as a basis for upcoming investment projects.  With the help of the simulation model, two questions will be answered: How does the Stacker Crane handle an increased kit fill rate? and How is the warehouse capacity affected by the increased kit fill rate? To answer these, the simulation model is first built, function-tested, and verified. Once the simulation model is considered representative, a number of different experiments are conducted, varying input data and capacity to observe how the model behaves.  From the analysis of the experiments, it is evident that the Stacker Crane may encounter problems with increased capacity, with significant increases in crane utilization and the buffer zone for warehouse loading. Both of these results indicate how the crane will manage with increased capacity. The utilization rate increased from 78.7 percent to 91.0 percent. The buffer zone saw an even larger percentage increase. This substantial increase may mean that the crane will occasionally be unable to keep up.  An analysis of warehouse capacity revealed that the warehouse's capacity itself is not an issue even with the increased capacity. However, the current warehouse configuration would not be able to handle it. This is due to the current warehouse setup consisting of compartments with different length categories. Some compartments are filled to capacity while others are significantly under capacity. For the warehouse to handle the increased capacity, it needs to become more flexible to fully utilize its capacity.