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.

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.

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:

The competition between manufacturing companies is constantlyincreasing. There is therefore a need for continuously improvingproduction control and production planning. The requirements arepartly founded on higher customer expectations on quality anddelivery precision. These requirements make manufacturing operationsmore demanding. To become more competitive, companies often turn tovirtual engineering tools with the intention of finding improvementsproposals that are not always completely obvious. The aim of this thesis work was to identify bottlenecks that limitsystem line production with the help of discrete event simulationand to identify improvement proposals that were able to reduce theproduction lead time. The work has been carried out at ABB inLudvika at the department for manufacturing the outer casing forpower transformers. The reliability of the study was ensured byusing a mixture of qualitative and quantitative data collectionmethods that complemented each other appropriately. Process mappingand collected data were the bases a simulation model, which is thebasis for the achieved work result. Analysis of the simulation results gave strong indications that aspecific operation in the production line needed to be improved andthe need to better balance operator capacity within the line. Theprocess mapping and data analysis highligthted the need for thecompany to work more with process standardisation. The finalimprovement proposals submitted to the company are intended toincrease the delivery precision and production capacity / Konkurrensen mellan tillverkande företag ökar ständigt, behovet avkontinuerlig effektivisering av produktionsstyrning och planering ärsåledes ett faktum. Tillverkning försvåras samtidigt då kunderförväntar sig allt mer kvalitativa och unika produkter med högleveransprecision. För att bli mer konkurrenskraftig vänder sig oftaföretag till virtuella hjälpmedel med avseendet att finnaförbättringsförslag som inte alltid är helt självklara. Syftet med arbetet var att identifiera eventuella flaskhalsar sombegränsar produktionen med hjälp av händelsestyrd simulering och attidentifiera förbättringsförslag som påverkar produktionskapaciteten.Arbetet har utförts på ABB i Ludvika vid avdelningen förtillverkning av ytterhöljet till transformatorer. Studienstillförlitlighet säkerställdes genom användandet av en blandningmellan kvalitativa och kvantitativa datainsamlingsmetoder somkompletterade varandra. Processkartläggning och datainsamling vargrunden för att ta fram en valid simuleringsmodell som var grund fördet uppnådda arbetsresultatet. Analys av simuleringsresultatet gav starka indikationer på att enspecifik operation i produktionen behövde justeras samt attföretaget behöver jobba med balansering av operatörs resurser föratt bättre möta kapacitetsbehovet. Utöver detta finns det ettfortsatt behov att arbeta med process standardisering. Deslutgiltiga förbättringsförslagen som lämnats till företaget ärvägledande för att öka leveransprecisionen ochproduktionskapaciteten.

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.