The growing need of grid stability derived from the current energy transition is favouring the expansion of the ancillary services markets. Thanks to their fast response, this situation can be exploited by different kinds of batteries, even by those that were initially designed for a different application. However, each regulation product presents different market rules that are also country dependent. For this reason, it is important to ensure that the batteries in question count on the right characteristics. This project is focused on an energy storage system conceived for a number of applications not including ancillary services. With the aim of determining if that battery could find a new revenue stream in balancing markets, a study of the most relevant frequency markets has been conducted. After identifying those in which the battery could take part according to its technical features, a mathematical model has been developed. The model provides the optimal bidding strategy for the day ahead auctions of the selected markets and the most convenient operational planning for the day of delivery. Thanks to the model, the battery has been proved to be able to make profits from participating in the Swedish Frequency Containment Reserve (FCR) markets while it is not being occupied in its main intended applications. Furthermore, it will be possible to increase those profits by competing in the Swedish Fast Frequency Reserve (FFR) market, once the daily auctions are implemented. / Balanstjänster är en växande marknad i de utvecklade länderna på grund av det växande behovet av nätstabilitet orsakat av den nuvarande energiomställningen. Denna situation kan utnyttjas av olika batterier även de som från början var designade för en annan applikation. Dess natur tillåter en snabb respons som är väsentlig i vissa av de reglerande produkterna och inte lätt att hitta i andra teknologier. Varje regleringsprodukt har dock olika marknadsregler som också är landsberoende. Av denna anledning är det viktigt att säkerställa att batterierna i fråga har rätt egenskaper. Detta projekt är fokuserat på ett energilagringssystem som utvecklats för ett antal applikationer som inte inkluderar balansjänster. I syfte att ta reda på om batteriet kan hitta en ny intäktsström på balansmarknaden har en studie av de mest relevanta frekvensmarknaderna genomförts. Efter att ha identifierat de som batteriet kan delta i enligt dess tekniska egenskaper, har en matematisk modell utvecklats. Modellen ger den optimala budgivningsstrategin för auktionerna för dagen före på de utvalda marknaderna och den mest bekväma operativa planeringen för leveransdagen. Tack vare modellen har batteriet visat sig kunna tjäna pengar på att delta på de svenska FCR-marknaderna medan den inte är sysselsatt med sina huvudsakliga avsedda tillämpningar. Dessutom kommer det att kunna öka dessa vinster i framtiden genom att delta på den svenska FFR-marknaden när de dagen-före auktionerna är genomförda.

In the last decades, there has been a growing interest towards new use cases in the Internet of Things (IoT) domain, such as extended reality glasses, unmanned aerial vehicles (UAVs), and autonomous driving. The technological advancement observed in such scenarios has also been enabled by the increasing capabilities of small form factor devices. Although such devices allow to achieve remarkable computing performance with relatively low energy consumption, these are often used in contexts in which the trade-offs between power consumption and application performance play a key role (e.g., battery powered systems). Furthermore, if such trade-offs are not carefully set, the performance degradation can lead to system failure. The work proposed in this thesis aims at investigating this type of problems, and to propose a runtime model and controller pair based on the joint optimization of the platform and application parameters to reduce the likelihood of system failure. The proposed architecture is evaluated in a UAV emulated environment, in which the used platform embeds hardware features comparable to the ones of a drone, while the localization and mapping application executed on such device makes use of real-world visual-inertial datasets. The proposed runtime model-controller solution relies on the monitoring of the platform CPU peaks for identifying application failure. It has also been empirically demonstrated that the model-controller can substantially decrease the number of failures and, in specific scenarios, improve localization accuracy and power consumption even compared to the optimal static parameter configurations. Moreover, the solution has been proven to be simple and generalizable in scenarios characterized by different levels of concurrency, and in the datasets tested. / Under de senaste decennierna har det funnits ett växande intresse för nya användningsfall som Extended Reality-glasögon, obemannade flygfarkoster (UAV) och autonom körning. De tekniska framstegen som observerats i sådana scenarier har också möjliggjorts av den ökande kapaciteten hos små formfaktorenheter. Även om sådana enheter gör det möjligt att uppnå anmärkningsvärd datorprestanda med relativt låg energiförbrukning, används dessa ofta i sammanhang där kompromisserna mellan strömförbrukning och applikationsprestanda spelar en nyckelroll (t.ex. batteridrivna system). Dessutom, om sådana avvägningar inte är noggrant inställda, kan prestandaförsämringen leda till systemfel. Arbetet som föreslås i denna avhandling syftar till att undersöka denna typ av problem, och att föreslå en körtid modellstyrenhet baserad på gemensam optimering av plattformen och applikationsparametrar för att minska systemfel. Den föreslagna arkitekturen utvärderas i en UAV-emulerad miljö, där den använda plattformen har hårdvarufunktioner som är motsvarar en drönare, medan lokaliserings- och kartläggningsapplikationen som körs på en sådan enhet använder verkliga visuella tröghetsdatauppsättningar. Den föreslagna runtime-modellstyrningslösningen förlitar sig på övervakning av plattformens CPU-toppar för att identifiera programfel. Det har också visat sig empiriskt att modellstyrenheten avsevärt kan minska antalet fel och, i specifika scenarier, förbättra lokaliseringsnoggrannheten och strömförbrukningen även jämfört med de optimala statiska parameterkonfigurationerna. Dessutom har lösningen visat sig vara enkel och generaliserbar i scenarier som kännetecknas av olika nivåer av samtidighet och i de testade datamängderna.

Hydrogen has been identified by the European Commission to be a competitive alternative to fossil fuels within the transport sector in the medium to long perspective. Because of this, an increased understanding is required of the electrical power train present within such vehicles. An integral aspect of these systems is the interface converter, which is located between the fuel cell and the rest of the power train. During the design process of high-powered fuel cell interface converters used in transport applications, it is important to achieve designs of low losses, size and cost. One of the most important parts to achieve these goals is the inductor present within the converter; this is generally the bulkiest part of the converter. To analyse how the inductor’s properties are affected by the converter topology, three different topologies have been analysed: the conventional single-phase boost converter and two versions a two-phase interleaved boost converter, where one uses two single inductors and the other an inversely coupled inductor. These three cases’ steady-state properties have then been characterised and used to select designs minimising either the self-inductance or the flux levels induced in the inductor, while maintaining a permissible input current ripple and continuous conduction mode throughout the converter’s operational region. Finally, a preliminary design framework has been developed for both the single and coupled inductors, where initially the so-called geometrical constant method and then a multiobjective optimisation method using evolutionary algorithms was used to design each inductor. Provided the optimisation framework was fed appropriate bounds and constraints, it was able to outperform the geometrical method. For the case of an inductor operating under a high DC bias, it was found that it is better to premiere a core material with a high saturation flux density over a reduction in the losses. Moreover, the inductor’s dimensions are reduced by using an inversely coupled core irrespective if the switching frequency was the same or halved compared to the test case of the conventional boost converter inductor. Irrespective of the switching frequency, a coupling factor of 0.55 is deemed to provide the best overall performance and most robust design at the price of a slightly worse transient response compared to using a stronger coupling. / Vätgas har blivit identifierat av den Europeiska kommissionen till att vara ett konkurrenskraftigt alternativ till fossila bränslen inom transportsektorn i ett mellan- till långtidsperspektiv. På grund av det krävs en bättre förståelse av det elektriska drivsystemet som används inom dessa fordon. En viktig del av ett sådant drivsystem är gränssnittsomvandlaren som är placerad emellan bränslecellen och de resterande delarna av drivsystemet. Under designprocessen av gränssnittsomvandlare till kraftfulla bränsleceller, ämnade till att användas inom transportapplikationer, är det viktigt att uppnå designer med låga förluster, storlek och kostnad. En av de viktigaste delarna till att uppnå dessa målsättningar är induktansen; detta är generellt den största delen av omriktaren. Som metod till att analysera hur induktorns egenskaper påverkas av omriktarens topologi, har tre olika topologier analyserats: den konventionella boost omriktaren och två versioner av en två-fas interleaved boost omriktare, där en använder två induktanser och den andra en omvänt kopplad induktans. Dessa tre olika falls egenskaper under stabilt tillstånd karakteriserades och sedan användes för att välja designer som antingen minimerade själv-induktansen eller järnkärnans magnetiska flöde, medan ett godkänt rippel och kontinuerlig ledningsläge säkerhetsställdes för hela omriktarens operativa region. Slutgiltigen formulerades en reluktansbaserad dimensionerings metod för varje fall av induktor, där initialt den såkallade geometriska konstant metoden och sedan en multiobjektiv heuristisk optimerings metod, som baserades på evolutionära algoritmer, användes för att designa induktanserna. Förutsatt optimerings algoritmen fick ta del av korrekta gränser och begränsningar, utklassade den geometriska metoden. För induktanser utsatta för stora DC-komponenter i strömmen, är det bättre att premiera material med en hög mättningsgrad för den magnetisk flödestäthet över låga järnförluster. Utöver det är induktorns dimensioner reducerade genom att använda en omvänt kopplad induktor oavsett om samma eller en halverad switch frekvens användes jämfört med testfallet av den konventionella boost omvandlarens induktans. Oavsett switch frekvensen, en kopplings faktor på 0.55 ansågs ge den bästa prestandan samt mest robusta designen, till priset av ett någorlunda sämre transitenrespons jämfört med en starkare kopplingsfaktor.

BTH har i dagens läge en önskan om att ha ett effektivare sätt att fästa ett arbetsstycke som kommer att bearbetas av fräsmaskinen. Det mest lämpliga alternativet anses då vara ett vakuumbord. Syftet med detta examensarbetet är att undersöka framtagning och utveckling av vakuumbord. BTH hade då också en kravlista på vad bordet skulle kunna klara av att göra. Bordet skall ha en total arbetsyta på 400 x 400 mm, den ska kunna hålla fast arbetsstycken som består av trä och plast som ska genomfräsas. Den skall även ha en skyddsbräda som skyddar bordet från förslitningar över tiden. Det undersöktes vilket material som ansågs lämpligast att skapa vakuumbordet i, hur processen att fästa arbetsstycket skulle kunna förbättras samt det bästa sättet att optimera funktioner och dimensioner på genom att ta hänsyn till bordets höjd och volym. För att uppnå det målet så kommer en undersökning utföras kring vad ett vakuumbord är, hur de fungerar och varför de är så eftertraktade. Efteråt påbörjas en idégenereringsfas där olika konceptförslag kommer granskas och utvecklas. Efter att ett koncept har valts ut så kommer modellering, beräkning och tillverkningen av prototyperna att påbörjas. Tre prototyper kommer skapas under arbetets gång och prototyperna kommer genomgå en rad olika tester för att granska prototypens sugkraftsstyrka och om de kan hantera vakuumtrycket. Efter att testerna har slutförts så ska de analyseras och utvärderas för att se om de kan utvecklas och förbättras ytterligare. Efter att prototyperna byggts, testerna och utvärderingarna slutförts så kommer det etableras om vakuumbordet fungerar eller inte. Från detta så beslutades det att plywood och MDF är de bästa materialen att bygga i, att nya fästningsmetoder testades och funkar, men uppfyllde inte alla kundens krav. Slutgiltigen så har bordets höjd optimerats på bästa sätt, men att det kan optimeras ytterligare. Med det som har tagits fram så kan rapporten visa att flera utvecklingsmöjligheter har prövats, att kraven har uppfyllts och flera idéer har föreslagits för framtida utveckling av vakuumbordet. / BTH has today a desire to have a more efficient way of attaching a workpiece that will be worked on by the milling machine. The most suitable alternative for this task is considered to be a vacuum table. The purpose of this thesis is to investigate the production and development of vacuum tables. BTH also has a list of requirements for what the table should be able to do. The table will have a total work surface of 400 x 400 mm, it will be able to hold workpieces that consist of wood and plastic and it will have a protection board that protects the table from wear and tear over time. In the report it was examined which material is considered most suitable for creating the vacuum table, how the process of attaching the workpiece could be improved and the best way to optimize functions and dimensions with respect to the table's height and volume. To achieve that goal, research will be conducted on what vacuum tables are, how they work and why they are so sought after. Afterwards, an idea generation phase will begin where various concept proposals are investigated and developed. After a concept is selected, modelling, calculation and production of the prototypes will begin. Three prototypes will be created during the work and the prototypes will undergo a series of different tests to examine the prototypes suction power and whether the table can handle the vacuum pressure. After the tests the prototypes will be analysed and evaluated to see if they can be further developed or improved. When the prototype constructions, tests and evaluations are completed it should be easy to establish if the vacuum table works or not. From this it was decided that plywood and MDF are the best materials to build in, that new fastening methods were tested and worked, but did not meet all the customer's requirements. Finally, the table has been optimized in the best way, but it can be further optimized. With what has been produced the report shows that several development possibilities have been tried, that the requirements have been met and several ideas have been proposed for future development of the vacuum table.

Scania works continuously to develop internal combustion engines and after treatment systems which can achieve low pollutant emissions and high efficiency. A major principal that Scania adopted for this goal is the Simulation Driven Development (SDD) process. Here computer aided simulations aid to develop designs and improve characteristics all the while reducing the iterative prototyping and testing process. Currently, parametric modelling and Design of Experiments (DoE) is a proven and major mode of exploring designs within the various stakeholder fields of development; namely structural, fluid mechanics and acoustics.  Topology optimisation in fluid flow is a new field which promises quick exploration of design spaces. The result of topology optimisation are unintuitive designs that could serve as baseline designs which can further reduce the design process. The objective of the thesis was to explore topology optimisation and investigate a way to incorporate topology optimisation in the design process at Scania CV AB. For this task Tosca Fluid by Dassault Systèmes was chosen for its optimisation capabilities, which uses back-flow as the criteria of optimisation. The case study was conducted based on the MTX diesel one box inlet end-plate which was used as reference. The dimensional constraints of the reference product were used to model and utilise the developed workflow. Since this task involved the use of substrates for exhaust gas filtration, it was imperative to explore uniformity of flow over the substrate as an additional optimisation criterion. The project studied modelling design spaces to satisfy the design criteria and the shortcoming the software currently poses have been documented in this report. The report also mentions the tasks involved in setting up simulation cases to work well with Tosca Fluid. In the current stage of the thesis work it was not possible to incorporate uniformity as an additional criterion and hence fails in using Tosca Fluid to optimise topology for turn volumes involving the use of substrates. / Scania arbetar kontinuerligt med att utveckla förbränningsmotorer och efterbehandlings system som kan uppnå låga föroreningar och hög effektivitet. En viktig princip som Scania antog för detta mål är processen Simulation Driven Development (SDD). Här hjälper datorstödda simuleringar att utveckla mönster och förbättra egenskaper samtidigt som den iterativa prototyp- och testprocessen reduceras. För närvarande är parametrisk modellering och Design of Experiments (DoE) ett beprövat och viktigt sätt att utforska konstruktioner inom de olika intressenternas utvecklingsområden; nämligen konstruktion, fluidmekanik och akustik. Topologioptimering i vätskeflöde är ett nytt område som lovar snabb utforskning av designutrymmen. Resultatet av topologioptimering är icke-intuitiva konstruktioner som kan fungera som baslinjedesigner som ytterligare kan minska designprocessen. Syftet med avhandlingen var att utforska topologioptimering och undersöka ett sätt att integrera topologioptimering i designprocessen på Scania CV AB. För denna uppgift valdes Tosca Fluid av Dassault Systèmes för sina optimeringsmöjligheter, som använder återflöddet som kriterier för optimering. Fallstudien genomfördes baserat på MTX diesel först låda inloppsändplatta som användes som referens. Referensproduktens dimensionella begränsningar användes för att modellera och använda det utvecklade arbetsflödet. Eftersom denna uppgift innebar användning av substrat för avgas filtrering, var det absolut nödvändigt att undersöka flödets enhetlighet som ett ytterligare optimerings kriterium. Projektet studerade modellerings designutrymmen för att uppfylla design kriterierna och den brist programvaran för närvarande har dokumenterats i denna rapport. Rapporten nämner också de uppgifter som är involverade i att skapa simuleringsfall för att fungera bra med Tosca Fluid. I det aktuella skedet av avhandlings arbetet var det inte möjligt att införliva enhetlighet som ett ytterligare kriterium och misslyckas därför med att använda Tosca Fluid för att optimera topologi för sväng volymer som involverar användning av substrat.

På sågverk behövs hetvatten för att kunna värma lokalerna, men även kunna torka träprodukterna. Majoriteten av uppvärmningen går till att torka träprodukterna. AB Karl Hedin i Karbenning producerar sitt eget hetvatten genom pannan på sågverket. Där behövs biobränsle i form av torrflis som bränns i ugnen. Torrfliset fås genom sönderdelning av avkap som erhålls i justerverket. I justerverket används en hugg som har tillgänglighetsproblem. Huggen är känslig mot metaller, dessutom är den känslig mot hårt virke. Syftet med rapporten har därför varit att genom beräkningar och resonemang bestämma den bästa maskinen för sönderdelning av rejekt, att göra en layoutritning på installationen av denna med hänsyn till materialtransport samt att göra en investeringskalkyl för maskinen. Kvalitativa undersökningar har genomförts i form av intervjuer och litteraturstudier, det vill säga marknadsundersökningar, för att få inblick i hur sågverk sönderdelar rejekt respektive ta reda på olika sorters tekniker som finns. Olika scenarier har skapats för att se till att maskinen lever upp till olika funktionella krav, exempelvis kapacitetskrav eller scenarier med olika täckningsbidrag. Resultatet för kalkylerna gällande kapacitetskraven för respektive maskin, påvisar genom analysering av kapacitet kontra rejektflödet att några utav dessa inte är optimala för de uppsatta kraven. Investeringskalkylerna visar att en del utav maskinerna inte är optimala att införskaffa genom analyser av de uppsatta scenarierna med olika täckningsbidrag. Avslutningsvis kan sägas att olika maskiners kapacitetskrav i kombination med olika scenarier för täckningsbidrag leder till både gynnsamma och missgynnsamma resultat. Den nya maskinen som rekommenderas till AB Karl Hedin i Karbenning är rivare som dels kan sönderdela avkap, dels bräckage. Den maskinen är optimal för det arbete som sågverket utsätter sin nuvarande hugg för. Rekommendationen till företaget är att införskaffa en av maskinerna som analyseratsom det klaras av att enbart producera produkter med det högre täckningsbidraget. Till den rekommendationen har hänsyn tagits till att produktionen expanderas. Annars är rekommendationen till företaget att inte införskaffa någon utav de presenterade maskinerna. / At sawmills hot water is needed to heat up the facility, but also for drying up the wooden products. Most of the heating is used for drying the wooden products. AB Karl Hedin in Karbenning produces its own hot water using their boiler at the sawmill. Biofuel is needed there in the shape of wood chips that are burnt in the oven. The wood chip is received through decomposition of cut offs that are gained in the grading facility. A woodchipper is used in the grading facility that has problems with availability. The woodchipper is sensitive to metals, besides it is sensitive to hard timber. The purpose with this thesis has therefore been to determine the best machine for decomposing reject/cut offs through calculations and reasoning, to do a layout description on the installation with respect to material transport and to do an investment calculation for the machine. The qualitative studies have been done in the shape of interviews and literature studies (research on the market) to gain insight into how sawmills decompose reject respectively find out different available techniques. Different scenarios have been created to make sure the machine fulfills the different functional requirements, for instance scenarios for capacity requirementsor with scenarios with different contribution margin. The results for the calculations concerning the capacity requirements for each machine, proves through analysis of the capacity versus rejectflow that a few of the machines are not optimal for the set requirement. The investment calculations show that a few of the machines are not optimal to obtain through analysis of the set scenarios with different contribution margin. In conclusion the capacity requirements for each machine in combination with different scenarios for contribution margin results in both favorable and unfavorable outcomes. The new machine that is being recommended to AB Karl Hedin in Karbenning is a shredder that can partly decompose cut offs from the grading facility and partly bigger cut offs. That type of machine is optimal for the work that the company is exposing their chipper to. The recommendation for the company is to obtain one of the machines that has been analyzed if thecompany manages producing products with a higher contribution margin. This recommendation has been considered with an expanded production. Otherwise, the recommendation for the company is not to obtain any of the presented machines.

This thesis focuses on the optimization of the electric aircraft propeller in order to increaseflight performance. Electric aircraft have limited energy, particularly the electricmotor torque compared to the fuel engine torque. For that, redesign of the propeller forelectric aircraft is important in order to improve the propeller efficiency. The airplanepropeller theory for Glauert is selected as a design method and incorporated with Brattimprovements of the theory. Glauert theory is a combination of the axial momentum andblade element theory. Pipistrel Alpha Electro airplane specifications have been chosen asa model for the design method. Utilization of variable pitch propeller and the influence ofnumber of blades has been investigated. The obtained design results show that the variablepitch propellers at cruise speed and altitude 3000 m reducing the power consumptionby 0.14 kWh and increase the propeller efficiency by 0.4% compared to the fixed pitchpropeller. Variable pitch propeller improvement was pretty good for electric aircraft. Theoptimum blade number for the design specifications is 3 blades. / Denna rapport har som fokus att optimera propellern på ett eldrivet flygplan för att förbättraflygprestationen. Eldrivna flygplan har begränsad energi, i synnerhet motorns vridmomenti jämförelse med bränslemotorns vridmoment. Därav behöver propellern designas om föratt uppnå en större verkningsgrad i propellern. Glauerts teori om flygplanspropellrar haranvänts som metod för designen där vissa modifieringar i teorin har tillämpats enligt Brattför att förbättra teorin. Glauerts teori är en kombination mellan axiell momentum- ochbladelement teori. Specifikationerna för Pipistrel Alpha Electro flygplan har använts sommodell i design metoden. Utnyttjande av propeller med justerbara bladvinklar samt antalblads påverkan har undersökts. De erhållna designresultaten visade att propellern medjusterbara bladvinklar vid planflykt på 3000 m höjd har sparat 0,14 kWh samt ökat propellernsverkningsgrad med 0,4% jämfört med propellern med icke justerbara bladvinklar.Propeller med justerbara stigning var lämplig för elflygplan. Det optimala antalet blad fördesignspecifikationerna är 3 blad.

In order for the companies to be competitive in today’s market, it is vital to adapt quickly to the market trends. The steady shift towards mass customization from mass production has been challenging many industries globally, which demands the use of digital tools and technologies in various areas to improve performance throughout the supply chain processes. One of these areas is short-term scheduling of jobs on the shop floor. Short-term scheduling of jobs plays a very vital role in many production systems. Optimisation of short-term scheduling help the companies in improving their operational Key Performance Indicators (KPIs), thus saving both money and resources. Today’s complex production systems with multiple constraints, system level interactions and the dynamic environment have challenged the traditional static scheduling approaches. These complex production systems require new scheduling approaches which can consider all the dynamics and should be capable of real-time reconfiguring in case of uncertainties in the shop floor. In this thesis, a case study was performed in a steel manufacturing company over the period of five months to validate Discrete Event Simulation (DES) as a tool for short-term scheduling of heavy plates in a dynamic environment. The challenges related to DES for short-term scheduling during model design, development and implement phases were also identified. In addition to this, the requirements to implement DES model for short-term scheduling in a dynamic environment were also discussed. Furthermore, a Systematic Literature Review (SLR) was also conducted to support the empirical findings from the case study. The idea of this study was to generate an optimal schedule by minimizing overall makespan and maximizing resource utilization using DES model. The findings from both SLR and DES model has clearly proven that DES as a digital tool is exceptional for short-term scheduling in a dynamic environment, nevertheless there are still some challenges associated which needs to be investigated further. The same model can also be used for other purposes such as analysing and identifying bottlenecks in the whole production system. / För att företagen ska vara konkurrenskraftiga på dagens marknad är det viktigt att snabbt anpassa sig till marknadstrenderna. Vägen mot mass-anpassning från massproduktion har utmanat många industrier globalt, vilket kräver användning av digitala verktyg och tekniker inom olika områden för att förbättra prestandan under hela leveranskedjans processer. Ett av dessa områden är kortsiktig schemaläggning av arbeten på fabriksgolvet. Kortsiktig schemaläggning av arbeten spelar en mycket viktig roll i många produktionssystem. Optimering av kortsiktig schemaläggning hjälper företagen att förbättra sina operativa nyckeltal, vilket sparar både pengar och resurser. Dagens komplexa produktionssystem med flera begränsningar, systemnivåinteraktioner och den dynamiska miljön har utmanat de traditionella statiska schemaläggningsmetoderna. Dessa komplexa produktionssystem kräver nya schemaläggningsmetoder som kan ta hänsyn till all dynamik och bör ha möjligheten att omkonfigurera i realtid vid osäkerheter på fabriksgolvet. I denna avhandling genomfördes en fallstudie i ett ståltillverkningsföretag under fem månader för att validera Diskret händelsestyrd simulering som verktyg för kortsiktig schemaläggning av grovplåtstillverkning i en dynamisk miljö. Utmaningarna relaterade till Diskret händelsestyrd simulering för kortsiktig schemaläggning under modellens design, utveckling och implementeringsfaser identifierades också. Utöver detta diskuteras också kraven för att implementera Diskret händelsestyrd simulering för kortsiktig schemaläggning i en dynamisk miljö. Dessutom genomfördes en systematisk litteraturstudie för att stödja de empiriska resultaten från fallstudien. Tanken med den här studien var att generera ett optimalt schema genom att minimera den totala schemalängden och maximera resursutnyttjandet med hjälp av Diskret händelsestyrd simuleringsmodellen. Resultaten från både den systematiska litteraturöversynen och Diskreta händelse simuleringsmodellen har tydligt bevisat att Diskret händelse simulering som ett digitalt verktyg är exceptionellt för kortsiktig schemaläggning i en dynamisk miljö även om det fortfarande finns några utmaningar som måste undersökas ytterligare. Samma modell kan också användas för andra ändamål som att analysera och identifiera flaskhalsar i hela produktionssystemet.

The Life Cycle Energy Optimisation (LCEO) methodology aims at finding a design solution that uses a minimum amount of cumulative energy demand over the different phases of the vehicle's life cycle, while complying with a set of functional constraints. This effectively balances trade-offs, and therewith avoids sub-optimal shifting between the energy demand for the cradle-to-production of materials, operation of the vehicle, and end-of-life phases. This work further develops the LCEO methodology and expands its scope through three main methodological contributions which, for illustrative purposes, were applied to a vehicle sub-system design case study. An End-Of-Life (EOL) model, based on the substitution with a correction factor method, is included to estimate the energy credits and burdens that originate from EOL vehicle processing. Multiple recycling scenarios with different levels of assumed induced recyclate material property degradation were built, and their impact on the LCEO methodology's outcomes was compared to that of scenarios based on landfilling and incineration with energy recovery. The results show that the inclusion of EOL modelling in the LCEO methodology can alter material use patterns and significantly effect the life cycle energy of the optimal designs. Furthermore, the previous model is expanded to enable holistic vehicle product system design with the LCEO methodology. The constrained optimisation of a vehicle sub-system, and the design of a subset of the processes which are applied to it during its life cycle, are simultaneously optimised for a minimal product system life cycle energy. In particular, a subset of the EOL processes' parameters are considered as continuous design variables with associated barrier functions that control their feasibility. The results show that the LCEO methodology can be used to find an optimal design along with its associated ideal synthetic EOL scenario. Moreover, the ability of the method to identify the underlying mechanisms enabling the optimal solution's trade-offs is further demonstrated. Finally, the functional scope of the methodology is expanded through the inclusion of shape-related variables and aerodynamic drag estimations. Here, vehicle curvature is taken into account in the LCEO methodology through its impact on the aerodynamic drag and therewith its related operational energy demand. In turn, aerodynamic drag is considered through the estimation of the drag coefficient of a vehicle body shape using computational fluid dynamics simulations. The aforementioned coefficient is further used to estimate the energy required by the vehicle to overcome aerodynamic drag. The results demonstrate the ability of the LCEO methodology to capitalise on the underlying functional alignment of the structural and aerodynamic requirements, as well as the need for an allocation strategy for the aerodynamic drag energy within the context of vehicle sub-system redesign. Overall, these methodological developments contributed to the exploration of the ability of the LCEO methodology to handle life cycle and functional trade-offs to achieve life cycle energy optimal vehicle designs. / Livscykelenergioptimerings-metodologin (LCEO) syftar till att hitta en designlösning som använder en minimal mängd av energi ackumulerat över de olika faserna av en produkts (i detta arbete i formen av ett fordon) livscykel, samtidigt som den uppfyller en förutbestämd uppsättning funktionella begränsningar. Genom detta kan avvägningar balanseras effektivt, och därmed undviks suboptimala förskjutningar mellan energibehovet för vagga-till-produktion av material, fordonets användningsfas samt hantering av det uttjänta fordonet, på engelska kallad End-Of-Life (EOL). Detta arbete vidareutvecklar LCEO-metodologin och utvidgar dess omfattning genom tre huvudsakliga metodologiska bidrag, som, för illustrativa syften, har applicerats på en fallstudie av ett fordons sub-systemdesign. En EOL-modell baserad på substitution med korrigeringsfaktorer, är inkluderad för att uppskatta energikrediter och bördor som härrör från hanteringen av det uttjänta fordonet. Flera olika scenarier som beskriver återvinning med olika nivåer av antagen degradering av egenskaper hos de återvunna materialen har definierats, och deras respektive LCEO utfall har jämförts med motsvarande resultat för scenarier baserade på deponering och förbränning med energiåtervinning. Resultaten visar att införandet av en EOL-modell i LCEO-metodologin kan ändra flöden och mönster kring materialanvändning och har en signifikant påverkan på den totala livscykelenergin i de optimala fordonsdesignen Då valet av EOL-modell har signifikans för LCEO utfallet, har de föregående, statiska modellerna kompletterats med en utvidgning mot en mer holistisk systemstudie utifrån LCEO. I denna utvidgning studeras frågor kring optimerade produktsystem, framförallt avseende en delmängd av EOL processernas parametrar som har inkluderats i form av kontinuerliga designvariabler med antagna barriärfunktioner som modellerar deras genomförbarhet. Resultaten visar att LCEO kan användas för att finna den optimala designen av en fordonskomponent tillsammans med dess associerade, ideala, syntetiska EOL-scenario. Dessutom demonstreras metodens förmåga att identifiera de underliggande mekanismer som möjliggör den optimala lösningens avvägningar. För att utöka komplexiteten i de ansatta funktionella begränsningarna har även form-relaterade variabler och aerodynamiska motståndsberäkningar tagits med. I det här fallet används krökningen på den studerade fordonskomponenten som ytterligare en variabel i LCEO analyser, med dess inverkan på det aerodynamiska motståndet och i och med detta variationer i användningsfasens energibehov. I detta fallet har det aerodynamiska motståndet tagits med i analysen genom uppskattning av motståndskoefficienten av en fordonskomponent framtagen genom strömningsmekaniska beräkningar. Denna uppskattning används sedan för att modellera den energi som krävs av fordonet för att övervinna det aerodynamiska luftmotståndet. I detta sammanhang visas också på behovet av en strategi för allokering av den aerodynamiska motståndsenergin hos en sub-komponent i relation till helheten, när fokus ligger på design av ett sub-system hos ett fordon. Resultaten visar att LCEO beskriver den underliggande funktionella synergin mellan de ansatta strukturella och de aerodynamiska kraven. Detta arbete bidrar till att LCEO utvecklas i flera olika avseenden som utgör väsentliga steg mot en pro-aktiv metod som kan hantera livscykel- och funktionella avvägningar i en optimal fordonsdesign ur ett livscykelenergiperspektiv.

With more restrictions regarding the use of refrigerants with high GWP-values, refrigeration systems that uses R744 (Carbon dioxide) as a refrigerant increases. Supermarkets are energy intense facilities where the refrigeration system utilize a significant part of the total utilized energy. Heat recovery have been proven beneficial and reduces the total energy utilization for the building.  This master thesis evaluates an existing R744 refrigeration system with heat recovery, for the purpose to find an optimal system configuration and control strategy that minimizes the operational costs. Today the refrigeration system uses a water-cooled condenser/gas cooler that during the period from February to November 2021 consumed 8 194 m3 of cooling water, that resulted in high water costs for the supermarket. With the development of a model that takes historical data as input can different system configurations and control strategies be tested and compered to the historical analysis of the existing refrigeration system. Four system configurations with different heat recovery solutions were evaluated.  The result of this study shows that the operational cost can be reduced by 31% (55 400 SEK) with a control strategy that adapts the discharge pressure to the facility’s heating demand. With maximized heat recovery the condenser/gas cooler load decreases and therefore the cooling water flow decreases too. With an additional heat exchanger in the supermarkets ventilation exhaust duct can the water consumption further be reduced, compared with similar system without an additional heat exchanger. The additional heat exchanger reduced the cooling water consumption by 1 400 m3 for the investigated period and reduced the total operational cost by 9 800 SEK. However, it is recommended to first apply the control strategy that adapts the discharge pressure to the heating demand, and from there evaluate the benefits of a heat exchanger in the exhaust duct. / Med ett allt strängare regelverk angående användandet av köldmedier med höga GWP-värden, ökar antalet kylanläggningar som använder R744 (Koldioxid) som köldmedium. Livsmedelsbutiker är energikrävande där kylsystemen är en stor del av den totala energimängd som nyttjas. Studier visar att värmeåtervinning för dessa system kan med fördel användas för att minska energianvändningen i fastigheten.  Detta masterexamensarbete utvärderar en befintlig R744-kylanläggning med värmeåtervinning, i syfte att finna en optimal systemkonfiguration och styr-strategi som minimerar driftkostnaderna. Idag används en vattenkyld kondensor/gaskylare som under perioden februari till november 2021 förbrukade 8 194 m3 kylvatten, vilket resulterade i höga vattenkostnader för butiken. Genom att utveckla en modell som använder historisk mätdata som indata kan olika systemlösningar och styr-strategier testas och jämföras med analysen av det befintliga kylsystemet. Fyra systemkonfigurationer med olika grad av värmeåtervinning utvärderades. Studiens resultat visar att driftkostnaderna kan reduceras genom att anpassa kylsystemens högtryck till fastighetens värmebehov. Genom att maximera värmeåtervinningen minskar nyttjandet av kondensorn/gaskylaren och därmed flödet av kylvatten. Med en extra värmeväxlare i butikens frånluftskanal kan vattenförbrukningen reduceras ytterligare jämfört med liknande system utan denna värmeväxlare. Dock rekommenderas att initialt nyttja en styrstrategi som anpassar högtrycket efter värmebehov, för att sedan utvärdera fördelarna med en värmeväxlare i ventilationens frånluftskanal.