This paper is a practical and empirical investigation into the relationship and overlap between the two industrial paradigms of Lean Management and Industry 4.0. This is accomplished with an in-depth case study of a goods receipt to identify Lean wastes and accompanied by a discussion on how these wastes can be eliminated by enhancing the processes and material flows with Industry 4.0 technologies. It was found that efforts to enhance a process with Industry 4.0 Technologies should be preceded by ensuring that the process can be performed in a standardized manner. After that the study recommends improved methods of data collection which enables the effective implementation of other supporting Industry 4.0 Technologies. / Denna uppsats är en praktisk och empirisk utredning av relationen och samspelet mellan de två industriella paradigmen Lean Management och Industri 4.0. Till grund för det för det ligger en utförlig fallstudie av en godsmottagning för att identifiera Lean slöserier och en tillhörande diskussion om hur dessa slöserier kan elimineras genom att förbättra arbetsprocesser och materialflöden med Industri 4.0 och tillhörande teknologier. Ur det uppdagades att åtgärder för göra processer mer effektiva med dessa Industri 4.0 teknologier bör föregås av att processen kan utföras på ett standardiserat vis. När det är säkerställt så är det denna studies rekommendation att fokusera på metoder och verktyg för insamling av data vilket blir den grund som möjliggör implementering av behjälpliga och automatiserande Industri 4.0 teknologier.

More dynamic markets, shorter product life cycles and comprehensive variant management are challenges that dominate today's market. These maxims apply to the automotive sector, which is currently highly exposed to trade wars, changing mobility patterns and the emergence of new technologies and competitors. To meet these challenges, this thesis presents the creation of a digital twin of an existing production line of electric motors using discrete event simulation. Based on a detailed literature research, a step-by-step establishment of the simulation model of the production line using the software Plant Simulation is presented and argued. Finally, different experiments are carried out with the created model to show how a production line can be examined and optimized by means ofsimulation using different parameters. Within the scope of the different experiments regarding the number of workpiece carriers, number of operators as well as buffer sizes, the line was examined concerning the increase of the output. Furthermore, the simulation model was used to make decisions for future investments in additional XXX machines. Four different scenarios were examined and optimized. By examining the different parameters, optimization potentials of XXX% in the first scenario and up to XXX% in the fourth scenario were achieved. Finally, it was proven that the developed simulation model can be used as a tool for optimizing an existing production line and can generate useful investment information. Beyond that, the development of the simulation model can be employed to investigate further business questions at hand for the specific production line in question. / Mer dynamiska marknader, kortare produktlivscykler och omfattande varianthantering är utmaningar som dominerar dagens marknad. Dessa maximer gäller bilindustrin, som för närvarande är mycket utsatt för handelskrig, förändrade rörlighetsmönster och framväxten av ny teknik och nya konkurrenter. För att möta dessa utmaningar innebär denna avhandling skapandet av en digital tvilling av en befintlig produktionslinje av elmotorer med diskret händelsesimulering. Baserat på en detaljerad litteraturforskning presenteras och argumenteras en steg-för-steg-etablering av simuleringsmodellen för produktionslinjen med hjälp av programvaran Plant Simulation. Slutligen utförs olika experiment med den skapade modellen för att visa hur en produktionslinje kan undersökas och optimeras med hjälp av simulering med hjälp av olika parametrar. Inom ramen för de olika experimenten när det gäller antalet arbetsstyckesbärare, antalet operatörer samt buffertstorlekar undersöktes linjen om ökningen av produktionen. Dessutom användes simuleringsmodellen för att fatta beslut för framtida investeringar i ytterligare hårnålsmaskiner. Fyra olika scenarier undersöktes och optimerades. Genom att undersöka de olika parametrarna uppnåddes optimeringspotentialer på XXX % i det första scenariot och upp till XXX % i det fjärde scenariot. Slutligen bevisades det att den utvecklade simuleringsmodellen kan användas som ett verktyg för att optimera en befintlig produktionslinje och kan generera användbar investeringsinformation. Utöver detta kan utvecklingen av simuleringsmodellen användas för att undersöka ytterligare affärsfrågor till hands för den specifika produktionslinjen i fråga.

The new Industry 4.0 technologies have the potential to increase the operational performance of lean-driven manufacturing organizations, however, there is a lack of guidance on how to select and implement Industry 4.0 technologies which often leads to digital waste. In essence, these organizations want to preserve the value of their current lean manufacturing system, without missing out on improved operational performance potential from exploiting new I4.0 technologies. Furthermore, recent research suggests that there is a complementary effect between lean manufacturing and Industry 4.0 where higher use of both domains in a factory results in higher operational performance. However, in theory, it has not been established what influencing factors lead to the increase in operational performance when the two domains, lean manufacturing and Industry 4.0, are in high concurrent use. The purpose of this study is to identify the influencing factors in the implementation process of Industry 4.0 technologies that facilitate higher Industry 4.0 maturity within factories. In this case study, a qualitative method was used to obtain the empirical data by conducting a series of interviews with individuals working in a multi-national lean-driven manufacturing organization. From a thematic analysis, seven influencing factors were identified that contributed to higher Industry 4.0 maturity: three in the governance structure, two in the selection of Industry 4.0 technologies, and two in the implementation of Industry 4.0 technologies. In the governance structure, a shared digital vision, following a roadmap, and a standardized way of working with digitalization in place facilitated a more successful implementation process. In the selection, a demand-based selection and identification of a business case around the Industry 4.0 technology increased the possibility of the technology selected reaching an implementation stage. Further, in the implementation, having local cross-functional teams and actively developing the employees' knowledge, and providing training in digitalization resulted in more successful implementations. Further, a ripple effect was seen between the influencing factors: having an effective governance structure led to more demand-based selections and thereby more successful implementations that resulted in higher Industry 4.0 maturity. / De nya industri 4.0 teknologierna har potentialen att öka de operativa resultaten inom lean-drivna industriföretag, men det saknas vägledning för hur man väljer och implementerar industri 4.0 teknologier vilket oftast resulterar i digitalt slöseri. Industriföretagen vill bevara värdet av de lean-drivna tillverkningssystemen utan att gå miste om förbättrade resultat med hjälp av industri 4.0. Dessutom tyder den senaste forskningen på att det finns en kompletterande effekt mellan lean produktion och industri 4.0 teknologier, där högre användning av båda domänerna i en fabrik resulterar i bättre operativa resultat. I teorin har det dock inte fastställts vilka de påverkande faktorerna är som leder till ett förbättrat operativt resultat när de två domänerna, lean-produktion och industri 4.0, används i hög grad samtidigt. Syftet med studien är att identifiera vilka de påverkande faktorerna är i implementeringsprocessen av industri 4.0 teknologier som främjar en högre mognadsgrad av industri 4.0 i tillverkningsfabriker. I fallstudien användes en kvalitativ metod för att erhålla empirin genom att utföra en serie av intervjuer med individer som arbetar på ett multinationellt lean-drivet industriföretag. Utifrån en tematisk analys identifierades sju påverkande faktorer som bidrog till en högre mognadsgrad av industri 4.0: tre i styrningsstrukturen, två i valet av industri 4.0 teknologier och två i implementeringen av industri 4.0 teknologier. I styrningsstrukturen återfanns att en delad vision, att följa en roadmap och att ha ett standardiserat arbetssätt för digitalisering främjade en mer framgångsrik implementeringsprocess. Inom valet av teknologier återfanns att ett val baserat på efterfrågan och generering av ett business case för industri 4.0 teknologier ökade möjligheten för den valda teknologin att nå en implementeringsfas. Till sist, i implementeringsfasen visade det sig att lokala tvärfunktionella team och att aktivt utveckla medarbetarnas kunskaper, samt att ge utbildning i digitalisering, resulterade i mer framgångsrika implementeringar. Slutligen sågs en kedjeeffekt mellan de påverkande faktorerna, nämligen att ha en effektiv styrningsstruktur ledde till fler val baserade på efterfrågan och därmed fler framgångsrika implementeringar vilket resulterade i en högre mognadsgrad av industri 4.0.

Sammanfattning Industri 4.0 tyder på den senaste fasen av industrialiseringen och fokuserar på digitalisering, automatisering och datautbyte. Den fjärde industriella revolutionen, Industri 4.0, bygger på tidigare industriella revolutioner och använder sig av olika teknologier såsom IoT, Big Data Analytics och Cloud Services. Inom inköpsprocessen innebär Industri 4.0 ett behov att effektivisera och uppnå flexibla processer för att möta ökade krav på innovation och kvalitet. Syftet med arbetet är att identifiera och analysera användningen av Industri 4.0-teknologier i inköpsprocessen för att förbättra effektiviteten. Forskningsfrågorna fokuserar på vilka teknologier som används i inköpsprocessen och på vilket sätt de används samt att analysera deras roll i att förbättra effektiviteten. Arbetet begränsas till inköpsprocessen inom supply chain management och använder en strukturerad litteraturgenomgång som metod. Användningen av IoT, CPS, Big Data-analys, Blockchain och Cloud Services automatiserar och effektiviserar inköpsaktiviteter. IoT används för realtidsövervakning och automatiserad påfyllning av lager. CPS samordnar både digitala och fysiska komponenter i syfte att förbättra spårbarhet och beslutsfattande. Big Data-analys förutser efterfrågan samt utvärderar leverantörers prestationer. Blockchain säkerställer transparenta och säkra transaktioner med hjälp av smarta kontrakt. Cloud Services hanterar realtidsdata och förbättrar kommunikation och samarbete i leveranskedjan. Dessa teknologier spelar en central roll för effektiviseringen i inköpsprocessen där manuella lager minskar, leverantörsförhandlingar effektiviseras och efterfrågeprognoser, spårbarhet och beslutsfattande förbättras. Det ökar i sin tur transparensen, säkerställer transaktioner och underlättar strategiska beslut, vilket leder till förbättrad effektivitet, resursförvaltning och konkurrenskraft. Syfte  Syftet med arbetet är att sammanställa information om Industri 4.0-teknologier med hjälp av systematisk litteraturgenomgång för att identifiera användningen av teknologierna i inköpsprocessen samt analysera vilken roll dessa teknologier spelar för att förbättra effektiviteten. Metod  En systematisk litteraturgenomgång genomfördes för att samla in relevant data som i sin tur användes för att analysera och besvara forskningsfrågorna. / Abstract Industry 4.0 signifies the latest phase of industrialization, focusing on digitalization, automation, and data exchange, utilizing different technologies to increase productivity and competitiveness. This work aims to identify and analyze the use of Industry 4.0 technologies in the procurement process to improve efficiency. The research questions focus on which technologies are used and their role in improving efficiency, limited to the procurement process within supply chain management, using a structured literature review as a method. The use of IoT, CPS, Big Data Analytics, Blockchain, and Cloud Services automates procurement activities. IoT is used for real-time monitoring and automated inventory replenishment. CPS coordinates both digital and physical components in order to improve traceability and decision-making. Big Data Analytics forecasts demand as well as evaluates supplier performance. Blockchain ensures transparent and secure transactions with the help of smart contracts. Cloud Services manage real-time data and improve communication and collaboration in the supply chain. These technologies play a central role in effectiveness for the procurement process where manual inventories decrease, supplier negotiations become more efficient and demand forecasts, traceability, and decision-making improve. This, in turn, increases transparency, ensures transactions, and facilitates strategic decisions, leading to improved efficiency, resource management, and competitiveness. Purpose  The purpose of the work is to compile information on Industry 4.0 technologies using a systematic literature review to identify the use of technologies in the purchasing process and analyze what role these technologies play in improving efficiency. Methodology  A systematic literature review was conducted to gather relevant data which in turn was used to analyze and answer the research questions.

I detta examensarbete analyseras Purduemodellen och dess tillämplighet inomnätverkssäkerhet för industriella styrsystem inom ramarna för Industri 4.0. Genomen litteraturstudie granskas modellens struktur och funktion i relation till de nyautmaningarna som uppkommit genom ökad digitalisering och integrering av IIoTteknologier. Studien identifierar både styrkor och svagheter i den traditionellaPurduemodellen. I resultatavsnittet introduceras en modifierad version avPurduemodellen, utformad för att förstärka nätverkssäkerheten och öka systemensförmåga att hantera cyberhot samt anpassa sig till teknologiska förändringar i denindustriella sektorn. Denna anpassning har genomförts genom införandet avytterligare säkerhetsstandarder och verktyg i syfte att förbättra modellenseffektivitet och relevans. / In this thesis, the Purdue model and its applicability within network security forindustrial control systems under the framework of Industry 4.0 are analyzed.Through a literature review, the model's structure and function are examined inrelation to the new challenges that have emerged due to increased digitization andintegration of IIoT technologies. The study identifies both strengths and weaknessesin the traditional Purdue model. In the results section, a modified version of thePurdue model is introduced, designed to enhance network security and increase thesystems' ability to handle cyber threats and adapt to technological changes in theindustrial sector. This adaptation has been achieved by incorporating additionalsecurity standards and tools aimed at improving the model's efficiency andrelevance.

Detta arbete har utforskat interaktionen mellan människa och automation inom det avhjälpande underhållet på två tillverkande företag. Arbetets syfte är bidra till att människor och automationsutrustningar framgångsrikt kan samarbeta i framtidens fabriker. Studien har undersökt hur interaktionen ser ut i dagsläget, var det idag saknas interaktion, hur interaktionen kan komma att se ut i framtiden samt vilka krav som behöver uppnås för att komma dit. Studien har också haft ett fokus på hållbar utveckling och hur interaktionen kan påverka denna. Projektets resultat är framtaget genom att utföra två deltagande observationer, en på vartdera företaget samt fyra semistrukturerade intervjuer per företag. I dagsläget sker mycket kommunikation genom telefon för att påkalla uppmärksamhet hos personal med information om larm och plats. Felsökning sker genom en panel vid maskinen alternativt via dator som kopplas upp mot maskinen vid djupare felsökning. Det finns i dagsläget även teknik såsom kommunikationsradio, tangentbord och mus som undviks att användas i största möjliga mån eftersom de anses vara svåra att manövrera. Resultaten visar att det finns ett behov av att få mer information i underhållets alla faser och att tekniken som används behöver vara mer mobil än i dagsläget. Författarna ger förslag på att handhållna enheter kan användas i framtidens underhåll och att röstigenkänning, Virtual Reality och Augmented Reality kan användas i dessa. Även smarta klockor rekommenderas att användas för att påkalla uppmärksamhet hos personal och samtidigt ge information om larm. Det finns en förhoppning om att mer information och mer mobil teknik kan effektivisera underhållet och därmed minska tiden för att utföra ett avhjälpande underhåll. Författarna rekommenderar starkt att all teknik som är tänkt att bli implementerad först testas i en realistisk miljö av de personer som ska använda tekniken. / The project has explored the interaction between humans and automation within the remedial maintenance on two manufacturing companies. The purpose of the project is to contribute to the interaction between humans and automation and by that make it successful in the future. The study has investigated how the present interaction is designed, where there is a need for interaction, how the interaction can be designed in the future together with the requirements that will need to be achieved to get there. In this study there is also a focus on sustainable development and how the interaction affects it. The result of the project is produced by performing two attendance observations, one at each company and four semi-structured interviews at each company. Today a lot of communication is done by phone to get the attention of personnel and summon them to the machine that has stopped. The troubleshooting of the machine is done in a panel or with a computer if deeper troubleshooting is needed. The computer needs to be connected to the machine. Today there are some technics that are present but these are not used due to the fact that they are perceived tedious to use. These technics are communication radio, mouse and keyboard. The result of the study indicates that there is a need for more information in all the phases of a remedial maintenance work. It also shows that the technics needs to be more mobile compared to how it is today. The authors recommends that handheld devices are used in the future and that softwares such as voice recognition, Virtual Reality and Augmented Reality are used within the handheld devices. Smartwatches are also interesting in an attention point of view where alarm messages can be shown. There is a belief that with more information and more mobility the maintenance will be more effective in the future and that the time for remedial maintenance will reduce. The authors strongly recommend that all technics that will be implemented need to first be tested in a realistic environment and by the people that should use it.

Cyber-Physical System (CPS) or Digital-Twin approach are becoming popular in industry 4.0 revolution. CPS not only allow to view the online status of equipment, but also allow to predict the health of tool. Based on the real time sensor data, it aims to detect anomalies in the industrial operation and prefigure future failure, which lead it towards smart maintenance. CPS can contribute to sustainable environment as well as sustainable production, due to its real-time analysis on production. In this thesis, we analyzed the behavior of a tool of Ringvalsverk 4, at Ovako with its twin model (known as Digital-Twin) over a series of data. Initially, the data contained unwanted signals which is then cleaned in the data processing phase, and only before production signal is used to identify the tool’s model. Matlab’s system identification toolbox is used for identifying the system model, the identified model is also validated and analyzed in term of stability, which is then used in CPS. The Digital-Twin model is then used and its output being analyzed together with tool’s output to detect when its start deviate from normal behavior.

As organisations adapt to the rigorous demands set by global markets, the supply chains that constitute their logistics networks become increasingly complex. This often has a detrimental effect on the supply chain visibility within the organisation, which may in turn have a negative impact on the core business of the organisation. This paper aims to determine how organisations can benefit in terms of improving their logistical supply chain visibility by implementing a Digital Twin — an all-encompassing virtual representation of the physical assets that constitute the logistics system. Furthermore, challenges related to implementation and the necessary steps to overcome these challenges were examined.  The results of the study are that Digital Twins may prove beneficial to organisations in terms of improving metrics of analytics, diagnostics, predictions and descriptions of physical assets. However, these benefits come with notable challenges — managing implementation and maintenance costs, ensuring proper information modelling, adopting new technology and leading the organisation through the changes that an implementation would entail.  In conclusion, a Digital Twin is a powerful tool suitable for organisations where the benefits outweigh the challenges of the initial implementation. Therefore, careful consideration must be taken to ensure that the investment is worthwhile. Further research is required to determine the most efficient way of introducing a Digital Twin to a logistical supply chain. / I takt med att organisationer anpassar sig till de hårda krav som ställs av den globala marknaden ökar också komplexiteten i deras logistiknätverk. Detta har ofta en negativ effekt på synligheten inom logistikkedjan i organisationen, vilken i sin tur kan ha en negativ påverkan på organisationens kärnverksamhet. Målet med denna studie är att utröna de fördelar som organisationer kan uppnå vad gäller att förbättra synligheten inom deras logistikkedjor genom att implementera en Digital Tvilling — en allomfattande virtuell representation av de fysiska tillgångar som utgör logistikkedjan.  Resultaten av studien är att Digitala Tvillingar kan vara gynnsamma för organisationer när det gäller att förbättra analys, diagnostik, prognoser och beskrivningar av fysiska tillgångar. Implementationen medför dock utmaningar — hantering av implementations- och driftskostnader, utformning av informationsmodellering, anammandet av ny teknik och ledarskap genom förändringsarbetet som en implementering skulle innebära.  Sammanfattningsvis är en Digital Tvilling ett verktyg som lämpar sig för organisationer där fördelarna överväger de utmaningar som tillkommer med implementationen. Därmed bör beslutet om en eventuell implementation endast ske efter noggrant övervägande. Vidare forskning behöver genomföras för att utröna den mest effektiva metoden för att introducera en Digital Tvilling till en logistikkedja.

We are today facing an industrial revolution called Industry 4.0. Earlier in the human history, we have seen multiple industrial revolutions, but only after they actually happened. This is the first time we can see that an industrial revolution is on its way. Witht his knowledge, we have the chance to prepare for this large‐scaled technological change that we are standing in front of. Because of the impact that earlier industrial revolutions had on organizations, we can assume that Industry 4.0, as well, will impact and change work, tasks and the organizations themselves; especially when it comes to new high‐tech knowledge and skills that need to be learnt. Implementation, change, and high‐tech learning, together with a constantly running production can be stressful for anyone involved. For this reason, the purpose of this study is to come up with solutions on how you can facilitate the implementation of Industry 4.0, for employees and in an organizational point of view. We do this by conducting a literature study as well as interviewing organizations within the Swedish manufacturing industry. The structure of the analysis is built upon Lewin’s Three‐stage Model of Change. Here, we discuss and present solutions according to the stage in which they fit during the change process. Additionally, we investigate the concept of gamification as a tool to facilitate change. From our research, we conclude that motivation and engagement are keys in a technological change project such as Industry 4.0. Involvement, transparency and clarity are important aspects to make employees engaged throughout the project. Additionally, we present practical solutions for how organizations can educate their employees within Industry 4.0 techniques, as well as increase their motivation and engagement. / Vi står idag inför en industriell revolution som kallas Industri 4.0. Tidigare i historien har vi sett industriella revolutioner först efter att de inträffat. Det är nu första gången vi kanse att en industriell revolution är på väg. Med denna kunskap har vi idag en möjlighet att förbereda oss för den teknologiska utveckling som vi står inför. På grund av de tidigare industriella revolutionerna och den stora påverkan som de har haft på organisationer, kan vi anta att Industri 4.0 också kommer förändra jobb, uppgifter och organisationer – framför allt när det kommer till den nya teknologiska kunskap som nya maskiner och system kommer kräva av de som använder dem. Implementering, förändring och en hög nivå av teknologiskt lärande, samtidigt som produktionen fortfarande kommer snurra dygnet runt, kan vara stressigt för vem som helst. Därför syftar detta examensarbete till att ta fram lösningar för hur man kan förenkla implementationen av Industri 4.0, ur ett medarbetarperspektiv och för organisationen som helhet. Vi gör detta genom en litteraturstudie och genom intervjuer med organisationer inom den svenska tillverkningsindustrin. Strukturen på analysen bygger på Lewins trestegsmodell för förändring. Här diskuterar och presenterar vi lösningar enligt vilket steg de passar in i under förändringsprocessen. Vidare utvärderar vi gamification som ett verktyg för att underlätta förändringen. Detta arbete kommer fram till att det viktigaste för att genomföra ett förändringsarbete i denna omfattning är motivation och engagemang från både anställda och ledning. Involvering, transparens och tydlighet är viktiga delar för att göra anställda engagerade genom hela projektet. Vidare presenterar vi lösningar för hur man kan utbilda sina anställda inom Industri 4.0‐tekniker, och även för hur man kan öka motivation och engagemang.

The development of advanced manufacturing opens new possibilities regarding cooperation between robots and humans, leading to a more sustainable industry. The study aims to research how automated processes with collaborative applications can be implemented in manual production systems and analyse the economic and ergonomic consequences this leads to. The process examined in the thesis is the de-labelling of wooden pallets conducted at the case company Volvo Construction Equipment in Braås, Sweden. Both quantitative and qualitative methods have been used. The study started with an analysis of the current situation regarding process design and the ergonomic aspect. The equipment needed to design the robot cell for testing had to be evaluated before a simulation of the automated process was done. Finally, the concept was tested in a laboratory environment. The result of the study shows that it is possible to automate if the removal of the labels is carried out completely perpendicularly. The economic analysis shows that the automated solution becomes a cheaper alternative after one year and four months. When the current manual process consists of unsustainable ergonomic elements, an automated solution will lead to improvements and more sustainable physical and organisational ergonomics. / Utvecklingen av avancerad tillverkning öppnar upp för nya möjligheter med samarbeten mellan människa och robot, vilket leder till en mer hållbar industri. Denna studie syftar till att undersöka hur automatiserade processer med kollaborativa applikationer kan bli implementerade i manuella produktionssystem och analysera de ekonomiska och ergonomiska konsekvenserna detta leder till. Processen som granskats är avtagandet av etiketter från träpallar som genomförts på fallföretaget Volvo Construction Equipment i Braås, Sverige. Både kvantitativa och kvalitativa metoder har använts. Studien började med analys av den nuvarande situationen gällande design av process och den ergonomiska situationen. Utrustningen som behövdes för att designa robotcellen utvärderades innan en simulering av den automatiserade processen gjordes. Seden testades konceptet i laboratoriemiljö. Studiens resultat visar att det är möjligt att automatisera om avtagandet av etiketter genomförs helt vinkelrät från pallen. Den ekonomiska analysen visar att den automatiserade lösningen blir ett billigare alternativ efter ett år och fyra månader. Om den nuvarande manuella processen består av ohållbara ergonomiska element, kommer en automatiserad lösning leda till förbättringar och en mer hållbar fysisk-, kognitiv- och organisatorisk ergonomisk situation.