Kaunis Iron är ett gruvföretag som utvinner järnmalm i Kaunisvaara och producerade cirka 2,3 miljoner ton finkornigt järnmalmskoncentrat under 2022, vilket även går under benämningen slig. Företaget har planer på att öppna två nya dagbrott inom en snar framtid för att öka årsproduktionen till 3 miljoner ton. Som en global aktör betjänar Kaunis Iron kunder över hela världen, vilket kräver effektiva och väl fungerande transporter för att säkerställa hög leveranssäkerhet och nöjda intressenter. Syftet med denna studie var att analysera leveranskedjan utifrån dess kvalitet, kostnadseffektivitet och produktivitet för att identifiera eventuella flaskhalsar som påverkar leveranssäkerheten. Studien använde problemlösningsmetodiken DMAIC och genomfördes som ett Six Sigma-projekt med hjälp av simulering och försöksplanering. Faktorerna antal chaufförer per skiftlag, antal lastbilar, tillgänglighet lastbilar, tillgänglighet chaufförer, fastfrysningar och lagerkapacitet i Pitkäjärvi undersöktes genom en optimal design i två separata scenarier. Det första scenariot baserades på Kaunis Irons nuvarande årsproduktion på 2,3 miljoner ton, medan det andra scenariot utgick från en framtida årsproduktion på 3 miljoner ton. Totalt genomfördes 100 delförsök i det första scenariot och 120 delförsök i det andra. Resultaten från dessa två scenarierna användes sedan för att optimera transporten av slig för respektive scenarion, med fokus på att öka leveranssäkerheten och därmed minska den totala kostnaden. Studiens slutsats var att samtliga undersökta faktorer hade en viss påverkan på förseningstiderna och de totala kostnaderna för hela värdeflödet, för respektive scenario. Resultaten antyder att det nuvarande transporten av slig inte är optimal. Efter analys och optimering för respektive scenario är våra rekommendationer att använda 37 chaufförer/skift och 33 lastbilar för scenario 1 samt 46 chaufförer/skift och 39 lastbilar för scenario 2. Om tillgänglighet på lastbilar och chaufförer ökas samt att det sker en effektivisering av cykeltiden på grund av minskning av fastfrysningar, blir de optimala inställningarna 34 chaufförer/skift och 31 lastbilar för scenario 2,3 miljoner ton samt 42 chaufförer/skift och 39 lastbilar för scenario 3 miljoner ton. För scenariot 3 miljoner ton rekommenderas en utbyggnad av lager i Pitkäjärvi till alternativet 70 000 ton. En ytterligare slutsats från studien är att det inte alltid är ekonomiskt fördelaktigt att helt eliminera förseningstiderna. I scenariot med 2,3 miljoner ton visade det sig att den optimala lösningen innefattar en viss förseningskostnad (1 993 tkr), vilket ändå resulterade i ett kostnadseffektivare system. Baserat på kostnadsöversikterna i control-avsnittet går det att dra slutsatsen att det är mer ekonomiskt fördelaktigt för Kaunis Iron att använda sin egen personal och lastbilar för att uppnås en hög leveranssäkerhet. / Kaunis Iron is a mining company that extracts iron ore in Kaunisvaara and produced approximately 2,3 million tons of fine-grained iron ore concentrate, also known as slig, in 2022. The company plans to open two new open-pit mines in the near future to increase annual production to 3 million tons. As a global player, Kaunis Iron serves customers worldwide, which requires efficient and well-functioning transportation to ensure high delivery reliability and satisfied stakeholders. The purpose of this study was to analyze the supply chain in terms of its quality, cost-effectiveness, and productivity to identify any bottlenecks that affect delivery reliability. The study used the DMAIC problem-solving methodology and was conducted as a Six Sigma project using simulation and experimental design. The factors of the number of drivers per shift team, the number of trucks, truck availability, driver availability, freezing issues, and storage capacity in Pitkäjärvi were examined through an optimal design in two separate scenarios. The first scenario was based on Kaunis Iron's current annual production of 2,3 million tons, while the second scenario assumed a future annual production of 3 million tons. A total of 100 sub-experiments were conducted in the first scenario and 120 sub-experiments in the second. The results from these two scenarios were then used to optimize the transportation of slig for each scenario, with a focus on increasing delivery reliability and thus reducing the overall cost. The study concluded that all the factors examined had some impact on the delay times and total costs for the entire value stream, for each scenario. The results suggest that the current transportation of slurry is not optimal. After analysis and optimization for each scenario, our recommendations are to use 37 drivers/shift and 33 trucks for scenario 1, and 46 drivers/shift and 39 trucks for scenario 2. If truck and driver availability is increased and cycle time is improved due to reduced freezing issues, the optimal settings would be 34 drivers/shift and 31 trucks for the 2,3 million-ton scenario, and 42 drivers/shift and 39 trucks for the 3 million-ton scenario. For the 3 million-ton scenario, expanding the storage capacity in Pitkäjärvi to the 70 000 ton option is recommended. Another conclusion from the study is that it is not always economically advantageous to completely eliminate delay times. In the 2,3 million-ton scenario, it was found that the optimal solution includes a certain delay cost (1 993 tkr), which still resulted in a more cost-effective system. Based on the cost overviews in the control section, it can be concluded that it is more economically advantageous for Kaunis Iron to use its own personnel and trucks to achieve high delivery reliability.

In today’s market, sustainability has become an important competitive priority, affecting the way manufacturing companies need to develop their production systems. Increased external pressure from stakeholders, customers, law and regulations, as well as the undeniable consequences of the environmental crisis, causes a need for more sustainable production patterns. This affects manufacturing companies, since the social and environmental dimension of sustainability no longer can be ignored if companies want to retain their competitive position. Therefore, this thesis proposes a conceptual modeling framework that includes both sustainability and operational goals, with purpose to support manufacturers who want to develop sustainable production systems with the help of discrete event simulation. Empirical evidence from Swedish automotive industry indicates an unlocked potential in applying this framework to a discrete event simulation project, and findings in current research shows that alignment of sustainability and operational goals during production system development can help manufacturing companies achieve increased competitive advantage. However, there is two limitations to current knowledge; firstly, on how to align sustainability and operation goals in the early phases of a discrete event simulation project, namely at conceptual modeling; secondly, a lack of focus on conceptual modeling in discrete event simulation. In order to examine how to address this gap, a case study was conducted within the Swedish automotive industry, along with a literature study. As guidance in this work, four research questions were formulated and answered: RQ 1:    Why is the alignment between sustainability and operational goals important in development of production systems? RQ 2:    What sustainability goals may be included in a conceptual model in development of production systems? RQ 3:    What operational goals may be included in a conceptual model in development of production systems? RQ 4:    How can operational and sustainability goals be aligned in a conceptual model in development of production systems? As for the environmental dimension of sustainability, the goals that could be included at conceptual modeling are: pollution; emissions; and resource consumption. The most commonly involved operational goals at conceptual modeling are: quality and design; throughput; production layout and flow; automation levels; production volume; cycle times; lead times and change-over times; material handling; buildings and plant properties; storage and stock; capacity; price and costs. / Under de senaste åren har den alltmer påtagliga klimatkrisen och ändrade krav från intressenter, kunder och lagar, kommit att påverka faktorerna för hur tillverkande företag konkurrerar. Inom den tillverkande industrin finns det inte längre utrymme att se bort ifrån metoder som skapar hållbara tillverkningsmönster och produkter, i och med att hållbarhet numera även är kopplat till företagets förmåga att konkurrera. I linje med detta, föreslår denna uppsats ett ramverk för hur hållbarhetsmål och operationella mål kan inkluderas i den konceptuella fasen av en diskret händelsesimulering. Syftet med ramverket är att ge företag ett verktyg som kan appliceras vid utveckling av hållbara produktionssystem med hjälp av diskret händelsesimulering. Empiriska data från tillverkningsindustrin indikerar att det finns dold potential för applicering av det föreslagna ramverket inom projekt som använder sig av diskret händelsesimulering. Fynd i nutida forskning visar att en förening av hållbarhetsmål och operationella mål under utveckling av produktionssystem kan leda till att tillverkande företag uppnår fler konkurrensfördelar. Däremot saknas forskning på hur hållbarhetsmål och operationella mål skulle kunna förenas i en konceptuell modell under de tidiga faserna av ett simuleringsprojekt. Dessutom visar tidigare forskning att konceptuell modellering inte får tillräckligt med fokus vid simuleringsprojekt. I och med att den konceptuella modellen är den mest avgörande fasen i simuleringen kan det anses motiverat att förena hållbarhetsmål och operationella mål redan i denna fas, dock krävs mer forskning på området för att detta ska kunna realiseras. Med denna information som bakgrund genomfördes en litteraturstudie på området och en fallstudie inom den svenska tillverkningsindustrin. Som vägledning i forskningsstudien formulerades och besvarades fyra frågeställningar: Fråga 1:     Varför bör hållbarhetsmål och operationella mål förenas vid utveckling av produktionssystem? Fråga 2:     Vilka hållbarhetsmål är möjliga att inkludera i en konceptuell modell vid utveckling av produktionssystem? Fråga 3:     Vilka operationella mål är möjliga att inkludera i en konceptuell modell vid utveckling av produktionssystem? Fråga 4:     Hur kan hållbarhetsmål och operationella mål bli inkluderade i en konceptuell modell vid utveckling av produktionssystem? De miljömål som är möjliga att inkludera i en konceptuell modell är föroreningar, utsläpp och resursförbrukningar. De vanligaste operationella målen att inkludera i en konceptuell model är kvalitet och design, produktionstakt, produktionslayout och produktionsflöde, automationsnivåer, produktionsvolym, cykeltider, ledtider och ställtider, materialhantering, byggnader och fabriksegenskaper, lager och förråd, kapacitet, pris och kostnader.

LKAB hanterar en av världens största malmkroppar vid en underjordsgruva i Kiruna. I samband med deras gruvbrytning uppstår stora mängder avfall som måste hanteras korrekt. De avfallsanläggningar som finns på området har idag platsbrist, därför finns incitament att bygga nya anläggningar. Inför utformningen av dessa nya anläggningar behöver avfallsflöden inventeras och analyseras. I detta arbete har det skett med diskret händelsesimulering baserad på historisk data. På grund av osäkra parametrar har flera scenarion tagits fram. Utformningen av anläggningarna beror på vilken kapacitet de förväntas ha, vilket är beroende av hur ofta anläggningarna ska tömmas och hur mycket avfall som förväntas uppstå på gruvområdet. För att sedan hitta bästa möjliga placering på de nya anläggningarna har ett modifierat anläggningslokaliseringsproblem tillämpats. Den optimala placeringen är i den norra delen av gruvområdet och minskar den totala körsträckan. Placeringen påverkas inte av större flöden. / In Kiruna the company LKAB has an underground mine with one of the largest iron ore quantities in the world. When producing the iron ore, a lot of waste arise that has to be taken care of in a correct way. Due to lack of space in todays waste facilities, there exists incentives to build new ones. To be able to design these new facilities, the flows of waste has to be investigated and analyzed. This has been done by discrete-event simulation based on historical data. Since some of the collected parameters are uncertain, different scenarios have been tested. The design of the facilities are dependent on what capacity they are expected to store, which is dependent on how often the facilities will be emptied and how large quantities will arise in the mining area. To find an optimal placement for the new facilities, a modified facility location problem has been implemented. The optimal placement is in the north part of LKAB’s mining area and will lower the total driving distance. The optimal placement will not be affected by larger flows.

This master thesis has been performed in association with Blekinge Institute of Technology and in collaboration with the company Dynapac Compaction Equipment AB. The thesis aims to investigate how Discrete Event Simulation (DES) can be used for value and sustainability design concept assessments in early design stages. The research is made by investigating the example of simulating the lifecycle of a double drum asphalt compactor. The model is created in the computerbased DES software Simio LLC, where the captured data of the compactor´s lifecycle performances are linked to a Net Present Value (NPV) model and a sustainability assessment. The model is then further explored and evaluated in the Decision Arena, located at Blekinge Institute of Technology.  The simulated model is created to approach a ‘lifelike’ lifecycle of the machine, containing the compactor´s ordinary usage in road construction. This includes operations in sidewalk, parking lot and pothole repair scenarios. The model contain service, maintenance, transport, workers, resource sharing and more. The model is connected to MS Excel to transfer data. The life cycle performances are captured in the model and used to estimate the cost parameters of energy -, water -, maintenance -, service - and transportation energy cost within the NPV model. The CO2 – emission for fuel consumption and transport, together with the total water consumption in the sustainability assessment.  The outcome of the thesis showed that the method gave good results for developing new design configurations in the early phases in product development. The method could support designing towards sustainable and long-term solutions and collaborations over the sectors (i.e. between stakeholders, engineers, designers, non-experts and more). The outcome in the specific case resulted in successfulness of capturing all lifecycle performances of the machine and linking them to the mentioned parameters. The research question is, however, generic and the investigation for the specific case study uses assumptions and up- and down scaled data to protect the company secrecy. For future work, the method together with Internet of Things (IoT), Digital Twin or Industry 4.0 could be in high interest to investigate further. / Detta examensarbete har blivit utfört i association med Blekinge Tekniska högskolan och i samarbete med företaget Dynapac Compaction Equipment AB. Syftet med projektet är att undersöka hur diskret händelsesimulering (DES) kan användas för värde - och hållbarhets bedömning för olika designkonfigurationer, i tidiga skeden av produktutvecklingen. Arbetet är utfört genom att tillämpa exemplet av att simulera livscykeln för en asfaltsvält med dubbla trummor. Simuleringsmodellen är framställd genom det databaserade DES programmet Simio LLC, där utdata för maskinens livscykelprestanda tas fram och kopplas till en Net Present Value (NPV) modell och en hållbarhetsdömning för maskinen. Simuleringsmodellen utforskas och bedöms sedan vidare i ’Decision Arena’ på Blekinge Tekniska Högskola.  Den simulerade modellen är framställd för att eftersträva en verklighetstrogen livscykel av maskinen, innehållande dess vanliga användningsområden inom vägarbete. I livscykeln inkluderas operationer av trottoarer, parkeringsplatser och reparationer av hål i vägbanor. Modellen innehåller även service och underhåll, transport, arbetare/anställda, resursdelning med mera. Modellen är kopplad till MS Excel för att föra över in- och utdata mellan programmen. Maskinens livscykelprestanda är hämtat från modellen och använt till att uppskatta kostnadsparametrarna för energi, vatten, underhåll, service och energi under transport i NPV – modellen. Maskinens CO2 – utsläpp för bränsleförbrukning och transport, tillsammans med vattenkonsumtionen i hållbarhetsbedömningen. Arbetet visar på goda resultat för att utveckla nya desginkonfigurationer i de tidiga skedena inom produktutveckling. Metoden kan stödja utformning mot hållbara och långsiktiga lösningar, samt förstärka samarbeten över sektorerna (dvs. mellan intressenter, ingenjörer, designers, icke-experter med mera). Utfallet för det specifika fallet resulterade i framgång med att fånga upp maskinens livscykelprestanda och koppla dessa till de ovan nämnda parameterana. Forskningsfrågan är dock generell och utredningen för den specifika fallstudien använder uppskattningar och upp- och nerskalade data för att skydda företagets sekretess. För framtida arbete, kan metoden tillsammans med Internet of Things (IoT), Digital Twin och Industry 4.0 vara av stort intresse för att undersöka.

A producer of dairy products intends to improve planning work by utilizing a simulation model. Dairy production has specific requirements that consequently means that planning is a complex task because of factors such as changeovers of production which limits production flexibility. The purpose of the thesis is thus to create a discrete event simulation for dairy production and to document the specific circumstances and approaches that the simulation project includes to support the producer's development of the planning work. To achieve the purpose, two questions have been formulated that aim to answer for the theoretical work as well as the practical work in establishing a simulation model. The project utilizes a conceptual model and follows a twelve-step model for work sequence. Theory intends to form the basis for answering questions and covers methodological approaches, discrete event simulation, programming methods based on continuous and discrete data and the meaning of stops and changeovers in production. The steps in the methodological approach are limited to problem formulation, setting a project plan and goals using the conceptual model, model building, data collection, coding, verification and validation. The work resulted in a theoretical methodological approach, a conceptual model and a partly verified simulation model for planning based on discrete event simulation. / En mejeriproducent ämnar förbättra sitt planeringsarbete med hjälp av en simuleringsmodell. Mejeriproduktion innebär särskilda krav som leder till att planeringsarbetet blir komplext på grund av omställningsvillkor vilket hämmar flexibiliteten av produktionen. Syftet med examensarbetet är därmed att upprätta en diskret händelsesimulering för mejeriproduktion och dokumentera de särskilda omständigheter och tillvägagångsätt som simuleringsprojektet innefattar för att stödja producentens utveckling av planeringsarbetet. För att uppnå syftet har två frågeställningar formulerats, vilka svarar dels för den teoretiska aspekten av att genomdriva ett sådant projekt, dels för hur en simuleringsmodell kan utformas i praktiken. Simuleringsmodellen upprättas med hjälp av en konceptuell modell samt ett metodologiskt tillvägagångsätt här omnämnt Banks metod. Teoriavsnittet avser att ligga till grund för besvarande av frågeställningar och innefattar metodologiska tillvägagångssätt, diskret händelsesimulering, programmeringsmetoder baserade på kontinuerliga och diskreta data samt innebörden av stopp och omställning i produktion. Det metodologiska tillvägagångssättet används i begränsad utsträckning. Projektet avgränsas till problemformulering, upprättande av projektplan och mål med hjälp av den konceptuella modellen, insamling av data, modellering och verifiering. Arbetet resulterade i ett teoretiskt metodologiskt tillvägagångssätt, en konceptuell modell samt en delvis verifierad simuleringsmodell för planering baserad på diskret händelsesimulering.