The emergence of Industry 4.0 marks a transformative era characterized by digitalization, Cyber Physical Systems (CPSs), and interconnectedness. Within this context, Model-Based Systems Engineering (MBSE) approaches and Digital Twin (DT) technology have emerged as pivotal innovations. DTs extend MBSE from traditional engineering and manufacturing to operational and service phases, demonstrating significant synergy between the two technologies. Despite widespread recognition of MBSE and DT, hesitance to embrace these Industry 4.0 technologies persists due to perceived high costs and complexity, compounded by a historical lack of standardisation. Recently, International Organization for Standardization (ISO) introduced the Digital Twin framework in manufacturing standard, but it has yet to see widespread adoption. Addressing these challenges is crucial, given the significant potential and documented benefits of Industry 4.0 technologies. Many organisations remain hesitant to adopt them, missing out on considerable advantages. This research develops a model-based platform for calculating the mechanical parameters of an industrial tool, showcasing a practical application of MBSE within an organisational pipeline. This facilitates easier transitions into Industry 4.0 and illustrates how model-based approaches can be adopted for knowledgesharing, effective communication, and comprehension. Furthermore, the platform exemplifies the transition from a digital model to a full DT in compliance with the new ISO standard. Additionally, this research presents the first cost estimation of its kind for this transition, addressing financial concerns and demonstrating lowerthan- expected costs for implementing DTs. This study highlights the importance of emerging technologies, their benefits, challenges, and methodologies. The findings demonstrate that organizations can adopt model-centric approaches with minimal effort. Additionally, the newly introduced ISO standard has proven to be a valuable asset for defining and implementing DTs. Ultimately, this thesis enhances the understanding of Industry 4.0 concepts, particularly MBSE and DTs, enabling organizations to confidently integrate these technologies and make informed decisions in the evolving landscape of Industry 4.0.

Framväxten av Industri 4.0 markerar en transformativ era präglad av digitalisering, Cyber-Fysiska System (CFS) och systemsammankopplingar. Inom detta sammanhang har Modellbaserad Systemutveckling (MBSE) och Digitala Tvillingar (DT) framträtt som centrala innovationer. DT-teknologin utökar MBSE från traditionell ingenjörskonst och tillverkning till operativa och servicefaser, vilket visar på en betydande synergi mellan de två teknologierna. Trots det utbredda erkännandet av MBSE och DT-teknologi kvarstår en tveksamhet att omfamna dessa Industri 4.0-teknologier på grund av upplevda höga kostnader och komplexitet, något som förvärras av den historiska bristen på standardisering. Nyligen introducerade Internationella Standardiseringsorganisationen (ISO) standarden Digital Twin framework in manufacturing, men den har ännu inte fått bred spridning. Att ta itu med dessa utmaningar är viktigt med tanke på den betydande potentialen och de dokumenterade fördelarna med Industri 4.0. Trots de möjligheter dessa teknologier presenterar, tvekar många organisationer att anta dem, och missar därmed betydande fördelar. Denna forskning utvecklar en modellbaserad plattform för att beräkna de mekaniska parametrarna för ett industriellt verktyg, vilket visar en praktisk tillämpning av MBSE. Detta underlättar övergången till Industri 4.0 och visar på hur modellbaserade metoder kan användas för kunskapsdelning, effektiv kommunikation och förståelse. Dessutom exemplifierar plattformen övergången från en digital modell till en fullständig DT i enlighet med den nya ISO-standarden. Forskningen ger också den första kostnadsberäkningen för denna övergång, och visar att kostnaderna för att implementera DT-teknologi är lägre än förväntat. Denna studie understryker vikten av framtida teknologier, deras fördelar, utmaningar och metoder. Resultaten visar att organisationer kan vidta modellcentrerade metoder med minimal ansträngning. Slutligen förbättrar denna avhandling förståelsen för Industri 4.0-koncept, särskilt MBSE och DT-teknologi. Genom att dra nytta av dessa insikter kan organisationer stegvis integrera dessa avancerade teknologier, vilket säkerställer att de är väl positionerade för att fatta informerade beslut i den föränderliga miljön inom Industri 4.0.