Search

The growth of Internet of Things (IoT) networks has made battery replacement in IoT devices increasingly challenging. This issue is particularly pronounced in scenarios with a large number of IoT devices, in locations where IoT devices are difficult to access, or when frequent replacement is necessary. The risk of losing or forgetting some IoT devices also exists, leading to a risk of hazardous chemical leakage and e-waste in nature. Radio Frequency(RF) wireless power transfer (WPT) offers an alternative solution for powering these devices. Moreover, it has been observed that the receivers absorb less than one-millionth of the transmitter energy while surrounding objects absorb the remainder. This situation opens up the possibility of leveraging existing wireless infrastructures, such as base stations (BSs), to charge IoT devices. In this thesis, we focus on analyzing the feasibility and limitations of battery-less operation of IoT devices using RF WPT technology, along with energy harvesting (EH) from existing wireless communication infrastructure. We explore both indoor and outdoor scenarios for powering IoT devices. Initially, we consider an outdoor environment where an IoT device periodically harvests energy from existing BSs and transmits a data packet related to sensor measurement. We analyze the coverage range of energy harvesting from a BS for powering IoT devices, which shows a tradeoff between the coverage range and the rate of sensor measurements. Additionally, we compare the operational domain in terms of the range and measurement rate for WPT and battery-powered technologies. Furthermore, we consider the coverage probability for a multi-site scenario, which is the likelihood that a randomly allocated IoT device harvests enough power to enable its operation. We derive an expression for this probability at a random location in terms of harvesting sufficient power for IoT device operation at a given measurement rate. Next, we consider the remote powering o, Ökningen av antalet Internet of Things (IoT)-nätverk har gjort batteri-byte i IoT-enheter alltmer utmanande. Detta problem är särskilt besvärligt i scenarier med ett stort antal IoT-enheter, på platser där IoT-enheter är svåra att komma åt, eller när frekventa batteribyten är nödvändiga. Risken att förlora eller glömma bort vissa IoT-enheter finns också, vilket leder till en risk för farligt kemiskt läckage och elektronikskrot i naturen. Trådlös energiöverföring(eng. wireless power transfer, WPT) via radiofrekvens-signaler erbjuder en alternativ lösning för att strömförsörja dessa enheter. När en trådlösa sändare skickar signaler når mindre än en miljondel av energin till de tilltänkta mottagarna,medan resten absorberas av omgivningen. Denna situation skapar möjligheten att utnyttja befintlig trådlös infrastruktur, såsom basstationer,för att ladda IoT-enheter med WPT-teknik. I denna avhandling fokuserar vi på att analysera genomförbarheten och begränsningarna av batterilös drift av IoT-enheter med radiofrekvens-WPT-teknologi, tillsammans med energi utvinningfrån befintlig trådlös kommunikationsinfrastruktur. Vi utforskar energiförsörjning av IoT-enheter både i inomhus- och utomhusscenarier. Först utforskar vi en utomhusmiljö där en IoT-enhet periodiskt skördar energi från befintliga basstationers signaler och använder den till att sända datapaket relaterade till sensormätningar. Vi analyserar täckningsområdet runten basstation för energiutvinning, vilket visar en avvägning mellan räckvidd och sensormätningens frekvens. Vi jämför WPT-lösningen med batteridrivna teknologier. Därefter analyserar vi täckningssannolikheten i ett fall medmånga basstationer. Detta är sannolikheten att en slumpmässigt placeradIoT-enhet kan skörda tillräckligt med kraft för sin drift. Vi härleder ett uttryck för denna sannolikhet för en given mätningfrekvens. Därefter analyserar vi energiförsörjning till IoT-enheter inuti ett flygplan.Kabelanslutna sensorer adderar vikt och underhållskostnad, QC 20240214

Introduction: Additive manufacturing (AT) also known as 3D printing has become a more widespread technology in various industries. The manufacturing method has increased the efficiency of manufacturing industries in producing products with technically challenging properties. Through continuous research and development, AT could compensate for traditional working methods and strive to reduce material and time loss as well as manufacturing costs. Purpose: The project aims to investigate how additive manufacturing can be used to create molds with accuracy and precision. It will also be explored how these molds will result in injection molding with high precision and accuracy. To obtain relevant data, a suitable material must be selected for injection molding. To realize this, it is necessary to define which parameters are required and how a mold should be constructed. The goal of the project has resulted in the formulation of two research questions: Q1: How can Additive Manufacturing (AT) be applied to make molds? Q2: Which parameters can be identified to optimize the quality of the mold and thereby achieve good precision and accuracy of the injection molded product? Method: Within the work, both qualitative and quantitative research has been conducted. The information gathered is based on scientific articles, relevant literature, and the execution of a case study in collaboration with Mälardalen industrial Technology Center (MITC). An abduction approach was used where data from both the literature and the case study were found continuously. During the process, the writers were allowed to develop a deeper understanding of the area which enabled the generation of new data from the literature and articles. By using these two data types in an iterative process to verify information, it increases validity and reliability. Conclusion: Within the case study, it was observed that SLA 3D printing was not completely accurate and produced unexpected results. The distinction betw, Introduktion: Additiv tillverkning (AT) även känd som 3D-printning har blivit en alltmer utbredd teknologi inom olika industrier. Framställningsmetoden har ökat effektiviteten för tillverkningsindustrier när det gäller att producera produkter med tekniskt utmanande egenskaper. Genom kontinuerlig forskning och utveckling har AT potentialen att ersätta traditionella arbetssätt och sträva efter att reducera material-och tidsförlust samt kostnader på tillverkning. Syftet: Projektet syftar till att undersöka hur additiv tillverkning kan användas för att skapa gjutformar med hög noggrannhet och precision. Det ska även utforskas hur dessa gjutformar kommer att resultera i formsprutningar med hög precision och noggrannhet. För att erhålla relevant data ska ett lämpligt material väljas för formsprutning. För att förverkliga detta är det nödvändigt att definiera vilka parametrar som erfordras och hur en gjutform bör konstrueras. Målet med projektet har resulterat i formulering av två forskningsfrågor: F1: På vilket sätt kan Additiv Tillverkning (AT) tillämpas för att tillverka gjutformar? F2: Vilka parametrar kan identifieras för att optimera gjutformens kvalitet och därmed uppnå god precision och noggrannhet på formsprutad produkt? Metod: Inom arbetet har både kvalitativ och kvantitativ forskning utförts. Informationen som har samlats in är baseras på vetenskapliga artiklar, relevant litteratur samt utförande av en fallstudie i samarbete med Mälardalen Industrial Technology Center (MITC). En abduktionsansats användes, där data från både litteratur och fallstudien löpande integrerades. Under processens gång utvecklade skribenterna en djupare förståelse av området som, vilket möjliggjorde generering av nya data från litteratur och artiklar. Genom att använda dessa två data typer i en iterativ process för att verifiera information, ökas studiens validitet och reliabilitet. Slutsats: I fallstudien framkom det att SLA 3D-printning inte var helt noggrann och ger oväntade resulta

I detta arbete analyseras förbättringspotential i inköpsstrategin för ett företag som är en framstående aktör inom produktion och leverans av produkter till kunder världen över. Företaget har som mål att öka sin produktionstakt från en enhet var fjärde dag till en enhet per dag. För att uppnå detta mål genomfördes en djupgående analys av företagets arbete kring montagelinan. Syftet med uppdraget är att genom modellering ge vägledning till inköpsavdelningen för att säkerställa en kontinuerlig och bristfri produktion. Ordet bristfri i detta sammanhang kommer att innebära utrymme att hinna agera på avvikelser och ändringar samt att inga materialbrister uppstår. Problemet uppvisade stora likheter med Partiformningsproblemet (Lot-Sizing Problem) och genom att studera liknande modeller kunde en matematisk modell utvecklas med målet att ta fram en optimal produktionsplan med hänsyn till inköp. Materialet som ska köpas hem till montage har väldigt olika egenskaper avseende bland annat inköpspris, ledtid, storlek (skrymmande eller ej), minsta orderkvantitet och om materialet brukar medföra brister. Detta hanterades genom en ABCklassificering av artiklar för att kunna justera parametrarna i modellen beroende på materialets karaktär. Vidare testades modellen med hjälp av olika scenarier för att bedöma dess prestanda och tillförlitlighet. Efter testerna togs resultat fram som analyserades mot historik av köpbeteende hos företaget. Det visade sig för det studerade projektet att modellen kan ge rimliga rekommendationer på orderpunkter och orderkvantiteter samt uppfylla de kriterier som tagits fram. Modellens köpförslag tydde på förbättrad inköpsstrategi i vissa fall, medan i andra fall tydde på likvärdig inköpstrategi. Slutsatserna av arbetet är att modellen kan ligga till grund för specifika materialanskaffningsplaner och att den kan bidra till en bristfri montagelina i viss utsträckning. Trots att modellens resultat visade sig rimliga finns vissa begränsningar som belyser vikte, The company, that is a prominent player in the sector of manufacturing and delivery of products to a range of worldwide customers, has a goal to increase their production rate from one unit every four days to one unit per day. To achieve this goal an analysis of their purchasing strategy and their work around the assembly line is carried out in order to increase the availability of materials in storage. Purpose of this study is to develop an optimization model that can be of guidance when purchasing materials to the assembly line. With this type of guidance the main objective is to ensure a deficiency-free assembly line, which in this case refers to allocate time to act when a deficiency occurs and is not causing any delays in the assembly later on. The problem is similar to the famous Lot-sizing problem and by studying research about similar problems, a model aiming for an optimal production plan could be developed. The data describing all the materials characteristics had to be categorized in order to treat the categories differently to achieve the purpose of a deficiency-free assembly line. Furthermore, the model was tested and analyzed to decide how well it could capture the different requirements and characteristics. I was shown that the results where reasonable and giving order points and quantities fulfilling the formulated criteria. In comparison to how some material were purchased in reality, the strategy the model suggested was indicating an improvement for some materials and for other materials at least an equivalent outcome. The conclusion is that the developed model could be of assistance when laying out specific purchasing plans and can contribute to a deficiency-free assembly line to some extent. Despite that the results from the model is considered realistic we cannot ignore the fact that it is missing some trivial information and that the department of purchasing holds a great deal of expertise on factors the model cannot mimic, and hence it is impo

This master thesis was performed in collaboration with Öhlins Racing AB, a company that develops advanced suspension technologies for automotive and motorcycle applications, mostly within the motorsport sector. Shock absorbers, which highly influence the vehicle behaviour and thus the global performances of the vehicle, are all the more important for off-road applications. In the past years, Öhlins Racing mostly focused on on-track applications for its automotive sector, but it recently showed its will to be a powerhouse in the off- road sector. The request from Öhlins Racing was to investigate and optimise the performances of off-road vehicle dampers.This research project started by looking into the modelling of off-road tracks and the modelling of dampers. The next step was to investigate which vehicle performances were relevant for off-roading and which metrics were necessary to evaluate them. Five tests were conducted in order to analyse the following performances: chassis stability, bump absorption, jump, acceleration/braking and steering. For each one of them, the optimised damper parameters were found and their effects on the vehicle’s performances were studied. A comparison has then been conducted in order to analyse the acceleration/braking and steering performances of a vehicle optimised for the chassis stability test and for the jump test. The influence of the soft soil was evaluated by conducting a test that involved the vehicle running on rigid soil and on soft soil (dry sand). The influence of the damper’s internal friction was also evaluated by conducting tests with and without friction.The chassis stability test, which consists of driving on an uneven “dune” profile, showed that a soft setup is better for pitch dynamics but much worse for roll dynamics. On the other hand, a setup deemed too stiff induces high damping forces. When facing a bump or a jump, a vehicle equipped with soft damper settings risks, in addition of having a longer settling time, Detta examensarbete utfördes i samarbete med Öhlins Racing AB, ett företag som utvecklar avancerad fjädringsteknik för fordons- och motorcykel- tillämpningar, främst inom motorsportsektorn. Stötdämpare, som i hög grad påverkar fordonets beteende och därmed fordonets globala prestanda, är en viktig komponent speciellt för offroad-tillämpningar. Under de senaste åren har Öhlins Racing mest fokuserat på bantillämpningar för sin fordonssektor, men nyligen visade man sin vilja att bli ett kraftpaket inom offroadsektorn. Önskemålet från Öhlins Racing var att undersöka och optimera prestandan hos dämpare för off-road fordon.Detta forskningsprojekt började med att undersöka modelleringen av te- rr-ängbanor och modelleringen av dämpare. Nästa steg var att undersöka vilka fordonsegenskaper som var relevanta för terrängkörning och vilka mätvärden som var nödvändiga för att utvärdera dem. Fem tester genomfördes för att analysera följande prestanda: chassistabilitet, stötdämpning, hopp, acceleration /bromsning och styrning. För var och en av dem hittades de optimerade dämparparametrarna och deras effekter på fordonets prestanda studerades. En jämförelse har sedan gjorts för att analysera acceleration/bromsning och styrning hos ett fordon som optimerats för chassistabilitetsprovet och för hopptestet. Även inverkan av mjuk mark utvärderades genom att utföra ett prov där fordonet kördes på fast mark och på mjuk mark (torr sand). Inverkan av dämparens inre friktion utvärderades också genom att utföra provningar med och utan friktion.Chassistabilitetstestet, som består av körning på en ojämn sanddynsprofil", visade att en mjuk inställning är bättre för pitchdynamiken men mycket sämre för rolldynamiken. Å andra sidan ger en för styv inställning upphov till höga dämpkrafter. Vid ett gupp eller hopp riskerar ett fordon som är utrustat med mjuka dämparinställningar, förutom att ha en längre insvängningstid, att bottna hårt. En för styv inställning resulterar i höga dämpningskrafter och h

The study of the flow around a car is of crucial importance in seeking energy efficiency and performance. With Volvo cars rapidly transitioning towards BEV-basedarchitecture (fully electrified fleet by 2030), newer avenues to further improve existing external vehicular aerodynamic knowledge are being explored. This requiresan update of the generic rules of thumb and an overall understanding of the fundamental principles. The goal of this work is to therefore develop an optimization andanalysis workflow that identifies the key contributors to vehicular aerodynamic drag.This will contribute to the creation of a generalized set of geometrical trends, whichis further backed up by physics and CFD results. The study’s findings align closelywith established literature, underlining the importance of adopting tophat-specificoptimization approaches. The guidelines and rules-of-thumb derived from this studymainly pertains to SUVs and select squareback configurations., Studiet av flödet runt en bil är av avgörande betydelse för att uppnå energieffektivitetoch prestanda. Med Volvo Cars snabba övergång mot BEV-baserad arkitektur (heltelektrifierad flotta till 2030), utforskas nya vägar för att ytterligare förbättra befintligextern fordonsaerodynamisk kunskap. Detta kräver en uppdatering av de generellatumreglerna och en övergripande förståelse av de grundläggande principerna. Måletmed detta arbete är därför att utveckla ett optimerings- och analysflöde som identifierar de viktigaste bidragsgivarna till fordonsaerodynamiskt luftmotstånd. Dettakommer att bidra till skapandet av en generell uppsättning geometriska trender, somytterligare stöds av fysik och CFD-resultat. Studien visar att resultaten överensstämmer nära med etablerad litteratur, vilket understryker vikten av att anta specifikaoptimeringsmetoder för tophat. De riktlinjer och tumregler som härleds från dennastudie bör huvudsakligen gälla för SUVar och utvalda squareback-konfigurationer.

Rörsystem finns överallt omkring oss och spelar vital roll i människors dagliga liv. Slitage, korrosion och andra faktorer kan skada dessa system som ofta är svåra och tidskrävande att komma åt och reparera. UV-punktreparationsverktyg är verktyg som kan reparera skadade rör från insidan, vilket gör reparationsprocessen billigare, snabbare och mer bekväm för kunden. De punktreparationsverktyg som används idag är dåligt optimerade vilket resulterar i att de kräver högtrycks- och högflödes-dieselkompressorer för att fungera. Detta projekt undersöker punktreparationsverktyget för optimeringsmöjligheter med syfte att det ska kunna drivas med en liten elektrisk 230 V-kompressor istället för de 9 kW dieselkompressorer som används idag. De huvudsakliga utvärderade egenskaperna är metoden för UV-bestrålning, fördelningen av ljuskällorna och den konstruerade luftflödesvägen och luftens beteende. Dessa egenskaper utvärderas också för hur de kan fungera i samstämmighet med verktygsstrukturen för att tillåta systemet att passera genom snäva böjar i smala rörsektioner. Studien inleddes med en förenklad LCA följt av en grundlig förstudie innehållande en problemdefinition, litteraturstudie, marknadsundersökning etc. Huvudprojektet inleddes sedan av flera stadier av konceptgenerering, utvärderingar och förfining som kulminerade i tre huvudkoncept. Efter ytterligare utvärdering kvarstod endast ett av dessa tre koncept som sedan genomgick en mängd simuleringar som utvärderade dess bestrålningsprestanda och förväntad drifttemperatur. Resultaten från simuleringarna användes sedan för att ytterligare förfina och validera designvalen för det slutliga konceptet. Två liknande verktyg som används idag simulerades sedan och deras prestanda noterades. Slutligen simulerades det slutliga verktygskonceptet ännu en gång och dessa resultat användes för att jämföra systemet som utvecklats i detta projekt med de två systemen på marknaden idag. Jämförelsen med de nuvarande systemen visade att det syst, Pipe systems are everywhere around us and play a significant role in the day-to-day life of humans. Wear, corrosion and other factors can damage these systems which are often hard, and time consuming to reach and repair. UV Spot repair tools are tools capable of repairing damaged pipes from the inside making the repairing process cheaper, faster and more convenient for the client. The spot repair tools used today are poorly optimized which results in them requiring High pressure and flow diesel compressors to operate. This project investigates the spot repair tool for optimization possibilities to allow it to be operated using a small electric 230 V compressor instead of the 9kW diesel compressors used today. The main evaluated characteristics are the method of UV irradiation, the distribution of the light sources and the constructed airflow path and behavior. These characteristics are also evaluated for how they can work in unison with the tool structure to allow for the system to be passed through tight bends in narrow pipe sections. The study was initiated by a simplified LCA followed by a thorough pre-study containing a problem definition, literature study, market research etc. The main project was then initiated by several stages of concept generations, evaluations and refinements culminating in three main concepts. After further evaluation one of these three concepts underwent a multitude of simulations evaluating the concepts Irradiance performance and expected operating temperature. The results from the simulations were then used to further refine and validate the design choices for the final concept. Two similar tools used today were then simulated and their performance was noted. Lastly, the final tool concept was Simulated once again, and these results were used to compare the system developed in this project to the two systems used today.The comparison with the current systems indicated that the system developed in this project is expected to outperform

The world has recently seen an increase in emitted greenhouse gases which in turn has created a demand for energy-efficient solutions. The construction and property industry are estimated to account for over a third of these emissions and will thus have to adapt to EU's standards and goals. This study aims to investigate the possibilities and problems of reversible connections in steel frameworks. The results are contrasted with requirements in Miljöbyggnad 4.0 regarding flexibility, demountability and recyclability. Demountable connections are most easily made using bolted joints. To minimize the additional material, a component-based optimization has been carried out where the dimensions of the haunch and end plate acts as variables. The rotational stiffness of the bolted joint is calculated to guarantee a similar mechanical connection as for a welded joint. FEM-Design Steel Joint and IDEA StatiCa was used for simulations. Hand calculations were made to validate the result obtained by the software according to Eurocode 1993-1-8. The result showed that a welded joint can be replaced by a bolted joint with maintained rotational stiffness at the expense of increasing the beams mass by 21.4%. The result was then discussed in an interview with Ramboll's department for sustainable buildings. If there is a plan to take advantage of the building's flexibility and to recycle the beams after remodeling or demolishing the building, the change is justified. If, on the other hand, you just want to follow EU regulations in the hope of getting a higher building rating in Miljöbyggnad 4.0, the change can result in unnecessary carbon dioxide emissions. In summary, it is possible to change the connection type from welded to bolted, but only justifiable if you plan to use the flexibility of the frame in the future.

The energy sector’s transition to renewable sources is critical for mitigating climate change. Hydrogen presents a promising solution as an energy vector for decarbonizing the transport, industry, and power sectors by storing intermittent renewable energy, such as solar energy. This thesis investigates the potential of implementing Solar-toHydrogen plants in the Nordics through techno-economic optimization. The primary objective is to minimize the Levelized Cost of Hydrogen (LCOH) by leveraging revenues from side streams and ancillary grid services. The optimization framework minimizes LCOH by balancing capital expenditures, operational costs, feedstock expenses, and revenues from side streams. The model is formulated as a non-convex Mixed-Integer Quadratically Constrained Program and optimized using the Gurobi solver, which finds globally optimal solutions to complex nonlinear problems. Assuming a 50 kg/h constant hydrogen take-off and an 80 MW solar panel capacity, the optimized system achieves an LCOH of 6.70 €/kg with a 3 MW electrolyzer capacity, 208 kW fuel cell capacity, and 2000 kg hydrogen storage size. The optimal strategy involves selling solar power during high electricity prices and producing hydrogen when prices are lower, thereby maximizing revenues through participation in the Automatic Frequency Restoration Reserve market. Capital expenditure, particularly for solar panels, is the most significant factor influencing LCOH. The sustainability of Solar-to-Hydrogen plants aligns with the United Nations Sustainable Development Goals, particularly in water use, energy access, sustainable consumption, and climate action. The potential for carbon dioxide emission reduction is evaluated based on substituting fossil fuels with hydrogen. The optimization model developed in this thesis can be further refined to assess the value of flexible operation and system dimensioning in solar-to-hydrogen investment projects. Future research should explore battery integrat, Energisektorns övergång till förnybara källor är avgörande för att mildra pågående klimatförändringarna. Vätgas erbjuder en lovande lösning för att avkarbonisera transport-, industri- och energisektorerna. Speciellt betraktas vätgas som en energibärare som lagrar intermittent förnybar energi, t.ex. solenergi. Genom tekno-ekonomisk optimering undersöker detta master examensarbete potentialen i att implementera ett hybridenergianläggningskoncept, Solar-to-Hydrogen i Norden. Huvudmålet är att minimera Levelized Cost of Hydrogen (LCOH) genom att utnyttja intäkter från sidoströmmar och kompletterande nättjänster. Optimeringen minimerar LCOH genom att balansera kapitalutgifter, driftskostnader, råvaruutgifter och intäkter från sidoströmmar. Modellen är konstruerad som ett ickekonvext Mixed Integer Quadratic Constrained Program och optimeras med hjälp av Gurobi-solvern, som kan hitta globalt optimala lösningar på komplexa, icke-linjära problem. Som input till optimeringen antas en konstant uttag av vätgas på 50 kg/h och en solkraftskapacitet på 80 MW. Det optimerade systemet uppnår en LCOH på 6,70 €/kg med en elektrolysörkapacitet på 3 MW, en bränslecellkapacitet på 208 kW och en lagringskapacitet på 2000 kg vätgas. Den optimala strategin är att sälja solenergi vid höga elpriser och producera vätgas när priserna är lägre. Deltagande på aFRR-marknaden visar högre lönsamhet i att sälja solenergi snarare än att producera vätgas. Anläggningskostnader är den faktor som mest påverkar LCOH, där den största investeringen görs i solpaneler. Hållbarhetsaspekten av solar-to-hydrogen-anläggningar stämmer väl överens med Förenta Nationernas hållbarhetsmål för hållbar utveckling, speciellt inom vattenanvändning, energitillgång, hållbar konsumtion och klimatåtgärder. Koldioxidreduktionspotentialen beräknas baserat på användningen av vätgas istället för fossila bränslen och visar på att vätgas kan minska utsläpp. Optimeringsmodellen som utvecklats i detta arbete kan ytterligare finjustera

The reliability of screw joints found in tissue machines are crucial for ensuring smooth production. Screw joints are a fundamental machine element used in the tissue machines to join different parts, creating a solid joint. The screw joints play a vital role in maintaining the structural integrity of the machinery, and is important in maintenance operations. However, the reliability of the screw joints can be compromised, by factors such as improper clamping loads and tightening techniques. Such issues, could potentially lead to joint failure, which in turn can result in expensive repairs and production downtime. Because of this, understanding the fundamentals of screw joint behaviour is of high importance when dimensioning the joints. In this thesis, the objectives are to study the behaviour of the screw joints with spacer block design, optimize their design and determine a recommended tightening torque. The study aims to provide an analysis of the screw joints mechanical properties, by using finite element modeling and experimental testing. To address these problems, a combination of experimental testing and simulation methods was used. \ac{FEA} was used to model the various parts in the screw joint under different loading conditions and with varying designs to evaluate their performance. Additionally, the research include methods used to experimentally determine the coefficients of friction acting within the screw joint and their respective performance. The results of this thesis demonstrate improvements in the design of the screw joint with spacer block design found in tissue machines, together with findings, which reveal unexpected limitations in the screw tightening torque. The results prove, that appropriate material selection, a precise tightening process and optimized flange geometry can enhance the performance of the screw joint. These insights contribute to valuable guidelines for future designs of the screw joint with spacer block configuration., Tillförlitligheten hos skruvförband som finns i mjukpappersmaskiner är avgörande för att säkerställa smidig produktion. Skruvförband är ett grundläggande maskinelement som används i pappersmaskinerna för att sammanfoga olika delar. Skruvförbanden spelar en viktig roll för att upprätthålla maskinens strukturella integritet, men möjliggör också underhåll. Tillförlitligheten hos skruvförbanden kan dock äventyras, av faktorer som felaktiga klämbelastningar och åtdragningstekniker. Sådana problem kan potentiellt leda till fogfel, vilket i sin tur kan resultera i dyra reparationer och produktionsstopp. På grund av detta är den grundläggande förståelsen för skruvförbandsbeteende av stor vikt vid dimensionering av fogarna. I detta examensarbete är målen att studera beteendet hos skruvförbanden med distansblocksdesign, optimera deras design och bestämma ett rekommenderat åtdragningsmoment. Studien syftar till att ge en analys av skruvförbandens mekaniska egenskaper genom att använda finita elementmodellering och experimentell testning. För att lösa dessa problem användes en kombination av experimentell testning och simuleringsmetoder. FEA användes för att modellera de olika delarna i skruvförbandet under olika belastningsförhållanden och med varierande design för att utvärdera deras prestanda. Dessutom omfattar forskningen metoder som används för att experimentellt bestämma friktionskoefficienterna som verkar inom skruvförbandet och deras respektive prestanda. Resultaten av denna avhandling visar förbättringar i designen av skruvförbandet med distansblocksdesign som finns i mjukpappersmaskiner, tillsammans med fynd som avslöjar oväntade begränsningar i skruvdragningsmomentet. Resultaten visar att lämpligt materialval, en exakt åtdragningsprocess och optimerad flänsgeometri kan förbättra skruvförbandets prestanda. Dessa insikter bidrar till värdefulla riktlinjer för framtida konstruktioner av skruvförbandet med distansblockskonfiguration.

Detta arbete har utförts i syfte att optimera skärdata för planfräsning av austenitiskt rostfritt stål under både torra förhållanden och med minimalsmörjning. Planfräsning är en vanlig bearbetningsmetod inom tillverkningsindustrin, och användningen av skärvätska är betydande för att minska verktygslitage och förbättra kvaliteten. Dessvärre medför konventionella skärvätskor stora investeringskostnader samt miljö och hälsorisker, vilket gör minimalsmörjning till ett intressant alternativ. Studien har syftat till att optimera skärdataparametrar för att möjliggöra ett höjt verktygsutnyttjande inom tillverkningsindustrin och därmed minska negativa miljöeffekter och hälsopåverkan. Målet med studien var att optimera skärdata för planfräsning av austenitiskt rostfritt stål, med och utan minimalsmörjning. Statistiska modellen skapades genom fullfaktorförsök, där fullfaktorförsöken bestod av tre nivåer för de två oberoende variablerna skärhastighet och matning, för både torra och minimalsmörjningsförhållanden. Responsvariabeln för försöken var avverkad volym vid ett visst verktygsslitage. Fulfaktorförsöken utfördes två gånger och kontrollerades med tre kontrolltester för varje beatbetningsmiljö. Resultaten av statiska modellen visade en stor negativ effekt från minimalsmörjning på verktygslivslängden. Vid planfräsning i rostfritt stål är det viktigt att inte kyla verktyget mellan ingreppen för att inte öka den termiska utmattningen. Icke roterande verktyg kan vara lämpligare för att det testade minimalsmörjningssystemet. Den statistiska modellen för optimering skärdata vid planfräsning av austenitiskt rostfritt stål kan användas för att maximera avverkningshastigheten när ett specifikt antal detaljer ska produceras., The aim of this study is to optimize cutting parameter for face milling austenitic stainless steel for a dry machining environment and with the aid of a minimum quantity lubrication system. Face milling is one of the most common machining methods in the metal cutting industry. The use of cutting fluids is an important aspect for many types of machining operations. Mineral oil based emulsion is widely used as cutting fluid to improve tool life and improve part surface quality. The conventional mineral based cutting fluids require costly investments and have high maintenance costs. In addition to the high costs, the use mineral based cutting fluids have a large impact on the environment and the health concerns of personnel exposed to this fluid. This is why minimum quantity lubrication is being investigated as a reasonable alternative to conventional cutting fluids. This study aims to optimize cutting parameters to possibly improve the usable tool life, and by these means, help reduce the costs and environmental impact of metal machining. The objective for this study was to optimize cutting parameter for face milling austenitic stainless steel, for dry machining and for machining with minimum quantity lubrication. A surface response model was created, with two independent continuous factors, namely cutting speed and federate. The machining environment variable was implemented in design as a categorical factor. The response variable for the response surface was machined material volume at a certain measured tool wear. These tests where replicated once for all levels of continuous factors and both levels of the categorical factors. To verify the result three control test were performed for each of the machining environments. The results of surface response model show a large negative effect on tool life with the use of minimum quantity lubrication. It is possible that this system cools the cutting tool at every revolution and is thereby thermally chocking the tool, re

Som svar på klimatkrisen har den europeiska energisektorn och andra ledande nationer åtagit sig Parisavtalets mål att begränsa den globala temperaturökningen till 1,5°C genom att öka produktionen av förnybar el och införa förnybara bränslen. Vindenergi, särskilt havsbaserad vindkraft, förväntas bli en huvudpelare i det globala energisystemet, med betydande installationer förväntade i Europa. Dock presenterar integrationen av intermittenta förnybara energikällor utmaningar för nätets stabilitet och tillgänglighet, vilket leder till framväxten av Power-to-X (PtX) teknologier som lovande lösningar för energilagring och omvandling. Denna masteruppsats undersöker genomförbarheten av Power-to-Methanol (e-metanol) processen, som använder förnybar el och biogen koldioxid för att producera metanol genom direkt hydrogenation. Specifikt är detta en fallstudie av Wind-to-Methanol i Sverige, kopplat till den under utveckling Aurora Vindpark, delägd av OX2 AB och Ingka Investments, med en potentiell kapacitet på 5,5 GW. Upp till 185 ton/timme av biogen CO2 anses tillgängliga, vilket skulle kunna producera över 1 miljon ton grön metanol årligen. Denna teknoekonomiska analys undersöker avvägningarna mellan två olika konfigurationer för att hantera den inneboende intermittensen hos förnybar energi för en stadig e-metanolproduktion: 1) Off-grid Power-to-Methanol: Kompenserar för intermittens med vätgas och elektrisk lagring. 2) Grid-connected Power-to-Methanol: Kompletterar brister från havsparken med nätel, med hänsyn till marknadsdynamik. Vätgaslagring är valfri. Ett optimeringsverktyg har utvecklats för att bestämma den optimala konfigurationen och storleken på Power-to-Methanol delsystemen (elektrolysatorer, väte- och batterilagring, och metanolproduktionsanläggning) för att minimera e-metanol produktionskostnader. Resultaten indikerar att nätanslutna konfigurationer är mer ekonomiskt fördelaktiga än off-grid lösningar. För en metanolproduktionskapacitet på 300,000 ton/år, uppnår, In response to the climate crisis, the European energy sector and other leading nations have committed to the Paris Agreement's goal of limiting global temperature rise to 1.5°C by increasing renewable electricity production and deploying renewable fuels. Wind energy, particularly offshore wind, is projected to become a main pillar of the global energy system, with significant installations expected in Europe. However, integrating intermittent renewable energy sources presents challenges in grid stability and availability, leading to the emergence of Power-to-X (PtX) technologies as promising solutions for energy storage and conversion. This master thesis examines the feasibility of the Power-to-Methanol (e-methanol) process, which utilizes renewable electricity and biogenic carbon dioxide to produce methanol through direct hydrogenation. Specifically, this is a case study of Wind-to-Methanol in Sweden, linked to the under-development Aurora Wind Park, co-owned by OX2 AB and Ingka Investments, with a potential capacity of 5.5 GW. Up to 185 tonnes/hour of biogenic CO2 are considered available, which could produce over 1 million tonnes of green methanol annually. This techno-economic analysis investigates the trade-offs between two different configurations to address the inherent intermittency of renewable energy for the steady state e-methanol production: 1) Off-grid Power-to-Methanol: Compensates for intermittency with hydrogen and electrical storage. 2) Grid-connected Power-to-Methanol: Supplements shortages from the offshore park with grid electricity, considering market dynamics. Hydrogen storage is optional. An optimization tool has been developed to determine the optimal configuration and size of the Power-to-Methanol subsystems (electrolyzers, hydrogen and battery storage, and methanol production plant) to minimize e-methanol production costs. The findings indicate that grid-connected configurations are more economically favorable than off-grid setups. For a m

Varje år stänger kärnkraftverk ner sina reaktorer för att byta ut bränsle och genomföra åtgärder. Planeringen av dessa revisioner är komplex och därför har denna rapport undersökt hur en optimeringsmodell kan bistå planeringen. Syftet med dennarapport var att utveckla en optimeringsmodell som kan fungera som ett beslutsstöd för vilket års revision en åtgärd ska planeras till genom att minimera den totala revisionskostnaden samtidigt som säkerheten tillgodoses. Undersökningen har skapat en generell optimeringsmodell utifrån ett givet fiktivt fall som tar hänsyn till möjliga risker som åtgärden medför och även personalens riskpreferenser. Denna rapport ämnar till att besvara två frågeställningar: 1. Hur kan modellering användas för att stödja revisionsplanerarna i deras beslutsfattande vid val mellan två revisionsår för en viss åtgärd? 2. Hur tenderar personalens riskhanteringsförståelse påverka de beslut som tas om vilket revisionsår en åtgärd ska planeras till? Rapporten byggde en optimeringsmodell utifrån befintlig teori om Expected Monetary Value (EMV) och Mixed-Integer Programming (MIP). De ingående värdena togs fram tillsammans med personal på Forsmark Kraftgrupp som utgick från en fiktiv åtgärd som skulle motsvara en verklig situation för revisionsplanering. För att ta reda på personalens riskhanteringsförståelse intervjuades nio personer från olika avdelningar och hierarkisteg på Forsmark Kraftgrupp AB. Resultatet från optimeringsmodellen validerades sedan genom två intervjuer med Riskhanteringsansvarig personal på Ringhals AB och Forsmark Kraftgrupp AB. Studien kom fram till att optimeringsmodellen är användbar för revisionsplanerarna, men skulle kunna utvecklas för att hantera ett mer komplext fall. Modellens resultat visar även att produktionsbortfallet har störst inverkan på till vilket år enåtgärd bör planeras. Utifrån intervjuerna identifierades även brister i personalens riskhanteringsförståelse och deras möjliga utvecklingspotential., Every year, nuclear power plants shut down their reactors to replace fuel and implement safety measures. Planning these outages is complex, and this report explores how an optimization model can assist in the planning process. The aim of this report is to develop an optimization model that could help to decide the optimal yearto plan one action by minimizing the total outage cost while ensuring safety. Thestudy has created a generalized optimization model based on a fictitious case, which considers different risks connected to the action and accounts for the risk preferences of the staff at Forsmark Kraftgrupp AB. The report addresses two main questions: 1. How can modeling support outage planners in the decision-making when choosing between two outage years for a given action? 2. How does the staff’s understanding of risk management influence decisionsregarding which year to plan an outage action? The report developed an optimization model based on the existing theory of Expected Monetary Value (EMV) and Mixed-Integer Programming (MIP). This model was created in collaboration with staff at Forsmark Kraftgrupp, using a fictitious scenario analogous to a real outage planning situation. To investigate the staff’s understanding of risk management, nine individuals from various departments and hierarchical levels at Forsmark Kraftgrupp AB were interviewed. The results fromthe optimization model were validated through two additional interviews with risk management staff at Ringhals AB and Forsmark Kraftgrupp AB. The study concluded that the optimization model is useful for outage planners but could be enhanced to handle more complex scenarios. The model’s results indicate that the loss of production has the greatest impact on determining the optimal yearfor planning an action. The interviews also revealed gaps in staff’s understanding of risk management and highlighted areas for potential development.

Planetens resurser utnyttjas inte på ett ansvarsfullt sätt och för att uppnå en hållbar utveckling behöver en förändring ske i hur dessa resurser konsumeras och produceras. Ett företag som arbetar för att använda sina resurser mer effektivt och minska sin negativa miljöpåverkan är Aurobay Sweden AB. Aurobay tillverkar drivlinor för interna hybrid- och förbränningsmotorer och använder skärande bearbetning i delar av sin produktionsprocess. Till den skärande bearbetningen används skärvätska vilket behöver filtreras för att kunna återanvändas. Företaget använder en filtreringsprocess med filterduk för att separera spånor från skärvätskan. Aurobay vill minska sin förbrukning av filterduk och skaffa en bättre förståelse för hur företagets filtreringsutrustning kan nyttjas bättre i framtiden. Ett experiment genomfördes för att utvärdera hur en förändring av cykeltid påverkade mängden spånor som transporterades bort från filtreringsutrustningen. Resultatet visade att mätningar behöver genomföras under en längre period eftersom externa faktorer kan ha en påverkande effekt. Efter en nulägesanalys av utnyttjandegraden på några av företagets filtreringsutrustningar kunde det konstateras att den kunde vara så låg som 15 %. Genom att öka cykeltiden som filtreringsutrustningarna filtrerar kan utnyttjandegraden höjas och förbrukningen av filterduk minskas med 26 %. Utan ytterligare investeringar kan Aurobay minska kostnaderna för att köpa in ny filterduk och hantering av den förbrukade., The planet’s resources are not being utilized responsibly, and to achieve sustainable development, changes are needed in how these resources are consumed and produced. Aurobay Sweden AB is one such company working to use its resources more efficiently and reduce its negative environmental impact. Aurobay manufactures drivetrains for internal hybrid and combustion engines and for some of its production process machining is used. Cutting fluid is used in this machining process and it needs to be filtered before reuse. Aurobay utilizes a filtration process with filter media to separate chips from the cutting fluid. Aurobay aims to reduce its use of filter media and seeks to gain a better understanding of how the company’s filtration equipment can be optimized for future use. An experiment was conducted to assess the impact of changing the filtration equipment’s cycle time when it comes to remove chips from a filtration process. The results indicated that measurements need to be conducted over a longer period as external factors may have an influencing effect. After an analysis of the utilization rate on some of the company’s filtration process equipment, it was found that utilization rates could be as low as 15 %. The utilization rate can be improved by increasing the cycle time which the filtration equipment operates, and the consumption of filter media can be reduced by 26 %. Without additional investments, Aurobay can reduce the costs for both purchasing new filter media and removal of the old one.

Detta arbete syftar till att identifiera och undersöka metoder för att designa och optimera transistorer i effektförstärkare av typen A, AB, B och F utifrån parametrar som linjäritet, arbetsfrekvens, uteffekt och verkningsgrad. Arbetsfrekvensen ska vara 1 GHz och effektförstärkaren ska ha hög linjäritet samt verkningsgrad. Det resultat som förväntas efter avslutat arbete är en optimeringsteknik som steg för steg kan användas i simulerad miljö för att optimera transistorer i effektförstärkare. En grundtopologi för alla effektförstärkare konstrueras och endast en transistor används vid design av effektförstärkarna. Olika metoder undersöks för att optimera förstärkarna. De metoder som används vid optimering av effektförstärkarna är två typer av Loadpull-analys, spänning och strömkvot, DCIV-karaktäristik och stabilitetsanalys. Dessa metoder används och demonstreras i arbetet. En optimerad förstärkare av varje förstärkarklass presenteras. De metoder som används evalueras och en optimeringsteknik presenteras., This work aims to design and optimize transistors in power amplifiers of types A, B, AB, and F based on parameters such as linearity, operating frequency, output power and efficiency. The operating frequency is set to 1 GHz, and the power amplifier shall have high linearity and high efficiency. The expected result after completing the work is an optimization technique that can be used step by step in a simulated environment to optimize transistors in power amplifiers. A basic topology, for all power amplifiers which were analysed, is constructed and only one transistor is used in the design of the power amplifiers. Various methods are investigated to optimize the amplifiers. The methods used in the optimization of the power amplifiers are two types of Loadpull-analysis, voltage and current ratio, DCIV-characteristics and stability analysis. These methods are used and demonstrated in the work. Optimized amplifiers of the different amplifier classes are presented. The methods used has been evaluated and an optimization technique is presented.

In 2018, the shipping industry accounted for 2.89% of worldwide greenhouse gas (GHG) emissions, with carbon dioxide (CO2) being the most significant GHG affecting global warming (IMO, 2020). This research aims to introduce a method for selecting propellers at the early design stage to lower CO2 emissions from ships.Traditionally, propeller design assumes that a ship travels in a straight line at a constant speed. However, real-sea conditions involve environmental forces and ship maneuvering, requiring frequent adjustments in speed and direction. These adjustments affect the flow angle and velocity at the propeller, causing it to operate outside its design point and, as a result, reducing its efficiency.To tackle this issue, a MATLAB-based simulation program was developed. Which predicts ship maneuvering motions in 4 degrees of freedom (DOF)—surge, sway, yaw, and roll—using the MMG model. The program applies wave and wind forces, calculates ship motion responses in each iteration, and employs two controllers to manage the rudder and propeller speed, ensuring the ship stays on course and arrives on time.The optimization process is iterative, using simulation outcomes to determine propeller speed, thrust, drift angle, etc., and then selecting an optimized propeller with the program's optimization tool that is more adequate for the operational condition.Building on Trodden's (2014) work, this approach improves maneuvering simulations' accuracy by incorporating ship rolling motion, more realistic wave modeling, and more accurate hydrodynamic coefficients. This offers a closer representation of operational conditions.Case studies comparing this method with the traditional approach to propeller selection have shown the simulation program's precision and its effectiveness in improving propeller open water efficiency by 1.65% and reducing CO2 emissions by 1.47% for a Pure Car Carrier (PCC) ship. The results of the research showed a promising potential for the program to pred, År 2018 stod sjöfartsindustrin för 2,89 % av de globala utsläppen av växthusgaser (GHG), där koldioxid (CO2) är den mest betydande växthusgasen som påverkar den globala uppvärmningen (IMO, 2020). Denna forskning syftar till att introducera en metod för val av propellrar i det tidiga designskedet för att sänka CO2-utsläppen från fartyg.Traditionellt antar propellerdesignen att ett fartyg reser i rakt linje med konstant hastighet. Men verkliga sjöförhållanden involverar miljöpåverkan och fartygsmanövreringar, vilket kräver frekventa justeringar av hastighet och riktning. Dessa justeringar påverkar flödesvinkeln och hastigheten vid propellern, vilket gör att den opererar utanför sin designpunkt och som ett resultat minskar dess effektivitet. För att ta itu med denna fråga utvecklades ett MATLAB-baserat simuleringsprogram. Programmet förutsäger fartygsmanövreringsrörelser i 4 frihetsgrader (DOF) - surge, sway, yaw och roll - med användning av MMG-modellen. Programmet tillämpar våg- och vindkrafter, beräknar fartygsrörelsesvar i varje iteration och använder två kontrollanter för att hantera rodret och propellerhastigheten, vilket säkerställer att fartyget håller kursen och ankommer i tid.Optimeringsprocessen är iterativ, använder simuleringsresultat för att bestämma propellerhastighet, dragkraft, drifvinkel osv., och väljer sedan en optimerad propeller med programmets optimeringsverktyg som är mer lämplig för driftsförhållandet. Genom att bygga vidare på Troddens (2014) arbete förbättrar denna metod noggrannheten i manövreringssimuleringar genom att inkludera fartygets rullningsrörelse, mer realistisk vågmodellering och mer exakta hydrodynamiska koefficienter. Detta erbjuder en närmare representation av driftsförhållanden.Fallstudier som jämför denna metod med det traditionella tillvägagångssättet för val av propeller har visat simuleringsprogrammets precision och dess effektivitet i att förbättra propellerns öppenvatteneffektivitet med 1,65 % och minska CO2-utsläppen me

Denna kandidatuppsats handlar om framtagandet av en billig, enkel och lättinstallerad trapphiss med syftet att underlätta tillgängligheten i lägenhetshus för personer med begränsad rörlighet på grund av deras nerver och leder. Befintliga trapphissar, AFS 2008:3 och SS-EN 81-40:2020 har analyserats för att sätta krav som har behövts följas under projektets gång. Efter en noggrann utvärdering av olika drivmekanismer valdes kugghjul och kuggstång som den mest lämpliga mekanismen baserat på de satta kraven. Val och dimensionering av komponenter till trapphissen har gjorts med hjälp av beräkningar och är baserade på kraven. En modell, med tillhörande komponenter, har konstruerats med CATIA. Modellen har simulerats både i SimSolid och CATIA varav optimeringar har gjorts utefter simuleringsresultat, vilka visade sig vara delvis godkända. Slutsatserna visar att noggrann planering, design och optimering av produkten har bidragit till att uppnå målet att skapa en anpassningsbar och lättinstallerad trapphiss., This bachelor thesis is about the creation of a cheap, simple and easily installed stair lift with the purpose of facilitating the availability in an apartment building for people with limited mobility because of their nerves and joints. Existing stairlifts, AFS 2008:3 and SS-EN 81-40:2020 have been analysed to establish requirements that needed to be followed throughout the course of the project. After carefully validating different drive mechanisms, gear and rack were chosen as the most suitable mechanism based on the established requirements. Selection and dimensioning of components for the stair lift was made with the help of calculations and are based on the requirements. A model, along with its associated components, was constructed using CATIA. The model has been simulated using both Simsolid and CATIA, and optimizations were made based on the simulation results, which proved to be partly valid. The conclusions demonstrate that meticulous planning, design and optimisation of the product have contributed to achieving the set goal of creating an adjustable and easily installed stair lift.

Background: The exponential increase in user equipment (UE) units within mobile networks necessitates more efficient Massive MIMOalgorithms. To address this demand, integrating artificial intelligence (AI) into various network aspects is gaining traction. Goal: This thesis explores the feasibility of employing a lightweight convolutional neural network (CNN) to optimize port selection in single-usermultiple-input multiple-output (SU-MIMO) networks. Port selection, a critical component of all forms of MIMO networks, determines theoptimal ports on a UE for data transmission. The objective is to enhance selection speed, reduce computational complexity,and minimize memory consumption. Method: The methodology involves a quasi-experiment where a CNN model, trained on data transfer logs between a basestation and a UE, specifically a mobile phone, is compared with a self-implemented version of the port selection algorithm utilised in Ericssonbase stations. The evaluation criteria include time-, computational-, and spatial complexity. The accuracy of the port selection capabilities of themodels is also recorded. Results: Despite the complexity of the CNN models, the results indicate subpar performance and low test accuracies.This suggests that achieving satisfactory performance would either necessitate an increased model complexity and size or that a convolutionalneural network is not the correct choice for replacing the algorithm. Conclusion: In conclusion, the thesis finds that a lightweight CNN may not be the optimal solution for port selectionoptimization in SU-MIMO networks. However, it suggests potential avenues for further research to explore alternative approaches to this task., Bakgrund: Den exponentiella ökningen av användarutrustning (UE-enheter) inom mobila nätverk kräver mer effektiva massive MIMO-algoritmer.För att möta detta behov har intresset för att integrera artificiell intelligens (AI) i olika delar av de modila nätverkan ökat mer och mer. Mål: Denna avhandling utforskar möjligheten att använda ett lättviktigt konvolutionellt neuralt nätverk för att optimera port selection i single usermultiple-input multiple-output (SU-MIMO) nätverk. Port selection, en viktig komponent i alla former av MIMO-nätverk, avgör de optimala portarna på enUE för dataöverföring. Det slutliga målet är att förbättra valhastigheten, minska beräkningskomplexiteten och minimeraminnesanvändningen, jämfört med den nuvarande algoritmen som används på Ericsson basstationer. Metod: Metodiken innefattar ett kvasiexperiment där en CNN-modell, tränad på dataöverföringsloggar mellan en basstation och en UE, specifikt enmobiltelefon, jämförs med en egenimplementerad version av portvalsalgoritmen som används i Ericssons basstationer. Utvärderingskriterierna inkluderartids-, beräknings- och rumskomplexitet. Även noggrannheten i portvalsmodellerna mätes. Resultat: Trots den komplexa naturen hos modellerna indikerar resultaten undermålig prestanda och låga testnoggrannheter.Detta antyder att för att uppnå tillfredsställande prestanda antinge skulle kräva en ökad modellkomplexitet och storlek, eller att ett konvolutionelltneuralt nätverk inte är den optimala lösningen för att ersätta den nuvarande algorithmen. Slutsats: Slutligen konstaterar avhandlingen att ett konvolutionellt neuralt nätverk inte är den optimala lösningen för optimering av port selectioni SU-MIMO-nätverk, då ett lättviktigt sådant inte kan uppnå en acceptabel prestanda. Dock föreslår den potentiella riktningar för vidare forskningför att utforska alternativa tillvägagångssätt för denna uppgift.

In Sweden, the building sector accounts for about 35% of the total energy consumption. Some of the major contributors to energy consumption are the urban educational buildings, such as schools and universities which have considerable potential for improved energy efficiency. Furthermore, it is Sweden’s goal to mitigate climate change and set a zero net target for greenhouse gas emissions by 2045 at the latest. To meet this goal, it is essential to design building energy management with advanced optimization algorithms and data science to ensure renewable sources integration and strategical management for loads and storage. This thesis designs an Energy Management System (EMS) Optimization model that combines Mixed-Integer Linear Programming (MILP) and PV-battery sizing to satisfy energy consumption with the least energy bills and carbon emissions in urban educational buildings. A case study of two educational buildings in Stockholm will be used to simulate and evaluate the effectiveness of the proposed EMS model. Three main studies were made under the current electricity contract and a pre-defined PV capacity for buildings. The first study shows the MILP-based EMS enables optimized decisions of solar production curtailment, smart grid consumption, and smart battery usage while satisfying the building load with the lowest possible energy cost. The MILP-based EMS model achieves more flexible scheduling for batteries and PV integration than traditional rule-based EMS, but the annual saving difference is minimal. With a 25kWp PV system and the proposed EMS, the electric-heated case building saves 21.49% of energy bills annually, while the case building with district heating can save 23.35% of energy bills annually. Secondly, the best optimal Battery Energy Storage System (BESS) sizing is determined with findings that increasing BESS sizing can bring a higher saving but the increase is less than 0.5% due to limited solar energy production and low feed-in income. Under cu, Byggsektorn står för cirka 35% av Sveriges totala energiförbrukning. Bland de främsta bidragsgivarna återfinns stadsutbildningsbyggnader, såsom skolor och universitet, som har stor potential för förbättrad energieffektivitet. Dessutom strävar Sverige efter att mildra klimatförändringar och sätta upp klimatneutrala mål för byggnader. För att nå dessa mål krävs smart energihantering. Denna avhandling presenterar en modell för optimering av energihanteringssystem (EMS) som kombinerar blandad heltalslinjär programmering (MILP) och dimensionering av solcellsbatterier. Syftet är att minimera elkostnader och koldioxidutsläpp i urbana utbildningsbyggnader och därigenom förbättra hållbarheten. En fallstudie av två utbildningsbyggnader i Stockholm används för att utvärdera EMS-modellens effektivitet. Tre huvudstudier genomfördes inom ramen för det befintliga elavtalet och med en fördefinierad solcellskapacitet för byggnaderna. I den första studien framkommer att EMS baserad på MILP möjliggör mer flexibel schemaläggning för batterier och integration av solceller jämfört med en regelbaserad EMS. Trots detta är skillnaden i årliga besparingar mycket liten. Med ett 25 kWp solcellssystem och den föreslagna EMS sparar en eluppvärmd byggnad 21,49% av elkostnaderna årligen, medan en byggnad med fjärrvärme kan spara 23.35% av elkostnaderna årligen. I den andra studien bestäms optimal storlek för batterilagringsystemet (BESS). Resultaten visar att en ökad storlek på BESS kan ge högre besparingar, men ökningen är mindre än 0,5% på grund av begränsad produktion av solenergi och låga intäkter från nätmatning. Under nuvarande avtal och byggnadsförhållanden motiverar resultaten installationen av solcellssystem, men stöder inte investeringen i BESS. Slutligen genomför den tredje studien en känslighetsanalys av nivåniserad energikostnad (LCOE) för BESS och ger tröskel-LCOE för att systemet med solceller och BESS ska vara ekonomiskt fördelaktigt, vilket är 0,27 SEK/kWh.

The report presents a study of the operations at Rollmek AB. Rollmek is a company that manufactures various components for Panthera wheelchairs including backrests, chassis and leg rests. The thesis aims to develop various improvement proposals for the case company's painting department with regard to increasing production capacity. To achieve the goal, a simulation model has been constructed in the simulation program FACTS Analyzer, which reflects the department in question. The simulation model is based on three different variants with five different colours. For the construction of simulation models, data collected via various qualitative and quantitative research methods, including time studies, observations, and interviews. Improvement proposals that were developed were implemented in the simulation model and experimented based on the project's requirements. The study's results have led to five specific suggestions for improvement. Through the use of simulation models, data has been generated on the number of units produced and units produced/hour for the three product variations with associated color variations. With the help of these improvement suggestions, the company could implement them in production to increase its capacity to meet future demand.

Studien syftar till att undersöka eventuell optimering av reservdelslagret som Stort AB hanterar åt sin kund. Det har genomförts genom att klassificera artiklarna i reservdelslagret enligt en ABC-klassificering baserat på antal lagerrörelser per artikel. Vidare skapades en optimeringsmodell som prioriterar artikelplacering utifrån ABC-klassificeringen. Optimeringsmodellen löstes med hjälp av linjärprogrammering i programvaran LINGO 20.0 med den objektiva funktionen att minimera avståndet artiklarna rör sig i reservdelslagret. Resultatet av optimeringen presenteras i en zonindelad skiss av reservdelslagret baserat på ABC-klassificeringen. För att bekräfta att resultatet från optimeringen faktiskt optimerade reservdelslagret så jämfördes det optimerade avståndet med nuvarande avstånd som artiklarna rör sig. Modellen är indelad i två höjdnivåer där nivå ett går att plocka för hand och nivå två kräver truckkörning. Det försvårar beräkningen för hur mycket modellen optimerade reservdelslagret eftersom det var svårt att jämföra tiden (avståndet) det tar att plocka för hand med tiden (avståndet) det tar att plocka med truck. Problemet löstes genom att göra ett intervall som varierar tiden (avståndet) det tar att plocka en artikel med truck. Studien resulterade i att reservdelslagret optimerades genom att avståndet minimerades i jämförelse med den befintliga artikelplaceringen., The purpose of this study is to evaluate eventual optimization of the spare part warehouse that Stort AB manages for its customer. This has been carried out by classifying the products in the spare parts warehouse according to an ABC-classification based on the warehouse movement frequency of each product. Thereafter an optimization model was created that prioritizes the product placement according to the classification. The optimization model was solved by using linear programming in the software LINGO 20.0 with the objective function to minimize distance that the products move in the spare part warehouse. The result of the optimization is presented in a zoned sketch of the spare parts warehouse based on the ABC-classification. In order to verify that the optimization actually optimized the spare parts warehouse, the total optimized travel distance of the products was compared to the current total travel distance of the products. The optimization model is divided into two different height levels where a forklift is required for the highest level. This poses trouble for calculating the degree of optimization that the model provides since it is hard to compare the time (distance) it takes to pick a product by hand and the time (distance) it takes to pick a product with a forklift. A workaround for that problem is to calculate the degree of optimization on an interval that varies the time (distance) it takes to pick a product with a forklift. This study resulted in an optimization by reducing the distance traveled in the warehouse compared to the current product placement.

Det kommer ske omprövning av många av Sveriges vattenkraftverk under de kommande 20 åren. Därför har det undersökts vilken påverkan detta kan resultera i för två av ett kraftbolags vattenkraftverk. Fyra olika fall har undersökts och jämförts med varandra. De undersökta fallen var fall 1 - nuläge, fall 2 - optimering med dygnsreglering, fall 3 - förnyelse samt fall 4 - utrivning. Under arbetet har tillrinningar samt flöden till kraftverken tagits fram och en elprisprognos har använts. Dessa har inkluderats i de olika fallen förutom utrivningen i fall 4. För att maximera intäkten i fall 2 – optimering användes Excel-tillägget problemlösaren i samband med Visual Basic. En förnyelse av det äldre kraftverket har undersökts där data gällande nya potentiella turbiner inhämtats. Slutligen undersöktes utrivningsfallet där intäkt kopplat till produktionsbortfall från Vattenkraftens Miljöfond har sammanställts. Denna rapport presenterar att fall 1 - nuläget ej kommer kunna behållas för att det ena kraftverket har nått dess tekniska livslängd. Fall 2 - optimering innebar en medelintäktsökning jämfört med om vattennivåreglering användes på 3,8%. Återbetalningstiden för optimeringen var mellan 1,7 och 2,9 år beroende på vilken kalkylränta som användes, om fiskväg inkluderades eller om intäkten justerades ned. Liknande för livscykelvinsten varierade den stort mellan 308 Mkr och 120 Mkr. Fall 3 - förnyelse hade återbetalningstider mellan 7,1 och 15,7 år beroende på liknande antaganden och förutsättningar likt fall 2 - optimeringsfallet. Livscykelvinsten varierade mellan 55,9 och 5,8 Mkr. Fall 4 – utrivning kan innebära en engångsintäkt på 41,1 Mkr från vattenkraftens miljöfond ifall det döms till åtgärder vid det avsedda kraftverket. Fall 2 - optimering resulterade i störst ekonomisk lönsamhet men samtidigt resulterade dygnsregleringen i en större ekologisk påverkan än de andra fallen på grund av att ovanliggande sjöns vattennivå ändras mer frekvent. Förnyelsen i fall 3 var m, In conjunction with the nation plan for hydro power plants in Sweden during the next 20 years, its possible effect on two of a power company’s hydro power plants have been examined. Four different cases have been considered and compared with each other. The considered cases were case 1 – current state, case 2 – optimization with short term regulation, case 3 – renewal and case 4 – demolition. During the investigation of the cases the inflow of water to the hydropower plants has been estimated. A forecast for the electricity price was used and included. Both the inflow and forecast were used in all cases except case 4 - demolition. Case 2 - optimization utilized an add-in for Excel called Solver. Solver was used in conjunction with Visual Basic to maximize the profit. The renewal of one of the older hydropower plant was investigated in case 3 and data regarding the new turbines were collected. Finally, the demolition in case 4 was investigated were the profit stemmed from loss of production and was collected from “Vattenkraftens Miljöfond”. This report presents that the case 1 – current state is not possible to keep in the future due to one of the plants exceeding their technical lifespan. Case 2 - optimization resulted in an average profit increase of 3,8% compared to case 1 - current state where water level regulation is used. The payback time for case 2 - optimization was between 1,7 and 2,9 years depending on the discount rate that was used, if a fish passage was implemented as well as if the profit was toned down. Similarly, when the life cycle profit was calculated it also varied, it was calculated to be between 308 and 120 Mkr. Case 3 - renewal had payback times between 7,1 and 15,7 years depending on the same assumptions and conditions as the optimization case. The life cycle profit was calculated to between 55,9 and 5,8 Mkr. Case 4 - demolition could result in a singular revenue of 41,1 Mkr if demolition is deemed as necessary due to the national plan.

This paper presents conora, a robust trajectory optimization software utilizing orthogonal collocation methods for ascending rocket stages, targeting applications in early phases of mission design. The proposed methodology leverages orthogonal collocation techniques, preferred over the multitude of available options for their robustness to inaccuracies in the initial guess. This, together with low amount of available data about the ascent profile, often makes preliminary optimization considerably complex, extremely case-specific and, consequently, very time consuming. The software here implemented addresses the problem of maximizing the payload mass of a rocket by providing the required flexibility to adapt to any mission scenario disregarding of the celestial body, launch site, vehicle design and target orbit. Proper functionality is demonstrated by replicating existing missions, simplifying and reducing to the bare minimum the number of inputs. Ariane V ascending to GTO, Electron launch to SSO, ALTO mission to LEO, Apollo XI Lunar Module ascent and Starship take-off to LMO are the multifaceted mission scenarios selected to demonstrate the capabilities of conora, resulting in accurate injection into orbit and relatively close estimation of optimized payload masses. The obtained outcomes grow more valuable when considering the small amount of inputs provided, the simplicity of the utilized physical model and the strong assumptions considered. The whole software development process followed a V-model, from requirement definition, passing by the actual implementation, to thorough code testing of each conora’s module. 64 are the number of identified top level requirements, for a verification process elaborated via more than 270 tests, from unit to system level. The entire work was performed in the context of an internship at DLR, at the Institute of Space Systems in Bremen, Germany., Denna uppsats presenterar conora, en robust mjukvara för optimeringen av flygbanor, via användningen av ortogonala kollokationsmetoder för stigande raketsteg, med fokus på applikationer inom de tidiga faserna av uppdragets utformning. Den förslagna metodiken använder ortogonala kollokationsmetoder, som föredras över konkurrerande metoder för dess robusthet mot fel och osäkerheter i initial gissningen. Detta, tillsammans med lite tillgängliga data kring stigningsprofilen gör att preliminära optimeringar blir komplexa, extremt fallspecifika och därmed också väldigt tidskrävande. Mjukvaran har implementerats för att hantera maximering av nyttolastsmassan på en raket genom att bidra med den krävda flexibiliteten att anpassas till olika uppdragsscenarier, oavsett himlakropp, uppskjutningsplats, farkostsdesign eller given omloppsbana. Korrekt funktionalitet demonstreras genom att replikera nutida uppdrag, genom att förenkla och reducera till den lägsta mängd inmatningsvariabler. Ariane Vs uppstigning till GTO, Elektrons uppskjutning till SSO, ALTO uppdrag till LEO, Apollo XI Lunar Modules uppskjutning och Starships uppskjutning till LMO är de mångfasetterade uppdragsscenarion valda för att demonstrera conoras kapacitet. Resultatet visar på träffsäkra injektioner till omloppsbana och relativt bra uppskattning av optimerad nyttolastsmassa. Resultatet blir mer värdefullt när man tar hänsyn den lilla mängden inmatningsvariabler, enkelheten av de använda fysiska modellerna och de starka antaganden som gjorts. Hela mjukvarans utvecklingsprocess följde en V-modell, från kravskrivning, genom implementationen, till genomgående kodtestning av varje modul i conora. 64 krav på högsta nivå identifierades, för en verifikationsprocess utvecklad via mer än 270 tester, från enhets- till systemnivå. Hela arbetet utfördes inom ett praktikantarbete vid DLR, vid avdelningen för rymdsystem i Bremen, Tyskland.

Målet med detta projekt var att optimera produktionslinjen för att maximera antalet färdigställda artiklar som produceras. Projektet påbörjades med en planering och en undersökning av de verktygen som skulle användas så som simulering, lean och information relaterat till produktionslinjen. Därefter modellerades den i simulerings-verktyget utifrån den faktainsamlingen som utfördes och simuleringsmetoden. När modellen var klar utfördes experimentella tester för att undersökningar hur specifika faktorer så som strategiskt placerade buffertar och antalet operatörer påverkade effektiviteten på produktionslinjens bearbetning. Utifrån resultaten av dessa tester bestäms en optimal nivå för faktorerna som skall användas i full factorial design testerna. Med dessa tester utförda kunde det noteras att ingen optimering kunde utföras på produktionslinjen då simuleringen uppnådde endast 72% när målet för produktionslinjen är 75%. Istället gavs andra strategiska rekommendationer på vad företaget kunde göra för att öka effektiviteten på produktionslinjen. Dessa rekommendationer inkluderar, en tillfällig buffert, vänta ut de tillfälliga stoppen, åtgärda avvikande processteg och minska kassationerna., The goal of this project was to optimize the production line to maximize the number of completed items produced. The project started with a planning and research of the tools which will be used such as simulation, lean principles, and information related to the production line. Thereafter, it was modelled in the simulation tool based on the data collection that was carried out and the simulation method. Once the model was ready, experimental tests were conducted to investigate how specific factors, such as strategically placed buffers and the number of operators, affected the efficiency of the production line's processing. Based on the results of these tests, an optimal level for the factors to be used in the full factorial design tests was determined. With these tests performed, it was noted that no optimization could be carried out on the production line as the simulation achieved only 72% efficiency when the target for the production line is 75%. Instead, other strategic recommendations were provided on what the company could do to increase the efficiency of the production line. These recommendations include, a temporary buffer, waiting out temporary stoppages, addressing deviant process steps, and reducing rejections.

Agenda 2030, with its 17 Sustainable Development Goals (SDGs), has set the direction on where development should be focussed. There are still around 675 million people who lack access to electricity (SDG7.1 – electricity access), mainly in Sub-Saharan Africa. Focusing on SDG7.1 and electricity access in developing economies, the transition has a short timeline, and the current reach of the electricity network is low in many of the countries with low electrification rates. Other supply options, solar PV and wind, have also had a dramatic decrease in cost over the last decade and do not need to be connected to a central grid, operating as a stand-alone or mini-grid. SDG7.1 and the transition of the electricity system pose new challenges for energy modelling, with a need to increase the spatial resolution as the location of the unelectrified population is a key parameter to understand. At the same time, understanding the overall electricity systems transition with increasing demands with economic growth, climate change and CO2 mitigation can increase tensions in the system while reaching SDG7.1. Modelling electricity access increases the number of technologies and details needed in the system which in turn increases the complexity of the models, particularly spatial, temporal and mathematical. However, more detail, both parametrical and structural, can introduce more potential errors and uncertainty into the model. Therefore, energy models should be as simple as possible and as complex as necessary. This thesis aims to give qualitative and quantitative insights into the mathematical, spatial, and temporal aspects of electricity systems modelling for electricity access in developing economies. The thesis analyses trade-offs between heuristic and linear programming methods when modelling electricity access, and the global sensitivity and relative importance of parametrical and structural parameters in ESOMs. The method for achieving the aim of the thesis uses a four-ste, Omställningen av det globala energisystemet är pådrivet av många faktorer såsom klimatförändringar, ekonomiska och sociala faktorer. Agenda 203o, med de 17 globala målen för hållbar utveckling, har satt fokus på var den globala utvecklingen ska ligga. Denna avhandling fokuserar på globala mål 7 och 13. Det är fortfarande ca 675 miljoner människor som idag lever utan tillgång till elektricitet (globala mål 7.1), varav de allra flesta lever i Afrika söder om Sahara. Gällande utsläppen av växthusgaser så står energisystemet för den allra största delen, och denna utmaning att minska växthusgasutsläppen är knutet till globala mål 13. Omställningen som energisystemet står inför kräver planering för att förstå hur man ska nå dessa viktiga mål. Ett sätt att stötta planeringsprocessen är genom energimodeller som kan bidra med insikter kring olika avvägningar som kan uppstå i omställningen av systemet. För Globala mål 7.1, så finns specifika utmaningar där en stor del av befolkningen söder om Sahara bor långt ifrån det existerande elnätet, och nya billiga energikraftslag såsom solpaneler och vindkraftverk kan operera utan att vara uppkopplade på elnätet som off-grid lösningar. Dessa energislag varierar både rumsligt och i tid, och energimodellerna behöver kunna ta hänsyn till detta för att förstå deras potential och påverkan i elsystemet. Energimodellerna behöver även fånga potentiell expansion av transmissions- och distributionsnätet, vilket kräver ökad rumslig detaljrikedom. Denna avhandling avser att ge insikter kring kvalitativa och kvantitativa avvägningar kring matematisk metod, rumsliga och temporala aspekter inom energimodellering för access till elektricitet (globala mål 7.1), tillämpat på nationell nivå. Olika avvägningar kring valet av matematisk metod för att modellera länder med låg tillgång till elektricitet, samt känsligheten för ändringar i parametrar och struktur i energisystemmodeller utforskas både på nationell och multinationella elsystem. Metoden för att

Quantization has become a prevalent topic of discussion nowadays. It is a technique used in machine learning to reduce computational and memory costs, thereby enhancing the performance and efficiency of trained models. The analysis covers frameworks such as TAFFO, which enhances performance by converting floating to fixed-point data types. The thesis specifically examines models like LeNet-5 (a type of DNN used for image recognition) and BERT (used for natural language processing), detailing the differences in quantization frameworks and techniques with models handling different data types when using these models. The results from the experiment are formed through extensive tests evaluating key metrics, such as accuracy, inference time, quantization time, and model size. The metrics are compared between quantization frameworks and used to evaluate a decision tree, which reveals how these techniques and frameworks are logically connected. The decision tree can be used as a basis for future work by analyzing more frameworks and contributing to developing a decision-making framework that automatically selects the most suitable quantization technique for specified models., Kvantisering är en metod som används för att förbättra prestandan och effektiviteten hos maskininlärningsmodeller, vilket har blivit ett alltmer relevant nuförtiden. Detta examensarbete ger en omfattande analys av olika kvantiseringssystem och teknik, med fokus på djupa neuronnätverk (DNNs) och BERT-modellen, ett ramverk för bearbetning av naturligt språk. Examensarbetet diskuterar ramverk såsom TAFFO, som förbättrar prestandan genom att konvertera flyttal till fastpunktsdatatyp, och fördjupar sig ytterligare i DNNs med fokus på modeller som LeNet-5 och BERT, och beskriver skillnader i kvantiseringssystem och teknik med modeller som hanterar olika typer av data. Resultaten från dessa jämförelser analyseras och används för att utvärdera ett beslutsträd som avslöjar hur dessa teknik och ramverk är logiskt sammanlänkade. Resultaten från denna avhandling kan användas som grund för framtida arbeten genom att analysera flera ramverk och bidra till att utveckla ett beslutsramverk som automatiskt väljer den mest lämpliga kvantiseringstekniken för specifika modeller.

Mozambique has one of the lowest ratios of doctors to population globally, making the optimization of available medical resources critical. This thesis focuses on improving resource utilization in the emergency room (ER) of Chicuque Rural Hospital, located in Inhambane province. Utilizing queuing theory and simulation, the study aims to better understand patient flow and demand, ultimately enhancing scheduling and staffing to reduce waiting times and improve care efficiency. The research incorporates data collection directly from the hospital, including arrival rates, service times, and patient triage classifications. The findings suggest that strategic scheduling of medical personnel, particularly doctors, can significantly decrease waiting times and increase the number of patients receiving timely care. The study also explores various queuing models, including non-preemptive and preemptive priority disciplines, to determine the most effective approach for managing ER patient flow. By optimizing resource allocation, the hospital can better serve its community, improving health outcomes and overall system efficiency., Mozambique har en av världens lägsta läkar-patient-kvoter, vilket gör optimering av tillgängliga medicinska resurser kritiskt. Detta arbete fokuserar på att förbättra resursanvändningen på akutmottagningen vid Chicuque Rural Hospital, beläget i provinsen Inhambane. Genom att använda köteori och simulering syftar studien till att bättre förstå patientflöden och efterfrågan, och därigenom förbättra schemaläggning och bemanning för att minska väntetider och öka vårdeffektiviteten. Forskningen innefattar datainsamling direkt från sjukhuset som ankomstfrekvenser, behandlingstider och triageklassificeringar för patienter. Resultaten visar att strategisk schemaläggning av medicinsk personal, särskilt läkare, avsevärt kan minska väntetider och öka antalet patienter som får vård inom den maximala accepterade väntetiden. Studien undersöker också olika kömodeller (icke-preemptiv och preemptiv prioriteringsdisciplin) för att avgöra det mest effektiva tillvägagångssättet för att hantera patientflödet på akutmottagningen. Genom att optimera resursallokeringen kan sjukhuset bättre betjäna samhället i Inhambane samt förbättra effektiviteten i systemet.

Vitvaruexperten är en nordisk återförsäljare av primärt vitvaror och and hushållsprodukter online, och utgör en del av koncernen BHG Group. Vitvaruexperten omsätter runt 200 miljoner kronor och är idag inte vinstdrivande. Man har sedan en tid tillbaks övergått från en dropshipping-modell till att upprätthålla ett lager. Syftet med detta arbete var att analysera den befintliga lagerstyrningen och identifiera möjliga brister, för att sedan föreslå förbättringar grundade i kvantitativa metoder för efterfrågansprognostisering och lageroptimering. Med grund i teorikapitlet har en metod arbetats fram, som tar in tillhandahållen försäljnings- och lagerdata från Vitvaruexperten. Med datan har tidsserier analyserats för prognoser och lagerstyrningen har betraktats med (R,Q)-modellen. Resultatet påvisade mycket stora nuvarande lagerkvantiteter i förhållande till modellens för en majoritet av produktkategorierna. Efterfrågansprognoserna varierade i kvalitet, där vissa säsongsvariationer fångades upp bättre än andra. Slutsatserna av arbetet är att Vitvaruexperten bör se till att beställningar i framtiden ej blir överflödiga, om det ej finns grund för det, samt att de modeller som tillämpats har anpassats i stor utsträckning för att lösa det verkliga problemet, på bekostnad av noggrannhet och precision., Vitvaruexperten is a Nordic online retailer primarily dealing in home appliances and other household products, and is part of the BHG Group conglomerate. With an annual turnover of around 200 million SEK, Vitvaruexperten is currently not profit-driven. The company has recently transitioned from a dropshipping model to maintaining a physical inventory. The purpose of this study was to analyze the existing inventory management and identify potential deficiencies in order to propose improvements based on quantitative methods for demand forecasting and inventory optimization. Drawing on the theoretical framework, a methodology was developed that utilizes sales and inventory data provided by Vitvaruexperten. This data was used to analyze time series for forecasts and to examine inventory management using the (R,Q)-model. The findings revealed significantly larger current inventory quantities compared to the model's suggestions for a majority of the product categories. The quality of demand forecasts varied, with some seasonal variations being captured more effectively than others. The conclusions of the study are that Vitvaruexperten should ensure that future orders are not excessive unless justified, and that the models applied have been extensively adapted to address the real-world problem, at the expense of accuracy and precision.

Med fokus på att öka lönsamheten för sina medlemmar strävar Norra Skog ständigt efter att förbättra och effektivisera sin logistik för att hantera det ständigt föränderliga flödet av massaved från skogsavlägg till industri. För att uppnå detta har företaget implementerat Woodflow, en avancerad programvara för logistikoptimering. I linje med det ökande intresset för att minska transportkostnader och främja hållbarhet inom transportnätverket, har det också börjat väcka intresse för att undersöka möjligheterna till att utöka användningen av tågtransporter för massaved. Detta examensarbete syftar till att analysera och optimera Norra Skogs transportflöde av massaved med målet att minimera transportkostnader och undersöka möjligheterna till att minska koldioxidutsläpp inom transportflödet. Arbetet inleddes med en grundlig litteraturstudie för att skapa en förståelse för leveranskedjan för massaved inom skogsindustrin samt ge en bakgrund till den optimeringsteori som ligger till grund för programvaran Woodflow. Genom användning av Woodflow utfördes olika scenarioanalyser för att utvärdera olika strategier och metoder för att optimera transportflödet. Relevanta data för projektet samlades in och bearbetades för att förbereda indata till programvaran och möjliggöra analys av informationen om transportflöden för massaved. De undersökta scenarierna inkluderade ett scenario som speglade det faktiska transportflödet år 2023 och ett scenario med optimerade lastbilstransporter som användes som referenspunkt. Vidare genomfördes ett scenario med fria tåg- och lastbilstransporter med syftet att undersöka det optimala transportflödet som minimerar transportkostnader. Införande av nya terminaler och uteslutande av en befintlig terminal undersöktes i ett scenario och dessutom utfördes en analys av minimering av koldioxidutsläpp och transportkostnader genom att tillämpa en premiekostnad som representerade lastbilstransporternas högre koldioxidutsläpp. Till sist genomfördes ett framtids, Focusing on increasing profitability for its members, Norra Skog continuously strives to improve and streamline its logistics to manage the ever-changing flow of pulpwood from forest sites to industry. To achieve this, the company has implemented Woodflow, an advanced logistics optimization software. In line with the growing interest in reducing transportation costs and promoting sustainability within the transport network, there has also been increasing interest in exploring the possibilities of expanding the use of rail transport for pulpwood. This thesis aims to analyze and optimize Norra Skog's transport flow of pulpwood with the goal of minimizing transportation costs and exploring possibilities to reduce carbon dioxide emissions within the transport flow. The work began with a thorough literature review to create an understanding of the supply chain for pulpwood in the forestry industry and then provide a background to the optimization theory underlying the Woodflow software. Using Woodflow, various scenario analyses were conducted to evaluate different strategies and methods for optimizing the transport flow. Relevant data for the project was collected and processed to prepare input for the software and enable the analysis of information on pulpwood transport flows. The scenarios examined included one that reflected the actual transport flow in 2023 and one with optimized truck transports used as a reference point. Furthermore, a scenario with free rail and truck transports was conducted to investigate the optimal transport flow that minimizes transportation costs. The introduction of new terminals and the exclusion of an existing terminal were examined in one scenario, and an analysis of minimizing carbon dioxide emissions and transportation costs was also performed by applying a premium cost representing the higher carbon dioxide emissions of truck transports. Finally, a future scenario was conducted to examine how Norra Skog should plan its transports in t

Detta examensarbete utfördes hos Skanska Industrial Solutions (SIS) och syftade till att undersöka sätt att minimera koldioxidutsläppen från Skanskas asfaltproduktion genom optimering. En icke-linjär optimeringsmodell utvecklades för att beräkna den optimala inblandningen av jungfruliga material och returasfalt samt mängden årston som ska produceras för att minimera koldioxidutsläppen per ton tillverkad asfalt. Utgångspunkten för modellen var att på ett så verklighetstroget sätt som möjligt beskriva de olika aspekterna i asfaltproduktionens utsläpp. Modellen tar hänsyn till begränsningar såsom maximal tillåten inblandning av returasfalt, maximal produktionsnivå och tillgången på returasfalt. El- och biooljeförbrukningen modellerades som funktioner av produktionsvolymen genom minsta kvadratmetoden för att beskriva hur förbrukningen förändrades i takt med en ökad mängd producerad årston. Resultaten visar att en hög inblandning av returasfalt är den viktigaste faktorn för att minska koldioxidutsläppen. Modellen visade också att mängden årston har en inverkan på koldioxidutsläppen per ton tillverkad asfalt där en högre produktion leder till lägre utsläpp per ton. En undersökning av framtida scenarion med en lägre tillgång på returasfalt visade dock att mängden årston endast bör ökas så länge en maximal inblandning av returasfalt fortfarande är möjlig.

Recovering 3D human motion from monocular video sequences poses a significant challenge in computer vision, particularly when the camera itself is in motion. The ambiguity introduced by dynamic recording setups necessitates methods to lift camera-local 3D human motions into a consistent, global world frame. This thesis proposes a novel, modular approach to monocular multi-person motion capture, combining regression techniques and global optimization for enhanced accuracy. Our pipeline for 3D motion recovery begins with image-based detection to localize multiple human subjects within each frame. We then fit parametric human body models (SMPL) to estimate the subjects’ 3D poses, resulting in camera-local human pose tracks. To recover camera motion, we implement a visual odometry (VO) algorithm. Next, we port a state-of-the-art global motion regression network to initially lift camera-local motions into a fixed world frame. Finally, we apply a global optimization process guided by re-projection quality, motion realism, and motion smoothness to refine the lifted motion estimates within the global 3D world frame. The core contribution of this thesis is the demonstration of the effectiveness of combining global motion regression with optimization in a chained manner. Ablation studies confirm that this hybrid approach yields superior results compared to the isolated use of either regression or optimization techniques. Our experimental results show that the proposed method achieves performance closely aligned with the state-of-the-art in SMPL-based human motion recovery., Att återställa mänskliga 3D-rörelser från monokulära videosekvenser utgör en betydande utmaning i datorseende, särskilt när själva kameran är i rörelse. Den tvetydighet som introduceras av dynamiska inspelningsinställningar kräver metoder för att lyfta kameralokala 3D-mänskliga rörelser till en konsekvent global världsram. Denna avhandling föreslår ett nytt, modulärt tillvägagångssätt för monokulär multi-person motion capture, som kombinerar regressionstekniker och global optimering för ökad noggrannhet. Vår pipeline för 3D-rörelseåterställning börjar med bildbaserad detektering för att lokalisera flera mänskliga motiv inom varje bildruta. Vi anpassar sedan parametriska mänskliga kroppsmodeller (SMPL) för att uppskatta motivens 3D-poser, vilket resulterar i kameralokala mänskliga poseringsspår. För att återställa kamerarörelser implementerar vi en visuell odometri (VO) algoritm. Därefter portar vi ett toppmodernt globalt rörelseregressionnätverk för att initialt lyfta kameralokala rörelser till en fast världsram. Slutligen tillämpar vi en global optimeringsprocess som styrs av omprojektionskvalitet, rörelserealism och rörelsejämnhet för att förfina de lyfta rörelseuppskattningarna inom den globala 3D-världsramen. Kärnbidraget i denna avhandling är demonstrationen av effektiviteten av att kombinera global rörelseregression med optimering på ett kedjat sätt. Ablationsstudier bekräftar att denna hybridmetod ger överlägsna resultat jämfört med den isolerade användningen av antingen regression eller optimeringsteknik. Våra experimentella resultat visar att den föreslagna metoden uppnår prestanda som är nära anpassade till det senaste inom SMPL-baserad mänsklig rörelseåterhämtning.

This report explores the implementation of AI techniques in the manufacturing process at Ovako, focusing on process optimization, individual traceability, and quality control. By integrating advanced AI models and techniques at various levels within the production process, Ovako can improve efficiency, reduce material consumption, and prevent production stops. For example, predictive maintenance can be applied to anticipate and prevent machine problems, while image recognition algorithms and optical character recognition enable individual traceability of each rod throughout the process. Furthermore, AI-based quality control can detect defects and deviations with high precision and speed, leading to reduced risk of faulty products and increased product quality. By carefully considering the role of the workforce, safety and ethical issues, and the benefits and challenges of AI implementation, Ovako can maximize the benefits of these techniques and enhance its competitiveness in the market., Denna rapport utforskar implementeringen av AI-tekniker i tillverkningsprocessen hos Ovako, med fokus på processoptimering, individuell spårbarhet och kvalitetskontroll. Genom att integrera avancerade AI-modeller och tekniker på olika nivåer inom produktionsprocessen kan Ovako förbättra effektiviteten, minska materialförbrukningen och förhindra produktionsstopp. Exempelvis kan prediktivt underhåll tillämpas för att förutse och förebygga maskinproblem, medan bildigenkänningsalgoritmer och optisk teckenigenkänning möjliggör individuell spårbarhet av varje stång genom processen. Dessutom kan AI-baserad kvalitetskontroll detektera defekter och avvikelser med hög precision och hastighet, vilket leder till minskad risk för felaktiga produkter och ökad produktkvalitet. Genom att noggrant överväga arbetskraftens roll, säkerhets- och etikfrågor samt fördelarna och utmaningarna med AI-implementeringen kan Ovako maximera nyttan av dessa tekniker och förbättra sin konkurrenskraft på marknaden.

Per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS) are organic synthetic compounds used in several industries because of their unique properties and thermal and chemical stability. Perfluorooctanesulfonic acid (PFOS) and perfluorooctaonic acid (PFOA) are two of the most prominent PFAS that are undegradable and accumulate in nature. To study the impact of PFOS and PFOA on the liver in a controlled environment, organoids can be used. A sensitive and selective LC-MS/MS method for individual and simultaneous analysis of PFOS and PFOA in liver organoid media and equipment used in organoid analyses was developed. For detection of low concentrations, ability to analyse complex organoid samples, and limit background contamination, a solid phase extraction (SPE) column, automatic filter (AFFL) and a trap column was included. The AFFL-SPE-LC-MS/MS was optimised efficiently through Design of Experiment (DoE) regarding the loading phase in the LC and six MS parameters for PFOS and PFOA. Validation was controlled against Eurachem’s guideline showing high sensitivity, detecting LOD at 6 pg/mL. The method demonstrated high repeatability with an RSD below 8 % for most samples. Simultaneous analysis of PFOS and PFOA demonstrated high selectivity. Nevertheless, the method showed low intermediate precision and varying reliability, as well as persistent background contamination limiting detection of lower concentrations. The method was fit for purpose and allowed rapid analysis of PFOS and PFOA in organoid media and equipment used in organoid analyses. Result from studies of PFAS in liver organoids through analysis with this method can aid in understanding the connection between PFAS and metabolic diseases., Populärvetenskaplig sammanfattning Per- och polyfluorerade alkylsubstanser (PFAS) är en grupp av människoskapta, syntetiska ämnen med unika egenskaper. Dessa egenskaper gör att de är olja- och vattenavvisande, och har många applikationsområden. De finns i textiler, livsmedelsförpackningar, brandsläckningsskum och andra industriprodukter. De är väldigt termiskt och kemisk stabila, vilket gör att de inte bryts ner och därmed ackumulerar i miljön. Flera studier har också visat koppling mellan PFAS och många kroniska sjukdomar, som hormonstörningar, cancer, immunsuppression och metabolt associerad fettlever (MAFLD, tidigare nonalkoholisk fettlever (NAFLD)). Kopplingen mellan MAFLD och PFAS har fått mycket uppmärksamhet då levern har visats sig vara ett målorgan för PFAS. Eftersom PFAS är ihärdiga, har ett komplicerat spridningsbeteende och ackumulerar i naturen är det svårt att studera kopplingen mellan MAFLD och PFAS i en kontrollerad miljö. För att studera effekten av PFAS kan man använda organoider, laboratorieodlade 3D modeller gjord från stamceller för att imitera ett äkta organ. Någon av de mest omtalade PFAS ämnen är perfluoroktansyra (PFOA) och perfluoroktansulfonat (PFOS), vilket är fokus för detta arbete. Leverorganoiderna kan utsättas för PFOS och PFOA, och mediet de ligger i kan extraheras och studeras med konventionella analytiska metoder för att få en bild av hur PFAS påverkar levern. I detta arbete vill analysen ske via vätskekromatografi med masspektrometri som detektion (LC-MS/MS). Med LC-MS/MS separeras den studerade molekylen, analyten från lösningen baserat på dess kemiska egenskaper. Analyten detekteras baserat på dess massa, mer bestämd massa/laddning-fördelningen (m/z). För att anpassa LC-MS metoden till injektion av komplexa organoidprover inkluderades ett automatiskt filter (AFFL) samt ett extra automatiskt separationssteg med en kolonn med fastfasextraktion (SPE). I övrigt ger SPE möjligheten att små mängder PFAS kan uppkoncentreras och foku, Health Effects of Persistent Organic Pollutants

Sammanfattning Sedan 1980 har produktionen av sågade trävaror ökat i Sverige och samtidigt har produktionen koncentrerats till färre sågverk. Detta examensarbete behandlar Norra Skogs anläggning i Sävar som planerar att utöka sin produktion inom en snar framtid med en vision om att hantera en inkommande timmervolym på 1 000 000 m3f per år. För att göra detta möjligt kommer Sävar såg att investera i en ny mätstation. Den nya mätstationen kommer att leda till ett högre timmerflöde till sorteringen och den nya mätstationen kräver även ny mark för sågverket vilket leder till längre transportvägar på timmerplanen. Syftet med avhandlingen är att avgöra om de nuvarande timmerhanteringsfordonen kommer att klara av att hantera den nya timmervolymen på den nya anläggningen. Detta kommer att uppnås genom att simulera logistiken för den nuvarande och framtida anläggningen genom att använda Simulink och nyttja optimering av fordonenstransportrutter med hjälp av A-star algoritmen. Baserat på de krav som gemensamt fastställts med företaget och de antaganden som gjorts i modellen kommer arbetet fram till följande slutsatser: 1. De nuvarande timmerhanteringsfordonen räcker till vid två skift med en inkommande timmervolym på 600 000 m3f per år.2. Nuvarande timmerhanteringsfordon räcker till under majoriteten av dygnet under tre skift med en inkommande timmervolym på 1 000 000 m3f per år. På grund av några få långa väntetider i lastbilskön kan det dock vara lämpligt att investera i ytterligare ett timmehanteringsfordon under vissa delar av dygnet. Nyckelord: sågverk, timmer, timmerplan, timmerhanterare, simulering, optimering, A-star algoritmen, Simulation & optimization of timber handler operationsCapacity analysis of timber handlers at Sävar sawmill Since 1980 the sawn timber production in Sweden has increased and at the same time been concentrated to fewer sawmills. This thesis considers Norra Skog’s facility in Sävar which is planning to expand its production in the near future with a vision to meet an incoming timber volume of 1 000 000 m3f per year. To make that possible Sävar sawmill will invest in a new measuring station. The new measuring station will lead to a faster timber flow to the sorting boxes and the new measuring station also requires a bigger sawmill area which leads to longer transport paths at the timberyard. The aim of the thesis is to determine if the current timber handler vehicles will be able to handle the new timber volumes for the new facility. This will be achieved by simulating the logistics for the current and future facility using Simulink and includes the optimization of the vehicle paths using the A-star algorithm. Based on the requirements set jointly with the company, and the assumptions made in the model, the conclusions from the thesis are the following: 1. The current timber handler vehicles are enough during 2-shift operation with a timber volume of 600 000 m3f per year.2. The current timber handler vehicles are enough for the most part during 3-shiftoperation with an incoming timber volume of 1,000 000 m3f per year. Due to a few long waiting times in the truck queue, it may however be appropriate to invest in an additional timber handler at some parts of the day. Keywords: sawmill, timber, timber yard, timber handler, simulation, optimization, A-star algorithm

Volvo GTO in Umeå is the largest production unit for cabs of Volvo’s heavy trucks. Currently, the company has three external storage facilities around the Umeå region used for storage of steel coils, pressing tools, and production material. A project regarding the construction of a new logistics center has been initiated, with the aim of combining the current storage facilities into one. This in order to make the logistics flows more efficient, while decreasing costs and emissions. The creation of a new logistics center served as a starting point for this thesis. Emphasis has been placed on determination of optimal inventory levels of steel coils, which is the main component in their production of cabs. The primary aim was to minimize costs while ensuring a sufficient stock available for all coils. To accomplish this, both an optimization model and a simulation model have been developed in order to ascertain optimal order quantities and appropriate safety stock levels based on required service levels. These quantities and safety stocks have later been used to determine the size of the storage area in the logistics center. A significant aspect of this project involved the generation of input data corresponding to demand. Leveraging the resampling technique multivariate moving block bootstrapping on historical demand data from last year has enabled the creation of realistic demand scenarios. The conclusions drawn from the study is that the optimal inventory levels are strongly dependent on anticipated future demand, as evidenced by the different scenarios. Important to state is that the calculations made are based solely on demand variability and not on other crucial factors, such as lead time variability. Future investigations of optimal inventory levels should incorporate additional parameters to obtain a more comprehensive understanding for the management of the inventory system., Volvo GTO i Umeå är den största produktionsenheten för Volvos hyttproduktion till tunga lastbilar. I dagsläget har Volvo GTO tre externa lagerlokaler i Umeåområdet, som används till lagring av stålcoils, pressverktyg och produktionsmaterial. Ett projekt gällande ett nytt logistikcenter har initierats, som syftar till att slå samman nuvarande lagerlokaler till en. Detta för att skapa mer effektiva logistikflöden, samtidigt som kostnader och utsläpp minskar. Skapandet av ett nytt logistikcenter utgör utgångspunkten för detta projekt. Tyngdpunktenhar legat på att fastställa optimala lagernivåer för stålcoils, vilka utgör huvudkomponenten i Volvos hyttproduktion. Den primära målsättningen var att minimera kostnader och samtidigt säkerställa att tillräckligt med lager finns tillgängligt för samtliga stålcoils. För att uppnå detta skapades både en optimeringsmodell och en simuleringsmodell för att fastställa optimala orderkvantiteter och lämpliga säkerhetslagernivåer, baserat på nödvändiga servicenivåer. Dessa orderkvantiteter och säkerhetslagernivåer användes senare vid bestämning av storleken på lagerytan i logistikcentret. En betydande del av detta arbete utgjordes av generering av indata motsvarande efterfrågan. Nyttjande av återsamplingsmetoden multivariate moving block bootstrapping gjord på historisk data över efterfrågan år 2023 har möjliggjort skapandet av realistiska efterfrågescenarier. Slutsatser som dras från studien är att de optimala lagernivåerna är strikt beroende av den förväntade framtida efterfrågan, vilket visas i de olika scenarierna. Viktigt att poängtera är att beräkningarna gjorda enbart är baserade på variation i efterfrågan och inte på andra avgörande faktorer, såsom variationer i ledtider. Framtida utredningar av optimala lagernivåer bör inkludera ytterligare parametrar för att erhålla en mer övergripande och rättvis förståelse för hanteringen av lagersystemet.

Norrmejerier står inför förändringar vad gäller både mjölkkonsumtion och flytt av produktionen från Luleå mejeri till Umeå mejeri inom en snar framtid. Det har gett behov av ett verktyg för att snabbt kunna fatta beslut om systemet kan hantera en ökad mängd volym och antal produktkategorier. För att ta fram ett sådant verktyg skapades en matematisk optimeringsmodell uppbyggd i programvaran Python som gör det möjligt att köra programmet för olika scenarion. Modellen använder optimeringslösaren Pulp för att hitta en lösning på problemet. Den matematiska modellen baseras på Multi Commodity Flow Problem med tidsvariabel i kombination med Flow-shop scheduling och har modifierats efter systemet på Umeå mejeri. Det är en pessimistisk modell baserat på de antaganden som gjorts i rapporten. Programmet baseras på ett dygns produktion och avgör, genom att minimera den totala tiden det tar för flödet genom processen, om det finns kapacitet för en ökad produktion. Systemet i projektet är uppdelat i två subnätverk på grund av tidskomplexiteten och resultaten visar att implementering av en ytterligare produktkategori kan hanteras av båda subnätverken. En ökad volym med 10% av den befintliga kan endast hanteras av den första delen av nätverket. Det betyder att det finns tekniska begränsningar i det andra subnätverket. Genom tillägg av extra noder som kan användas till en viss straffkostnad kunde flaskhalsar identifieras och det visade sig att pastör 2P1 är en uppenbar flaskhals i systemet. Om man ökar produktionen ytterligare kan även silosarna behöva utökas för att hantera flödet., Norrmejerier is facing changes in terms of both milk consumption and a move of the production from Luleå dairy to Umeå dairy in the near future. This has given rise to the need of a tool that quickly can make descisions about whether the system can handle an increased amount of volume and number of product categories. To produce such a tool a mathematical optimization model was created in Python which makes it possible to run the program for different scenarios. The model uses the optimization solver Pulp. The mathematical model is based on Multi Commodity Flow Problem with time variable combined with Flow-shop scheduling and has been modified according to the system at Umeå dairy. Based on the assumptions made in the report it is a pessimistic model. The program is based on one day's production and determines by minimizing the total time it takes for the flow to pass through the system, to see if there is enough capacity for increased production. The system in the project is divided into two subnetworks due to the time complexity and the results show that implementation of an additional product category can be handled by both subnetworks. An increased volume of 10% of the existing volume can only be handled by the first part of the network. This means that there are technical limitations in the second subnetwork. By adding extra nodes that can be used for a certain penalty cost, bottlenecks could be identified and it turned out that Pasteur 2P1 is an obvious bottleneck in the system. If the production increases further the silos may also need to be expanded to handle the flow in the system.

Cancer is one of the most common causes of death worldwide. When given optimal treatment, however, the risk of severe illness may greatly be reduced. Determining optimal treatment in turn requires evaluation of disease progression and response to potential, previous treatment. Analysis of perfusion, a physiological property that describes how well different tissues are supplied with blood, has been shown useful for revealing important tumor characteristics. By performing a contrast agent-enhanced, non-invasive medical imaging procedure, quantitative parameters of perfusion can be obtained by fitting the image data to mathematical models. These parameters may then provide valuable insights into tumor properties, useful for purposes such as diagnostics and treatment response evaluation. Varieties of parameter calculation frameworks and perfusion models may however lead to a wide range of possible parameter values, which negatively impacts reproducibility and confidence in results. The aim of this thesis project was to explore how different implementation choices in a perfusion parameter calculations framework, as well as image data noise and filtering, affected the parameter estimations. Image data of nine brain-tumor patients and a physical phantom was used for calculating perfusion parameters after systematically applying changes to the default calculations framework. The results showed that the choice of optimization method for parameter estimations could provide a significant difference in parameter estimations. A semi-automated method for obtaining a venous input function was evaluated and shown to be robust with respect to simulated user inputs. Generation of a T1 map, used when performing the parameter calculations, was explored for the variable flip-angle method and from this investigation it was concluded that a few combinations of flip-angles generated unrealistic T1 maps. Finally, a Gaussian image filter applied in the x- and ydimensions of the image data w, Cancer är en av de vanligaste dödsorsakerna i världen. Risken för svår sjukdom kan dock minimeras om optimal behandling ges, vilket kräver utvärdering av sjukdomstillstånd och svar på eventuell tidigare behandling för att åstadkommas. Mätningar av perfusion, en fysiologisk egenskap som direkt relaterar till vävnadernas blodtillförsel, har visat sig vara användbar för att avslöja viktiga tumöregenskaper. Genom att utföra en icke-invasiv medicinsk bildtagningsprocedur med kontrastvätska kan kvantitativa perfusionsparametrar erhållas genom att anpassa bilddatat till matematiska modeller. Dessa parametrar kan sedan ge värdefulla insikter om tumörers egenskaper, användbara för ändamål som diagnostik och utvärdering av behandling. Variationer av ramverk för parameterberäkningar och perfusionsmodeller kan dock leda till många olika, möjliga parametervärden, vilket negativt påverkar reproducerbarhet och förtroende för korrekthet hos de beräknade parametrarna. Syftet med detta examensarbete var att utforska hur implementeringen av ett ramverk för perfusionsparameterberäkningar, samt bilddatabrus och filtrering, påverkade parameterberäkningarna. Bilddata från nio hjärntumörpatienter samt en fysisk fantom användes för att beräkna perfusionsparametrar efter att systematiskt ändrat delar av ett ursprungligt beräkningsramverk. Resultaten visade att valet av optimeringsmetod för modelanpassning kunde ge en signifikant skillnad i parameteruppskattningar. En semi-automatiserad metod designad för att erhålla en venös inflödesfunktion utvärderades och påvisades vara robust med avseende på simulerad användarinteraktion. Generering av en T1-karta, som kan användas för parameterberäkningarna, undersöktes för variable flip-angle metoden, och från denna undersökning drogs slutsatsen att ett antal kombinationer av vinklar genererade orealistiska T1-kartor. Slutligen visade sig ett Gaussiskt bildfilter applicerat i x- och y-dimensionerna av bilddata ge en märkbar reducering av applicerat bru

Distributed computing is an approach where computationally heavy problems are broken down into more manageable sub-tasks, which can then be distributed across a number of different computers or servers, allowing for increased efficiency through parallelization. This thesis explores an established distributed computing setting, in which the computationally heavy task involves a number of users requesting a linearly separable function to be computed across several servers. This setting results in a condition for feasible computation and communication that can be described by a matrix factorization problem. Moreover, the associated costs with computation and communication are directly related to the number of nonzero elements of the matrix factors, making sparse factors desirable for minimal costs. The Alternating Direction Method of Multipliers (ADMM) is explored as a possible method of solving the sparse matrix factorization problem. To obtain convergence results, extensive convex analysis is conducted on the ADMM iterates, resulting in a theorem that characterizes the limiting points of the iterates as KKT points for the sparse matrix factorization problem. Using the results of the analysis, an algorithm is devised from the ADMM iterates, which can be applied to the sparse matrix factorization problem. Furthermore, an additional implementation is considered for a noisy scenario, in which existing theoretical results are used to justify convergence. Finally, numerical implementations of the devised algorithms are used to perform sparse matrix factorization., Distribuerad beräkning är en metod där beräkningstunga problem bryts ner i hanterbara deluppgifter, som sedan kan distribueras över ett antal olika beräkningsenheter eller servrar, vilket möjliggör ökad effektivitet genom parallelisering. Denna avhandling undersöker en etablerad distribuerad beräkningssmiljö, där den beräkningstunga uppgiften involverar ett antal användare som begär en linjärt separabel funktion som beräknas över flera servrar. Denna miljö resulterar i ett villkor för tillåten beräkning och kommunikation som kan beskrivas genom ett matrisfaktoriseringsproblem. Dessutom är det möjligt att relatera kostanderna associerade med beräkning och kommunikation till antalet nollskilda element i matrisfaktorerna, vilket gör glesa matrisfaktorer önskvärda. Alternating Direction Method of Multipliers (ADMM) undersöks som en möjlig metod för att lösa det glesa matrisfaktoriseringsproblemet. För att erhålla konvergensresultat genomförs omfattande konvex analys på ADMM-iterationerna, vilket resulterar i ett teorem som karakteriserar de begränsande punkterna för iterationerna som KKT-punkter för det glesa matrisfaktoriseringsproblemet. Med hjälp av resultaten från analysen utformas en algoritm från ADMM-iterationerna, vilken kan appliceras på det glesa matrisfaktoriseringsproblemet. Dessutom övervägs en ytterligare implementering för ett brusigt scenario, där befintliga teoretiska resultat används för att motivera konvergens. Slutligen används numeriska implementeringar av de framtagna algoritmerna för att utföra gles matrisfaktorisering.

Denna studie har syftet att undersöka sambandet mellan luftföroreningar och olika fordonsvariabler, såsom årsmodell, bränsletyp och fordonstyp, på Hornsgatan i Stockholm. Studien avser att besvara vilka faktorer som har störst inverkan på luftkvaliteten. Utförandet baseras på maskininlärningsalgoritmerna Random Forest och Support Vector Regression, vilka jämförs utifrån R^2 och RMSE. Modellerna skapade med Random Forest överträffar Support Vector Regression för de olika luftföroreningarna. Den modell som presterade bäst var modellen för kolmonoxid vilken hade ett R^2-värde på 99.7%. Den modell som gav prediktioner med lägst R^2-värde, 68.4%, var modellen för kvävedioxid. Överlag var resultaten goda i relation till tidigare studier. Utifrån modellerna diskuteras variablers inverkan och olika åtgärder som kan införas i Stockholm Stad och på Hornsgatan för att förbättra luftkvaliteten., This study aims to investigate the relationship between multiple air pollution and different vehicle variables, such as vehicle year, fuel type and vehicle type, on Hornsgatan in Stockholm. The study intends to answer which factors have the greatest impact on air quality. The implementation is based on the two machine learning algorithms Random Forest and Support Vector Regression, which are compared based on R^2 and RMSE. The models created with Random Forest outperform Support Vector Regression for the various air pollutants. The best performing model was the carbon monoxide model which had an R^2-value of 99.7%. The model that gave predictions with the lowest R^2-value, 68.4%, was the model for nitrogen dioxide. Overall, the results were good in relation to previous studies. With regards to these models, the impact of variables and different measures that can be introduced in the City of Stockholm and on Hornsgatan to improve air quality are discussed.

Cancer remains a significant global challenge, constituting one of the leading causes of death worldwide. With an aging population, the demand for cancer treatments is increasing. Nevertheless, due to technological advancements, cancer mortality rates are declining. This study contributes to these advancements, focusing specifically on radiation therapy, a crucial technology widely used today. Since the invention of radiation therapy, there has been significant research and progress in the field. One such advancement is the CyberKnife® system (Accuray Incorporated, Sunnyvale, CA, USA) - a fully robotic radiotherapy device that enables precise patient treatments. Its flexibility allows for the delivery of high-quality plans, but treatment times can be quite long, leading to adverse effects for both patients and healthcare providers. This thesis introduces algorithms aimed at reducing the robot traversal time of the CyberKnife technology. These algorithms are incorporated into an existing optimization framework for treatment planning, with their effectiveness evaluated across various patient cases. Significant reductions in treatment times for some patient cases were observed, while maintaining satisfactory plan quality, primarily due to more efficient traversal paths for the CyberKnife robot. The increased efficiency of the robot can also be leveraged to create treatment plans with more irradiation directions, increasing the treatment quality in some cases., Cancer förblir en betydande global utmaning och är en av de främsta dödsorsakerna i världen. Med en åldrande befolkning ökar efterfrågan på cancerbehandlingar. Trots detta minskar cancerdödligheten tack vare teknologiska framsteg. Denna studie bidrar till dessa framsteg, med särskilt fokus på strålterapi, en avgörande teknologi som används i stor utsträckning idag. Sedan uppfinningen av strålterapi har det gjorts betydande forskning och utveckling inom området. Ett sådant framsteg är CyberKnife®-systemet (Accuray Incorporated, Sunnyvale, CA, USA) - en helt robotiserad strålterapimaskin som möjliggör precisa behandlingar för patienter. Dess flexibilitet gör det möjligt att leverera högkvalitativa planer, men behandlingstiderna kan vara långa, vilket leder till negativa effekter för såväl patienter som sjukvården. Denna uppsats introducerar algoritmer som syftar till att minska traverseringstiden för CyberKnife-roboten. Dessa algoritmer integreras i ett befintligt optimeringsramverk för behandlingsplanering, med deras effektivitet utvärderad baserat på olika patientfall. Betydande minskningar av behandlingstiderna observerades för vissa patientfall, samtidigt som tillfredsställande plankvalitet behölls, främst med anledning av mer effektiva traverseringsvägar för CyberKnife-roboten. Denna effektivisering möjliggör också skapandet av behandlingsplaner med fler strålriktningar, vilket förbättrade behandlingskvaliteten i vissa fall.

Churn refers to the discontinuation of a contract; consequently, customer churn occurs when existing customers stop being customers. Predicting customer churn is a challenging task in customer retention, but with the advancements made in the field of artificial intelligence and machine learning, the feasibility to predict customer churn has increased. Prior studies have demonstrated that machine learning can be utilized to forecast customer churn. The aim of this thesis was to develop and implement a machine learning model to predict customer churn and identify the customer features that have a significant impact on churn. This Study has been conducted in cooperation with the Swedish insurance company Bliwa, who expressed interest in gaining an increased understanding of why customers choose to leave. Three models, Logistic Regression, Random Forest, and Gradient Boosting, were used and evaluated. Bayesian optimization was used to optimize the models. After obtaining an indication of their predictive performance during evaluation using Cross-Validation, it was concluded that LightGBM provided the best result in terms of PR-AUC, making it the most effective approach for the problem at hand. Subsequently, a SHAP-analysis was carried out to gain insights into which customer features that have an impact on whether or not a customer churn. The outcome of the SHAP-analysis revealed specific customer features that had a significant influence on churn. This knowledge can be utilized to proactively implement measures aimed at reducing the probability of churn., Att förutsäga kundbortfall är en utmanande uppgift inom kundbehållning, men med de framsteg som gjorts inom artificiell intelligens och maskininlärning har möjligheten att förutsäga kundbortfall ökat. Tidigare studier har visat att maskinlärning kan användas för att prognostisera kundbortfall. Syftet med denna studie var att utveckla och implementera en maskininlärningsmodell för att förutsäga kundbortfall och identifiera kundegenskaper som har en betydande inverkan på varför en kund väljer att lämna eller inte. Denna studie har genomförts i samarbete med det svenska försäkringsbolaget Bliwa, som uttryckte sitt intresse över att få en ökad förståelse för varför kunder väljer att lämna. Tre modeller, Logistisk Regression, Random Forest och Gradient Boosting användes och utvärderades. Bayesiansk optimering användes för att optimera dessa modeller. Efter att ha utvärderat prediktiv noggrannhet i samband med krossvalidering drogs slutsatsen att LightGBM gav det bästa resultatet i termer av PR-AUC och ansågs därför vara den mest effektiva metoden för det aktuella problemet. Därefter genomfördes en SHAP-analys för att ge insikter om vilka kundegenskaper som påverkar varför en kund riskerar, eller inte riskerar att lämna. Resultatet av SHAP-analysen visade att vissa kundegenskaper stack ut och verkade ha en betydande påverkan på kundbortfall. Denna kunskap kan användas för att vidta proaktiva åtgärder för att minska sannolikheten för kundbortfall.

In face of climate change, Europe and other global actors are in the process of transitioning to carbon-neutral economies, aiming to phase out of fossil fuels and power industries with renewable energies. Hydrogen is going to play a crucial role in the transition, replacing fossil fuels in hard-to-decarbonize industries and acting as energy carrier and energy storage for renewable electricity. However, the hydrogen production method with the lowest carbon intensity, water electrolysis in combination with renewable electricity, is often not cost competitive to other production methods. Even though policies and initiatives are providing subsidies to scale up low-carbon hydrogen production, companies hesitate to invest due to the complexity of hydrogen production systems and the uncertainties of cost competitiveness. This research aims to develop a tool for optimizing the capacity of a water electrolysis system to produce low-carbon hydrogen and to lay the groundwork for optimizing the operation of electrolysis hydrogen production plants. The objective is to find the optimal plant capacity to achieve the lowest cost of hydrogen production for a defined hydrogen demand and energy supply. The scope is limited to the electrolysis system as optimizing asset which is modeled with technology-specific costs and characteristics, gained from manufacturer interviews and internal company data. This includes the often neglected characteristics of load-dependent efficiency and degradation effects. Further, the tool is enabled to buy and sell electricity on the spot market according to predicted prices in order to minimize the electricity costs. The developed tool is tested, benchmarked and applied to two different industry-based test scenarios in Germany and Portugal. The test scenario in Germany describes a mid-scale hydrogen production case for a transport application with a demand increase over 10 years (80 to 1,800 tons per year) and regional renewable energy supply via power p, Mot bakgrund av klimatförändringarna håller Europa och andra globala aktörer på att ställa om till koldioxidneutrala ekonomier, med målet att fasa ut fossila bränslen och driva industrier med förnybara energikällor. Vätgas kommer att spela en avgörande roll i omställningen genom att ersätta fossila bränslen i industrier som är svåra att koldioxidneutralisera och fungera som energibärare och energilagring för förnybar el. Den metod för vätgasproduktion som har lägst koldioxidintensitet, vattenelektrolys i kombination med förnybar el, är dock ofta inte kostnadsmässigt konkurrenskraftig i förhållande till andra produktionsmetoder. Även om politik och initiativ tillhandahåller subventioner för att skala upp koldioxidsnål vätgasproduktion, tvekar företagen på grund av komplexiteten i vätgasproduktionssystemen och osäkerheten kring konkurrenskraften. Denna forskning syftar till att utveckla ett verktyg för att optimera kapaciteten hos ett vattenelektrolyssystem för att producera grön vätgas och att lägga grunden för att optimera driften av elektrolysanläggningar för vätgasproduktion. Målet är att hitta den optimala anläggningskapaciteten för att uppnå den lägsta kostnaden för vätgasproduktion för en definierad vätgasefterfrågan och definierad energiförsörjning. Omfattningen är begränsad till elektrolyssystemet som en optimerande tillgång som modelleras med teknikspecifika kostnader och egenskaper, hämtade från tillverkar-intervjuer och från företags interna marknadsdata. Detta inkluderar de ofta försummade egenskaperna hos lastberoende effektivitet och degraderingseffekter. Vidare kan verktyget köpa och sälja el på spotmarknaden enligt förutspådda priser för att minimera elkostnaderna. Det utvecklade verktyget testas, jämförs och tillämpas på två olika industribaserade testscenarier i Tyskland och Portugal. Testscenariot i Tyskland beskriver en medelstor vätgasproduktion för en transporttillämpning där efterfrågan ökar över 10 år (80 till 1 800 ton per år) och regional fö

Fördröjningar till följd av icke optimerade samarbeten mellan olika teknikområden kan föranleda stora ekonomiska förluster och även stor påverkan på produktionsresultat, detta är ett problem som lyfts fram i denna studie och därför anses mitt studie vara viktigt. SyfteSyftet är att presentera en referensvara som lyfter upp ett arbetssätt för optimering av samspelet mellan arkitektur och konstruktion. MetodStudien involverade informella intervjuer med erfarna konstruktörer och arkitekter för att få insikter om samarbete i projekteringsprocessen. En litteraturgenomgång genomfördes för att få en bredare förståelse baserat på forskningsartiklar och böcker inom arkitektur och byggteknik. Designprocessen i ett byggprojekt beskrevs, där samverkan och kommunikation mellan olika yrkesgrupper är avgörande för att uppnå målen. Dimensioneringskontroll och extern granskning användes för att säkerställa att säkerhets- och hållfasthetskraven uppfylls. ResultatArkitekts- och konstruktionsresultat representeras samtidigt som ritningar och dimensioneringar av de bärande delar redovisas i detaljer med utförliga beräkningar, planlösningar och diagram. SlutsatsGenom en effektiv och välorganiserad samverkan mellan arkitekten och konstruktören kan konflikter minimeras och potentiella problemlösas tidigt i projekteringsprocessen., Delays caused by non-optimized collaboration between different technical areas can lead to significant economic losses and have a major impact on production results, which is a problem highlighted in this study and therefore our study is considered important. The purpose is to present a reference document that highlights an approach for optimizing the interaction between architecture and construction. The study involved informal interviews with experienced designers and architects to gain insights into collaboration in the design process. Aliterature review was conducted to provide a broader understanding based on research articles and books in the fields of architecture and construction engineering. The design process in a construction project was described, highlighting the crucial role of collaboration and communication among different professional groups in achieving project goals. Dimension control and external review were utilized to ensure compliance with safety and structural integrity requirements. Architectural and structural outcomes are represented simultaneously, while drawings and dimensioning of the load-bearing components are presented in detail with comprehensive calculations, floor plans, and diagrams. Through effective and well-organized collaboration between the architect and the structural engineer, conflicts can be minimized, and potential issues can be resolved early in the design process., 2023-06-29

This thesis explores the integration of sustainability into Modern Portfolio Theory (MPT) optimization by introducing stepwise filtration and optimization. This study acknowledges the growing importance of sustainability in investment strategies and modifies the traditional MPT framework to include environmental, social, and governance (ESG) factors. A systematic filtration process is conducted where each asset undergoes a step-by-step filtration based on different ESG criteria. For each filtration step, portfolio optimization is performed to find the most efficient portfolios under the filtered criteria. The effect of each filtration on portfolio risk and return profile provides insights into the trade-offs between financial performance and sustainability impacts. The findings indicate that investors considering the ethical aspects of ESG can achieve these goals without significantly affecting the portfolio risk and return. However, investors incorporating all aspects of ESG will experience a higher drop in the efficient frontier. Moreover, while investigating an additional index, including more companies, investors can attain a better portfolio profile while incorporating all aspects of ESG. A central ambition of this study has been enlighten investors regarding the different aspects of ESG and the trade-offs of integrating sustainability into investment practices. Thus, this study seeks to refine the investor decision-making process and encourage investors to make more informed sustainable decisions., Detta examensarbete undersöker hur hållbarhet kan integreras i Modern Portfolio Theory (MPT) genom att introducera en stegvis filtrering och optimering. Denna studie framhäver den växande betydelsen av hållbarhet inom investeringsstrategier och modifierar det tradionella ramverket för MPT för att inkludera miljön, socialt ansvar och bolagsstyrning (ESG). En systematisk filtreringsprocess genomförs där varje tillgång genomför en iterativ filtrering baserad på ESG-kriterier. För varje filtreringssteg utförs portföljdoptimering för att hitta de mest effektiva portföljerna under den filtrerade kriterierna. Denna process ger insikt i avvägningarna mellan finansiell avkastning och hållbarhetseffekter. Resultaten indikerar att investerare som beaktar de etiska aspekter kan uppnå dessa mål utan att nämnvärt påverka portföljens risk och avkastningsprofil. Dock, investerare som beaktar samtliga aspekter av ESG kommer att uppleva en större minskning av den effektiva fronten. Dessutom kan investerare, genom utforskning av ett kompletterande index som innefattar ett större urval av företag, uppnå en förbättrad portföljprofiler samtidigt som alla ESG-aspekter beaktas. En central ambition för denna studie har varit att upplysa investerare om de olika aspekterna av ESG och avvägningarna med att integrera hållbarhet i investeringspraxis. Således, strävar denna studie efter att förbättra investerarnas beslutprocess och uppmuntra investerare till att fatta med informerade hållbara beslut.

Solid waste management is a global issue that affects everyone. The management of waste collection routes is a critical challenge in urban environments, primarily due to inefficient routing. This thesis investigates the use of real-time virtual replicas, namely Digital Twins to optimize waste collection routes. By leveraging the capabilities of digital twins, this study intends to improve the effectiveness and efficiency of waste collection operations. The ‘gap’ that the study aims to uncover is hence at the intersection of smart cities, Digital Twins, and waste collection routing. The research methodology comprises of three key components. First, an exploration of five widely used metaheuristic algorithms provides a qualitative understanding of their applicability in vehicle routing, and consecutively waste collection route optimization. Building on this foundation, a simple smart routing scenario for waste collection is presented, highlighting the limitations of a purely Internet of Things (IoT)-based approach. Next, the findings from this demonstration motivate the need for a more data-driven and intelligent solution, leading to the introduction of the Digital Twin concept. Subsequently, a twin framework is developed, which encompasses the technical anatomy and methodology required to create and utilize Digital Twins to optimize waste collection, considering factors such as real-time data integration, predictive analytics, and optimization algorithms. The outcome of this research contributes to the growing concept of smart cities and paves the way toward practical implementations in revolutionizing waste management and creating a sustainable future., Sophantering är ett globalt problem som påverkar alla, och hantering av sophämtningsrutter är en kritisk utmaning i stadsmiljöer. Den här avhandlingen undersöker användningen av virtuella kopior i realtid, nämligen digitala tvillingar, för att optimera sophämtningsrutter. Genom att utnyttja digitala tvillingars förmågor, avser den här studien att förbättra effektiviteten av sophämtning. Forskningsmetoden består av tre nyckeldelar. Först, en undersökning av fem välanvända Metaheuristika algoritmer som ger en kvalitativ förståelse av deras applicerbarhet i fordonsdirigering och således i optimeringen av sophämtningsrutter. Baserat på detta presenteras ett enkelt smart ruttscenario för sophämtning som understryker bristerna av att bara använda Internet of Things (IoT). Sedan motiverar resultaten av demonstrationen nödvändigheten för en mer datadriven och intelligent lösning, vilket leder till introduktionen av konceptet med digitala tvillingar. Därefter utvecklas ett ramverk för digitala tvillingar som omfattar den tekniska anatomin och metod som krävs för att skapa och använda digitala tvillingar för att optimera sophämtningsrutter. Dessa tar i beaktning faktorer såsom realtidsdataintegrering, prediktiv analys och optimeringsalgoritmer. Slutsatserna av studien bidrar till det växande konceptet av smarta städer och banar väg för praktisk implementation i revolutionerande sophantering och för skapandet för en hållbar framtid.

The electricity grids have become a key player in the society. An increased usage of electricity is both a result from the more electrified society, but also as a main solver in reaching the climate goals by reducing emissions. This thesis work explores some of the new features for the electricity grid from integration of electrification from renewable energy resources (RES) and from strategies for energy optimization related to the loads and specifically from thermal heat pumps. These strategies lie in the field of demand response, which takes advantage of the flexibility of loads in terms of willingness to switch or decrease their consumption at a particular moment of the day. This research proposes a three-step framework to harness the flexibility of Thermo-Statically controlled loads (TCLs) based on a simulated grey-box building model that uses historical outside temperature and prices data and learns the thermal parameters such as Thermal Resistance, Thermal Capacitance, but also price responsiveness (pth ) through a Differential Evolution (DE) based optimization algorithm. The price responsiveness is used to provide further insight into the flexibility of the loads and is employed in the last step to propose a price policy estimation algorithm also based on DE that minimizes the gap between supply and demand while preserving supplier and customer profitability. The proposed approach has proven to be accurate for a large number of parameters but also effective with reduced training data (prediction errors around 2.5% on the power average and standard deviation), as well as to be successful in providing a Day-Ahead Real-Time Price policy that maximizes supplier and customer utility. The price policy provides a lower total price for the customer compared with a tariff without demand response (reduction up to 53.63 %), reduces the gap between RES-based energy sources and heating demand, and respects grid technical constraints., Elnätet har blivit en nyckelaktör i samhället. En ökad elanvändning är både ett resultat av det mer elektrifierade samhället, men också som en huvudlösare för att nå klimatmålen genom att minska utsläpp. Detta examensarbete undersöker några av de nya funktionerna för elnätet från integration av elektrifiering från förnybara energiresurser (RES) och från strategier för energioptimering relaterade till ellaster och specifikt från termiska värmepumpar. Dessa strategier ligger inom området för efterfrågerespons, som drar fördel av lasternas flexibilitet när det gäller viljan att byta eller minska sin konsumtion vid en viss tidpunkt på dagen. Den här forskningen föreslår ett ramverk i tre steg för att utnyttja flexibiliteten hos termostatiskt kontrollerade laster (TCL) baserat på en simulerad gråbox-byggnadsmodell som använder historisk utomhustemperatur och prisdata och lär sig de termiska parametrarna som termisk motstånd, termisk kapacitans , men också priskänslighet (pth) genom en Differential Evolution (DE) baserad optimeringsalgoritm. Priskänsligheten används för att ge ytterligare insikt om lasternas flexibilitet och används i det sista steget för att föreslå en prispolitisk uppskattningsalgoritm också baserad på DE som minimerar klyftan mellan utbud och efterfrågan samtidigt som leverantörs- och kundlönsamheten bevaras. Det föreslagna tillvägagångssättet har visat sig vara korrekt för ett stort antal parametrar men också effektivt med reducerad träningsdata (förutsägelsefel runt 2,5% på effektmedelvärde och standardavvikelse), samt vara framgångsrik i att tillhandahålla en Day-Ahead Real -Tidsprispolicy som maximerar leverantörs- och kundnyttan. Prispolicyn ger ett lägre totalpris för kunden jämfört med en tariff utan efterfrågerespons (reduktion upp till 53, 63 %), minskar gapet mellan RES-baserade energikällor och värmebehov samt följer nättekniska begränsningar.

The automotive industry has been actively seeking ways to reduce emissions and combat global warming. While pure battery electric vehicles have shown promise in achieving zero-tailpipe emissions, they face challenges in meeting the energy demands of large construction machines like excavators and wheel loaders, due to the heavy batteries required. To overcome this issue, Fuel Cell Hybrid Electric Vehicles (FCHEV) have emerged as a potential solution. However, efficient energy management systems are crucial for FCHEV, as fuel cells are slow-reacting devices and construction machines operate with highly transient work cycles. This thesis addresses the need for an effective energy management strategy by developing a controller and machine load predictor for an FCHEV. The proposed approach utilizes Model Predictive Control (MPC) to minimize an objective function encompassing hydrogen consumption and rate constraints. The controller determines the optimal power split between the fuel cell and battery over a specific time-horizon, ensuring power demand is met while adhering to system constraints. Additionally, an auto-correlation-based machine load predictor is integrated with the controller to optimize the power split between the battery and fuel cell. By implementing the MPC combined with the auto-correlation-based load predictor, the FCHEV effectively utilizes a narrower battery State of Charge (SoC) window, potentially reducing the required battery size in the machine. Moreover, the strategy reduces transients in fuel cell power, slowing down degradation and enhancing its lifetime, in comparison to Volvo Construction Equipment AB’s (Volvo CE) previous real-time power-split function. This research contributes to the development of energy-efficient solutions for large construction machines, particularly in the context of FCHEV. The proposed energy management strategy utilizing MPC and load prediction techniques holds promise for improving overall system performance, red, Bilindustrin har sedan länge sökt sätt att minska utsläppen och bekämpa den globala uppvärmningen. Även om rent batteridrivna elektriska fordon är i princip avgasfria, så är det utmananade att möta energikraven för stora byggmaskiner som grävmaskiner och hjullastare med endast batterier. För att övervinna detta problem har bränslecell-hybrid-elektriska fordon (FCHEV från engelskans Fuel-cell hybrid electrical vehicle) identifierats som en potentiell lösning. Dock är effektiva energihanteringssystem avgörande för FCHEV, eftersom bränsleceller reagerar långsamt och byggmaskiner arbetar med snabbt varierande arbetscykler. Detta examensarbete försöker att möta behovet av en effektiv energihanteringsstrategi genom att utveckla en styrenhet och maskinbelastningsprognos för en FCHEV. Det föreslagna tillvägagångssättet använder modellprediktiv reglering (MPC) för att minimera en målfunktion som ta hänsyn till både vätekonsumtion och hastighetsbegränsningar. Styrenheten bestämmer den optimala effektfördelningen mellan bränslecellen och batteriet över en specifik tidshorisont, och säkerställer att effektkravet uppfylls samtidigt som systembegränsningarna följs. Dessutom integreras en auto-korrelationsbaserad maskinbelastningsprediktor med styrenheten för att optimera effektfördelningen mellan batteriet och bränslecellen. Genom att implementera MPC i kombination med den auto-korrelationsbaserade belastningsprognosen, använder FCHEV effektivt ett smalare fönster för batterets laddningstillstånd (SoC), vilket potentiellt minskar den nödvändiga batteristorleken i maskinen. Dessutom minskar strategin transienter i bränslecellseffekten och förbättrar dess livstid, jämfört med Volvo Construction Equipment AB:s (Volvo CE) tidigare lösning. Denna forskning bidrar till utvecklingen av energieffektiva lösningar för stora byggmaskiner, särskilt i sammanhanget FCHEV. Den föreslagna energihanteringsstrategin, med sin kombination av MPC och belastningsprediktionstekniker, har en potential a