Högskolan i Skövde

his.sePublikationer
Ändra sökning
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • apa-cv
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Improving the Material Flow of a Manufacturing Company via Lean, Simulation and Optimization
Högskolan i Skövde, Institutionen för ingenjörsvetenskap. Högskolan i Skövde, Forskningscentrum för Virtuella system. (Produktion och automatiseringsteknik, Production and Automation Engineering)ORCID-id: 0000-0003-4604-6429
Högskolan i Skövde, Institutionen för ingenjörsvetenskap. Högskolan i Skövde, Forskningscentrum för Virtuella system. Department of Industrial Engineering and Management, School of Engineering, Jönköping University, Sweden. (Produktion och automatiseringsteknik, Production and Automation Engineering)ORCID-id: 0000-0003-0111-1776
Högskolan i Skövde, Institutionen för ingenjörsvetenskap. Högskolan i Skövde, Forskningscentrum för Virtuella system. (Produktion och automatiseringsteknik, Production and Automation Engineering)ORCID-id: 0000-0003-4180-6003
Department of Industrial Engineering and Management, School of Engineering, Jönköping University, Sweden.ORCID-id: 0000-0001-5100-4077
2017 (Engelska)Ingår i: Proceedings of the International Conference on Industrial Engineering and Engineering Management, IEEM2017, IEEE, 2017, s. 1245-1250Konferensbidrag, Publicerat paper (Refereegranskat)
Abstract [en]

Companies are continuously working towards system and process improvement to remain competitive in aglobal market. There are different methods that support companies in the achievement of that goal. This paper presents an innovative process that combines lean, simulation and optimization to improve the material flow of a manufacturing company. A description of each step of the process details the lean tools and principles taken into account, as well as the results achieved by the application of simulation and optimization.The project resulted in an improved layout and material flow that employs an automated guided vehicle. In addition, lean wastes related to transport, inventory levels as well as waiting times were reduced. The utilization of the process that combines lean, simulation and optimization was considered valuable for the success of the project.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
IEEE, 2017. s. 1245-1250
Serie
IEEE International Conference on Industrial Engineering and Engineering Management, E-ISSN 2157-362X
Nyckelord [en]
Application study, lean, manufacturing, optimization, simulation, simulation-based optimization
Nationell ämneskategori
Annan elektroteknik och elektronik
Forskningsämne
Produktion och automatiseringsteknik; INF201 Virtual Production Development
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:his:diva-14688DOI: 10.1109/IEEM.2017.8290092ISI: 000428267800254Scopus ID: 2-s2.0-85045254668ISBN: 978-1-5386-0948-4 (digital)ISBN: 978-1-5386-0947-7 (digital)ISBN: 978-1-5386-0949-1 (tryckt)OAI: oai:DiVA.org:his-14688DiVA, id: diva2:1177369
Konferens
2017 International Conference on Industrial Engineering and Engineering Management (IEEM), Singapore, December 10-13, 2017
Tillgänglig från: 2018-01-25 Skapad: 2018-01-25 Senast uppdaterad: 2020-12-07Bibliografiskt granskad
Ingår i avhandling
1. Bringing Together Lean, Simulation and Optimization: Defining a framework to support decision-making in system design and improvement
Öppna denna publikation i ny flik eller fönster >>Bringing Together Lean, Simulation and Optimization: Defining a framework to support decision-making in system design and improvement
2019 (Engelska)Doktorsavhandling, sammanläggning (Övrigt vetenskapligt)
Abstract [en]

The rapid changes in the market including globalization, the requirement for personalizedproducts and services by the customers, shorter product life-cycles, the exponential growthof technological advances, and the demographical changes, will demand organizations toeffectively improve and design their systems in order to survive. This is the actual paradigmcharacterizing the industrial and service sectors. This scenario presents a considerablechallenge to decision makers who will need to decide about how to design and improve amore than ever complex system without compromising the quality of the decision taken.Lean, being a widely applied management philosophy with very powerful principles, itsmethods and tools are static in nature and have some limitations when it comes to the designand improvement of complex and dynamic systems. Some authors have proposed thecombined use of simulation with Lean in order to overcome these limitations. Furthermore,optimization and post-optimization tools coupled to simulation, provide knowledge aboutoptimal or nearly optimal system configurations to choose from. However, even if Leanprinciples, methods and tools, as well as simulation and optimization, pursue the objectiveof supporting organizations regarding system design and improvement, a bilateral approachfor their combination and its benefits have barely been addressed in the literature.Many studies focus only on how specific Lean tools and simulation can be combined, treatingLean purely as a toolbox and not considering how Lean can support the simulation process.The aim of this research is to address this knowledge gap by analyzing the mutualbenefits and presenting a framework for combining Lean, simulation and optimization tobetter support decision makers in system design and improvement where the limitationsof Lean tools and simulation are overcome by their combination. This framework includesa conceptual framework explaining the relationships between the Lean philosophy, methodsand tools with simulation and optimization; the purposes for this combination and stepby step processes to achieve these purposes; the identification of the roles involved in eachprocess; a maturity model providing guidelines on how to implement the framework; existingbarriers for the implementation; and ethical considerations to take into account. Anindustrial handbook has also been written which explains how to deploy the framework.The research has been conducted in three main stages including an analysis of the literatureand the real-world needs, the definition and formulation of the framework, and finally, itsevaluation in real-world projects and with subject matter experts. The main contributionof this research is the reflection provided on the bilateral benefits of the combination, aswell as the defined and evaluated framework, which will support decision makers take qualitydecisions in system design and improvement even in complex scenarios.

Abstract [sv]

De snabba förändringarna på marknaden såsom globalisering, ökat krav på personliga produkteroch tjänster från kunderna, kortare produktlivscykler, tekniska framsteg med exponentielltillväxt samt demografiska förändringar medför ökat krav på att organisationer effektivtförbättrar och utformar sina system. Detta är det nuvarande paradigmet som karaktäriserarindustri- och tjänstesektorerna. Det är ett scenario som utgör en stor utmaningför beslutsfattare, vilka kommer att behöva ta beslut i än mer komplexa system där det blirsvårare att utforma och förbättra system med bibehållen kvalitet. Lean är en allmänt tilllämpadproduktionsfilosofi med kraftfulla principer, med metoder och verktyg som är statiskatill sin natur vilka har begränsningar när det gäller utformning och förbättring avkomplexa och dynamiska system. En del författare har föreslagit den kombinerade användningenav simulering med Lean för att övervinna dessa begränsningar. Dessutom erbjudersimulering kombinerat med optimering och postoptimeringsverktyg genererandet av kunskapom optimala eller nästan optimala systemkonfigurationer. Även om både Lean-principermed dess metoder och verktyg och simulering syftar till att stödja organisationer vidutformning och förbättring av sina system tar litteraturen upp få fördelar med ett kombinerattillvägagångssätt. Flera studier fokuserar endast på hur specifika verktyg inom Leankan kombineras med simulering men behandlar inte hur Lean som filosofi kan stödja simuleringsprocessen.Syftet med denna forskning är att ta itu med denna kunskapsluckagenom att analysera fördelar med kombinationen Lean, simulering och optimering, samtbeskriva hur dess svagheter var för sig kan överbryggas när de kombineras. Resultatet presenterasi ett ramverk med beskrivning av dess genomförande, vilket syftar till att genereraett bättre beslutsstöd vid utformning och förbättring av komplexa och dynamiska system.Ramverket innefattar ett konceptuellt ramverk som förklarar relationerna mellan Lean-filosofin,dess metoder och verktyg, med simulering och optimering; olika ändamål för kombinationenbeskrivs, samt genomgång av steg för steg processer ges för att uppnå dessaändamål; identifiering av de roller som är inblandade i varje process beskrivs; en mognadsmodellpresenteras som ger riktlinjer för hur man implementerar ramverket; befintligahinder för genomförandet och etiska överväganden att ta hänsyn till lyfts också fram. Slutligenhar en industriell handbok skrivits som förklarar hur man ska implementera ramverket.Forskningen har genomförts i tre faser, bland annat en behovsanalys utifrån litteraturenoch verkliga projekt, definitionen av ramverket, och avslutningsvis utvärderas det genomverkliga projekt och med ämnesexperter. Huvudbidraget för denna forskning är reflektionenöver det extra utbytet med kombinationen Lean, simulering och optimering medXIIdess fördelar, vilket bygger på det framtagna ramverket och dess utvärdering. Där ramverkethar för avsikt att stödja beslutsfattare att fatta kvalitetsbeslut vid utformning och identifieringav förbättringar i sina system även i komplexa scenarier.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
Skövde: University of Skövde, 2019. s. 430
Serie
Dissertation Series ; 29 (2019)
Nyckelord
lean, simulation, optimization, decision-making
Nationell ämneskategori
Produktionsteknik, arbetsvetenskap och ergonomi
Forskningsämne
Produktion och automatiseringsteknik
Identifikatorer
urn:nbn:se:his:diva-17368 (URN)978-91-984918-1-4 (ISBN)
Disputation
2019-08-16, Insikten, Portalen, Skövde, 09:30 (Engelska)
Opponent
Handledare
Anmärkning

List of papers / Delarbete 7 of 8. Goienetxea Uriarte, A., Ng A. H. C. and Urenda Moris, M. (2019). Bringing together Lean and simulation: A comprehensive review. Submitted. 

List of papers / Delarbete 8 of 8. Goienetxea Uriarte, A., Ng A. H. C. and Urenda Moris, M. (2019). Bringing together Lean, simulation and optimization: A reflection and framework proposal. Submitted.

Tillgänglig från: 2019-07-03 Skapad: 2019-07-02 Senast uppdaterad: 2019-07-03Bibliografiskt granskad
2. Facility layout design with simulation-based optimization: A holistic methodology including process, flow, and logistics requirements in manufacturing
Öppna denna publikation i ny flik eller fönster >>Facility layout design with simulation-based optimization: A holistic methodology including process, flow, and logistics requirements in manufacturing
2020 (Engelska)Doktorsavhandling, sammanläggning (Övrigt vetenskapligt)
Abstract [en]

Adaptability and flexibility are becoming key concepts in manufacturing. Today manufacturing companies often have to deal with random disruptive events, which necessitates significantly more complex manufacturing systems. Mass customization (manufacturing customized products with mass production efficiency) has also considerably increased the complexity of facility layouts, that is, the physical arrangement of the different aspects required to create products in a factory. Design and improvement of facility layouts is considered a major industrial problem as it affects so many aspects of business. Even in industrialized countries with a long manufacturing history, it is common to find facility layouts that lack optimized flows of materials and products. The main reason for this state of affairs is usually a lack of long-term planning, commonly due to continuous changes and adaptations of the production systems in the layout. These problems are exacerbated by today’s shortened product life cycle.Simulation and optimization are well suited to improve complex manufacturing systems in which several events occur at the same time with unpredictable situations. Thus this thesis aims to investigate how simulation and optimization, and their combination – called simulation-based optimization – can support the redesign and improvement process for existing facility layouts. A literature review shows there is a gap in the field relating to a holistic approach to optimizing facility layouts taking into account production processes and internal logistics. “Holistic” as used here refers to the consideration of the processes and flows occurring in the facility layout, namely machining, assembly, and internal logistics. The aim of this thesis thus includes proposing a holistic methodology based on discrete-event simulation to optimize processes, flows, and internal logistics related to the facility layout.A methodology is defined as a logical set of methods, and in this thesis the methodology has been developed using a case study method with a design and creation strategy. This approach has been successful in identifying and overcoming both theoretical and empirical challenges in simulation-based optimization of facility layout design. The methodology was evaluated using functional resonance analysis method and industrial case studies, and it has proven to be effective for optimizing facility layouts. These results can thus serve as a guideline for engineers and staff involved in this type of layout project, and as a guideline for managers and stakeholders to support strategic decisions.

Abstract [sv]

Anpassningsförmåga och flexibilitet är nyckelbegrepp för konkurrenskraft i den tillverkningsindustrin. Tillverkande företag står inför en ständigt förändrad omvärld som kräver betydligt mer komplexa produktionssystem än tidigare. Massiv kundanpassning av produkter (dvs. tillverkning av skräddarsydda produkter med massproduktionseffektivitet) är en av de faktorer som bidrar till en ökad komplexitet, inte minst i fabrikslayouterna. Framtagning och förbättring av fabrikslayouter anses vara en stor utmaning inom tillverkningsindustrin eftersom det påverkar så många olika aspekter av verksamheten. Även i länder med en lång tradition av industriell tillverkning är det vanligt att fabrikslayouter inte är optimerade med avseende på flödet av material och produkter. Den främsta orsaken till detta är ofta brist på långsiktig planering, vanligtvis på grund av kontinuerliga förändringar och anpassningar av produktionssystemen. Med alltjämt kortare produktlivscykler ökar problemen än mer.Simulering och optimering är väl lämpade för att hantera komplexa tillverkningssystem där flera händelser oförutsägbart inträffar samtidigt. Denna avhandling syftar till att undersöka hur simulering och optimering, och deras kombination – så kallad simuleringsbaserad optimering - kan stödja omdesign och förbättringar av befintliga fabrikslayouter. En genomgång av litteraturen visar att det finns få studier särskilt vad gäller en helhetssyn på optimering av fabrikslayouter, i denna avhandling benämnt med begreppet ”holistisk”. Med en holistisk ansats avses en samtidig inkludering av de processer och flöden som uppstår i fabrikslayout, produktion och intern logistik. Syftet med denna avhandling är att föreslå en holistisk metodologi baserad på diskret händelsestyrd simulering för att optimera fabriklayouter med hänsyn till processer, flöden och intern logistik.I avhandlingen har metodologin utvecklats baserats på fallstudier med en så kallad ”design and creation strategy”. Detta tillvägagångssätt har framgångsrikt lyckats identifiera och överbrygga både teoretiska och empiriska utmaningar i simuleringsbaserad optimering av fabrikslayouter. Metodiken har utvärderats med hjälp av funktionell resonansanalys och industriella fallstudier, och den har visat sig vara effektiv för att optimera fabrikslayouter. Resultaten från avhandlingen kan fungera som en riktlinje för ingenjörer och personal som är involverade i layoutprojekt, och som ett stöd för chefer och andra intressenter som tar strategiska beslut.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
Skövde: University of Skövde, Sweden, 2020. s. 97
Serie
Dissertation Series ; 35
Nationell ämneskategori
Produktionsteknik, arbetsvetenskap och ergonomi
Forskningsämne
Produktion och automatiseringsteknik
Identifikatorer
urn:nbn:se:his:diva-19303 (URN)978-91-984918-9-0 (ISBN)
Disputation
2021-01-15, ASSAR Innovation Arena, Kavelbrovägen 2B, Skövde, 13:00 (Engelska)
Opponent
Handledare
Anmärkning

ADDITIONAL PUBLICATIONS:

8. System Design and Improvement of an Emergency Department using Simulation-Based Multi-Objective Optimization. Goienetxea Uriarte, Ainhoa; Ruiz Zúñiga, Enrique; Urenda Moris, Matías; Ng, Amos H. C. Journal of Physics, Conference Series, 2015, Vol. 616, no 1, article id 012015

9. A Simulation-Based Multi-Objective Optimization Approach for Production and Logistics Considering the Production Layout. Ruiz Zúñiga, Enrique; Urenda Moris, Matias; Syberfeldt, Anna. Proceedings of the 7th Swedish Production Symposium, 2016

10. The Internet of Things, Factory of Things and Industry 4.0 in Manufacturing: Current and Future Implementations. Ruiz Zúñiga, Enrique; Syberfeldt, Anna; Urenda Moris, Matías. Advances in Manufacturing Technology XXXI: Proceedings of the 15th International Conference on Manufacturing Research, 2017, p. 221-226

11. How can Decision Makers be Supported in the Improvement of an Emergency Department? A Simulation, Optimization and Data Mining Approach. Goienetxea Uriarte, Ainhoa; Ruiz Zúñiga, Enrique; Urenda Moris, Matías; Ng, Amos H. C. Operations Research for Health Care, 2017, 15, p. 102-122

12. A Genetic Algorithm for Bi-Objective Assembly Line Balancing Problem. Nourmohammadi, Amir; Fathi, Masood; Ruiz Zúñiga, Enrique; Ng, Amos H. C. Advances in Manufacturing Technology XXXIII: Proceedings of the 17th International Conference on Manufacturing Research, incorporating the 34th National Conference on Manufacturing Research, 2019, Vol. 9, p. 519-524

Tillgänglig från: 2020-12-11 Skapad: 2020-12-07 Senast uppdaterad: 2023-11-02Bibliografiskt granskad

Open Access i DiVA

Fulltext saknas i DiVA

Övriga länkar

Förlagets fulltextScopus

Person

Goienetxea Uriarte, AinhoaNg, Amos H. C.Ruiz Zúñiga, EnriqueUrenda Moris, Matías

Sök vidare i DiVA

Av författaren/redaktören
Goienetxea Uriarte, AinhoaNg, Amos H. C.Ruiz Zúñiga, EnriqueUrenda Moris, Matías
Av organisationen
Institutionen för ingenjörsvetenskapForskningscentrum för Virtuella system
Annan elektroteknik och elektronik

Sök vidare utanför DiVA

GoogleGoogle Scholar

doi
isbn
urn-nbn

Altmetricpoäng

doi
isbn
urn-nbn
Totalt: 1673 träffar
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • apa-cv
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf