| 1. |
- Waldemarsson, Martin, 1983-
(författare)
-
Planning production and supply chain in energy intensive process industries
- 2014
-
Doktorsavhandling (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- To make a difference among the energy intensive process industries, this dissertation addresses production planning and supply chain planning problems related to industrial energy management issues. The energy issue is turning more and more important from different angles, involving price as well as environmental problems due to climate change leading to political pressure on all energy users. The process industry sector is one of the largest users of energy, and thus important to analyse. Process industries are also capital intensive and operate on large and expensive process equipment, making it imperative to plan their production well in order to reach preferable capacity utilisation. Therefore this dissertation strives to locate the most important energy management issues for the long term profitability of process industries, and investigates the symbiotic effects of including energy issues in production and supply chain planning.Three different studies at three case companies are carried out, analysed, and presented in five papers. The cases represent the process industry sectors: chemicals, pulp, and steel. Both qualitative case study methodologies as well as quantitative mathematical modelling and optimisation approaches have been practiced. The research questions are analysed from both an energy system and from a production process point of view, separately as well as combined. Energy is somewhat considered to be the main workforce for process industries and this dissertation exemplifies some of its most important dimensions in this context.Several prerequisites for putting energy management on the strategic agenda are located in a specialty chemical industry where the importance of introducing a strategic perspective on energy, the way energy is used, and the possibilities of increasing alternative revenue from utilising by- and/or co-products differently are pinpointed. Approaches for including energy issues in planning processes are also suggested in terms of a MILP model for the entire supply chain of a pulp company, including decisions on purchase and transportation of raw maerials, production allocation, energy mix, and distribution. Another example is presented based on the perspectives of economics of scale and lot sizing through economic order quantity principles in a steel company. By using real company data, energy smart approaches in planning and scheduling are developed with respect to the most important intersections between the production processes and their supporting energy system. The accumulated resource intensity and embedded energy could, and probably should, hence be more fairly reflected in the product price. The research finally shows some possible impact with including energy issues in a production and supply chain planning model. By planning differently, production prioritisations can be done, and it is not only possible without any large investments, but also prosperous with savings on both energy and money within reach.To conclude, planning of production and supply chain has either a direct or an indirect impact on the energy cost-effectiveness of a company. This dissertation argues that such impact also exists in its mutual form, and is very important when the energy issues are large enough, as they often are in the energy intensive process industry sector. Decision makers should thus beware of the short end of the stick that might be devastating in the long run, but also aware of all the possibilities that can bring success and prosperity when the future begins.
|
|
| 2. |
- Andersson Granberg, Tobias, 1973-, et al.
(författare)
-
Kvantitativa modeller för ett robust och resilient transportsystem
- 2022
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Både mindre störningar och större händelser som katastrofer och kriser har en påverkan på transportsystemet. Dels kan de ge upphov till förändrade möjligheter att tillgodose efterfrågan, till exempel om infrastruktur blir skadad, dels kan det ge förändringar i efterfrågan, vilket t.ex. var tydligt under Covid-19 pandemin, eller ge upphov till nya behov, t.ex. av nödtransporter. Hanteringen av dessa störningar, ur ett transportsystemperspektiv, kan ske via förebyggande och förberedande åtgärder, vilka bidrar till en ökad robusthet och resiliens. Det kan vara att stärka och skydda infrastruktur eller att ha resurser i beredskap, som operativt kan verka avhjälpande och återställande. Åtgärderna kräver ofta komplexa beslut kring prioritering och resurshantering - områden där kvantitativa modeller har goda möjligheter att användas som grund för beslutsstöd.Syftet med denna studie var att undersöka möjligheten att använda kvantitativa modeller för att öka robustheten och resiliensen hos det svenska transportsystemet vid större störningar.Via en litteraturstudie och intervjuer med systemexperter från räddningsområdet, transportsektorn samt akademin, identifierades fem olika områden där kvantitativa modeller bedöms kunna ge värdefulla bidrag. Dessa är 1. Efterfrågemodellering, 2. Risk- och sårbarhetsanalys, 3. Evakueringsplanering, 4. Resurslokalisering och 5. Prioritering och resurshantering. Inom samtliga finns utrymme för att via forskning och utveckling ta fram beslutsstödsverktyg som kan bidra vid planering, förebyggande arbete, och operativ resursstyrning. Även inom andra områden, till exempel kommunikation, samverkan och organisering, finns det behov av forskning, då gärna med inslag av andra discipliner såsom human factors och digitalisering.
|
|
| 3. |
- Andersson Granberg, Tobias, 1973-, et al.
(författare)
-
Plattform för analys av förmågan att hantera händelser med avseende på ett förändrat klimat (PAKT)
- 2023
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- För att kunna hantera framtida klimatrelaterade händelser behöver samhällets beredskap anpassas och sannolikt utökas. Kunskapsläget över vilken förmåga som behövs för att hantera risker i ett förändrat klimat behöver sammanställas och framtida behov behöver jämföras mot nuvarande beredskapsnivåer för att identifiera lämpliga åtgärder. En analys behöver göras kring eventuella brister, utifrån vilken åtgärder sedan kan prioriteras och vidtas avseende olika delar i förmågan att hantera händelser, bland annat avseende tillhandahållande av statliga förstärkningsresurser. Denna studie analyserar vilken systematik som kan vara aktuell för att möjliggöra sådana analyser och utredningar.Studiens övergripande syfte är att ge förslag kring hur bedömningar kan göras om framtidens behov av statliga förstärkningsresurser i syfte att möta framtidens klimatrelaterade risker. Detta inkluderar en sammanställning av kunskapsläget kring risker och scenarion avseende framtida naturhändelser utifrån ett klimatförändringsperspektiv, med information om var mer kunskap kan hittas. Det inkluderar också att titta på metoder för att dels analysera behov av förmåga på olika nivåer att hantera de klimatrelaterade riskerna och dels hur dimensionering av förmåga kan göras för att möta behovet.Studien består av två delar. I del 1 ges en sammanställning av kunskapsläget om riskbilder och scenarion i Sverige vad gäller framtida naturhändelser utifrån ett klimatförändringsperspektiv och tidsperioden fram till ca år 2100. I del 2 presenteras initialt ett konceptuellt ramverk för kartläggning av beredskap uppdelat i fyra huvuddomäner: Behov, Resurs, Styrning och Beroenden. Baserat på ramverket presenteras därefter en metodik för att analysera samhällets förmåga att hantera framtida händelser i ett förändrat klimat. För att kunna identifiera en lämplig framtida beredskapsnivå, behöver samhällets förmåga att hantera händelser gentemot en framtida riskbild analyseras. Del 2 fokuserar på hur relevanta myndigheter ska kunna gå tillväga för att göra en sådan analys som slutligen kan utgöra beslutsunderlag avseende framtida beredskap. Avslutningsvis ges ett exempel på hur metoden kan användas där händelsen skogsbrand, av omfattningen att nationella förstärkningsresurser i form av MSBs upphandlade helikoptrar och flygplan för skogsbrandbekämpning kan bli aktuella att nyttja, utgör själva händelsen.
|
|
| 4. |
- Andersson Granberg, Tobias, 1973-, et al.
(författare)
-
Sensor Requirements for Logistics Analysis of Emergency Incident Sites
- 2020
-
Ingår i: Proceedings of the 17th ISCRAM Conference. - : Information Systems for Crisis Response and Management. - 9781949373271 ; , s. 952-960
-
Konferensbidrag (refereegranskat)abstract
- Using sensors to collect data at emergency incident sites can facilitate analysis of the logistic operations. This can be used to improve planning and preparedness for new operations. Furthermore, real-time information from the sensors can serve as operational decision support. In this work in progress, we investigate the requirements on the sensors, and on the sensor data, to facilitate such an analysis. Through observations of exercises, the potential of using sensors for data collection is explored, and the requirements are considered. The results show that the potential benefits are significant, especially for tracking patients, and understanding the interaction between the response actors. However, the sensors need to be quite advanced in order to capture the necessary data.
|
|
| 5. |
- Sköld Gustafsson, Viktor
(författare)
-
Decision Support for Emergency Response to Multiple Natural Hazards : CHALLENGES AND NEEDS
- 2022
-
Licentiatavhandling (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Global warming exceeding 1.5°C above pre-industrial levels will very likely lead to unavoidable increases of several climate hazards in the coming decades. Climate change phenomena can increase the risk of several extreme weather events, leading to risks of what is commonly considered as natural hazards, for instance landslides and forest fires. These chains or networks of events are termed natural multi-hazards or compound natural events, referring to a primary event or a driver that directly triggers or increases the probability of one or more secondary events by changing the environment. The very likely increase of single and compound natural hazards due to climate change require increased attention since it may imply new challenges to emergency response systems and new threats to society. Especially, how emergency response systems can prepare for and respond to these hazards by using knowledge of the interactions between different natural events. The purpose of this thesis is to increase the knowledge on interactions between natural hazards, investigate how multiple natural hazards lead to challenges for emergency response systems, and how these challenges can be addressed. The purpose can be further divided into three objectives: (i) to identify relevant multiple natural hazards in a Swedish context, (ii) to identify planning and decision-making challenges these hazards may imply for emergency response systems, and (iii) to develop a decision support tool addressing one of these challenges. The objectives have been addressed in three sub-studies, one for each of the objectives, leading to the production of four papers. The first sub-study focused on the first objective and resulted in the construction of a national natural hazard interaction framework for Sweden, which is presented in Paper 1. The second sub-study focused on the second objective, leading to the identification of needs for information, planning, and decision support systems in the Swedish emergency response system. The results from this study are presented in Paper 2 and 3. The third and last sub-study focused on the development of a decision support tool addressing one of the needs identified in the second sub-study. The sub-study led to the development of an optimization model for resource preparedness location planning, presented in Paper 4. This thesis contributes to the emergency management field, both scientifically and practically. The scientific contributions are the development of a national natural hazard interactions framework and a resource preparedness location model for wildfires, both filling gaps in the current knowledge. Also, the thesis contributes scientifically through the alternative applications of theory, which can inform the research community in future studies. The natural hazard interaction framework and the resource preparedness location model for wildfires are also considered practical contributions. The former can support the extension of regional and local risk and vulnerability analyses to also include multiple natural hazards, while the latter sheds light on the potential of optimization-based decision support tools to increase preparedness to natural hazards.
|
|
| 6. |
- Sköld Gustafsson, Viktor, et al.
(författare)
-
Identifying decision support needs for emergency response to multiple natural hazards: an activity theory approach
- 2023
-
Ingår i: Natural Hazards. - : Springer. - 0921-030X .- 1573-0840.
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- Planning and decision making in emergency response systems face new challenges due to climate changes and the increased risk of multiple or compound natural hazards. This is especially the case in areas with inexperience of such events. The aim of this paper is to identify important activities concerning planning and decision-making during responses to natural hazards, and their potential need for decision support. The knowledge base of the study consists of interviews with 12 representatives from the Swedish emergency response system, supplemented by documents covering policies, operations, and responsibility. Thematic coding was applied to the interview data for identification of important planning and decision activities. Needs of decision support were identified by applying activity theory to the identified activities. We found needs of decision support connected to eight identified key activities concerning consequence analysis, national reinforcements, and resource management. The results illuminate a lack of technology to support response activities during both single and multiple natural hazards. The findings can inform policy makers of emergency response of where to concentrate the development of tools for collaborative preparedness and response work to cope with future challenges from natural hazards.
|
|
| 7. |
- Sköld Gustafsson, Viktor, et al.
(författare)
-
Managing Natural Hazards in Sweden – Needs for Improved Information and Decision Support Systems
- 2022
-
Ingår i: ISCRAM 2022 Conference Proceedings – 19th International Conference on Information Systems for Crisis Response and Management. - 9788284270999 ; , s. 376-384
-
Konferensbidrag (refereegranskat)abstract
- This paper explores opportunities for information systems to support emergency response to multiple natural hazards. Interviews were conducted with 12 representatives from actors of the Swedish emergency response system about response to multiple natural hazards. Challenges and needs connected to five themes influencing the response effort were identified: Cooperation, Resource management, Command and control, Common operational picture, and Risk management. The results illuminate a lack of technology to support decisions and analyses during emergency response to both single and multiple natural hazards. Based on this, the paper suggests and discusses information systems and decision support tools to assist in satisfying the identified needs. The findings can inform policy makers in emergency response of where to concentrate the development of collaborative preparedness and response work, and the scientific community of future research directions.
|
|
| 8. |
- Sköld Gustafsson, Viktor, et al.
(författare)
-
Multipla naturhändelser i Sverige
- 2021
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Denna rapport syftar till att (i) redogöra för begreppet ’multipla naturhändelser’ och kunskapsläget kring interaktioner mellan olika naturhändelser, samt att (ii) fastställa vilka naturhändelser som är mest relevanta med hänsyn till beredskap och förmåga innanför Sveriges territoriala gränser. Översiktligt diskuteras dessutom förutsättningar för och behov av hantering av multipla naturhändelser. Rapporten innehåller en sammanställning av hur naturhändelser interagerar med varandra i vetenskaplig litteratur, en sammanställning av förekomst av naturhändelser i Sverige utifrån sekundärdata från myndigheter och en workshop med experter för att identifiera multipla naturhändelser med relevans för svenska förhållanden. Rapporten presenterar resultat från en första delstudie inom forskningsprojektet Effektiv hantering av multipla naturhändelser (EMMUNE), som finansieras av Myndigheten för samhällsskydd och beredskap (MSB) och Formas. Naturhändelser kan vara multipla på olika sätt. En primär naturhändelse kan direkt utlösa en eller flera andra naturhändelser. De sekundära händelserna kan sedan i sin tur orsaka ytterligare händelser, vilket skapar en kaskad av händelser. En naturhändelse kan också öka sannolikheten eller förutsättningen för en eller flera andra naturhändelser, exempelvis genom höga flöden eller långvarig torka. Det kan också inträffa flera naturhändelser som sammanfaller i tid och rum utan att händelserna är direkt relaterade till varandra. I rapporten redogörs för interaktioner mellan följande naturhändelser: jordbävning; tsunami; geofysiska jordrörelser och hydrologiska skred, ras och sättningar; vulkanutbrott; blixtnedslag; extremt höga respektive låga temperaturer; isstormar; översvämningar; torka; laviner; skogs- och markbränder; skadedjursangrepp; meteoriter; och geomagnetisk storm. En bedömning görs också av vilka naturhändelser som kan anses vara mest relevanta för Sverige i relation till vårt klimat och väder. Bedömningen grundar sig i litteraturstudien och det genomgångna materialet kring förekomst och magnitud och leder fram till att följande naturhändelser anses relevanta: laviner; kraftig vind; kraftig nederbörd; extrema temperaturer; blixturladdningar; översvämningar; ras och sättningar; torka; samt skog- och markbränder. De påverkas alla antingen direkt eller indirekt av klimategenskaper eller väderhändelser. Kunskapen om klimatförändringarnas påverkan på förekomsten av extrema väderförhållanden är varierande och innefattar olika grader av osäkerheter beroende av vilken typ av extremt förhållande det handlar om. I Sverige innefattar eller drivs multipla naturhändelser oftast av atmosfäriska eller hydrologiska händelser. De multipla naturhändelser som av experterna anses vara mest frekventa samt får allvarliga konsekvenser inkluderar antingen höga flöden eller skogsbrand i kombination med annan händelse. När det gäller kunskapsläget kring multipla naturhändelser visar litteraturstudien att det finns vetenskapligt stöd för en mängd olika interaktioner mellan naturhändelser. Experterna som deltog i vår workshop beskriver också att vissa naturhändelser, som exempelvis kustöversvämningar, oftast uppstår vid ”multipla” väderfenomen och att det finns många potentiella multipla interaktioner både kopplade till ett utgångsläge med långvarig torka och värme eller höga flöden i vattendrag. Sammantaget talar detta för att naturhändelser behöver betraktas mer utifrån ett multipelt perspektiv. Naturhändelser sker inte bara isolerat utan kan påverkas av eller påverka andra naturhändelsers förlopp, antingen genom ett direkt utlösande eller genom förändring av miljön som ökar sannolikheten för andra naturhändelser. I såväl forskning om naturhändelser och klimatförändringar som i forskning om hantering av naturhändelser har händelserna hittills främst betraktats en och en. Det genomgångna materialet indikerar inte att Sverige kommer att drabbas av några nya företeelser på nationell nivå, däremot är det troligt att frekvensen och magnituden för vissa av naturhändelserna kommer att öka i ett förändrat klimat. Det kan även finnas anledning att inkludera biologiska naturhändelser, såsom det gjordes i exempelvis MSB:s sammanställning av riskområden och scenarioanalyser (MSB 2015). För att öka medvetenheten om multipla naturhändelser beskrivs tre scenarier för multipla naturhändelser, 1. en situation med höga flöden i vattendrag där det oväntat inträffar ett kraftigt regn, 2. en situation med en torr sommar där det inträffar en värmebölja, och 3. en relativ nederbördsfattning senvinter och varm april med låg markfuktigheten där det uppstår en skogsbrand. Ett lågtryck drar sedan in som ger mycket kraftiga vindar varvid skogsbranden intensifieras och sprids. Redan när det gäller förekomst och omfattning av enskilda atmosfäriska eller hydrologiska händelser är det stora osäkerheter i befintliga prognoser och klimatförändringsprojektioner, även om det sannolikt kommer bli både starkare och mer frekvent förekomst av väderfenomen framgent. Att prognostisera och simulera multipla naturhändelser innefattar därmed ännu större osäkerheter. Beredskapen att hantera multipla naturhändelser kan gynnas av ett fortsatt fokus på konsekvensbaserade vädervarningssystem. Exempelvis att vid en period med höga flöden i vattendrag kunna informera att om detta fortsätter ökar risken för sekundära händelser exempelvis skred. Multipla naturhändelsers hantering skulle kunna underlättas genom att tillhandahålla information baserad på förutsättningar för olika naturhändelser på specifika platser, detta för att bedöma risken för sekundära naturhändelser under givna förutsättningar samt de möjliga konsekvenserna av multipla naturhändelser för en specifik plats. Det är därför viktigt att för de tänkta målgrupperna öka förmågan att kunna tolka sådan information och vädervarningar samt att målgrupperna i förväg haft möjlighet kartlägga tänkbara konsekvenser för olika naturhändelser så att behovet av insatser snabbare kan bedömas när en händelse inträffar.
|
|
| 9. |
- Waldemarsson, Martin, 1983-, et al.
(författare)
-
How energy price changes can affect production- and supply chain planning – A case study at a pulp company
- 2017
-
Ingår i: Applied Energy. - : Elsevier. - 0306-2619 .- 1872-9118. ; 203, s. 333-347
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- The process industry in general is very energy-intensive, and therefore models focusing on energy can be very important in order to reach higher profitability. In this study, an optimization model of the supply chain in a pulp company, where energy is included with respect to its revenue generating capabilities, is used. Using real company data, and through an analysis of the model’s results, we show that higher profitability can be achieved when integrating energy into the planning process. Our findings show that when energy-intensive raw materials not only provide fibre to the pulp process but also generate an energy surplus, there is room for different planning approaches in order to maximize the total profit. This paper reveals promising changes that can be made for improving the current planning process. The scenarios considered involve market changes for energy demand and price, and also alternative production opportunities. A cross-analysis compares the scenarios in order to reveal additional relations that are important to consider. Depending on a price change of energy, the model prioritizes in its selection of pulp products to produce. From this we provide guidelines on where and when to increase or decrease pulp production. The model shows that the company can increase its total profit no matter which of the included energy parameters that increase in price. The paper contributes to previous research by enhancing the usefulness of this model for not only the case company as such, but also by illustrating and describing how the approach applied can be useful for other cases within the energy intensive industry.
|
|
| 10. |
- Waldemarsson, Martin, 1983-
(författare)
-
Planera massa med energi
- 2019
-
Annan publikation (populärvet., debatt m.m.)abstract
- Med anledning av den senaste tidens uppvaknande kring klimatfrågans akuta läge har jakten på förnybara bränslen intensifierats. Hur och när den fossilbaserade ekonomin kommer överges åter-står att se, men mycket talar för att skogsindustrin med sina biobaserade energibärare kommer spela en fortsatt betydande roll, såväl i Sverige som i andra länder med mycket skog.
|
|
| 11. |
- Waldemarsson, Martin, 1983-
(författare)
-
Planering med energi i fokus
- 2019
-
Ingår i: ORbit. - Odense : Syddansk Universitet. - 1601-8893. ; :32, s. 4-9
-
Forskningsöversikt (populärvet., debatt m.m.)abstract
- Med anledning av den senaste tidens uppvaknande kring klimatfrågans akuta läge har jakten på förnybara bränslen intensifierats. Hur och när den fossilbaserade ekonomin kommer överges återstår att se, men mycket talar för att skogsindustrin med sina biobaserade energibärare kommer spela en fortsatt betydande roll, såväl i Sverige som i andra länder med mycket skog. För att analysera hur stor betydelse dessa energibärare skulle kunna ha har optimeringsmodellen Energy Mission skapats.
|
|
