MT2577 - Processimulering för industrin 4.0 - Blekinge Tekniska Högskola

1. Beslut

Denna kurs är inrättad av dekan 2021-12-03. Kursplanen är fastställd av prefekten vid institutionen för maskinteknik 2022-09-01 och gäller från 2022-08-29.

2. Förkunskapskrav

För tillträde till kursen krävs minst 180 avklarade hp, varav 90 hp inom maskinteknik, industriell ekonomi och management eller närliggande tekniskt område.

3. Syfte och innehåll

3.1 Syfte

Syftet med kursen är att studenterna ska lära sig varför och när processimulering är lämplig och hur detta kan användas för utveckling av nya produkter eller för att förbättra produktionseffektiviteten. Kursen behandlar etablerade och framväxande metoder och verktyg för processimulering med fokus på användning av diskret händelsesimulering.

3.2 Innehåll

Kursen kommer inledningsvis att introducera studenterna till teori och huvudkoncept relaterade till datorsimuleringar. Den kommer sedan att fokusera på definitionen av vanliga simuleringsparadigm, inklusive kontinuerlig systemsimulering, agentbaserad simulering, systemdynamik och diskret händelsesimulering. Kursen kommer sedan att ge en översikt över hur simuleringsbaserade tillvägagångssätt baserade på dessa paradigm används inom ramen för Industry 4.0 idag.
Kursen begränsar ytterligare sitt fokus till ett av de mest använda paradigmen för tillverkningssystem, vilket är diskret händelsesimulering, Discrete Event Simulation (DES). Kursen kommer att exemplifiera användningen av DES-logiken genom en serie fallstudier fokuserade främst på tillverkning, leveranskedja och transport, samt från sjukvård, försvar och gruvdrift. Dessa fall kommer att ge en praktisk demonstration av hur DES-modeller kan användas för att förutsäga Key-Performance Indicators (KPI) för en given process genom att simulera flödet av systemenheter (t.ex. arbetsstycken, lastbilar, människor, etc.) som rör sig genom ett system som är begränsat av sina resurser (maskiner, vägar, säkerhetskontrollpunkter, etc.). Kursen kommer vidare att diskutera hur resultaten av DES-modeller kan användas för processoptimeringsuppgifter, samt för att vägleda beslut vid utveckling av produkt eller tjänst.

4. Lärandemål

Följande lärandemål examineras i kursen:

4.1. Kunskap och förståelse

Efter genomför kurs ska studenten kunna:

Reflektera över för- och nackdelar relaterade till olika datorsimuleringsparadigm.
Identifiera när användningen av kontinuerliga simuleringar, diskret händelsesimulering, agentbaserade simuleringar eller systemdynamik är att föredra.
Känna till de simuleringsbaserade tillvägagångssätt som används inom ramen för Industri 4.0.
Reflektera över användningen av diskret händelsesimuleringsmodeller för att stödja processoptimeringsuppgifter och beslutsfattande.

4.2. Färdighet och förmåga

Efter genomför kurs ska studenten kunna:

Beskriva en process i matematiska termer och som en serie händelser och relaterade systemtillståndsförändringar.
Använd diskret händelsesimulering för att uppskatta prestandan för en process
Genomföra avvägningsanalyser i form av parameterstudier för att utvärdera olika processkonfigurationer.
Identifiera flaskhalsar genom simuleringsprocessen och utföra konsekvensanalys.

4.3. Värderingsförmåga och förhållningssätt

Efter genomför kurs ska studenten kunna:

Reflektera över påverkan av processimulering på beslutsfattande.
Analysera potentiell konservens processimulering kan ha för produktutveckling och processoptimeringsuppgifter.
Motivera när användningen av processimulering är önskvärd inom området Industri 4.0.

5. Läraktiviteter

Förinspelade föreläsningar om processimuleringsteori och metoder kombineras med korta övningar där studenterna aktivt arbetar med en definierad uppgift relaterad till föreläsningen.
Förinspelade programvaruhandledningsföreläsningar finns tillgängliga för att stödja studenterna i genomförande av kursuppgifterna.
Examinationen kommer att bestå av fyra sekventiella uppgifter baserade på processimulering som avslutas med en slutlig inlämning av en projektuppgift.
Individuell handledning och grupphandledning erbjuds under hela kurstiden.

6. Bedömning och examination

Examinationsmoment för kursen

Kod	Benämning	Omf.	Betyg
2305	Inlämningsuppgift 1	0,5 hp	GU
2315	Inlämningsuppgift 2	1 hp	GU
2325	Inlämningsuppgift 3	0,5 hp	GU
2335	Inlämningsuppgift 4	1 hp	GU
2345	Projektuppgift	2 hp	GU

Kursen bedöms med betygen G Godkänd, UX Underkänd, något mer arbete krävs, U Underkänd.

I kurstillfällets information inför kursstart framgår i vilka examinationsmoment som kursens lärandemål examineras samt gällande bedömningsgrunder.

Examinator kan, efter samråd med högskolans FUNKA-samordnare, fatta beslut om anpassad examinationsform för att en student med varaktig funktionsvariation ska ges en likvärdig examination jämfört med en student utan funktionsvariation.

7. Kursvärdering

Kursvärdering ska göras i enlighet med BTH:s beslut om frågeställning i kursvärderingar och beslut om process för hantering och uppföljning av kursvärderingar.

8. Begränsningar i examen

Kursen kan ingå i examen men inte tillsammans med annan kurs vars innehåll, helt eller delvis, överensstämmer med innehållet i denna kurs.

9. Kurslitteratur och övriga lärresurser

- Joines, J.A., Roberts, S. (2015) Simulation Modeling with SIMIO: A Workbook - Fourth Edition, Simio LLC and Amazon's CreateSpace. ISBN-13: 978-1-51-9142207
- de Paula Ferreira, W., Armellini, F., & De Santa-Eulalia, L. A. (2020). Simulation in industry 4.0: A state-of-the-art review. Computers & Industrial Engineering, 149, 106868.

Litteraturen kompletteras med teori- och arbetsmaterial (vetenskapliga artiklar och branschfall) som delas ut till studenterna under kursen.

Detta är inte ett juridiskt dokument. Vill du ha en kopia av det juridiska beslutet kring denna kursplan kontakta registrator vid Blekinge Tekniska Högskola.