<p>Syftet med detta examensarbete var att på uppdrag av Skellefteå Kraft AB studera produktionsplanering för regleringsbar vattenkraft och avgöra hur vatten i ett magasin kan värderas. Vidare skulle även en applikation skapas för att kunna beräkna dessa vattenvärden.</p><p> </p><p>Produktionsplanering för vattenkraft visade sig oftast delas upp i tre nivåer, i en lång-, säsong- och korttidsplaneringsdel, där detaljrikedomen i modellbeskrivningarna ökar med minskande tidshorisont. Anledningen till uppdelningen är en följd av att både noggrannhet och långsiktighet önskas, tanken är därmed att låta den högre nivån ge den lägre en långsiktighet den annars saknat. Möjliga kopplingar mellan nivåerna diskuterades, där en priskoppling genom vattenvärden argumenterades för att vara den bästa.</p><p> </p><p>Därefter studerades metoder för vattenvärdeberäkningar och matematiska villkor för optimal produktion, varvid ett eget program i Matlab kunde skrivas. Programmet beräknar vattenvärden vid en enmagasinmodell utifrån tillrinnings- och prisprognoser, där prognoserna tillåts att delas upp i ett valfritt antal scenarion.</p><p> </p><p>Testkörningar av programmet visar att vattenvärdena går ned inför en prognostiserad vårflod, för att på så vis skapa plats åt det inkommande vattnet. Det visas även att vattenvärdenas ISO-kurvor, som markerar var i tid och magasinsnivå ett visst vattenvärde gäller, blir flackare vid större magasin och djupare vid mindre inför den kommande vårfloden. Men även att ISO-kurvorna påverkas av produktionskapaciteten.</p><p> </p><p>Vidare visar testkörningarna att vattenvärdena är starkt kopplade till både tillrinningarnas- och prisprognosernas form och nivå, eftersom att spill vill undvikas samtidigt som produktionen önskas styras till perioder av höga priser.</p><p> </p><p>Innan vattenvärdena från programmet används i praktiken bör ytterligare testkörningar göras för att jämföra ekonomiskt utfall i förhållande till nuvarande arbetssätt. Därför är detta också ett förslag på vidare arbete, tillsammans med en eventuell utvidgning av programmet till en flermagasinsmodell.</p> / <p>The purpose of this master's thesis was to study hydropower production scheduling on behalf of Skellefteå Kraft AB and to determine how water in a reservoir could be priced. Furthermore an application for calculating these water values was to be made.</p><p> </p><p>Hydropower production scheduling was found most often divided into three levels, into a long-, medium- and short-term scheduling part, where the degree of detail increases with decreasing time horizon. The reason for this breakdown into levels are that a high detail in the model descriptions is desired, while still maintaining a good long-term planning. The idea is thus to let the higher level give the lower one an insight for future events it would otherwise lack. Possible couplings between the levels was discussed, where a coupling through price and water values was argued to be the best.</p><p> </p><p>Subsequently methods for water value calculations and mathematical conditions for optimal production was studied, in which an own program in Matlab could be written. The program calculates water values at a single reservoir model by the help of forecasts of future inflow and price, where the forecasts are allowed to be divided into any number of scenarios.</p><p> </p><p>Test runs of the program shows that water levels are reduced before the spring flood, thus to make room for the incoming water. It is also shown that the ISO-curves for the water values, which indicates where in time and reservoir level a certain water value is located, becomes flatter at larger reservoirs and steeper at smaller reservoirs before the incoming spring flood. But also that the ISO-curves are affected by the production capacity.</p><p> </p><p>The test runs further shows that the water values are strongly linked to both the shape and level of the inflow and price forecasts, since it is desired to avoid spill while directing the production to periods of high prices.</p><p> </p><p>Additional runs to compare the economic outcomes relative to current practice should be made before using the water values of the program in practice. Therefore this is also a proposal for further work, along with a possible extension of the program into a multi-reservoir model.</p>

Syftet med projektet är att ta fram en metod för optimering av cellodlingsmedia som kan minska den tid och de resurser som dagens metoder kräver. Fem stamlösningar med adekvata komponenter designas och kombineras med olika flödeshastigheter till ett medium. Kombinationerna testas med experimentell design och analyseras med multivariat dataanalys för att få fram optimerade cellmedia. Odlingsmetoden som de fem stamlösningarna anpassas till är fed-batch, ett system där en av lösningarna är en baslösning och de resterande fyra designas till feedlösningar. De senare tillsätts i olika hastigheter till baslösningen anpassat efter cellernas näringsbehov. Strategin som har lagts upp för att designa stamlösningarna bygger på förhållandet mellan komponenternas förbrukningshastighet i de olika tillväxtfaserna. Under odlingen befinner sig cellerna i olika tillväxtfaser, i den exponentiella fasen ökar celldensiteten och i den stationära fasen sker större delen av produktionen av till exempel specifika antikroppar. Komponenterna i baslösningen förbrukas inte, eller i så liten mängd att de inte behöver tillsättas under odlingen, till skillnad från komponenterna i feedlösningarna som behöver tillsättas för att inte utarmas. I den exponentiella celltillväxtfasen, är behovet av de olika feedlösningarna flera gånger större än i den efterföljande stationära fasen. När önskad celldensitet är uppnådd så minskas flödeshastigheten från feedlösningarna och cellerna går in i stationärfas för att ge maximal produktion av önskad produkt. Projektet är uppbyggt av fyra delar: En litteraturstudie av nuvarande metoder för mediumutveckling, en beskrivning av framtagna stamlösningar, optimering av flödeshastigheten med experimentell design och multivariat dataanalys samt ett laborativt arbetsflöde av medias tillverkningsprocess.

This Master's Thesis describes the design of a new system where a digital signal processor has been added to an existing imaging system consisting of field programmable gate arrays. The new system will offer a higher degree of flexibility by considerably shortening the design time and make it possible to implement more complex algorithms than the existing ones. The choice of system architecture and a test implementation are discussed. The test implementation consists of a program for the digital signal processor and VHDL code for one of the field programmable gate arrays. The code for the digital signal processor was designed for testing on an evaluation board from Texas Instruments. The evaluation board is connected to a computer, which runs a Windows program to visualize the result. The choice of algorithm has not been made yet. In the test implementation a skewing algorithm is used as an example. Two implementations of the skewing algorithm has been optimized, one fix point version and one floating point version.

Denna studie är genomförd på en bultsvetsstation med fyra bultsvetsrobotar från ABB som används i den dagliga produktionen i karossfabriken på Saab Automobile i Trollhättan. I dagsläget används off-lineprogrammerade robotprogram från IGRIP i flera robotceller på karossfabriken. IGRIP har under flera år används utan att man har någon metod för att utvärdera för hur kapaciteten i robotcellerna utnyttjas. Begränsningarna hos IGRIP är att det inte automatiskt kan beräkna och generera kollisionsfria banor vilket är mycket tidskrävande. Programmeringen av via-punkterna sker via manuell inmatning i programmet vilket medför att de inte utnyttjar maximal kapacitet i robotcellen. Dessa problem har lett till att Saab ville undersöka potentialen för att frigöra kapacitet i en robotcell med hjälp av en programvara under utveckling, IPS 2.0. Den nyare programvaran utvecklas av FCC och besitter optimerings- och balanseringsfunktioner samt genererar kollisions fria rörelsebanor för robotarna i robotcellen. En optimerad bana och en referensbana har skapats för att kunna utvärdera en procentuell förändring av tiden. Det visade sig att det finns stor potential att frigöra kapacitet i den undersökta cellen med hjälp av IPS 2.0. / This study has been performed on a stud weld station consisting of four stud weld robots from ABB which are used in the daily production at the body plant of Saab Automobile in Trollhättan. Currently, off-line programmed robot programs from IGRIP are used in several robot cells in the body plant. IGRIP has been used for several years without having any evaluation method for how the capacity has been used in the robot cells. The limitations of IGRIP are that it cannot automatically generate collision free paths, which is very time consuming. The input of the via-points is done manually by the programmer which results in less than maximum capacity in the robot cell. These problems have triggered Saab to investigate the potential for making capacity available by using a software under development, IPS 2.0. The software is developed by FCC and has optimization and balancing functions. It can also generate collision free paths for the robots in a robot cell. One optimized path and one reference path have been created in order to evaluate the time reduction in percent. It was shown that there was potential to free up capacity in the robot cell by using IPS 2.0.Date:

Volvo Personvagnar är ett av de starkaste varumärkena i bilindustrin, med en lång och stolt historia av världsledande innovationer. Fabriken i Skövde tillverkar motorer i både bensin- och dieselvarianter. I framtiden planerar Volvo att införa nya typer av motorer med gruppnamnet VEA, Volvo Environmental Architecture. Dessa nya motorer kommer att vara standard i alla nya Volvobilar, men tillverkning av de gamla modellerna kommer att finnas kvar För att förstå hur de nya transportsystemen i fabriken kommer att fungera tillsammans med de gamla transportsystemen och för att veta om de transportsystemen kan hantera framtidens krav krävs en simuleringsmodell. Under våren 2011 gjordes ett liknande projekt, då en simuleringsmodell av transportsystemen skapades. Men eftersom modellen var för komplicerad och krävde mycket simuleringstid beslutades att en ny modell ska byggas för att kunna hantera optimering. Det finns tre huvudsakliga transportsystem, automatiskt styrda fordon (AGV), elektrisk hängbana (EHB) och manuella transporter med truckar. Detta projekt syftar till att simulera de automatiska transportsystemen mellan bearbetningsfabrikerna och monteringen, och att se till att Volvo klarar framtidens krav genom att: Samla in alla uppgifter som påverkar transportsystemen, så som transportlayouter, tillgänglighet, kommunikationsprotokoll och så vidare. Detta för att vara säker på att en realistisk simuleringsmodell kan byggas. Bygga en simuleringsmodell över det nuvarande systemet och validera att modellen överensstämmer med det verkliga systemet, genom att jämföra in- och utgångar, så som produktionsplan, lagerutnyttjande, produktion per timme under en viss tid. Utveckla och skapa en modell för ett framtida scenario. Simuleringsmodellen ska kunna varieras i olika buffertstorlekar, transportenheter, skiftformer och kunna klara av att hantera olika testscenarion beroende på kundernas efterfrågan. Analysera resultaten av den framtida modellen för att besvara frågorna: Kommer transportsystemen klara av att transportera i och med den ökade takten? Hur många AGVer och EHB-vagnar är nödvändiga? Vilka typer av skift bör användas i de olika fabrikerna och vilken kapacitet för varje lager behövs vid de olika scenarierna? I detta projekt används simuleringsprogrammet Tecnomatix Plant Simulation 9, eftersom det kan hantera mycket komplexa modeller. Det kommande användandet av vår simuleringsmodell för Volvo är ytterligare en anledning till varför detta program väljs då Volvo är på gång att införskaffa sig Plant Simulation. Därför kan den modell som utvecklats under detta projekt tillämpas av Volvo i framtiden för att besvara framtida frågor. Vissa förenklingar görs i projektet och i modellen, händelser som inte är viktiga för resultatet är förenklade till en process. Till exempel påverkar tillverkningsprocesser inte transportsystemet mer än produktionens takt. Genom att förenkla modellen kan den bli mycket snabbare och enklare att använda då det kommer att finnas mindre data att hantera under simuleringen. Två scenarion har körts i projektet där ena scenariot bygger på att alla motortyper testas varav det andra scenariot testar enbart de nya motortyperna. Resultatet från scenario 1 har visat att Volvo klarar att producera enligt planerat kundbehov genom att införskaffa nya AGVer och att göra om skiftformerna för både montering samt bearbetning. Antalet EHB-vagnar som behövs är mindre än vad som finns tillgängligt i dagens läge. Resultaten från scenario 2 visar att Volvo klarar att producera enligt kundbehov genom att införskaffa fler AGVer än vad som krävs till scenario 1. Antal EHB-vagnar som behövs är också mindre i detta fall än vad som finns tillgängligt i dagens läge. / The Volvo Car Corporation is one of the strongest brands in the car industry, with a long and proud history of world-leading innovations. The factory in Skövde produces engines in both petrol and diesel variants. In the future Volvo is planning to introduce new types of engines with the group name VEA. These new engines will be the main engines in all new Volvo cars, but the old models will remain indefinitely. To understand how the new transport systems in the factory will work together with the old transport systems and also to know if the transport systems can handle the future demands, a simulation model is required. In the spring of 2011 a similar project was done where a simulation model of the transport systems was built, but since the model was too complex and required a lot of simulation time it was decided that a new model will be built. There are three main transport systems; Automated guided vehicles (AGV), electric track systems (EHB) and manual transports with trucks. This project is aimed to simulate the automated transport systems between the Manufacturing factories and Assembly factories, to make sure that Volvo can handle future demands by: collecting all data that affects the transport systems, such as transport layouts, availability, communication protocols and so on, to be certain that a realistic simulation model can be built; building a simulation model over the current system and validating that the model conforms to the real system by comparing inputs and outputs, such as production plan, store utilization, throughput per hour, over a certain period of time; developing and create a model for a future scenario. The simulation models should be able to vary in different buffer sizes, quantities of transportation and be able to create various test scenarios depending on customer demand; analyzing the results of the future model to answer the questions: will they be able to keep up with the customer demands with the planned transport systems, how many AGVs and EHBs are necessary, shifts that is necessary for each factory and the capacity that is needed for each store; In this project Tecnomatix Plant Simulation 9 is used as the simulation software since it can handle very complex models. The future adoption of our simulation model by Volvo in Plant Simulation is another reason why this software is chosen. Therefore, the model developed during this project can be applied to answer future questions. Certain simplification is made in the project and in the model; events that are not important to the outcome are simplified to one process. For example, manufacturing processes do not affect the transport system other than the throughput. By simplifying the model, it may become much faster and easier to use since there will be less data to manage during simulation. Two scenarios have been simulated in this project where one scenario is based on testing all engine types whereas the other scenario only tests the new engine types. The result from scenario 1 has shown that Volvo will be able to produce according to the customer demands by acquiring new AGVs and by making certain shift arrangement for the different lines in the factory. The amount of EHB wagons needed is less than the current amount today. The results from scenario 2 shows that Volvo will produce according to the customer demand by acquiring more AGVs than needed for the scenario 1. The amount of EHB wagons needed in this case is also less than what exists today.

Klimatförändringar börjar allt mer få en viktig roll i allas vardag och för energibranschen har arbetet med att minska miljöpåverkan bara börjat. Branschen har sedan en tid tillbaka premierat fjärrvärme som bra miljöval för uppvärmningskälla för bostäder och lokaler. Faktum kvarstår dock att beroende på hur fjärrvärmesystemet ser ut så påverkar näten miljön olika. I denna rapport behandlas det lokala energibolaget Halmstads Energi och Miljös fjärrvärmesystem genom en optimering av systemkostnaden. Utifrån optimeringen studeras sedan skuggpriser, drift och miljöpåverkan för systemet. Studien behandlar även de stora fördelarna med att energibolaget samarbetar med en eventuellt kommande energikrävande industrier, i detta fall en etanolfabrik. I och med samarbetet bildas ett energikombinat där fjärrvärme, el och etanol tillverkas. För analysen används ett energisystemperspektiv som får större geografiska gränser än bara Halmstad. Undersökningen av systemet görs med hjälp av datorprogrammet MODEST som är ett energioptimeringsprogram som utvecklats på Linköpings Tekniska högskola. Modellen av Halmstads fjärrvärmenät baseras och valideras mot driftsäsongen 2005 och har visat sig stämma med verkligheten bra. Resultatet visar att Halmstad Energi och Miljö planerade effekthöjningar används fullt ut men att det nätet kommer få stora effekttoppar inom en snar framtid. Energikombinatet som analyseras visar sig både ha ekonomiska som miljöfördelar för både energibolaget och en etanolfabrik. Spillvärmen som kan utvinnas kan även den minska användningen av topplastanläggningarna i fjärrvärmenätet.

<p> </p><p>Det här examensarbetet undersöker hur en databaslösning kan utformas för simuleringsbaserad ruttoptimering. Då det finns få relaterade arbeten inom ämnet syftar detta arbete till att undersöka hur en lämplig databaslösning kan utformas och ge riktlinjer för detta. Databaslösningen innefattar både lagring av data samt åtkomst och hantering av data. Då simuleringsbaserad optimering ofta är avancerad innebär detta att en stor och komplex mängd data måste hanteras. Simulator och optimerare använder denna data under själva optimeringsprocessen, vilket ställer krav på effektivitet och snabb åtkomst.</p><p> </p><p>Arbetet är inriktat på ett praktiskt problem där sophantering av containrar simuleras och optimeras. Simulering och optimering görs i nära samarbete med datahanteringen, och ett gränssnitt mellan databas och dessa komponenter har därför utformats. Vidare har även ett användargränssnitt utformats så att en användare skall kunna hantera databasen utan någon kunskap om databaser.</p><p> </p><p>Resultatet av arbetet är ett webbaserat användargränssnitt där användaren kan lägga till och ändra data, men även starta optimeringsprocessen som sparar ner en optimerad rutt i databasen som sedan kan visas på webbsidan.</p><p> </p>

<p>Det här examensarbetet beskriver en specifik optimeringsteknik och undersöker dess förmåga att öka exekveringshastigheten. Optimeringstekniken ersätter villkorliga hopp i form av if-satser med ovillkorligt hopp. Ett program har utvecklats som mäter exekveringstiden för flera små programkoder, som både använder respektive inte använder optimeringstekniken, så att de kan jämföras med varandra. Med hjälp av mätresultaten från programmet har optimeringstekniken utvärderats. Resultaten visar att optimeringstekniken inte kan öka exekveringshastigheten i de flesta av testerna, men i några specifika fall kan optimeringstekniken öka exekveringshastigheten.</p>

<p>This Master's Thesis describes the design of a new system where a digital signal processor has been added to an existing imaging system consisting of field programmable gate arrays. The new system will offer a higher degree of flexibility by considerably shortening the design time and make it possible to implement more complex algorithms than the existing ones. </p><p>The choice of system architecture and a test implementation are discussed. The test implementation consists of a program for the digital signal processor and VHDL code for one of the field programmable gate arrays. </p><p>The code for the digital signal processor was designed for testing on an evaluation board from Texas Instruments. The evaluation board is connected to a computer, which runs a Windows program to visualize the result. </p><p>The choice of algorithm has not been made yet. In the test implementation a skewing algorithm is used as an example. Two implementations of the skewing algorithm has been optimized, one fix point version and one floating point version.</p>

Vi fick i uppdrag av Aros Industrikonsult AB att ta fram ett presentationsmaterial för en av deras tjänster, frekvensstudien. Frekvensstudien är ett effektivitetsförbättringsverktyg som kan användas för att utvärdera hur effektivt tiden utnyttjas i en viss verksamhet. För att skapa underlag till en analys av frekvensstudien som verktyg genomförde vi två frekvensstudier. Frekvensstudien är ett statistiskt datainsamling- och sammanställningsverktyg. Studiens planeras genom att avläsningsbaser utses och aktiviteter kodas. Under studien genomförs avläsningar med ett givet tidsintervall, exempelvis en gång per minut. Vid varje avläsning registreras vad som händer vid ett visst tillfälle på en slumpvis utvald avläsningsbas (t.ex. operatör eller maskin). Detta skapar ett statistiskt underlag som kan sammanställas på en mängd olika sätt vilket möjliggör analys av den del i verksamheten som önskas. Detta kompendium innehåller dessa två studier med tillhörande rapporter, en sammansällande rapport som utvärderar frekvensstudien samt det slutliga presentationsmaterialet. Rapporten visar att frekvensstudien är ett mycket flexibelt och användbart verktyg för att göra en nulägesanalys av verksamheten. Den kan användas inom många olika verksamheter och ger en tydlig bild över var styrkorna och svagheterna finns. / We were assigned by Aros Industrikonsult AB to produce a presentation material for one of their products, the frequency study, to be used for marketing purposes. The frequency study is an efficiency tool which can be used to evaluate how efficient the time is being utilized in a given operation. In order to develop material for analysis of the frequency study we performed two studies. The frequency study is a data collection- and compilation tool. The study is initiated by coding read-off objects and activities. During the execution of the study read-off is performed at a given interval, e.g. once a minute. At every read-off the activity is registered at a randomly selected read-off object (e.g. operator or machine). This will create a statistic data base which can be combined in many ways to present desired information. This report contains the two performed frequency studies with corresponding reports, a compilation report were we evaluate the frequency study and the final presentation material. This report concludes that the frequency study is a very flexible and effective tool to evaluate current situation at a given operation. It can successfully be used at a wide variety of operations and does provide a clear picture of the strengths and weaknesses of a given operation.