Studiens omfattas av syftet att effektivisera och öka produktionsvolymen av en monteringsprocess, hos ett tillverkande företag med hög modellvariation och relativt låga volymer. Ofta lider tillverkande företag av platsbrist vid ökning av produktionsvolymer varav optimering av befintliga arbetsplatser ofta förekommer.Studien bygger på tre frågeställningar som kortfattat innebär en nulägesanalys, förbättring av nuvarande system samt ett potentiellt framtida alternativt upplägg av monteringslina.Studiens teoretiska referensram ligger inom produktionstekniska termer i form av Lean, monteringslinor och händelsestyrd simulering. Vidare har studien en deduktiv ansats där kända teorier sätts i anspråk på befintliga problem.Som grund har en fallstudie hos ett tillverkande företag av aluminiumbåtar genomförts. Hos företaget samlades information om nuvarande process. Detta sammanställdes och användes som grund för fortsatt arbete. Den befintliga processen modellerades och referens kördes i simuleringsprogrammet varvid reliabiliteten för insamlade data stärktes. Utöver detta simulerades vissa potentiella förbättringar. Totalt föreslås åtta förbättringsförslag på befintlig lina. Resultatet visar på en minskning av transportsträckor på 1300m per produkt samt en kapacitetsökning på ca 30%Utöver förbättringarna på befintlig lina presenteras en seriemonteringslina som jämförs mot befintliga parallella monteringslina. Serielinan skapar en total kapacitetsökning på ca 40% mot nuläget på bekostnad av flexibilitet och utnyttjandegrad.

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

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.

Behovet av akut vård har ökat under de senaste åren och satt ökad press på ambulanssektorn i stort. Hur man kan förbättra och effektivisera olika delar av vårdkedjan är en fråga som beslutsfattare inom denna sektor ständigt behöver ha i åtanke för att kunna möta detta behov. Det finns visioner om en likvärdig vård för alla människor i vårt samhälle, som tyvärr kan vara svåra att nå i praktiken. Människor som bor i glesbefolkade områden behöver i regel vänta längre på en ambulans än personer som bor i urbana områden, och transporttiden för dessa ambulansutryckningar blir längre eftersom det ofta är långt till närmaste akutmottagning. För ambulanspersonalen kan det dessutom i vissa fall vara svårt att göra en korrekt bedömning om huruvida en mindre akut patient behöver transporteras till en akutmottagning eller inte. En tänkbar förändring i vårdkedjan kan vara att transportera mindre akuta patienter till en närliggande vårdcentral istället för en akutmottagning - en så kallad alternativ vårdväg. Detta hade både kunnat resultera i kortare transporttider på glesbyggden (vilket i sin tur kan ha en påverkan på ambulansens tillgänglighet) och ge ambulanspersonal möjlighet att välja ett mellansteg mellan att lämna kvar en patient i hemmet och att transportera den till en akutmottagning.  För att undersöka vilken påverkan en alternativ vårdväg kan ha på ambulanser sett till både tid och tillgänglighet, har en diskret händelsestyrd simuleringsmodell utvecklats. Denna modell har använts i en scenariostudie för att undersöka hur en alternativ vårdväg kan påverka ambulans och patienter på glesbygden. Data från SOS Alarm och Region Skåne har möjliggjort en generering av indata som bättre överensstämmer med verkligheten. Resultatet av scenariostudien tyder på att en alternativ vårdväg kan förbättra tillgängligheten för en ambulans på glesbygden genom att förkorta transporttiden till mottagande vårdinstans. / The need for emergency care has increased in recent years and has put increased pressure on the ambulance sector in general. How to improve and streamline different parts of the care chain is an issue that decision-makers in this sector constantly need to keep in mind in order to meet this need. There are visions of equal care for all people in our society, which unfortunately can be difficult to achieve in practice. People who live in sparsely populated areas usually experience longer waiting times to receive an ambulance than people in urban areas, and the transport time for these ambulance calls is longer because of the (usually) longer distance to the nearest emergency room. In addition, for ambulance personnel, it can in some cases be difficult to make a correct assessment of whether a less acute patient needs to be transported to an emergency department. A possible change in the care chain could be to transport less acute patients to a nearby health center instead of an emergency room - a so-called alternate route of care. This could result in both shorter transport times in sparsely populated areas (which in turn can have an impact on the availability of the ambulance) and give ambulance staff the opportunity to choose an intermediate step between leaving a patient at home and transporting it to an emergency department. To investigate the impact that an alternate route of care can have on the aspects of time and accessibility for ambulances, a discrete event-driven simulation model was developed. This model has been used in a scenario study to investigate how an alternate route of care can affect ambulances and patients in sparsely populated areas. Data from SOS Alarm and Region Skåne have made it possible to generate input data that better corresponds to reality. The results of the scenario study indicate that an alternate route of care can improve the accessibility of an ambulance in sparsely populated areas by shortening the transport times to the receiving care institution.

Studien presenterar hur Södra Wood kan applicera diskret händelsestyrd simulering (DES) genom modeller på sågverk för att bland annat öka produktionsvolym, förkorta ledtider och minska lagernivåer. Med hjälp av digitala verktyg som FACTS Analyzer simulerades önskade förändringar på produktionsflödet och även andra organisationella förändringar. Utfallet av de simulerade förändringarna resulterade i flertalet positiva slutsatser som kunde presenteras och även visualiseras. Bevisligen kan simuleringar användas som grund till diverse besulttaganden och vidare även till Proof-Of-Concept trots att aggregerade modeller används. Det finns dock mycket utrymme kvar till vidareutveckling av denna typ av arbeten där värdeflödet i industrier av denna domän kan gynnas väsentligt.

In this study, a discrete event model was created and used in combination with an optimization method to find the optimal production sequence at Volvo Group’s cab plant in Umeå. The optimization was performed with a heuristic approach combined with a genetic search algorithm. The result provides an optimized production sequence with an increased production performance. Potential improvements in the production flow were identified to significantly increase the throughput. Volvo Group Trucks Operations plant in Umeå is a part of Volvo Group AB and is one of the world’s largest manufacturers of heavy duty trucks. The plant in Umeå produces cab bodies and consists of Stamping and Part production, Body In White and the Paint Shop. As of today, the plant produces about XXX produced cabs per week with the goal to achieve the invested capacity of 1666 produced cabs per week. The production is structured with a daily scheduling of the cab production. Today cabs are produced in the same sequence as the orders are received. There has been an investigation regarding the production capacity in the past but further investigation was required due to insufficient data available at the time. Volvo wants to investigate the potential improvements in the BIW unit, increase the production rate and reach the level of invested capacity. Therefore, this project was introduced which led to the following problem definition: “What is the optimal production sequence in the BIW unit?” To further find potential improvements, a secondary problem definition got formulated: “How would the production sequence be affected if the current biggest bottleneck were removed?” The objective was achieved with Discrete Event Simulation, where heuristic based sequences were optimized in a genetic search algorithm. This resulted in identified sequence patterns, which were used to improve the production sequence. When analyzing the model, the floor subflow was identified as the biggest bottleneck in the production. A general suggestion would be to avoid large batches due to significant risk of limiting the throughput. Results suggest that sequences should be in cycles of 3FH-1FM with segments of batches as long as the floor buffer does not run out of parts. This resulted in a potential increased throughput of 3.2-3.7% for the Body In White. If the biggest bottleneck were to be removed, there would be a potential production increase by roughly 10% compared to the production today. / I den här studien skapades en diskret händelsestyrd modell som användes i kombination med en optimeringsmetod för att ta reda på den optimala produktionssekvensen i Volvokoncernens hyttfabrik i Umeå. Optimeringen utfördes genom heuristiker i kombination med en genetisk sökalgoritm. Detta resulterade i en optimerad produktionssekvens med en ökad takt gentemot dagsläget. Potentiella förbättringar i produktionsflödet kunde identifieras för att signifikant öka genomströmningen av hytter. Volvo Group Trucks Operations hyttfabrik i Umeå är en del av Volvo Group AB och är en världsledande tillverkare av tunga lastbilar. Fabriken i Umeå tillverkar lastbilshytter med plåtbearbetning, presshall, sammansättning och måleri. I dagsläget producerar fabriken ungefär XXX hytter i veckan med målsättningen att komma upp i den investerade kapaciteten: 1666 producerade hytter i veckan. Produktionen är upplagd med planering av hyttproduktion på daglig basis. Idag produceras hytterna inte i någon specifik sekvens utan produceras enligt samma ordning som ingående orderkö. En studie kring produktionskapaciteten har tidigare utförts, dock finns behovet av ytterligare undersökning då tillgängligheten av väsentlig data för att kunna utföra studien varit begränsad vid tidigare skeden. Av den anledningen vill Volvo utföra en undersökning för att hitta potentiella förbättringar i BIW enheten, för att således uppnå den investerade kapaciteten. Därav introducerades detta projekt med följande problemdefinition: “Vad är den optimala produktionssekvensen i BIW enheten?” För att hitta ytterligare förbättringar, så formulerades en sekundär problemdefinition: “Hur skulle produktionssekvensen påverkas om den största flaskhalsen eliminerades?” Målet nåddes med diskret händelsestyrd simulering, där optimering utfördes genom heuristiskt baserade sekvenser tillsammans med en genetisk sökalgoritm. Identifierade mönster användes sedan för att förbättra produktionssekvensen. Vid analysering av modellen identifierades floor-flödet som den största flaskhalsen i produktionen. Ett generellt förslag är att undvika stora batcher då detta innebär en signifikant risk att begränsa genomströmningen av hytter. Resultatet indikerar att sekvenser bör bestå av cykler om 3FH-1FM, med segment av batcher så länge floor-buffrarna inte är tomma. Detta resulterade i en potentiellt ökad genomströmning med 3,2-3,7% per vecka för BIW enheten. Om den största flaskhalsen i floor-flödet skulle elimineras så kan produktionen potentiellt öka med 10% jämfört mot dagens produktionstakt.

För att upprätthålla sin konkurrenskraft krävs det idag att ett fokus läggs på att ständigt förbättra sina processer inom organisationen. Detta faller sig logiskt, men att ta fram underlag för vilka förbättringsåtgärder som bör implementeras till processen kan vara svårt. Syftet med denna studie är att undersöka hur value stream mapping (VSM) tillsammans med diskret händelsestyrd simulering (DES) kan användas inom lastningsprocesser hos hamnliggande logistikverksamheter för att kartlägga processen, identifiera flaskhalsar samt att undersöka det teoretiska utfallet vid implementation av potentiella förbättringsåtgärder. Svaret på detta genererades via en fallstudie på SCA Logistics där en lastningsprocess analyserades från ett av deras lager som start till slutet av processen när produkten är lastad på ett fartyg. Först skapades en VSM samt en DES-modell av nuläget. Nulägets VSM bidrog till en översikt över den aktuella processen och till att validera DES-modellen. Därefter med Lean-principer som grundpelare och med hjälp av intervjuer kunde tre förbättringsåtgärder identifieras. Dessa förbättringsåtgärder applicerades till DES-modellen en i taget för att undersöka hur de påverkar systemet. De två framstående förbättringsåtgärderna testades även ihop. Resultatet visade på att processen blev mer effektiv, i form av kortare ledtid, och två nya VSM togs fram för att bidra med ytterligare visualiserande information. Åtgärderna har andra spärrar i praktiken som inte visas via varken DES eller VSM såsom höga kostnader eller hinder i lagerförhållanden. Undersökningen ledde till den slutsatsen att VSM kan användas som komplement till DES för att bidra med ett teoretiskt underlag för huruvida en förbättringsåtgärd bör implementeras. Som rekommendation bör även en kostnadsnyttoanalys genomföras för att undersöka huruvida nyttan uppväger för kostnaden.

I detta arbete har studerats hur flödet i en flerstegs- bearbetningsprocess påverkas av stokastiska fluktuationer och störningar i de enskilda processtegen. Mera bestämt har analys utförts av hur de stokastiska variationerna i operationstiderna kan och bör modelleras vid simuleringsstudier. Även hur påverkan av valet av sådana stokastiska modeller kan tänkas ha på processen i sin helhet, till exempel avseende total genomloppstid. Examensarbetet syftar till att undersöka hur val av fördelning på parametern operationstid, påverkar resultatfaktorn genomloppstid vid flödessimuleringar. För att finna svar på denna påverkan har en fallstudie utförts, med utgångspunkt av indata från en produkt som tillverkas på Volvo Aero. Denna produkt genomgår en tillverkningssekvens innehållande 18 stycken bearbetningsoperationer innefattande tre olika processtyper (automatisk, halvautomatisk och manuell). Dessa tre processtyper är i olika grad beroende av operatörers insats. De 18 bearbetningsoperationernas processtid har analyserats numeriskt och grafiskt. Programvaran Stat:fit har använts som hjälpmedel för att erhålla svar på lämplig fördelning per tillverkningsoperation samt vilka teoretiska fördelningar som är lämpliga att använda för de tre olika processtyperna. De rekommenderade fördelningsteorierna per tillverkningsoperation har genomgått fördelningstest (Chi2, Kolmogorov-Smirnov och Anderson-Darling) och använts som grund vid skapande av försöksplan till simuleringsstudien. Simuleringsstudien har utförts enligt försöksplan i programvaran Simul8. Samtliga körningar från simuleringsmodellen är statistiskt säkerställda med 95 % konfidensintervall. Fallstudien har visat att resultatpåverkan från operationstidernas fördelningstyp är relativt liten vid simulering av komplexa system där faktorer som nivå av tillverkningsvolym och tillgänglighet har större påverkan på resultatfaktorn genomloppstid. Vid enklare modeller utan begränsning i form av reducerad tillgänglighet synliggörs skillnad i simuleringsresultat av olika val av fördelning på parametern operationstid. Fördelningen av dessa simuleringsresultat styrks av den centrala gränsvärdessatsen, det vill säga att om antalet observerade värden är tillräckligt stort, uppträder resultatet som normalfördelat. / Discrete event simulation is used to imitate and analyze how systems change over time. The actual behavior of the variation in the system is interpreted by using discrete and continuous probability distributions. In the software program Simul8, simulation models are created based on the information collected from the production. Shifts, operation time and efficiency are examples of information required for the modeling process. The aim with this bachelor´s thesis was to investigate how different choice of probability distributions on the parameter operation time affects the result of a discrete event simulation. The thesis is a result of a case study performed at Volvo Aero Corporation, Sweden. The case study involves investigation of probability distribution for 18 manufacturing operations for a product. The manufacturing sequence consists of three different types of processes (automatic, semiautomatic and manual). These three types of processes need different level of instrumentality. The commercial statistical computer software, Stat:fit has been used to find proper probability distribution for each of the manufacturing operations. The results from Stat:fit have been used to analyze if there are any connections between the process type and the probability distributions. The recommended probability distributions have been tested with Goodness-of-fit tests (Chi2, Kolmogorov-Smirnov and Anderson-Darling) using Stat:fit and used in the simulation modeling. The simulation model has been validated and verified by a simulation advisor at Volvo Aero. Five different simulation models have been evaluated in Simul8, with five different types of distributions. All simulation runs have been statistical proved, in Simul8 with 95% confidence interval. The result of this study indicates that the variation of process time has limited effect for complex simulation models containing low level of efficiency and high load factors, concerning the result of throughput time. For simple models, excluded from restricted efficiency, the effect on the throughput time is featured.

Emulering och simulering omfattar ett brett spektrum av varierande tekniker på olika nivåer, som involverar både mjuk-, och hårdvaruparadigm. Denna rapport är utformad utifrån ett arkitekturellt perspektiv och ämnar att återge en kortfattad studie av ämnen relaterade till design av en generell referensarkitektur för emulatorer. Särskilt fokus har lagts på sammansättningen av de olika komponenter som vanligtvis utgör en emulator, och dessa ställs sedan i jämförelse med den arkitektur, skapad av Von-Neumann, som idag används i den moderna datorn. Målet är att identifiera de mest lämpade arkitekturella strategierna för att kunna uppnå kvalitetskrav som flexibilitet, generalitet och funktionell lämplighet. Vid skapandet av en prototyp görs en avvägning mellan olika tekniker, vilket resulterar i en hybrid mellan tidskritiska och händelsedrivna paradigm. Vidare jämförs befintliga arkitekturer där modularitet mellan komponenter visar sig vara en återkommande egenskap inom samtliga designer. Det viktigaste resultatet vi kom fram till är att en tillståndsmaskin ofta har en betydande roll inom händelsedrivna system. För den prototyp som designats resulterade detta i en tillståndsmaskin med svagt kopplade deltillstånd som tillsammans leder till aktivering av olika huvudtillstånd, något som går i linje med icke-Von Neumann-alternativ. / The field of emulation and simulation comprises of a broad spectrum of various levels and techniques that spans over both software and hardware paradigms. Written, from mainly an architectural point of view, this paper offers a brief study on sporadic topics related to this broad field which in a wholeness provides relevant and useful insights for the design of a general reference architecture for emulators. Special focus lies on the different components that an emulator comprises of and a parallel is drawn to the physical architecture of the modern computing machine with its well-known Von-Neumann architecture. The goal is to identify best architectural strategies for fulfilling flexibility, generality and functional applicability quality requirements. A narrowed down scope is however kept in mind for a prototype model that will be a hybrid consisting of the event-driven and time-critical paradigms. Different real world architectural examples are compared and modularity with regard to components is identified as a recurrent characteristic in all designs. One of the important findings we made is the inclusion of a state machine component, an important part which allows the event-driven system to function properly. This is with a weak coupled setup of various substates that together activate mainstates, which is in line with alterior thinking to Von Neumann-based systems.

Trends such as increasing awareness of sustainable production, shorter product life cycles and personalised products create challenges for the mining industry. A solution to these challenges may be a functional product business model, where the provider sells the hardware’s function under a service contract and is responsible for delivering the combination of hardware and services over the duration of the contract. Under a functional product contract, it is of great importance to predict the availability performance of the hardware. For the mining company to strengthen its competitiveness even further, the reliability and maintainability are also crucial factors to reduce costs, maximise profits, minimise downtime, and improve forecasting of operating hours. The feasibility of performance modelling would be increased if it could be performed by a tool.In prior research related to the reliability of mining vehicles in underground mines, a research gap for drilling rigs was identified. The aim of the thesis was to build a prototype tool and develop a realistic test case to apply it to as a demonstration of how it can help mining vehicle (drilling vehicle) providers understand the impact of their failure modes, particularly from the perspective of providing those vehicles under functional product contracts. The focus was to develop a tool that can be accessible for decision makers within mine operating and mine vehicle provider companies who are not specialists in reliability and maintenance modelling.A simulation model was developed in JaamSim, a graphical user interface developed in Qt designer and the integration between them developed in the Python programming language. A realistic test case was constructed with the purpose of imitating a jumbo drill rig, specifically the Boomer M2 manufactured by Epiroc, used to develop tunnels in an underground mine. Three critical failure modes of the Boomer M2 were identified. Simulations of the test case show that the bent boom arm failure mode had greatest influence on the availability of the drill rig.The developed prototype tool demonstrates the value of decision support tools for measuring the impact of failure modes on functional product contracts and its potential for aiding their negotiation and adoption. The tool has a low complexity regarding usage which should increase its usefulness for decision makers. To increase the tools usefulness further, extending its flexibility of application to other mining vehicles and different maintenance policies has been identified as the next steps for future work.Key words: