Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Value and sustainability design concept assessment using Discrete Event Simulation: A case in the road constructor sector
Blekinge Institute of Technology, Faculty of Engineering, Department of Mechanical Engineering.
2020 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

This master thesis has been performed in association with Blekinge Institute of Technology and in collaboration with the company Dynapac Compaction Equipment AB. The thesis aims to investigate how Discrete Event Simulation (DES) can be used for value and sustainability design concept assessments in early design stages. The research is made by investigating the example of simulating the lifecycle of a double drum asphalt compactor. The model is created in the computerbased DES software Simio LLC, where the captured data of the compactor´s lifecycle performances are linked to a Net Present Value (NPV) model and a sustainability assessment. The model is then further explored and evaluated in the Decision Arena, located at Blekinge Institute of Technology. 

The simulated model is created to approach a ‘lifelike’ lifecycle of the machine, containing the compactor´s ordinary usage in road construction. This includes operations in sidewalk, parking lot and pothole repair scenarios. The model contain service, maintenance, transport, workers, resource sharing and more. The model is connected to MS Excel to transfer data. The life cycle performances are captured in the model and used to estimate the cost parameters of energy -, water -, maintenance -, service - and transportation energy cost within the NPV model. The CO2 – emission for fuel consumption and transport, together with the total water consumption in the sustainability assessment.  The outcome of the thesis showed that the method gave good results for developing new design configurations in the early phases in product development. The method could support designing towards sustainable and long-term solutions and collaborations over the sectors (i.e. between stakeholders, engineers, designers, non-experts and more).

The outcome in the specific case resulted in successfulness of capturing all lifecycle performances of the machine and linking them to the mentioned parameters. The research question is, however, generic and the investigation for the specific case study uses assumptions and up- and down scaled data to protect the company secrecy.

For future work, the method together with Internet of Things (IoT), Digital Twin or Industry 4.0 could be in high interest to investigate further.  

Abstract [sv]

Detta examensarbete har blivit utfört i association med Blekinge Tekniska högskolan och i samarbete med företaget Dynapac Compaction Equipment AB. Syftet med projektet är att undersöka hur diskret händelsesimulering (DES) kan användas för värde - och hållbarhets bedömning för olika designkonfigurationer, i tidiga skeden av produktutvecklingen. Arbetet är utfört genom att tillämpa exemplet av att simulera livscykeln för en asfaltsvält med dubbla trummor. Simuleringsmodellen är framställd genom det databaserade DES programmet Simio LLC, där utdata för maskinens livscykelprestanda tas fram och kopplas till en Net Present Value (NPV) modell och en hållbarhetsdömning för maskinen. Simuleringsmodellen utforskas och bedöms sedan vidare i ’Decision Arena’ på Blekinge Tekniska Högskola. 

Den simulerade modellen är framställd för att eftersträva en verklighetstrogen livscykel av maskinen, innehållande dess vanliga användningsområden inom vägarbete. I livscykeln inkluderas operationer av trottoarer, parkeringsplatser och reparationer av hål i vägbanor. Modellen innehåller även service och underhåll, transport, arbetare/anställda, resursdelning med mera. Modellen är kopplad till MS Excel för att föra över in- och utdata mellan programmen. Maskinens livscykelprestanda är hämtat från modellen och använt till att uppskatta kostnadsparametrarna för energi, vatten, underhåll, service och energi under transport i NPV – modellen. Maskinens CO2 – utsläpp för bränsleförbrukning och transport, tillsammans med vattenkonsumtionen i hållbarhetsbedömningen.

Arbetet visar på goda resultat för att utveckla nya desginkonfigurationer i de tidiga skedena inom produktutveckling. Metoden kan stödja utformning mot hållbara och långsiktiga lösningar, samt förstärka samarbeten över sektorerna (dvs. mellan intressenter, ingenjörer, designers, icke-experter med mera). Utfallet för det specifika fallet resulterade i framgång med att fånga upp maskinens livscykelprestanda och koppla dessa till de ovan nämnda parameterana. Forskningsfrågan är dock generell och utredningen för den specifika fallstudien använder uppskattningar och upp- och nerskalade data för att skydda företagets sekretess.

För framtida arbete, kan metoden tillsammans med Internet of Things (IoT), Digital Twin och Industry 4.0 vara av stort intresse för att undersöka. 

Place, publisher, year, edition, pages
2020. , p. 57
Keywords [en]
Value-driven design, life cycle performances, sustainability profile, Net Present Value, Discrete event simulation
Keywords [sv]
Värdedriven design, livscykelprestanda, hållbarhetsprofil, Net Present Value, Diskret händelsesimulering
National Category
Mechanical Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:bth-19220OAI: oai:DiVA.org:bth-19220DiVA, id: diva2:1394645
External cooperation
Dynapac Compaction Equipment AB
Subject / course
Degree Project in Master of Science in Engineering 30,0 hp
Educational program
MTACI Master of Science in Mechanical Engineering
Supervisors
Examiners
Available from: 2020-02-21 Created: 2020-02-19 Last updated: 2020-02-25Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(2598 kB)13 downloads
File information
File name FULLTEXT02.pdfFile size 2598 kBChecksum SHA-512
84bcad9ebfcabbeb3c08d2d41177a634c39d9417b22457eeb2e27d730dff10899c2612eb8f4580158f96bdb7147010beec9ac307d43403f1175ae21f66e966fe
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Department of Mechanical Engineering
Mechanical Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 16 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 55 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf