Volvo GTO is one of the strongest brands in the truck industry, with a long and proud history of world-leading innovations. The factory in Skövde produces diesel engines of various sizes to Volvo GTO. The project has been carried out on the processing part of grovdel crankshaft. Where the objective was to construct a simulation model that reflects flows 0, 1 and 2 on the crankshaft grovdel order to produce the best driving style for the size of the batches and sequences, focusing on PIA, between the stock and conversion-up times. A theoretical study intervention gave knowledge to the methodology to ensure that the data is collected and processed correctly. The data were collected in an Excel document, which was integrated with the simulation model for an overview and adjustments would be possible. The simulation program, Siemens Plant Simulation 12 used in the construction of the complex model of the three flows, which where verified and validated against the real flows. Optimization on the simulation model was made with a high and a low demand for crankshafts. Several objects were taken into consideration as: minimal waiting processing Findel, minimal setup time and minimal total-PIA from a truly viable perspective. The optimization showed a possible production planning in order to best be able to run such large batches as possible with reduced readjustment time and for delays of production in processing rawflows to not occur in the refined flow. For maximum capacity in the company there are two different optimal solutions one solution focused on reducing setup time and the second solution to minimize the number of additional production hours per week. Discrete simulation of production flows are being used to support production planning and simulation model is created for the continued use of the Volvo GTO, either in simulation group or future researches and theses in collaboration with the University of Skövde. The project objectives were achieved with good results and resulted as a standing basis for future planning of batches and sequences of processing crankshaft Volvo GTO.

En växande global befolkning och stor efterfrågan på grödor driver den teknologiska utvecklingen framåt inom det moderna lantbruket. I sin utveckling av nya styr- och reglerfunktioner för frontlastare behövde Ålö AB en pålitlig och effektiv plantmodell av deras frontlastare Quicke Q5M. Plantmodellen skulle inkludera det tillhörande mekaniska och hydrauliska systemet och kunna rendera simulering och 3D-animering i realtid. En automatisk nedställningsfunktion för material skulle också utvecklas för att automatisera den vanligt förekommande sysslan att ställa ned material från en upphöjd position. En plantmodell för Quicke Q5M med ett lastkännande hydraulsystem utvecklades i MATLAB Simulink med Simscape Multibody och Simscape Fluids. Prestandan av den simulerade plantmodellen utvärderades. Plantmodellen visade grundläggande överensstämmelse när den jämfördes med sensordata från en frontlastare i verkligheten. En reglerfunktion för automatisk nedställning av material utvecklades i Simulink. En algoritm för att detektera kollision med mark konstruerades genom att analysera sensordata från en frontlastare i verkligheten som ställt ned material på marken. För att detektera materialets kontakt med mark utfördes hastighets- och accelerationsestimeringar på sensordata från vinkelgivare och trycksensorer. Vid kontakt med mark avslutades nedställningsrörelsen automatiskt. Prestandan och noggrannheten av reglersystemet under olika scenarion analyserades och diskuterades. Trots att simuleringar av plantmodellen och den föreslagna nedställningsfunktionen såg realistiska ut var det svårt att kvantifiera överensstämmelsen mellan plantmodell och frontlastare då inga utförligare fysiska tester hanns med. Framtida utveckling av plantmodell och nedställningsfunktion rekommenderas därför att börja med ett implementeringstest av reglerfunktionen i en traktor i verkligheten. Det skulle ge ett mått på hur pass bra plantmodellen representerar frontlastaren samt möjliggöra utvärdering och vidare justering av reglerfunktionens parametrar i en verklig fysisk miljö. / A growing global population and large demands for crops worldwide is driving agricultural technological advances forward. In developing new automatic control functions for front end loader applications, Ålö AB needed a reliable and effective plant model of their front end loader Quicke Q5M. The plant model should include the associated mechanical and hydraulic system and be capable of rendering simulation and 3D animation in real time. An automated put down control function would also be of benefit for farming operators, speeding up the commonly performed farming task of putting down material from an elevated position. A plant model for the Quicke Q5M with a Load Sensing hydraulic system was developed in MATLAB Simulink with Simscape Multibody and Simscape Fluids. The performance of the simulated plant model was evaluated. The plant model showed some consistent results when compared to sensor data logs from a real-world front end loader. An automatic put down control function for material was also developed and tested in Simulink. A collision detection algorithm was constructed by analyzing sensor data logs from a real-world tractor putting down material on the ground. Velocity and acceleration estimations were made from angular position and pressure sensors to detect the contact between material and ground. The control function automatically stopped the lowering movement when contact was detected. The performance and accuracy of the control system under different scenarios were analyzed and discussed. Although the simulations of the plant model and proposed control function seemed realistic, the consistency of the plant model was hard to quantify since there was no time left for any thourough physical tests. It is recommended that future development of both the plant model and control system begin with an implementation test of the control system in a real-world tractor. This would help determine how accurately the plant model represents the front end loader. It would also allow evaluation and further tuning of the control function in a real physical environment.

Sweden is undergoing energy transition to become a zero-carbon economy with electricity production aims at 100% from renewable resources by 2040. Sweden also has a national goal to have fossil-free vehicle fleet by 2030. The increasing share of intermittent renewable resources creates growth in mismatches between electricity supply and demand. Demand flexibility provides solution to imbalances in power system where the prosumers can regulate their energy consumption. Demand response (DR) mechanism could be beneficial to power gird stability. Electric heat pumps serve as a pool of flexible load meanwhile the thermal inertia of the residential buildings serves as thermal energy storage. In this thesis, a techno-economic analysis of demand flexibility from heat pumps for residential buildings located in central Örebro is carried out with assistance of building energy simulations. This thesis aims to improve the intelligence of this existing buildings by comprehending the size of thermal inertia availability according to different heat demand, building envelope materials, ventilation systems, weather conditions and user behaviors. Two multi-family residential buildings, Klockarängsvägen and Pärllöken, are selected for case study and compared in terms of thermal inertia and avoided peak power fees in avoided peak power fee from flexible heat pump loads. Both buildings use heat pumps for space heating and domestic hot water supply. Electricity billings are subscribed to power tariff scheme, which makes peak power shifting more profitable. On the coldest day scenario when the ambient temperature is -20°C, Pärllöken’s indoor temperature drops from 21°C to 19.1°C if heat pump is turned off for an hour. Klockarängsvägen’s indoor temperature drops from 21°C to 16.6°C if heat pump is turned off for an hour. At the lowest indoor temperature setpoint of 18°C, Pärllöken demonstrates a maximum power-shift capacity of 25 kW and heatshift capacity of 75 kWh on the coldest day. That of Klockarängsvägen is a maximum power-shift capacity of 20 kW and heat-shift capacity of 20 kWh. With larger building thermal inertia and more power-shift capacity, Pärllöken is undoubtedly the winner thanks to concrete wall materials, heavier building thermal mass, balanced ventilation, heat recovery system, and higher window class. In economic analysis, based on the proposed energy models, two control strategy options in Pärllöken are considered. Economic analysis focuses on winter season from October to March. Option 1 operates heat pump in variable capacity control mode at part load capacity. Option 2 operates in fixed capacity on/off -4- control. In winter season, Pärllöken saves 1 646 SEK in Option 1 and 2 273 SEK in Option 2. Klockarängsvägen only considers Option 1 for economic analysis, which results in 20 948 SEK avoided peak power fee. Option 2 for Klockarängsvägen exceeds indoor temperature setpoint very quickly mainly due to poorer building envelope insulation in which conserves lower thermal inertia. / Sverige genomgår en energitransformation för att bli en fossilfri ekonomi som siktar på att ha en elproduktion från 100% förnybara resurser år 2040. Sverige har också ett nationellt mål att ha en fossilfri fordonsflotta till 2030. Den ökande andelen av intermittenta förnybara resurser bidrar till ökning av obalans mellan produktion och efterfråga av elektricitet. Efterfrågeflexibilitet ger en lösning på problemet med obalanser i energisystemet där prosumenter kan reglera sin energiförbrukning. Efterfrågeflexibilitet kan vara fördelaktigt för kraft- och nätstabilitet. Elektriska värmepumpar kan agera som en stor flexibel last samtidigt som fastighetens termiska tröghet fungerar som värmeenergilagring. I denna avhandling utförs en teknisk-ekonomisk analys av efterfrågeflexibilitet från värmepumpar för två bostadshus beläget i centrala Örebro med hjälp av energisimuleringar av fastigheten. Genom denna avhandling syftar författaren på att höja intelligensen av de befintliga fastigheterna genom att undersöka storleken av den termiska trögheten som finns tillgänglig med avseende på olika värmescenario, byggnadsmaterial, ventilationssystem, väderförhållanden och användarbeteenden. Två flerfamiljshus, Klockarängsvägen och Pärllöken, väljs för jämförelse med avseende på den termisk tröghet som bidrar mest till efterfrågeflexibiliteten. De två utvalda fastigheterna använder värmepumpar för värme och varmvatten. Båda fastigheterna faktureras enligt effektabonnemang, vilket gör effektutjämning mer lönsamt. I det kallaste scenariot, när omgivningstemperaturen är -20°C, faller Pärllökens inomhustemperatur från 21°C till 19,1°C och Klockarängsvägens inomhustemperatur sjunker till 16,6°C om värmetillförseln stängs av i en timme. Under det lägsta börvärdet för inomhustemperatur på 18°C visar Pärllöken en maximal effektförskjutningskapacitet på 25 kW och för Klockarängsvägen-byggnader 20 kW. Med hänsyn till fastighetens termiska tröghet är Pärllöken utan tvekan vinnaren på grund av betong som väggsmaterial, högre termisk massa, balanserad ventilation, värmeåtervinningssystem och högre energiklass på fönsterglasen. Ovanstående skäl gör att Pärllökens termiska tidskonstant är minst tre gånger längre innan temperaturen når det lägsta börvärdet på 18°C, jämfört med Klockarängsvägen. Detta ger att Pärllöken har en högre förskjutningskapacitet av värme på 75 kWh jämfört med Klockarängsvägens maximala förskjutningskapacitet på 20 kWh. I en ekonomisk analys, baserat på författarens framtagna energimodeller, beaktas två styrstrategier i Pärllöken. Den ekonomiska analysen fokuserar på vintersäsongen från oktober till mars. Alternativ 1 driver värmepumpen med partiell kapacitet enligt reglerbar effekt. Alternativ 2 stänger av värmepumpen helt. Under vintersäsongen sparar Pärllöken 1 646 SEK med Alternativ 1 och 2 273 SEK med Alternativ 2. Klockarängsvägen använder sig endast av Alternativ 1 för en ekonomisk analys, vilket resulterar i en kostnadsbesparing på 20 948 SEK. En förstudie med värmepump i kombination med andra förnybara tekniker så som solceller på Klockarängsvägen genomförs för att undersöka potentialen av energibesparing. Kombinationen ger dock inte en positiv effekt på grund av den låga solinstrålningen under vintertid.

I samarbete med Norconsult och kund ska denna rapport undersöka inomhusklimatet i ett museum och resultera i ett förslag på ett kontrollsystem för Heating, Vetilation and Air conditioning (HVAC) som genererar stabil temperatur och relativ luftfuktighet (RF) inom rekommenderade gränsvärden för konstbevaring. Genom litteraturstudier, fältstudier, dataanalys och skapandet av en simulerad modell av utrymmet, ska ett förslag om lämplig kontrollmetod av HVAC framläggas. Vid test av olika kontrollmetoder, tog sig MPC-kontrollen sig bäst ut. Litteraturstudien innefattar flera studier och rapporter som använt sig av MPC-kontroll för liknande projekt med fördelaktiga resultat. Resultaten av dataanalysen visar att under stor del av loggnings-perioden avvek temperatur och/eller RF från gränsvärdena. I vissa utrymmen var uppemot 99% av de loggade värdena utanför gränsvärdet för antingen temperatur eller RF. Av samtliga sensorsamplingar på museet låg 48,53% av dessa utanför de satta rekommendationerna. Generellt var luften i museet för varm och torr till syftet konstförvaltning. Vid jämförelse av de tre utvecklade MPC-kontrollerna, visar alla varianterna till att generera stabila resultat. Det framarbetade förslaget indikerar på ett energieffektivare kontrollsystem gentemot befintligt. Om simuleringsmodellen av utrymmet visar skilja sig från verkliga förhållanden, förändras dynamiken i systemet, och inställningarna för MPC-kontrollen gäller ej längre utan behövs konfigureras om. Projektets primära mål om att generera ett optimerat systemförslag som kontrollerar parametrarna temperatur RF, anses ha uppnåtts - om än endast i simulerade resultat. Vidare arbete innefattar att verifiera modellen mot befintligt system, och därefter inkludera kostnadsfunktioner till MPC-kontrollen. Efter systemimplementering bör faktiska utfall jämföras med simulerade utfall för att utvärdera modellens precision. / In collaboration with Norconsult and the customer, this report will examine the indoor climate in the museum and result in a proposal for a control system for HVAC that generates stable temperature and RH within recommended values ​​for the preservation of art. A proposal for an appropriate control method of the HVAC shall be presented through literature studies, field studies, data analysis, and the creation of a simulated model of the environment. The MPC control performed best during the testing of different control methods. The literature study includes several studies and papers that use MPC control for similar projects with beneficial results. The results of the data analysis show that during a large part of the logging period, the temperature and/or RH deviated from the limit values. In some areas, up to 99% of the logged values ​​were outside recommendations. Of all sensor samplings at the museum, 48.53% of these were registered outside limit values. In general, the air in the museum was too hot and dry for art preservation. When comparing the three developed MPC controllers, all variants show to generate stable results. The elaborated proposal indicates a more energy-efficient control system compared to the existing one. If the simulation model of the environment turns out to differ from real conditions, the dynamics of the system change , and the settings for the MPC control no longer apply and need to be reconfigured. The project's primary goal of generating an optimized system proposal that controls the temperature and relative humidity is considered to have been achieved - albeit only in simulated results. Further work includes verifying the model against the existing system and including cost functions to the MPC control. After system implementation, actual outcomes should be compared with simulated outcomes to evaluate model precision.