Patienter ställer allt högre krav på en snabb leverans av sjukvården och är ofta nöjda med den svenska sjukvårdens medicinska insatser medan exempelvis långa väntetider listas som mindre uppskattade aspekter. Patologin utgör en central del av vårdförloppet för patienter med cancermisstankar. Flera problemområden inom patologin kan konstateras, varav det mest framträdande är kapacitetsbristen vilket medför att patologin utgör en flaskhals i vården för cancerpatienter på grund av långa svarstider som orsakar köer och väntetider. Stora åtgärder behöver vidtas för att lyckas förkorta väntetiderna inom cancerdiagnostik. Studien syftar till att kartlägga flödet samt analysera och reducera ledtiden för prover på Laboratoriet för klinisk patologi på universitetssjukhuset i Linköping och besvarar frågeställningarna: Vilka processteg kan identifieras som flaskhalsar? Hur kan ledtiden reduceras? Flaskhalsar i modellen identifierades genom en otillräcklig kapacitet och köbildning. I studien definieras flaskhalsar som de processteg med en utnyttjandegrad som översteg 100 % samt en köbildning i processteget. Studiens experiment utformades för att eliminera de identifierade ursprungliga flaskhalsarna samt nya flaskhalsar som uppstod vid elimineringen.

Organisationer som tillämpar Lean Production kan använda sig av kraftfulla metoder för att effektivisera sitt produktflöde och minska slöseri genom att kartlägga var den svagaste länken är i produktionen. SSAB Oxelösund AB ska implementera ett uppdrag, PV3000, som baseras på ett Lean-orienterat tankesätt med målet att minska både lagernivåerna och genomloppstiderna i valsverket. I valsverket anses valsningsprocessen vara en trång sektor som sätter höga krav på att ämneskap-systemet innan ska kunna leverera rätt mängd i rätt tid. Syftet med studien är att effektivisera flödet i ämneskap-systemet med hjälp av simulering genom att undersöka var flaskhals(ar) uppstår, samt att ta fram olika åtgärder som kan vidtas för att både kunna möta efterfrågan från ämnesugnarna och för att minska slöseri i ämneskap-systemet. Med målet att skapa en modell som simulerar verkligheten så nära som möjligt, följdes en simuleringsmetodik beståendes av nio steg med allt från planering och modellering till experimentering och implementering. Vid insamlingen av relevanta data användes både historiska data erhållet från SSAB:s databaser och manuellt insamlade data. De manuellt insamlade data erhölls i vissa fall genom fältstudier där författarna tog tid på processerna vid ämneskap-systemet och i andra fall genom uppskattningar. Samtliga data approximerades sedan med hjälp av matematiska sannolikhetsfunktioner och modellerades in i simuleringsmodellen. Efter en simulering av nuläget visar resultatet på att ämneskap 1 kapar rätt mängd i rätt tid. Ämneskap 2 klarar däremot inte av ämnesugnarnas efterfrågan och har samtidigt en hög andel aktiv tid. Även ämnessågarna har en hög andel aktiv tid och klarar inte av att kapa i rätt takt. Simuleringsmodellen användes sedan för att utföra olika experiment baserat på olika åtgärder, som exempelvis att investera i en ny såg, en ny rullbana eller en ny gaskap, men även att förändra arbetssättet i ämneskap-systemet. Åtgärderna sammanställdes i 18 olika scenarion uppdelat i två experiment vars resultat presenteras i form av genomloppstider, takter och tillståndsfördelningar. Resultaten visar att två scenarion tillfredsställer ämnesugnarnas efterfrågan och överstiger inte det uppsatta målet för lagernivåerna. Resultatet och analysen tyder på att ämneskap 2 är den primära och att ämnessågarna är den sekundära flaskhalsen för ämneskap-systemet. Vidare för att kunna nå ämnesugnarnas efterfrågan och minska slöseri i ämneskap-systemet behövs dels ett förändrat arbetssätt i ämneskap-systemet och dels antingen en ny såg och reducerade kapningstider eller en investering av en ny ämneskap 1. Slutligen, innan eventuella implementeringar i verkligheten, rekommenderas ytterligare arbete kring de slutsatser som erhölls genom att utföra analyser om hur studiens begränsningar kunde ha påverkat resultaten.

Every production system has its constraints. Ever since Goldratt presented the theory of constraints in the mid 80’s a lot of effort has been made to find the best methods for constraint identification and ways to minimize the constraints in order to gain higher capacity in production. A novel method presented is Simulation-based COnstraint Removal (SCORE). The SCORE method has been proved to be more effective and detailed in the identification and sorting of the constraints when compared with other bottleneck detection methods (Pehrsson 2013). The work in this bachelor’s project has been focused on applying the method to a complex production system in order to further explore the SCORE method’s ability to identify bottlenecks and reveal opportunities to increase the throughput of a production system. NorthStar Battery Company (NSB) wishes to perform a bottleneck analysis and optimization in order to find improvements to increase the throughput with 10%. By using the SCORE method, improvement options with a potential to meet the goals of NSB was identified. It also facilitated for the author to further exploit the possibilities of simulation-based optimization and knowledge extraction through the SCORE method. By building a valid discrete event simulation model of the production line and use it for optimization, followed by a knowledge extraction, it was possible to identify the top three constraints and the level of improvement needed in the constraining operations. The identified improvements could potentially increase the throughput of the production line by 10-15 percent. The project was delimited to exclude the finishing part of the production line and only one battery variant has been included. Through continued work and analysis of the line using the SCORE method it will most likely be possible to even further increase the throughput of the production system and to provide NSB with more knowledge and opportunities to enhance their production effectiveness.

När tekniken utvecklas ställs krav på tillverkande företag för att behålla eller överta marknadsandelar, inte minst genom att vara kostnadseffektiva. För att med små förluster tillverka avancerade produkter i ett högteknologiskt klimat krävs att produktionssystemet är anpassat till de produkter som produceras genom ett ständigt förbättringsarbete. För att uppnå effektiv produktion måste företag eliminera begränsningar inom produktionssystemet ofta benämnda som flaskhalsar. Ett sätt att identifiera flaskhalsar är genom händelsestyrd simulering som tillsammans med flermålsoptimering är fördelaktiga verktyg för att bepröva systemen utan att fysiskt genomföra förändringar. Syftet med denna fallstudie är att genom en simuleringsstudie undersöka vilka förbättringar som bör implementeras på en monteringslina som leder till ett högre produktionstakt genom mindre balanseringsförluster och en högre utnyttjandegrad. Genom en tidsstudie insamlades data som vidare användes för att kartlägga monteringslinan i en nulägesanalys. Insamlade data utgjorde grunden för att skapa en simuleringsmodell som en virtuell avbild av produktionssystemet. Genom händelsestyrd simulering analyserades flaskhalsar i modellen med hjälp av flermålsoptimering som ett verktyg för att föreslå de mest lönsamma och genomförbara förändringarna. Sex olika experiment utformades för att undersöka hur stor påverkan olika processparametrar har i varierande produktionskoncept. Experimenten visade att takten till stor del begränsar produktionssystemet. Genom att endast sänka takten kunde produktionstakten öka med över 25 %. Vidare visade experimenten att fokus på reducering av processtid hos tre stationer tillsammans med kortare takt kunde öka produktionstakten med över 30 % från nuvarande prestanda. / As technology evolves, manufacturing companies are pushed with greater and greater requirements to maintain or gain market shares, not least through being cost-efficient. To manufacture advanced products whilst minimizing waste in a high-technology climate, production systems are required to be adapted for their respective products and a continuous work of improvement is highly necessary. To achieve efficient manufacturing, producers reach to minimize constraints in the production system. One way to identify bottlenecks is through discrete-event simulation, which in combination with multi-objective optimization is a powerful tool for testing and improving a system without any physical interaction with the production equipment. The purpose of this thesis is to, through a simulation study, analyze possible improvements of an advanced assembly line to increase utilization and minimize balancing losses. Data was collected through a time study and was later used to map the process and build a model of the production system to be used for simulation. Further, the model’s constraints were analyzed through discrete-event simulation and multiple-objective optimization to find profitable and manageable alternatives for improvement. Six experiments were conducted to investigate the effects of different changes in process parameters in varying production system concepts. The experiments indicated that the takt time was a significant limitation of the system. The sole reduction of takt time resulted in a theoretical improvement of throughput equivalent to over 25%. A further focused reduction of three process times could lead to a total of 30% increase.

Gränges AB i Finspång är ett företag som producerar aluminiumband som kan användas iproduktion av värmeväxlare. Bandens processväg genom produktionen beror på slutproduktensegenskaper, vilket gör att produktionen i dagsläget kräver flera transporter fram och tillbaka överområdet. För att förbättra och effektivisera tillverkningen har en investering på 400 MSEKutförts, som förväntas leda till utökad kapacitet samt förbättrat flöde. Investeringen är först ochfrämst en ersättning av befintlig produktion som förhoppningsvis ska leda till fler produceradeband. I och med investeringen blir transportsträckorna kortare, produktionen mer samlad ochrisken för skadat material minskar.Studien syftar till att utföra en flaskhalsidentifiering över den nya produktionen. Syftet är ocksåatt ta fram olika förslag på förändringar i produktionen för att uppnå ett effektivt flöde, undvikaflaskhalsar och maximera antal producerade band. Studien ser endast över delen av produktionensom innefattar kallvalsningen, värmebehandlingen och sträckningen. Jämförelser mellan den nyaproduktionsdelen och den gamla utförs inte i denna studie.I studien kunde en flaskhals identifieras, vilket var kallvalsverk 2731. Detta på grund av storköbildning och hög utnyttjandegrad på resurser för transport och tillverkning. Med hjälp avteorin kring flaskhalsanalys kunde olika förslag tas fram på vilka förändringar som kundegenomföras för att reducera flaskhalsen. Olika experiment genomfördes för att se omförändringarna reducerade flaskhalsen, om eventuellt nya flaskhalsar uppstod och hur olikamätetal som utnyttjandegraden i maskiner påverkades av förändringen. De förändringar somgenomfördes var tillägg av buffertar innan kallvalsverken, att skicka band till det kallvalsverkmed kortast kö, att minska produktionstakten i kallvalsverk 2751, att planera banden in isystemet samt minska värmebehandlingstiden.Varje förändring förutom minskning av värmebehandlingstiden visade förbättringar ochförsämringar av mätetalen när jämförelser utfördes mellan förändringarna och grundmodellen.Kombinationer av förändringarna visade också att det var statistisk signifikant skillnad jämförtmed grundmodellen. De förändringar i systemet som hade störst positiv påverkan på resultatetvar tillägg av buffertar och förändring av logiken att skicka band till det valsverk med kortast kö.När en kombination av dessa förändringar utfördes ökade antalet producerade band med 2500under simuleringsperioden. Även kombinationen av tillägg av buffertar, förändring av logikenför band med reduktion fyra samt minskad produktionstakt i 2751 hade en stor positiv påverkan.I detta fall ökade antalet producerade band med ungefär 2000 i jämförelse med grundmodellenmen medelväntetiderna i köerna sänktes betydligt mer än vid den andra lyckade kombinationen.En övergripande slutsats är att mängden förändringar har ingen betydelse utan det är kvalitén påförändringarna som avgör om mätetalen förbättras. En rekommendation till Gränges är därför attgöra en avvägning kring vilka mätetal som är viktigast och på så sätt ta det beslut kring vilkaförändringar som ska utföras för att gynna de mätetalen bäst. / Gränges AB is a company in Finspång that produce rolled aluminum products for heatexchangers. The product's process path through the chain depends on the properties of the finalproduct, which means that production currently requires multiple transports back and forthacross the production-area. To improve the production, an investment of SEK 400 million hasbeen made, which is expected to increase the capacity and improve flow. The investment is areplacement of existing production which hopefully will lead to increased number of productsproduced. As a result of the investment, the transport distances at the area will be shorter and therisk of damaged material will be reduced.The study aims to perform a bottleneck identification in the new production at Gränges. The aimis also to develop various proposals for changes in production to achieve an efficient flow, avoidbottlenecks and maximize the number of produced products. The study only looks at the part ofthe production that includes the cold rolling, annealing and distention. Comparisons between thenew production part and the old productions part is not performed in this study.A bottleneck was found, which was the cold-rolling machine called 2731. The bottleneck wasidentified by a large queue and a high utilization rate on its internal transport. Using the theory ofbottleneck analysis, various changes could be made to reduce the bottleneck. Severalexperiments were made to see if the changes reduced the bottleneck and if any new bottlenecksoccurred. The experiments were also made to see how different result values, as the utilizationrate for the machines, were affected. The changes that were implemented were buffers before thecold rolling machines, change of logic for products with reduction four, reduce the productionrate in cold rolling machine called 2751, to plan the input in the system and to reduce theannealing time for some of the annealing programs.Each change except reduction of the annealing time showed either a positive or negative changefor the result values when comparisons were made between experiments and the basic model.The changes in the system that had the most positive impact on the result were the addition ofbuffers and the change of logic when transporting products to the cold-rolling machine with theshortest queue. When a combination of these changes was performed, the number of productsproduced increased by 2500 during the simulation period. The combination of adding buffers,change the logic for products with reduction four and reduced production rate in 2751 also had agreat positive impact. In this case, the number of products produced increased by 2000 comparedto the basic model, but the average waiting times in the queues were reduced significantly morethan in the other successful combination. An overall conclusion is that the amount of changesdoes not matter, it is the quality of the changes that determines whether the result values areimproved or not. Therefore, a recommendation to Gränges is to make a trade-off about whichresult values that are most important and making the decision that favors them most.

Arla Foods står konstant inför nya volymförändringar i produktionen och kräver därför kontinuerligt arbete med att studera om mejeriet har kapacitet att ta sig an nya volymökningar. Mejeriet i Linköping har tagit över produktionen av Gräddfil från ett annat mejeri. Det innebär en volymökning i den dagliga produktionen men framför allt runt midsommar då en tydlig säsongstrend infinner sig. Arla Foods mejeri i Linköping vill därför att studien ska undersöka hur volymökningar av produkter vid bland annat midsommar påverkar produktionen. Studien syftar därför till att undersöka hur volymökningar påverkar produktionen genom att identifiera flaskhalsar, ta fram produktionsledtider och mäta utnyttjandegrad på resurser i form av pastör, förpackningsmaskiner och tankarna i produktion. För att besvara syftet konstruerades följande frågeställningar: Hur förändras produktionsledtider vid olika volymökningar? Hur förändras utnyttjandegraden av resurserna vid volymökningar? Var uppstår och hur förändras eventuella flaskhalsar före och efter volymökningar? Den huvudsakliga metoden som studien använde var diskret händelsestyd simulering. För att bygga simuleringsmodellen behövdes data samlas in och bearbetas. Största delen av den data som samlades in hämtades via Arla Foods interna system eller semistrukturerade intervjuer. Den data som samlades in bearbetades och anpassades för att matcha simuleringsmodellen och spegla verkligheten. För att svara på studiens frågeställningar skapades fyra olika scenarion. Ett grundscenario baserat på medelvolymer per vecka som skulle motsvara nuläget för studien. Nästa scenario inkluderade den totala volymökningen som skedde efter prognos för vecka 24 och resulterade i 162 % volymökning. Då hela volymökningen inte hann genomgå systemet valdes nästa scenario till att studera den maximala volymökningen studiens utformade system kunde hantera, baserat på det skapta produktionsschemat. Detta resulterade i en volymökning på 31 %. Sista scenariot studien studerade hanterade en volymökning på 18 %. Experimenten resulterade i väntetider till resurser, ledtider genom systemet, utnyttjandegrad för resurserna och hur resursernas tillgängliga tid var fördelad mellan tillstånden: ”i produktion”, ”rengöring”, ”störningar”, ”raster” och ”outnyttjad tid”. Studien landade i att produktionsledtiderna både blev kortare och längre vid olika volymökningar, vilket berodde på väntetider och produktionsschemats konstruktion. Utnyttjandegraden för maskin 1, 2, pastör P5 och tankarna ökade med volymökningarna medan för maskin 3 och 4 fanns det ingen statistisk signifikant skillnad i utnyttjandegraden mellan volymökningarna. Flaskhalsarna i produktionen identifierades som olika beroende på vilken parameter som studerades. Om parametern väntetid studerades var maskin 4 flaskhals vid grundscenariot och för resterande volymökningar bedömdes tankarna som flaskhals. Studerades i stället parametern utnyttjandegrad ansågs maskin 1 vara flaskhals i grundscenariot. I scenariot med en volymökning på 18 % gick det inte att bedöma vilken resurs som var flaskhals, men maskin 2 och pastör P5 hade högst utnyttjandegrad. Det fanns däremot ingen statistisk signifikant skillnad dem emellan och därav kunde inte en specifik flaskhals identifieras. Vid 31 % volymökning ansågs maskin 2 vara flaskhalsen och vid 162 % volymökning identifierades pastör P5 som flaskhals. Ytterligare en slutsats som drogs med hjälp av experimenten är den att flaskhalsarna är dynamiska och alltid förändras. / <p>Examensarbetet är utfört vid Institutionen för teknik och naturvetenskap (ITN) vid Tekniska fakulteten, Linköpings universitet</p>

The world is constantly changing and evolving faster and faster. In the industry, it is important to constantly evolve to adapt to the market and maintain competitiveness. The ongoing fourth industrial revolution is urging companies to increase digitalization and automate production. Simulation is a tool that can be used to develop, test and control production. In the pharmaceutical industry, the manufacturing and the product are required to ensure good quality. At the same time, the demand of pharmaceuticals and medical devices is high. With simulation, production systems can be evaluated, developed and improved a safer and more efficient way.  The purpose of the study is to investigate, through a simulation, whether the mass-producing pharmaceutical industry can utilize Discrete Event Simulation to improve production planning and control. The purpose was partly fulfilled by a situation assessment, which together with a literature study, was used to find out what data is required to establish a simulation model. Finally, a simulation model was established, representative of reality and a bottleneck analysis was performed as part of the validation. The study is based on a case study in which qualitative and quantitative methods have been used to answer the research questions. The method is designed to be able to be carried out remotely, since it has not been possible to attend the company where the study was conducted. Two different simulation models, which differ in detail level, are presented in the results of the study. The more detailed level model could be used as a basis for improvement work. The simplified model reflects reality thoroughly and can be used for production planning and production capacity estimations. The bottleneck analysis shows which process is the bottleneck and corresponds to the company's perception. The largest bottleneck was assembly and blister packing. The most important suggestion of improvement was increase of the process availability in the blister packing, which increases production throughput with 6 percent and reduces lead time with 1,5 days. To utilize the detailed simulation model, data collection at sub-process level is also proposed. / Världen förändras hela tiden och utvecklas snabbare och snabbare. Inom industrin gäller det att ständigt utvecklas för att kunna anpassa sig till marknaden och bibehålla konkurrenskraft. Den pågående fjärde industriella revolutionen uppmanar företag att öka digitalisering och automatisera produktionen. Simulering är ett verktyg som kan användas för att utveckla, testa och kontrollera produktionen. I läkemedelsbranschen kräver kunder att tillverkningen och produkten tillser god kvalitet. Samtidigt är efterfrågan stor på läkemedel och medicintekniska produkter. Med simulering kan produktionssystem utvecklas på ett säkrare och mer effektivt sätt.   Syftet med studien är att genom en simulering undersöka om massproducerande läkemedelsindustrin kan utnyttja händelsestyrd simulering för att förbättra produktionsplanering och styrning. Syftet uppfylldes delvis genom en nulägesanalys, som tillsammans med en litteraturstudie användes för att ta reda på vilken data som krävs för att upprätta en simuleringsmodell. Avslutningsvis upprättades en simuleringsmodell, representativ till verkligheten och en flaskhalsanalys genomfördes som del av valideringen. Studien grundar sig i en fallstudie där kvalitativa och kvantitativa metoder har använts för att besvara frågeställningarna. Metoden är utformad för att kunna utföras på distans då det ej har varit möjligt att närvara på företaget där studien är genomförd.   Två olika simuleringsmodeller, som skiljer sig i detaljnivå, presenteras i resultatet av studien. Den mer detaljerade skulle kunna användas som ett underlag för förbättringsarbete. Den förenklade modellen återspeglar produktionen översiktligt och kan användas för produktionsplanering. Flaskhalsaanalysen påvisar vilken process som är flaskhalsen och stämmer väl överens med företagets uppfattning. Montering och blistring utger sig som den största flaskhalsen och förbättringsförslag kopplat till detta är främst en ökad tillgänglighet hos processen blistring som ökar produktionstakten med 6 procentenheter och sänker produktionsledtiden med 1,5 dagar. För att kunna utnyttja den detaljerade simuleringsmodellen föreslås vidare datainsamling på delprocessnivå.

När ett tillverkande företag vill öka sin marknadsandel behöver de i allmänhet öka sin produktion. För att kunna göra detta på ett kostnadseffektivt sätt är det viktigt att veta vilka faktorer som begränsar produktionssystemet, dessa benämns ofta som flaskhalsar. Ett produktionssystem är dock inte ett statiskt system vilket innebär att flaskhalsarna i ett system inte heller är statiska. De kan flytta på sig på både lång och kort sikt.   Syftet med denna fallstudie är att undersöka flaskhalsarna i ett produktionssystem och hur dessa förflyttar sig, vilka förbättringar som kan göras för att förbättra flödet i produktionssystemet. Data om produktionssystemet har samlats in med studier av databas, tidsstudie och samtal/intervjuer. Dessa data har nyttjats i en simuleringsmodell som framtagits med hjälp av FACTS-analyzer. Denna modell har studerats samt använts för att genomföra experiment. Bland annat har flermålsoptimering med SCORE metoden använts för att hitta systemets primära och sekundära flaskhalsar.   Studien visade att en station på svetsavdelningen var den huvudsakliga flaskhalsen i produktionssystemet och att den sekundära flaskhalsen i systemet låg i avdelningen efter, måleriavdelningen. Studien tog också fram en optimerad förbättrings plan för fabriken upp till 260 tillverkade båtar på ett år. / When a manufacturing company intends to increase their market share, they generally need to increase their production as well. In order to achieve this in a cost-effective manner they must be aware of which factors are limiting the production system, these factors are generally known as bottlenecks. A production system is however not a static system, this means that the bottlenecks won’t be static either. They can move both in the long term and short term.   The aim of this case study is to examine the bottlenecks in a system and their movement. As well as which improvements could be applied in order to improve the flow in the production system. Data concerning the production system has been collected through studies of internal databases, time studies and interviews. This data has been used in a simulation which has been constructed with FACTS-analyzer. The model has been studied and used for experimentation, for example, multigoal-optimization with the SCORE-method, which has been used in order to find the primary and secondary bottlenecks of the system.   The study shows that a station in the welding department was the main bottleneck in the productions system and the secondary bottleneck is in the department after, the paint shop. The study also found an optimized improvement plan for the factory up to 260 boats produced each year