Förstudie för att förbättra urpetare...
Transcript of Förstudie för att förbättra urpetare...
I
Akademin för Innovation, Design och Teknik
X-ponent Inredning AB
Förstudie för att förbättra urpetare (beslutsunderlag)
Examensarbete, produktutveckling-konstruktion
15 högskolepoäng, grundnivå
Produkt- och processutveckling
Högskoleingenjörsprogrammet Innovation och produktdesign
Erik Holm
Presentationsdatum: 140612 Uppdragsgivare: X-ponent Inredning AB Handledare (företag): Daniel Jacobsson och Gösta Reinl Handledare (högskola): Ragnar Tengstrand Examinator: Marcus Bjelkemyr
II
Sammanfattning
Detta examensarbete är utfört hos X-ponent Inredning AB i Eskilstuna, tillverkare av
upphängnings-och förvaringssystem. Detta arbete behandlar utveckling av företagets
demonteringsverktyg, allmänt kallade för urpetare.
Urpetare används för att frigöra låstungor inuti elkontakter i fordon. Ibland uppstår det problem
i fordonets elsystem och urpetare används vid felsökning och reparation av kablage. Det är
många gånger kostnadseffektivt att byta ut enstaka kontaker jämfört med att byta ut hela
kabelstammar.
Målet med examensarbetet var att komma fram till ett attraktivt konstruktionsförslag på hur
urpetarna kan göras mer attraktiva för kunderna. Direktivet var att utforma en enkel
konstruktionsidé som gör urpetarna attraktiva för marknaden och som är enkel att producera i
stora volymer. Urpetarna ska känneteckna X-ponents profil och image. Projektet har beaktat
villkor och resurser vid vidareutvecklingen av urpetarna m.h.a. produktutvecklingsverktyg. I
utvecklingsarbetet har kunskaper om produktutveckling från högskolan tillämpats.
Projektet började med en analys av konkurrenter och besök hos servicetekniker för att klargöra
brister/förbättringar hos dagens urpetare. Materialet sammanställdes i dokument som låg till
grund för QFD:n och idégenereringen. En spaning på liknande produkter gav inspiration till
idégenereringen, genom att visa vilka egenskaper produkten behöver. Idéerna visualiserades i
form av handritade skisser. QFD:n visade att X-ponents urpetare uppfyllde kraven men visade
sig ha brister på några punkter. Konceptutvärderingen tillämpade 4-stegsmetoden med Pughs-
matris och itererades tills ett vinnande koncept återstod.
En utförligare CAD-modell togs fram på konceptet och genomgick en hållfasthetsstudie för att
upptäcka ev. svagheter. För att verifiera att studien är riktigt genomförd upprättades en manuell
beräkning på belastningsfallet, resultaten stämmer ganska väl.
Som ett sista steg upprättades en kalkyl för att få ett underlag till hur urpetarna kan finansieras.
Till kalkylen användes kostnader hos underleverantörer och kostnader i X-ponents egen
produktion. Kalkylen är konceptuellt utförd och är endast tänkt att kunna användas som ett
underlag till fortsatt utveckling av urpetarna.
Resultatet är en lösning där ett plasthandtag sitter utanpå den befintliga urpetaren. Med denna
lösning behövs ingen bockning då handtaget är grövre och konstruerat i PP-plast som ger en
yta med hög friktion. Handtaget utgörs av två halvor som är förbundna med en remsa, kallat för
gångjärn och är tänkt att formsprutas för att få en låg tillverkningskostnad. Vid montering ska
styrpinnar matchas med respektive hål för att låsa handtaget och plåtskaftet hålls kvar tack vare
att bägge ytorna klämmer skaftet.
Analys, slutsatser och rekommendationer
Serviceteknikerna har gett positiv feedback på den förbättrade urpetaren och ser det som en
tänkbar lösning. Analysen pekar mot att den nya urpetaren uppfyller kraven och att den stärks
mot konkurrenterna på marknaden. Ingen sökning efter patent eller mönsterskydd har
genomförts och det återstår att kartlägga vilka kontaktdon som används i kundernas produkter.
Rekommendationer är att hitta ett befintligt handtag för att få ner slutpriset, kontakta flera
verkstäder och att X-ponent tittar på det material som har producerats under arbetet.
III
Förord
Detta examensarbete har utförts på Mälardalens Högskola vid avdelningen IDT: Akademin för
innovation, design och teknik.
Först och främst vill jag tacka Daniel Jacobsson för att jag har fått jobba med denna lärorika
uppgift. Stort tack till medarbetarna på X-ponent för deras engagemang och positiva
bemötande under arbetets gång, då jag har fått disponera mycket tid i X-ponents lokaler.
Tack till min handledare Ragnar Tengstrand som har ställt upp på frågor och för intressanta
insikter under mötena! Ett tack till Gösta Reinl för att ha ställt upp på handledning,
telefonsamtal och möten.
Jag vill också passa på att tacka min familj för det stöd jag har fått i arbetet. Tack även till
släktingar och vänner för ert stöd!
Eskilstuna, juni 2014
XErik Holm
Signerat av: Erik Holm
OBS! Företaget har bedömt att det förekommer känsliga uppgifter
för deras verksamhet och har därför begärt att känslig information
censureras i denna offentliga version av rapporten. OBS!
IV
Ordlista
I denna rapport förekommer det begrepp och förkortningar, nedan presenteras en ordlista som
ger en förklaring på respektive förkortning.
CAD – Computer Aided Design, datorstödd konstruktion
DFA – Design For Assembly, design för montering
DFM – Design For Manufacturing, design för production
DFmain – Design For Maintenance, design för underhåll
DFx – Samlingsbegrepp för DFA, DFM och DFmain
FMEA – Failure Mode and Effects Analysis. Felmod- och feleffektanalys
MPa – Megapascal
POM – Polyoximetylen, hård termoplast med bra hållfasthetsegenskaper
PP – Polypropen, miljövänlig termoplast
PU-verktyg - Produktutvecklingsverktyg
PVC – Polyvinylklorid
QFD – Quality Function Deployment, kundcentrerad planering
SolidWorks – CAD-program från Dassault Systemes där man kan konstruera modeller och
utföra simuleringar samt ritningar
UV– Ultraviolett strålning
V
Innehållsförteckning SAMMANFATTNING ........................................................................................................................................... II
FÖRORD ............................................................................................................................................................... III
ORDLISTA ............................................................................................................................................................. IV
FIGURFÖRTECKNING ..................................................................................................................................... VII
1. INLEDNING ................................................................................................................................................... 1
SYFTE OCH MÅL ..................................................................................................................................................... 1 PROJEKTDIREKTIV .................................................................................................................................................. 2 PROBLEMFORMULERING ........................................................................................................................................ 2 PROJEKTAVGRÄNSNINGAR ..................................................................................................................................... 3
2. BAKGRUND ................................................................................................................................................... 4
DEMONTERINGSVERKTYG – URPETARE .................................................................................................................. 4 MONTERING AV URPETARE .................................................................................................................................... 4 BAKGRUND – MARKNAD ........................................................................................................................................ 6
3. TEORETISK BAKGRUND OCH LÖSNINGSMETODER ...................................................................... 8
3.1 PLANERING, PROBLEMFÖRSTÅELSE OCH KONCEPTGENERERING ................................................................... 9 3.1.1 Gantt-schema ........................................................................................................................................... 9 3.1.2 Kravspecifikation ..................................................................................................................................... 9 3.1.3 Funktionsanalys ....................................................................................................................................... 9 3.1.4 Konkurrentjämförelse .............................................................................................................................. 9 3.1.5 Marknadsspaning .................................................................................................................................... 9 3.1.6 Konceptgenerering och skiss ................................................................................................................. 10 3.1.7 Kundmöten och Intervjuer ..................................................................................................................... 10 3.1.8 QFD ....................................................................................................................................................... 10
3.2 KONCEPTVAL OCH KONSTRUKTION ................................................................................................................ 10 3.2.1 4-stegsmetoden ...................................................................................................................................... 10 3.2.2 Pugh’s matris ......................................................................................................................................... 10 3.2.3 CAD ....................................................................................................................................................... 10 3.2.4 Hållfasthet ............................................................................................................................................. 11 3.2.5 Formsprutning ....................................................................................................................................... 11
3.3 KONCEPTTEST ................................................................................................................................................ 11 3.3.1 FMEA .................................................................................................................................................... 11 3.3.2 DFM ...................................................................................................................................................... 11 3.3.3 DFA ....................................................................................................................................................... 11 3.3.4 DFmain .................................................................................................................................................. 11
4. TILLÄMPAD LÖSNINGSMETODIK ...................................................................................................... 12
4.1 PLANERING, PROBLEMFÖRSTÅELSE OCH KONCEPTGENERERING ..................................................................... 12 4.1.1 Gantt-schema ......................................................................................................................................... 12 4.1.2 Kravspecifikation ................................................................................................................................... 12 4.1.3 Funktionsanalys ..................................................................................................................................... 13 4.1.4 Konkurrentanalys .................................................................................................................................. 13 4.1.5 Marknadsspaning .................................................................................................................................. 16 4.1.6 Konceptgenerering ................................................................................................................................ 17 4.1.7 Kundmöten och intervjuer ..................................................................................................................... 19 4.1.8 QFD ....................................................................................................................................................... 20
4.2 KONCEPTVAL OCH KONSTRUKTION ................................................................................................................ 21 4.2.1 4-stegsmetoden ...................................................................................................................................... 21 4.2.2 Pugh’s matris ......................................................................................................................................... 22 4.2.3 CAD ....................................................................................................................................................... 22 4.2.4 Hållfasthet ............................................................................................................................................. 22 4.2.5 Studiebesök hos Bonaj AB ..................................................................................................................... 23 4.2.6 Formsprutning ....................................................................................................................................... 24
4.3 KONCEPTTEST ................................................................................................................................................ 24
VI
4.3.1 FMEA .................................................................................................................................................... 24 4.3.2 DFM ...................................................................................................................................................... 24 4.3.3 DFA ....................................................................................................................................................... 24 4.3.4 Färgkodning .......................................................................................................................................... 25
4.4 JUSTERINGAR ................................................................................................................................................. 25
5. RESULTAT .................................................................................................................................................. 26
5.1 PRODUKTEN ................................................................................................................................................... 26 5.2 ILLUSTRATION AV PRODUKTEN ...................................................................................................................... 26 5.3 MILJÖASPEKTER ............................................................................................................................................. 27 5.4 KOSTNADER OCH KALKYLER .......................................................................................................................... 27
6. ANALYS AV EXAMENSARBETET ......................................................................................................... 28
6.1 PROBLEMFORMULERING ................................................................................................................................ 28 6.2 KRAVSPECIFIKATION ...................................................................................................................................... 28 6.3 QFD ............................................................................................................................................................... 29 6.4 EFFEKTER PÅ VERKSAMHETEN ....................................................................................................................... 29 6.5 SAMMANFATTNING ANALYS ........................................................................................................................... 29
7. SLUTSATSER OCH REKOMMENDATIONER ..................................................................................... 31
SLUTSATSER ........................................................................................................................................................ 31 REKOMMENDATIONER ......................................................................................................................................... 31
REFERENSER ....................................................................................................................................................... 32
INTERNET ............................................................................................................................................................. 32 BROSCHYRER ....................................................................................................................................................... 32 REPARATIONSHANDBÖCKER ................................................................................................................................ 32 BÖCKER ............................................................................................................................................................... 32 MUNTLIGA ........................................................................................................................................................... 32
BILAGOR ............................................................................................................................................................... 33
VII
Figurförteckning
Figur 1: Urpetarens funktion vid demontering av ledningssko (Volvo Parts AB, 2013) ............. 4 Figur 2: Komponenterna fixerade i pressverktyget redo för ett slag ........................................... 5 Figur 3: Urpetare klar från pressen ............................................................................................ 5 Figur 4: Urpetarna läggs prydligt i lådor efter pressoperationen .............................................. 6 Figur 5: Lackering av urpetare .................................................................................................... 6
Figur 6: Produktutvecklingens sex steg (Ullman D. G, 2010) ..................................................... 8 Figur 7: Funktionsanalys för urpetare ....................................................................................... 13 Figur 8: Stahlwille kabelex urpetare ......................................................................................... 13 Figur 9: Kamasa Tools urpetare ................................................................................................ 14 Figur 10: Kamasa Tools urpetare nr två ................................................................................... 14
Figur 11: Tyco Electronics urpetare .......................................................................................... 15
Figur 12: Multiverktyg för kontaktdon ....................................................................................... 15 Figur 13: Skruvmejsel från Belzer. ............................................................................................ 17
Figur 14: Koncept 1 med plastmatta .......................................................................................... 17 Figur 15: Koncept 2 med klistrat handtag ................................................................................. 17 Figur 16: Koncept 3 urpetare med svetsad plåt ......................................................................... 18
Figur 17: Koncept 4 med extra bockningar ............................................................................... 18 Figur 18: Koncept 5, kombination av koncept 2 och 4 .............................................................. 18 Figur 19: Koncept 6, urpetare med någon form av gjutet handtag ........................................... 18
Figur 20: Koncept 7, inspiration från skruvmejsel .................................................................... 19 Figur 21: Koncept 8, kombination av koncept 5 och 6 .............................................................. 19
Figur 22: Ett Stahlwille-verktyg ................................................................................................. 20 Figur 23: Nyare Stahlwille-urpetare .......................................................................................... 20 Figur 24: Utvärderingsmatrisen som visar vilka koncept som är lämpliga i de olika stegen i 4-
stegsmetoden .............................................................................................................................. 21
Figur 25: Handtaget med uppställda villkor och resultat.......................................................... 23 Figur 26: Närbild på området där spänningarna är högst ........................................................ 23 Figur 27: Den förbättrade urpetaren med det nya blå handtaget ............................................. 26
Figur 28: Nya handtaget ............................................................................................................ 27
1
1. Inledning
X-ponent Inredning har alltid haft som mål att ständigt hålla sitt produktsortiment uppdaterat
för att matcha kundernas behov. Regelbundet håller de kontakt med kunderna för att hitta
optimala lösningar och omsätter kundens önskemål till skräddarsydda produkter som ska hålla i
decennier.
X-ponent tillverkar förutom produkter inom förvaring och upphängning även urpetare för
elektriska kontaktdon i fraktfordon. Dagens urpetare togs fram år 1994 och har sett i princip
likadana ut sedan dess. Med åren har fokus riktats mot att utveckla upphängningssystemen och
utveckling av urpetarna har därmed haft låg prioritet. X-ponent har märkt av en negativ trend i
försäljningen av urpetare och skulle behöva utveckla sina urpetare för att bättre passa deras
kunder. Det var då idén väcktes om att utforma utvecklingen av urpetarna som ett
examensarbete. Företaget ser ett stort behov av att göra kundundersökningar för att få fram ett
underlag till hur urpetarna ska utvecklas. X-ponent bedömer att det finns ett behov av urpetare
med god kvalitet och som kan levereras inom avtalad tid. Denna rapport kommer att avhandla
utvecklingsarbetet med urpetarna.
Se Bilaga 10 för mer bakgrundsinformation om X-ponent Inredning AB.
Syfte och mål
Syftet med förstudien är att visa om det finns möjlighet för X-ponent att växa inom
segmentet urpetare.
Marknaden behöver analyseras för att förstå hur den ser ut och vilka volymer det rör sig
om.
En konkurrentjämförelse ska utföras inom högvolymsortimentet för att klarlägga
styrkor och svagheter mellan X-ponent och konkurrerande tillverkare, som sedan
analyseras för att kunna utveckla urpetarna i X-ponents sortiment.
Målet är att ta fram konstruktionsförslag på urpetare som gör sortimentet attraktivt och
konkurrenskraftigt.
Förstudien ska även ge en bild av nuläget för att bättre förstå marknaden och
utvecklingspotentialen för urpetare.
Projektet genomförs för att förstå marknadens krav och behov för urpetare.
Ekonomiska aspekter beaktas med avseende på materialkostnader, verktygskostnader
och produktionskostnader.
Uppdraget genomförs som ett examensarbete omfattande 15 högskolepoäng och 10
veckors heltidsarbete, 40 timmar per vecka.
Sista fasen är att dokumentera arbetet i en skriftlig rapport och presentera projektet vid
ett seminarium.
2
Projektdirektiv
Projektdirektivet är att komma fram till en konkurrenskraftig konstruktionsidé på hur urpetarna
kan bli mer attraktiva för marknaden. Konstruktionen ska vara enkel att producera och
känneteckna X-ponents profil.
X-ponent erbjuder idag ett 40-tal olika demonteringsverktyg för olika typer av stift och hylsor i
el-kontakter. Detta medför att konstruktionsidén behöver anpassas till hela serien med
demonteringsverktyg och kommer därför att vara en styrande faktor i utvecklingsarbetet.
För att komma fram till ett beslutsunderlag behöver CAD modeller, ritningar och en
budgetkalkyl tas fram för att visa vad en utvecklad urpetare kan kosta att producera. Dessutom
fordras en grundlig undersökning ute hos kunder för att förvissa sig om att det finns underlag
till vidareutveckling av urpetarna.
Problemformulering
Arbetet kommer främst handla om att ta fram konstruktionsförslag som kan göra företagets
urpetare mer attraktiva för servicetekniker. Först bör man utföra en undersökning för att ta reda
på vad som är problemet. Detta görs ute hos tekniker för att ta reda på vad som fungerar bra
med urpetarna och det som kan förbättras på dem. Sedan analyseras data från undersökningen
och studerar den befintliga produktionen för att kunna generera en lösning som kan komma till
nytta för företaget.
Se bilaga 2 för kravspecifikation.
Frågeställningar inför projektet:
Hur kan man göra urpetarna effektivare vid lossning av kontakter?
Hur kan urpetarna bli mer greppvänliga?
Hur ska märkningen av verktygen utformas för bästa tydlighet?
Vilka tillverkningsmetoder är lämpliga?
Vilka material är lämpliga?
Hur kan miljöpåverkan minimeras?
Hur ska framtagningskostnaden minimeras?
3
Projektavgränsningar
Arbetet fokuseras mot att studera servicetekniker på den svenska marknaden.
X-ponents urpetare och dess produktion kommer att analyseras för att få en bild av
nuläget.
Framtagning av koncept sker främst genom skisser och CAD-modeller. Ingen prototyp
på förbättrad urpetare kommer att tas fram.
Hög prioritet kommer att ligga på att göra besök hos servicetekniker för att genomföra
intervjuer där krav och önskemål ska tas med i utvecklingsarbetet.
Utformingen av kontaktdonen är beroende av standarder och kommer därför inte att
ingå i detta uppdrag.
Projektarbetet utformas som en 15 hp-kurs.
4
2. Bakgrund
Här förklaras projektets bakgrund och det företag som är grunden för projektet, vilka produkter
som tillverkas, produktionen och verktygen.
Demonteringsverktyg – urpetare
Urpetare används för att frigöra stift och hylsor ifrån kontaktstycken. Kontaktstycken återfinns
i fordon och ingår i fordonets elsystem som förbinder givare och sensorer med en fordonsdator.
Urpetare finns i ett 40-tal olika varianter.
Urpetarens uppgift är att frigöra ledningsskons låstung-a/-or så att man kan dra ut kabeln från
isolatorn. Det förekommer ledningsskor i många varianter: Platta, fyrkantiga och runda.
Ledningsskorna kan ha allt från en till fyra låstungor beroende på typ.
Ibland uppstår problem i fordonets elsystem och då tas fordonet in i verkstaden för felsökning.
Anledningen till att man använder urpetare istället för att kapa kablage kan vara flera. Främst är
det en kostnadsfråga, många gånger räcker det med att byta ut defekta ledningsskor
(stift/hylsor) än att byta ut hela kablage. Detta medför att det blir lägre reparationskostnader för
fordonsägarna och verkstäderna kan utföra fler jobb på en arbetsvecka.
Figur 1: Urpetarens funktion vid demontering av ledningssko (Volvo Parts AB, 2013)
Montering av urpetare
Urpetaren utgörs av: handtag, mejsel och nitar.
Mejselkomponenterna framställs hos underleverantör som fraktas till X-ponents verkstad för
montering. Handtagen framställs från plåtmaterial som klipps ut i rätt bredd, stoppas in i ett
verktyg för att stansa ut hål och rätt form. Upp till 5000 handtag tillverkas åt gången.
5
Handtagen läggs på lager i väntan på tillverkningsorder av urpetare. När order inkommer går
man vidare till 1.
Produktionen av urpetare hos X-ponent går till så här:
1. Handtaget bockas i en excenterpress så att en kant bildas en bit in på blecket.
2. Företagsinformation och verktygsnummer präglas in på handtaget med ett annat
pressverktyg.
3. Handtaget och mejsel paras ihop så att hålen är koncentriska och ligger an mot
handtaget.
4. Nitar sätts in i hålen och urpetaren fixeras i en press för att hamra till nitarna så att
komponenterna sitter fast.
a) Om nitningen inte blir bra slipas nitarna så att de går att ta bort och börjar sedan om
vid 4.
b) Om nitningen är godkänd går man vidare till 5.
Figur 2: Komponenterna fixerade i pressverktyget redo för ett slag
Figur 3: Urpetare klar från pressen
6
Figur 4: Urpetarna läggs prydligt i lådor efter pressoperationen
5. De färdiga urpetarna spraylackeras (om kunden önskar lackering dvs.)
Figur 5: Lackering av urpetare
6. Urpetarna packas i emballage och skickas till kund
Bakgrund – marknad
Företaget har bedömt att det förekommer känslig information för deras
verksamhet i detta avsnitt. Texten har därför omformulerats i denna
rapportversion av den anledningen!
Kund 1 tillverkar fordon. Anlitar ett externt företag för specialverktyg, de köper in till ett
centrallager och distribueras till verkstäder mot order.
Kund 2 tillverkar fordon. De har inköpsavdelningar som införskaffar urpetare och erbjuder
sedan verkstäderna att köpa in kompletta satser där det ingår ex. 12 eller 20 urpetare eller så
kan de köpa urpetare styckvis. Om bara några enstaka urpetare går sönder köper verkstäderna
in de styckvis. Om hela satser är defekta eller om det har kommit nya kontaktdon brukar det bli
aktuellt att köpa in helt nya satser, det beror naturligtvis på hur många nya kontaktdon det rör
sig om.
Kund 3 tillverkar fraktfordon. De köper in centralt och erbjuder sina servicetekniker ute i fält
att köpa in urpetare. Ett fåtal order mottas från Kund 3.
7
Kund 4 erbjuder fordonstillbehör. De har tre varianter av urpetare och det är inte kartlagt hur
företaget köper in urpetare. Urpetarna ingår i satser tillsammans med andra verktyg.
Kund 5 tillverkar fraktfordon. Kund 5 har en inköpsavdelning som införskaffar urpetare och
kan sedan lägga beställningar på satser eller enskilda urpetare. Kund 5 var under sent 90-tal
och tidigt 2000-tal en stor kund av urpetare.
I dagsläget finns bra efterfrågan på urpetare från kund 1, 2, 3 och 4. I framtiden vill X-ponent
skräddarsy kundlösningar till kund 1 och 2 för att stärka sin position på marknaden. X-ponent
avser även att på sikt se över kund 5:s behov och önskemål för att få fler beställningar.
8
3. Teoretisk bakgrund och
lösningsmetoder
Till detta utvecklingsprojekt har kunskaper från kurser, föreläsningar och litteratur tillämpats.
Den metoden som ansågs tillämpbar var David G. Ullmans process, se figur 6. Med hänsyn till
nya fakta och uppgifter till arbetet bestämdes att processen kommer att genomföras iterativt
under några moment. Iterationen gör att jag kan täcka in fler aspekter och fakta så ett optimalt
koncept tas fram. Annars finns risken att jag tar fram ett koncept som kanske inte blir det
optimala i slutändan, pga. att alla möjligheter inte har beaktats i processen.
Figur 6: Produktutvecklingens sex steg (Ullman D. G, 2010)
Product Discovery består av att ta reda på produktens behov och marknad i projektet för att
klargöra hur marknaden ser ut. I detta moment kommer marknadsspaning och kundmöten att
tillämpas.
Project Planning går ut på att upprätta en planering för projektet. Här kommer PU-verktygen
gantt-schema och kravspecifikation att brukas.
Product Definition består av konkurrentjämförelse, funktionsanalys och QFD för att bättre
förstå vilka egenskaper produkten behöver ha för att kunna fungera tillfredsställande.
Conceptual Design innefattar konceptgenerering/skiss, 4-stegsmetoden med Pugh’s matris och
CAD. Tyngdpunkten ligger på att få fram konceptuella idéer i det här läget och att välja ut ett
lämpligt koncept som ska förverkligas.
Product Development är ett konstruktionsmoment med förfining av valt koncept i CAD och
tillämpning av DFx-verktygen. Detta tycker jag bidrar med att göra konceptet
tillverkningsvänligt och förenkla komponenterna som konceptet utgörs av. Efter tillämpningen
av DFx och CAD ska konceptet genomgå en hållfasthetsanalys för att utvärdera detaljen.
9
Product Support blir ett sista steg med FMEA-verktyget där ev. fel och risker analyseras för
att sedan implementera förbättringar på konceptet så att feluppkomst minimeras. Sist
dokumenteras konceptet i form av slutgiltiga modeller och ritningar.
Nedan ges närmare beskrivning av PU-verktygen.
3.1 Planering, problemförståelse och konceptgenerering
3.1.1 Gantt-schema
För att få struktur på ett projekt är det fördelaktigt att upprätta en planering. För detta ändamål
används PU-verktyget Gantt-schema, för att det tydligt visar vilka aktiviteter och milstolpar
som måste utföras under projektets gång. Gantt-schemat är ofta uppbyggt på veckonivå med
två kolumner per vecka. De planerade aktiviteterna fylls i med grön färg och för varje aktivitet
som utförs vid respektive tidpunkt markeras de i utfall med gul färg. Deadlines indikerar
tidpunkter då specifika uppgifter bör vara avklarade för att kunna gå vidare, de markeras med
röd färg.
3.1.2 Kravspecifikation
En kravspecifikation behöver upprättas för att samla alla krav och önskemål som kunden ställer
på en produkt eller tjänst. Detta blir ett dokument som följs upp under projektets gång för att
säkerställa att produkten blir bra. Genom att upprätta en kravspecifikation skaffar man sig en
grundläggande problemförståelse och man sätter sig in i kundens situation på ett tydligare sätt
3.1.3 Funktionsanalys
För att förstå vilken uppgift som produkten ska lösa är funktionsanalys ett lämpligt verktyg.
Här försöker man komma på vilka delfunktioner och stödfunktioner som gör det möjligt att
uppfylla huvudfunktionen. Funktionsanalysen kan se olika ut men den innehåller oftast tre
nivåer: Huvudfunktion, delfunktioner och stödfunktioner; där huvudfunktionen är högsta nivån.
Funktioner beskrivs med substantiv och verb. Allra tydligast blir det om man använder en
trädstruktur med huvudfunktionen i kronan och delfunktioner samt stödfunktioner ner mot
stammen.
3.1.4 Konkurrentjämförelse
Ett bra sätt att lära sig på är att titta på hur konkurrerande produkters lösningar ser ut. På det
sättet får man inspiration till problemlösningen. Det är en fördel att vara öppen i
tankeverksamheten, därför att är man öppen kan det dyka upp idéer på lösningar på problemet
och ju fler idéer desto bättre blir konceptgenereringsfasen. Så fort en lösning dyker upp
skisseras den ner på papper för att man enkelt ska kunna memorera den i fortsättningen av
konceptgenereringsfasen.
3.1.5 Marknadsspaning
För att underlätta idégenereringen kan man studera liknande verktyg och studera vilka
lösningar på delproblem som de har gjort. Kanske finns det någon del som går att forma och
applicera i projektet. På så sätt kan ev. extra studier minimeras och kanske t.o.m. undvikas om
man hänvisar till liknande produkter.
10
3.1.6 Konceptgenerering och skiss
Konceptgenereringen går ut på att få fram förslag på förbättringar i form av enkla 2D-skisser
för att snabbt kunna beskriva idéerna på en abstrakt nivå. En mer utförlig framställning sker i
CAD. Man bör vara öppen för alla tänkbara lösningar för att vara säker på att man utforskar
alla möjligheter.
3.1.7 Kundmöten och Intervjuer
Möten med servicetekniker ger information från användare som har erfarenhet. Information till
kravspecifikation och förbättringsförslag är värdefull information från användare. Intervjuer
dokumenteras med stödord och i viss mån i löpande text. Viktigt vid intervjuer är att inte styra
svaren för mycket, utan man ska vara öppen och låta personen få förmedla svaret själv utan
påtryckning. Det är ganska viktigt att ha kunden på sin sida hela vägen.
3.1.8 QFD
QFD eller Quality Function Deployment även känd som kundcentrerad planering användas
tillsammans med kravspecifikation och funktionsanalys för att mäta upp vilka produktkrav och
produktegenskaper som man behöver fokusera på. Här jämför man konkurrerande produkter
för att se hur pass väl de klarar krav och egenskaper specificerade av kunden. På så sätt skaffar
du dig en bild av konkurrenterna och vad du kan göra annorlunda för att bli likvärdig eller
bättre än dem.
Helst ska man följa upp QFD:n och ta upp den nya produkten i formuläret för att säkerställa att
den har förbättrats gentemot konkurrenterna.
3.2 Konceptval och konstruktion
3.2.1 4-stegsmetoden
För att välja ut lämpliga koncept är 4-stegsmetoden en effektiv gallringprocess. En fördel är om
man är en grupp om 2 personer eller fler för att få en så rättvis selektion som möjligt. Man
utvärderar om koncepten innehåller tidsenlig teknik och om de kan tillverkas med nuvarande
produktionsmetoder.
3.2.2 Pugh’s matris
De kvarvarande koncepten från 4-stegsmetoden utvärderas i en utvärderingsmatris där
koncepten ställs mot kravspecifikationen för att mäta vilka koncept som uppfyller den bäst. Blir
det väldigt små skillnader mellan koncepten kan man tillämpa en större skala på
poängsättningen för att tydligare särskilja koncepten. Slutligen bör man ställa sig frågan om rätt
koncept har vunnit, gå på sin magkänsla (Rolf Lövgren, 2011).
3.2.3 CAD
Realisering av koncept sker i CAD, det ger en realistisk 3D-modell av konceptet som kan
användas till simuleringar för att utvärdera hållbarheten. Detta är främsta metoden för att
visualisera sina idéer efter skisser.
11
3.2.4 Hållfasthet
Koncepten ska genomgå en hållfasthetsberäkning för att verifiera lösningens utformning. Först
görs manuell beräkning m.h.a kunskap från kurser och ingenjörsvetenskap (Dahlberg T.,
Teknisk Hållfasthetslära, Studentlitteratur AB, Lund). För att säkerställa att man har räknat
korrekt kan man använda SolidWorks-verktyget Simulation®, där man simulerar belastningar
på sina CAD-modeller. Genom hållfasthetsberäkning får man underlag till konceptets
utformning och vart eventuellt haveri uppstår.
Sambandet:
: där σ är normalspänning, N är normalkraft och A är tvärsnittsarean
(Dahlberg T., I: Teknisk Hållfasthetslära, 2010, s. 16, formel (3)) anses vara mest användbar.
Jag väljer att använda det sambandet eftersom att det har lagt grunden för min
ingenjörsvetenskap på högskolan.
3.2.5 Formsprutning
Den i särklass vanligaste metoden vid framställning av plastkomponenter. Formsprutning
fungerar genom att en skruv matar fram upphettad plastmassa till ett formverktyg. Formens två
halvor hålls ihop m.h.a. hydrauliska kolvar som låser halvorna, låskraften varierar från 30 till
1000 ton beroende på storlek av maskin. En pump matar in plast i verktyget och
verktygshalvorna hålls låsta tills rätt tryck har uppnåtts, vanligtvis 50-150 MPa el. 500 till
15000 bar. (Wikipedia, 2014)
3.3 Koncepttest
3.3.1 FMEA
Felsätt och feleffektanalys används för att analysera vart fel kan uppstå och vilka konsekvenser
det får. Analysen kan visa hur fel uppstår och vad man som konstruktör behöver studera
närmare för att bygga in säkerhet i produkten för att minimera felens uppkomst. Punkter som
har höga RPN-värden ska man ägna störst fokus på.
3.3.2 DFM
När projektet går mot realisering av valt/valda koncept kan det vara värt att analysera hur pass
enkel den är att tillverka i nuvarande produktion. Här tar man med alla aspekter avseende
material, tillverkningsmetoder, kostnader etc.
3.3.3 DFA
Verktyg för att analysera hur pass enkel en produkt är att montera och en fortsättning efter
DFM. Det ideala är att använda så få delar som möjligt för att få kort monteringstid. I DFA
används ett jämförelseindex för att få veta om det är bättre eller sämre än befintlig produkt
avseende montering.
3.3.4 DFmain
En enkel uppbyggd produkt är oftast enkel att underhålla och ger kunden lägre
underhållskostnader. Det kan vara värt att analysera hur produkten är utformad.
Frågeställningar som kan vara bra att tänka på: Utgörs konstruktionen av så få delar som
12
möjligt? Kan antalet infästningar mellan komponenter minskas? Är servicepunkter
lättåtkomliga
4. Tillämpad lösningsmetodik
I detta avsnitt redovisas hur de teoretiska lösningsmetoderna tillämpades och vad resultatet
blev från de olika aktiviteterna.
4.1 Planering, problemförståelse och konceptgenerering
4.1.1 Gantt-schema
Ett gantt-schema upprättades för att överblicka de olika aktiviteterna. Schemats syfte var att
kunna följa upp arbetet och kunna bocka av aktiviteterna. Några deadlines noterades i schemat,
en för planeringsrapport och en för den slutgiltiga rapporten till företaget. Ytterligare deadlines
var svåra att fastställa då många aktiviteter består i att göra efterforskningar och att göra besök
ute hos kunder, när det passar. Se bilaga 1 för det kompletta gantt-schemat.
4.1.2 Kravspecifikation
Kunders krav och önskemål sammanfördes i en kravspecifikation. De kraven som hade högst
rankning var verktygsmärkning och ge bra grepp i handen. Det har även framkommit att de
befintliga urpetarna borde ge bättre synintryck. Kravspecifikationen är utformad som en
punktlista där serviceteknikernas krav och önskemål från intervjuer tagits med.
Kravspecifikation för urpetare:
Verktyget ska underlätta snabb lossning av stift/hylsor utan att behöva klippa av
kablage
Verktyget ska bidra till bra grepp i handen
Verktyget ska inte orsaka kortslutning om det tappas mot chassiet
Verktyget ska inte väga mer än 90g (inget högt krav 2:a)
Verktyget ska vara tydligt märkt för att snabbt hitta rätt (högt krav!, 5)
Ekonomikravet ingår endast i företagets rapport!
Materialet ska vara starkast möjligt
13
4.1.3 Funktionsanalys
En funktionsanalys upprättades för att få en uppfattning om vilka delfunktioner som krävs för
att demonteringsverktyget ska kunna fungera. Det framkom även att några stödfunktioner
behöver framhävas. Huvudfunktion är: Lyfta låstunga. Delfunktioner till huvudfunktionen:
Överföra kraft och Mejsel anpassat till demonteringsspår. Se figur 7 för den fullständiga
funktionsanalysen.
Figur 7: Funktionsanalys för urpetare
4.1.4 Konkurrentanalys
Konkurrentanalysen syftade till att finna liknande konkurrenter till X-ponent. Det visade sig att
det var fyra konkurrenter på marknaden: Stahlwille, Tyco Electronics, Kamasa Tools, AmPro.
Den konkurrent som har störst andel på marknaden var Stahlwille. Kamasa Tools och AmPro
upplevs som avsedda för hobbyanvändare eller småverkstäder. Tyco Electronics har bara ett
verktyg avsett för deras egna stift och hylsor.
Nedan redovisas styrkor och svagheter hos konkurrenterna:
Stahlwille Kabelex® -urpetare:
Figur 8: Stahlwille kabelex urpetare
(Hanico GmbH, 2014)
Stora plastade handtag ger bra grepp för handen
Minimal risk för kortslutning om man tappar verktyget mot chassiet
14
Skydd mot att bladet skadas när det inte används
Relativt dyra
Komplicerad design
För ”avancerade” till uppgiften
Kamasa Tools
Figur 9: Kamasa Tools urpetare
(SS Marin & Bilbehör, 2014)
Figur 10: Kamasa Tools urpetare nr två
(SS Marin & Bilbehör ,2014)
Klarar flera olika kontakter med samma verktyg
Smidig kompakt design
Upptar minimalt med utrymme på verktygstavlan när det inte används
Dålig ergonomi för användaren speciellt om kontakten sitter hårt, då finns det
risk att verktyget slinter och skadar användaren
Handtagen upplevs för små
Ingen greppvänlig plast på handtaget
15
Tyco Electronics AMP®
Figur 11: Tyco Electronics urpetare
(Farnell element14, 2014)
Stora plastade handtag ger bra grepp
Plast på handtaget minimerar risken för kortslutning om verktyget tappas mot
chassiet
Bygel för att skydda bladet när det inte används
Komplicerad design på handtaget och bygeln
För avancerade till uppgiften
Inget hål för att hänga upp verktygen
AmPro
Figur 12: Multiverktyg för kontaktdon
(Swedol, 2014)
Multiverktyg, klarar flera stift med samma verktyg
Smidig kompakt design
Tar inte upp mycket plats på verktygstavlan
Ingen bra ergonomi för användaren, speciellt om det går tungt så kan verktyget
slinta och skada användaren
Handtaget upplevs för litet
Går en bit av verktyget sönder måste ett nytt verktyg införskaffas, kan ge dålig
ekonomi i längden
16
Analys av konkurrenterna
Stahlwille satsar på exklusiva verktyg. Designen med plastade handtag är riktigt bra –
ger bra grepp och plasten kommer till sin rätt om användaren skulle tappa verktyget mot
chassiet, risken är minimal för elektrisk kortslutning. Skyddet för själva bladet är
ganska praktiskt om urpetaren skulle tappas mot något hårt, ex. ett golv så går inte
urpetaren sönder. Det är upp till användaren att inte tappa verktyget och det upplevs
som att skyddet kan vara en onödig detalj. Detta är definitivt konkurrent nummer ett på
högvolymsortimentet som vi borde lära oss en del av.
Kamasa Tools har enbart multiverktyg i sortimentet. Deras design är inte helt bra för
användaren då spetsarna kan skada användaren. Handtagen är inte greppvänliga då de
är ganska små. Då de har två multiverktyg i sitt sortiment är intrycket att det här inte är
en konkurrent inom högvolymsortimentet. Värt att titta på ur designperspektiv.
Tyco Electronics urpetare påminner starkt om Stahlwilles. Komplicerad design och
verkar ha några få olika verktyg, vilket upplevs som att den här tillverkaren inte ingår i
högvolymsortimentet. Plastade handtag är en bra konfiguration, det ger bra grepp för
handen. Förutom den blå och orangea färgsättningen är de närapå kopior av Stahlwilles
verktyg.
AmPro har liksom Kamasa satsat på multiverktyg med sex stycken blad. De är inte
speciellt greppvänliga och användaren kan skada sig om verktyget slinter.
Handtagsdelen känns för liten för att ge fullgott grepp för användaren. AmPros verktyg
tycks inte vara tänkta för professionell användning utan mer till för hobbyanvändare,
privatpersoner och småverkstäder.
Sammanfattning konkurrentanalys
Stahlwille satsar på specialdesignade urpetare. Det som kännetecknar Stahlwilles urpetare är:
den svarta färgen på handtaget och det gröna bladskyddet. Kamasa Tools och AmPro
kännetecknas av: kompakt design och man klarar flera stifttyper med samma verktyg. Tyco
kännetecknas av den blå färgen på handtaget och det orangea bladskyddet.
4.1.5 Marknadsspaning
Liknande produkter med samma form som urpetare var skruvmejslar. En typ av skruvmejsel
med liknande dimensioner hittades och dess utformning studerades för att hitta greppvänliga
former man kan använda till utvecklingsarbetet. Den som hade rätt grunddimensioner var en
skruvmejsel från Belzer®
. Några av konkurrenterna har liknande former som en skruvmejsel
och därför bör X-ponents urpetare få någon liknande lösning för att vara säker på att de
kommer att passa kunderna.
17
Figur 13: Skruvmejsel från Belzer.
4.1.6 Konceptgenerering
Koncept ett är en typ av lösning där man klistrar på en typ av greppvänlig plastmatta på
ovansidan av urpetaren. Detta skulle bidra till bättre grepp, vara en kostnadsmässigt bra lösning
och en enkel förbättring på produkten. Se figur 14.
Figur 14: Koncept 1 med plastmatta
Koncept två innebär att man klistrar dit ett plasthandtag för ett bättre grepp och mer friktion.
Detta skulle innebära att man köper in färdiga handtag och monterar dessa som sista steg i
tillverkningsprocessen. Se figur 15.
Figur 15: Koncept 2 med klistrat handtag
Koncept tre är en lösning med en bockad plåt som svetsas fast på handtaget. Fingrarna ska
använda plåtbiten till att ta spjärn mot. Se figur 16.
18
Figur 16: Koncept 3 urpetare med svetsad plåt
Koncept fyra innebär helt enkelt att man gör ett par extra bockningar på handtaget så att det
bildar urgröpningar för fingrarna, vilket skulle förbättra greppet. Se figur 17.
Figur 17: Koncept 4 med extra bockningar
Koncept fem är en kombination av koncept fyra och två. Ett par extra bockningar på handtaget
och en typ av plasthandtag som limmas fast på urpetarens metall. Se figur 18.
Figur 18: Koncept 5, kombination av koncept 2 och 4
Koncept sex använder befintlig urpetare och ett gjutet plast el. gummihandtag som ska träs
över handtaget. Det hålls kvar m.h.a. friktion mellan metallen och gummit genom
greppassning. Handtaget är lite tjockare baktill för att ge de mindre fingrarna mer stöd. Se figur
19.
Figur 19: Koncept 6, urpetare med någon form av gjutet handtag
19
Koncept sju tillämpar utformning från skruvmejsel i någotsånär samma storlek. Handtaget har
två spår runt hela handtaget och ska ge fingrarna stöd. Handtaget är ganska stort för att
arbetaren inte ska behöva använda så stor kraft till att klämma på handtaget. Se figur 20.
Figur 20: Koncept 7, inspiration från skruvmejsel
Koncept åtta är kombination av koncept fem och sex. Plåthandtaget bockas ett par gånger
extra och sedan träs ett flexibelt plasthandtag över metallen. Handtaget ska hållas kvar med
friktion mellan ytorna som uppstår av greppassning, dvs. handtagets öppning ska ha något
mindre dimensioner än plåtens tjocklek. Se figur 21.
Figur 21: Koncept 8, kombination av koncept 5 och 6
4.1.7 Kundmöten och intervjuer
OBS! Företaget har bedömt att det förekommer känsliga uppgifter för deras verksamhet
i detta avsnitt och har begärt att texten ska omformuleras i denna rapportversion.
Fokusering riktades mot att söka information hos serviceverkstäder. På en verkstad kom det
fram att urpetarna fungerar men att de är för dyra i förhållande till den uppgift de ska utföra
(Urban Jörnek, Volvo Truck Center). De får gärna vara enklare utformade och livslängden ska
vara minst ett år. Vid ett annat ställe sade de att X-ponents urpetare borde få ett mer attraktivt
utseende. De tyckte dessutom om idén med att färgkoda urpetarna i färger som matchar de stift
el. hylsor de är ämnade för (Krister Nilsson, Volvo Technology). I figur 22 och 23 visas
exempel på urpetare som en tekniker använder idag:
20
Figur 22: Ett Stahlwille-verktyg
Figur 23: Nyare Stahlwille-urpetare
4.1.8 QFD
Som första steg fylldes sambanden mellan marknadskrav och produktegenskaper i för att visa
vilka egenskaper man behöver ägna extra fokus åt för att få den nya produkten bättre än den
gamla. Här användes informationen från kundbesöken där synpunkter och önskemål togs
tillvara för att få en korrekt bild av nuläget.
Marknadskraven formulerades m.h.a. kravspecifikationen där de olika kraven utvecklades till
mer tekniska krav. De tekniska kraven användes till konstruktionsarbetet för att bygga in
egenskaper som uppfyllde kraven.
I tredje steget fylldes sambanden mellan produktegenskaper och marknadskrav i för att veta
vilka krav och egenskaper som behövde ägnas extra uppmärksamhet.
OBS! Det ekonomiska kravet ingår endast i företagets rapportversion.
Längst ner i QFD:n fylldes målvärden i, detta förstärker ytterligare kundens krav och behov.
Här kan man även se sambandsvikten. Egenskapsvikten är produkten mellan kravvikt och
sambandsvärde.
En jämförelse med avseende på teknik gjordes för att analysera hur konkurrenterna uppfyller
produktegenskaperna. Utifrån hur konkurrenterna uppfyller egenskaperna kan man finna
liknande lösningar på sin egen produkt och förhoppningsvis bli bättre eller jämställd med
konkurrenterna.
I högra delen av bladet upprättades en jämförelse för att analysera hur konkurrenter och
befintlig produkt uppfyller kravspecifikationen.
Resultatet av QFD:n pekar på att X-ponent står sig bra mot konkurrenterna på några punkter
men är svagare på andra viktiga punkter. Kravet med ”Inte orsaka kortslutning mot chassiet”
visar sig vara den punkt där de är som svagast. ”Bidra till bra grepp” borde förbättras så att ett
21
litet övertag jämfört med konkurrenterna erhålls. Kunderna påpekar att egenskapen synintryck
borde ökas för att produkten ska bli bättre. Se bilaga 2 för QFD.
4.2 Konceptval och konstruktion
4.2.1 4-stegsmetoden
När 4-stegsmetoden genomfördes hölls en dialog mellan student, kunder och handledare på
företaget för att få indikationer på vilka koncept som är realistiska. I det första steget gallrades
koncepten ett, två och sju bort, pga. att de inte accepteras av tänkt målgrupp. Koncept 3 som
har en svetsad plåt på ovansidan var inte realistisk då kunderna menade att urpetaren blir för
stor vid arbete i trånga utrymmen, därför gallrades koncept 3 bort.
I andra steget utvärderades konceptidéerna med avseende på tillgänglig och tillämpbar
teknologi och där uppfyllde alla koncept de kriterierna.
I tredje steget användes kravspecifikationen som underlag. Koncept ett och två uppfyller inte
kravet på livslängd om minst ett år och accepterades inte av kunderna, pga. att man limmar
grepp och handtag. Koncept sju accepteras inte av målgruppen då den blir komplex att
framställa och kommer att kosta för mycket för att kunden ska vilja köpa.
Se figur 24 för utvärderingsmatrisen.
Koncept
1
Koncept
2
Koncept
3
Koncept
4
Koncept
5
Koncept
6 Koncept
7 Koncept
8 Steg I:
Koncept
lämpligt
Steg II:
Koncept
uppfyller
kravspec
Steg III:
Koncept
utnyttjar
tillgänglig
teknik
Figur 24: Utvärderingsmatrisen som visar vilka koncept som är lämpliga i de olika stegen i 4-stegsmetoden
Nedan syns hur de olika koncepten är numrerade för att förstå utvärderingen lättare.
Koncept 1 Koncept 2 Koncept 3 Koncept 4
Koncept 5 Koncept 6 Koncept 7 Koncept 8
22
4.2.2 Pugh’s matris
De koncept som klarat gallringen från 4-stegsmetoden gick vidare till beslutsmatrisen. I det
första steget jämfördes koncepten med kravspecifikationen och ställdes mot varandra för att se
vilka som uppfyllde kraven bäst. Koncepten fem, sex och åtta fick högst poäng i första
omgången.
En ny omgång behövde anordnas för att skilja koncepten åt, här användes de mer ingående
tekniska kraven från QFD:n. Här hade koncept sex ett övertag.
Finalomgången genomfördes med detaljerade krav och utökad poängskala för att få fram en
vinnare bland de tre bästa koncepten. Resultatet blev att koncept sex fick flest poäng och
därmed klarade de tekniska kraven bäst.
4.2.3 CAD
Realisering av det vinnande konceptet skedde i SolidWorks. eftersom det är den primära CAD-
programvaran högskolan erbjuder. Detta var ett lärorikt tillfälle att använda kunskaper från
föreläsningar och kurser. Företaget använder samma programvara och författaren fick
handledning och tips av de anställda när problem uppstod. Detta ledde till att erfarenheter
kunde utbytas.
4.2.4 Hållfasthet
En manuell beräkning av tryckhållfasthet utfördes för att ta reda på hur konceptet klarar
belastningar. Det typiska belastningsfallet är att handtaget utsätts för tryckpåkänningar och för
att få en realistisk belastning tog jag kontakt med servicetekniker. Servicetekniker sade att c:a
20 N är realistiskt om stiften har ärgat fast inuti kontakstycket, värsta scenario m.a.o. Kraften
motsvarar ungefär 2 kg.
Plasthandtaget genomgick en simulering av belastningar i Simulation som är ett inbyggt
program i SolidWorks.
Den manuella beräkningen visade att spänningen blir c:a 0,34 MPa inuti kurvan där plåtskaftet
trycker mot plasten och brottgränsen, σb är 27,6 MPa. Frågeställningen ändrades till: Hur
mycket belastning tål handtaget utan att brott uppstår? En ny uppställning genomfördes och det
visade sig att med samma kontaktarea och brottgräns så utsätts handtaget för c:a 1626 N. Med
hänsyn till en säkerhetsfaktor mot brott, nb på 3 innebär det att detaljen tål c:a 542 N. Då 20 N
är lägre än 542 N är detta ok!
I Simulation lades en fixtur i handtagets bakre del (gröna symboler) för att simulera att en
handflata håller emot. En kraft på 20 N applicerades i handtagets spår baktill och kraften anses
vara utbredd (lila pilar) över hela ytan. Ett medelgrovt ”Mesh” användes för att snabba på
23
simuleringen. Se figur 27 och 28 för uppställningen i SolidWorks.
Figur 25: Handtaget med uppställda villkor och resultat
Figur 26: Närbild på området där spänningarna är högst
Resultatet blev att simuleringen överensstämmer ganska bra med beräkningen som gjordes för
hand. Det finns ett par områden där det ser ut att vara förhöjda spänningar, exempel på en
sådan punkt i figur 28. Detta kan möjligtvis vara falska spänningar där programmet kan ha tagit
hänsyn till ytdefekter. I resten av spåret är skillnaden mellan manuell beräkning och
programvara mindre och där överensstämmer bägge teorierna hyfsat bra. Handtaget klarar
hållfasthetsberäkningen med godkänt. Se bilaga 5 för analys av simuleringen.
4.2.5 Studiebesök hos Bonaj AB
När CAD-arbetet var klart så uprättades en kontakt med Åsa Rydén på Bonaj AB. Hon bokade
in mig på en träff med henne och verktygschef Stefan Lindholm för en diskussion. De fick se
ritningar på handtaget och information om examensarbetet. Stefan och Åsa menar att allt går att
göra, frågan är bara hur komplicerat man vill göra det (Stefan Lindholm, 24/3 2014). De
uppmanar mig att ta reda på vad kunderna tycker om min design för att med säkerhet veta att
det finns en kundgrupp till produkten.
24
4.2.6 Formsprutning
Vid dialog med Bonaj AB framkom det att en kärna kommer att behövas för att få ett spår i
handtaget efter formsprutning. Ett frågetecken var även om det är nödvändigt att ha ett hål för
att kunna hänga upp verktygen. Efter handledning med Daniel fastslogs att en ny variant av
handtaget ska tas fram, det ska bestå av två halvor och inget hål för att kunna hänga upp det.
Urpetarna ska erbjudas tillsammans med en förvaringsbox där de kläms fast i skumgummi
vilket gör ett ytterligare hål överflödigt.
Materialval diskuterades och först var tanken att välja POM-plast för att handtaget skulle få en
elastisk karaktär. Andra alternativet var att använda PVC-plast som har hög drag- och
utmattningshållfasthet. Nackdelen med PVC är att den kräver tillsatser av ex. mjukgörare och
att det kan bildas saltsyra när materialet utsätts för brand. POM har nackdel av att den inte är
UV-beständig och att ytan ger låg friktion.
Ett miljövänligare alternativ är PP-plast som upplevs ha hög friktion när man håller i en detalj i
det materialet. Detta tolkar jag som att den borde lämpa sig bättre till ändamålet, i och med att
hög friktion eftersträvas på verktyg och användaren skulle förmodligen tycka om materialvalet.
Största fördelen är att PP-plasten lätt kan formsprutas utan att riskera fel i produktion och att
den inte kräver några tillsatser, bortsett från färggranulat.
4.3 Koncepttest
4.3.1 FMEA
FMEA:n visade att största felsätt är att verktyget tappas i golvet och det riskerar att förstöra det
känsliga bladet. Följden blir att verktyget blir obrukbart och ett nytt måste införskaffas.
Åtgärden beslutades bli att använda bladskydd eller använda en förvaringsbox där verktyget
ligger förankrat när det inte används. Detta tyckte kunderna var en bra lösning på förvaring då
det ofta är där man är oförsiktig och kan tappa verktyget i golvet. Det har inte uppkommit
några indikationer på att någon personskada skulle kunna uppstå vid hanteringen av verktyget.
Se bilaga 3 för FMEA.
4.3.2 DFM
Tillverkning av metalldelar kommer fortsättningsvis att ske i X-ponents verkstad. Det nya
plasthandtaget kommer att tillverkas i Bonaj ABs fabrik i Eskilstuna. I samråd med Bonaj AB
och uppdragsgivaren har justeringat implementerats för att göra framställningen av detaljerna
så enkel som möjligt. Första konstruktionen var utformad i ett stycke och hade ett hål för att
kunna hänga upp det. Den varianten skulle kräva en kärna i formsprutningen för att få ett hål
för urpetarens plåtskaft, vilket skulle bli komplicerat. Efter diskussion med Daniel Jacobsson
konstruerades en ny variant på handtaget. Variant två består av två halvor med styrpinnar och
hål samt förbundna via en plastremsa på ena långsidan. Denna variant behöver ingen kärna i
formsprutningen och blir därmed enklare att producera.
I fortsättningen kommer inget hål behöva stansas ut på plåtskaftet vilket sparar resurser.
4.3.3 DFA
Tanken är att använda befintliga urpetare som baskomponent för att enkelt passa in
plasthandtaget.
25
Handtaget fälls ihop över plåtskaftet och har styrningar för att passa in delarna. Flärpar på
handtagets främre del sluter om plåthandtaget och håller det på plats. När urpetaren är på plats
fälls plasthandtagets övre halva ihop och knäpps fast.
4.3.4 Färgkodning
En önskvärd funktion hos kunderna var att använda färgkodning matchande stift och hylsor för
att lätt hitta rätt urpetare. Denna färgkodning är tänkt att appliceras på den del av urpetaren som
är utanför plasthandtaget. Detta skulle ge användarna bättre tydlighet och mer synintryck vilket
förhoppningsvis stärker X-ponents image.
4.4 Justeringar
Efter att ha genomfört tester undersöktes om de nya urpetarna kan passa i befintlig
förvaringslåda. Detta innebär att man direkt kan erbjuda kunderna att köpa andra urpetare i
samma förvaringsbox, vilket betyder att kunderna kommer att känna sig bekanta med den typen
av upplägg. Material valdes slutgiltigt till PP-plast för att det är ett lättbearbetat material och
har erkänt goda miljöegenskaper.
26
5. Resultat
Här redovisas resultatet av utvecklingsprocessen. I den fullständiga rapporten redovisas även
ekonomiska aspekter såsom kostnadskalkyl och bidragskalkyl. De ekonomiska aspekterna
ingår endast i företagets rapport!
5.1 Produkten
Resultatet av examensarbetet är ett system där ett handtag träs över det befintliga plåtskaftet på
urpetaren, se figur 29 nedan. Plasthandtaget är formsprutat i PP-plast och består av två halvor
med styrpinnar/styrhål för att montera ihop det. Färgen valdes till matchande blått som X-
ponents förvaringssortiment för att symbolisera deras profil. I plasthandtaget finns information
ingraverat, det kan vara logotyp för det företag som är kund och verktygsnummer så att de kan
beställa ett nytt. Plåtskaft och mejseldelarna kommer att lackeras i samma färgkoder som
sortimentlådorna för stift/hylsor. Färgkodningen kommer att underlätta för mekaniker när de
snabbt vill plocka rätt verktyg.
Figur 27: Den förbättrade urpetaren med det nya blå handtaget
Handtaget ska tillverkas med generella, grova ISO-toleranser för att hålla nere kostnaderna och
minska ledtiderna. I spåret på bägge halvor ska det vara negativa toleranser så att plåtskaftet
hålls kvar när handtaget fälls ihop. Dessutom skulle för stort spel leda till att produkten upplevs
som sladdrig när man arbetar och ge sämre prestanda. Se figur 30 där handtaget presenteras
närmare.
Sortimentslådor av stift/hylsor har ofta färgkodning för respektive sort och färgkodning skulle
förmodligen underlätta teknikernas arbete, genom att de fortare plockar rätt urpetare.
5.2 Illustration av produkten
Urpetaren väger nästan 50 gram, är 78 mm långt, 29,5 mm brett; samt 14,6 mm hög. Se bilaga
9 för mer detaljer om handtaget. I figur 30 illustreras handtaget med dess uppbyggnad.
27
Figur 28: Nya handtaget
5.3 Miljöaspekter
Åtgärder har vidtagits för att ge så liten miljöpåverkan som möjligt. För det första går
produktens olika delar att separera så att plast och plåt enklare kan återvinnas. Polypropen är en
termoplast med låg påverkan på miljö och omgivning. Inga tillsatser i form av mjukgörande
ämnen, ftalater eller andra hälsovådliga kemikalier ska tillsättas i produkten. Plåtmaterialet går
att återvinna enkelt, ingen plastfilm finns och det gör att man slipper separera plastfilmen innan
plåten smälts ner.
5.4 Kostnader och kalkyler
OBS! Detta avsnitt ingår endast i företagets fullständiga rapport!
28
6. Analys av examensarbetet
Inför den andra omgången QFD genomfördes intervjuer med verkstadstekniker där de blev
tillfrågade hur de upplever den nya produkten. Intervjuerna resulterade i positiva uttalanden
vilket tyder på ett positivt utfall av examensarbetet. Den nya urpetaren uppfyller kundernas
krav avseende greppvänlighet och effektivitet, när det gäller att lossa kontakter.
6.1 Problemformulering
Problemformuleringen som konstruerades i projektets början besvarades enligt nedanstående
lista:
Hur kan man göra urpetarna effektivare vid lossning av kontakter?
Dagens urpetare borde förses med ett handtag av plast.
Hur kan urpetarna bli greppvänligare?
Urpetarna förses med ett grovt plasthandtag som bidrar till friktion och som
passar handflatan. Formen är grövre längst bak för att bättre passa handflatan
och för att rikta kraften bättre.
Hur ska märkningen av verktygen utformas för bästa tydlighet?
Graveras in i handtaget och kombineras med färgkodning matchande de stift och
hylsor som respektive urpetare fungerar ihop med.
Vilka tillverkningsmetoder är lämpliga?
Plåtskaftet tillverkas med stansning och nitning, som förut. Plasthandtaget bör
formsprutas för att få låg inköpskostnad.
Vilka material är lämpliga?
Grundkonstruktionen är lämplig att fortsätta tillverka i stålplåt och handtaget
formsprutas i plast som har en ”fet” yta samt är skonsam för miljön.
Hur kan miljöpåverkan minimeras?
Urpetatna ska gå att demontera för att skilja på materialen så att materialen går
att återvinna enkelt.
6.2 Kravspecifikation
Kravlistan
Kravspecifikation för urpetare:
Verktyget ska underlätta snabb lossning av stift/hylsor utan att behöva klippa av kablage
För att uppfylla detta krav valdes lösning med ett grövre handtaget som ger
teknikern mer kontroll över demontering av ledningssko.
Verktyget ska bidra till bra grepp i handen
29
Greppet uppfylls med ett handtag konstruerat i plast som ger bra friktion mot
handflatan, denna egenskap innehar PP-plast.
Verktyget ska inte orsaka kortslutning om det tappas mot chassiet
Ett plasthandtag med stor täckning av metallskaftet ger god isolerande funktion
mot elektricitet.
Verktyget ska inte väga mer än 90g (inget högt krav 2:a)
Enligt SolidWorks väger urpetaren c:a 48 gram, nästan hälften av specificerad
vikt.
Verktyget ska vara tydligt märkt för att snabbt hitta rätt (högt krav!, 5)
Urpetarna färgkodas i kombination med ingraverat nummer för att ge bästa
tydlighet.
Ekonomikravet ingår endast i företagets rapport!
Materialet ska vara starkast möjligt
Skaften förblir tillverkade i stålplåt och handtaget klarar av belastningen enligt
beräkning och simulering.
På flera punkter har en tydlig förbättring uppnåtts jämfört med föregående konfiguration.
Marknadskravet: ”Inte orsaka kortslutning mot chassiet” har förbättrats markant på den nya
produkten. Även: ”Bidra till bra grepp i handen” har förbättrats jämfört med föregångaren.
6.3 QFD
Bidra till bra grepp i handen har förbättrats genom att handtaget är större än konkurrenternas
urpetare och att plast med hög friktion används.
Underlätta snabb lossning av kontakt är förbättrad genom ett större handtag som ger
användaren bättre grepp och därmed bättre kontroll över arbetet.
Färgkodning borde ge mer synintryck och därigenom mera motivation till användare av
produkten. De bör tycka det är roligare att använda dessa nya urpetare som ser bättre ut än
konkurrenterna och erbjuder bättre greppbarhet än konkurrenternas lösningar.
6.4 Effekter på verksamheten
Största förbättringen är att det blir färre moment i tillverkningen, tack vare att man inte behöver
göra hål i bakkant på plåtskaftet. Detta borde innebära mindre slitage på stansverktyget1. Ingen
bockning framtill på skaftet kommer att vara nödvändigt eftersom att nya handtaget är grövre
utformat så att handen får bättre grepp runt hela handtaget.
6.5 Sammanfattning analys
Jag anser att produkten uppfyller ställda krav med hänsyn till problemformuleringen och
kravspecifikationen. Dock finns det bekymmer angående pris till slutkund som ser ut att bli för
1 Stansverktyget används för att stansa ut plåtskaftets form, göra hål för nitar och stansa ut hål i bakkant
30
högt. Där anser jag att en utförligare kostnadsanalys behöver genomföras för att få en mer
komplett prisbild. Alternativet fanns att utreda den frågan närmare men då hade det åtgått mera
tid och det låg inte inom projektets ramar att göra mer ingående ekonomistudier. Beslut togs
istället att fokusera på konceptets konstruktion.
31
7. Slutsatser och rekommendationer
Slutsatser
Detta examensarbete har resulterat i ett nykonstruerat plasthandtag som jag anser är en smart
lösning på problemet. Handtaget tycker jag speglar X-ponents image med den blåa färgen och
den enkla formen. Reaktioner från servicetekniker är positiva och tyder på att detta är en
tänkbar lösning på hur urpetarna kan förbättras.
Det återstår arbete med att kartlägga vilka kontaktdon som används i kundernas produkter. Om
en utredning av detta slag genomförs skulle det medföra att X-ponent bättre kan tillgodose
kundernas behov av demonteringsverktyg och lättare kunna hålla leveranstider. En sådan
undersökning har inte kunnat utföras fullständigt pga. att företaget hellre ville prioritera att få
fram ett underlag på själva formgivningen av urpetarna. Ingen patentsökning har gjorts på
konkurrenterna för att undersöka om den förbättrade urpetaren kommer att inkräkta på
befintliga patent. Kostnader för patentintrång eller för den delen även designskydd kan medföra
höga ersättningskrav och företaget bör göra en patentsökning för att undvika sådana intrång.
Ekonomidelen har utförts i begränsad omfattning och en utförligare beräkning har överlåtits till
företaget då de har större kunskaper inom ekonomi. För att söka fler svar om handtagets
produktion bör man ta fram en prototyp för att bedöma fullständiga produktionskostnader.
Konceptet som tagits fram behöver studeras vidare och undersöka om det finns befintliga
handtag att köpa in istället för att satsa på nyproduktion, diskussioner har förts med företaget
angående den frågan och de kommer att söka efter befintliga handtag i framtiden.
Samarbetet på X-ponent har fungerat mycket väl och de involverade på företaget har visat stor
uppskattning över examensarbetets genomförande och utfall.
Rekommendationer
Jag tycker att X-ponent undersöker om toleranserna på plasthandtaget kan fungera i produktion
och att man undersöker detta tillsammans med Bonaj AB.
Jag rekommenderar i fortsättningen att en dialog upprättas med fler verkstäder för att fånga upp
eventuella önskemål och förbättringar, kanske att de har synpunkter på nuvarande urpetare.
Studera också hur mycket urpetare som skulle behöva nyproduceras för att täcka andra
verkstäders behov, det har inte funnits tid till att studera flera verkstäder i projektet.
Fortsättningsvis bör man kolla om det redan finns befintliga handtag som man kan använda till
urpetarna, då skulle man slippa verktygskostnader. Med befintliga handtag kan man få ner
priset på slutprodukten och då kanske serviceteknikerna lockas bättre.
Kalkylen baseras på de första två åren i produktion, vidare bör man räkna om och se hur
kostnaderna för verktyg och underhåll förändras med tid, för att få bästa lönsamhet.
Inga utförliga tester har gjorts på förvaringslådan och jag rekommenderar därför att man
fortsätter att utreda om den går att använda för att kunna erbjuda kompletta satser med urpetare.
Under arbetets gång har det producerats mycket material i form av CAD-modeller, dokument,
ritningar och bilder som jag rekommenderar att X-ponent tittar på.
32
Referenser
Internet
Formsprutning
http://sv.wikipedia.org/wiki/Formsprutning, 2014-03-28
Rolf Lövgren, kursmaterial produktutveckling
http://rolflovgren.se/RL-MDH/Kurser/KPP017/Lecture%20notes%20(svenska)/6-
%20Produktutvardering%20map%20produktion.pdf, 2014-04-08
http://rolflovgren.se/RL-MDH/Kurser/KPP017/Lecture%20notes%20(svenska)/4-
%20Forsta%20problemet%20och%20utveckla%20kravspec.pdf, 2014-03-02
http://rolflovgren.se/RL-MDH/Kurser/KPP017/Lecture%20notes%20(svenska)/7-
%20Konceptutvardering.pdf, 2014-03-02
Stahlwille specialverktyg
http://www.centry.se/pdf/Specialverktyg2.pdf, 2014-02-12
Övriga källor
https://www.elfa.se/elfa3~se_sv/elfa/init.do?item=80-487-
46&toc=20010&name=demonteringsverktyg,_09_99_000_0319, 2014-01-17
http://www.nelco.se/products.htm, 2014-01-17
http://www.nelco.se/infobase/IB_ProductViewer.php?nodeId=1883&web=1, 2014-01-17
Broschyrer
Volvo Parts AB, Extraction-Tool-Set 88890037
Reparationshandböcker
Volvo Parts AB, 2013, Cable Repair
Volvo Parts AB, 2012, Cable Repair
Böcker
Ullman David G., (2010), The Mechanical Design Process, McGraw-Hill, New York, 4:e
upplagan
Dahlberg T., (2010), Teknisk Hållfasthetslära, Studentlitteratur AB, Lund, 3:e upplagan
Muntliga
Krister Nilsson, Volvo CE, 2014-03-25
Stefan Lindholm, Bonaj AB, 2014-03-24 och 2014-04-03
Åsa Rydén, Bonaj AB, 2014-03-24
33
Bilagor
Bilaga 1: Gantt-schema
Bilaga 2: QFD
Bilaga 3: FMEA
Bilaga 4: Manuell hållfasthetsberäkning på plasthandtaget
Bilaga 5: Hållfasthetsberäkning med SolidWorks Simulation
Bilaga 6: Intervjufrågor till servicetekniker
Bilaga 7: Anteckningar från möten med servicetekniker
Bilaga 8: Bilder på slutgiltiga konceptet
Bilaga 9: Ritningar
Bilaga 10: Om X-ponent Inredning AB
Bilaga 1: Gantt-schema
TID
SP
LA
NPro
jekt
nam
nB
ete
ckn
ingar
Datu
mId
entit
et
Pla
nera
tU
tfall
Deadlin
eR
evis
ion
Exam
ensarb
ete
X-p
onent
Fö
rstu
die
fö
r a
tt f
örb
ätt
ra
aktivi
tet
Upprä
ttad a
v
urp
eta
rehållp
unkt
8E
rik H
olm
Not
Akti
vit
ete
r1
23
45
67
89
10
11
12
13
Ansva
rig
Pro
jektp
lanering
Konkurr
entjäm
före
lse
Pre
limin
är
rapport
Kra
vspecifi
kation
Funktionsanaly
s
Rapport
skrivn
ing/K
onceptg
en.
Handle
dart
räff
Testa
nuva
rande s
ort
iment
QF
D/K
onceptv
ärd
ering
Funktionsanaly
s/K
onceptv
al
Kundm
öte
n
Konstr
uktion
FM
EA
/Rapport
Handle
dart
räff
Kalk
yle
r
Rapport
skrivn
ing
DF
M/D
FA
a
lt.
PIP
S
Handle
dart
räff
Hållf
asth
et
2013-1
1-1
8
Akti
vit
ete
r1
23
45
67
89
10
11
12
13
14
15
16
Ansva
rig
Re
surs
er
pla
nP
ers
on
Not
utfall
insats
33
6
Pro
jektp
lanering
33
6
10
10
10
838
Konkurr
entjäm
före
lse
911
10
434
910
120
Pre
limin
är
rapport
88
15
22
329
96
15
Kra
vspecifi
kation
19
31
115
54
9
Funktionsanaly
s5
22
9
35
43
15
Rapport
skrivn
ing/K
onceptg
en.
32
49
11
11
4
Handle
dart
räff
11
2
12
10
10
15
11
563
Testa
nuva
rande s
ort
iment
13
75
416
12
16
376
55
25
421
QF
D/K
onceptv
ärd
ering
21
59
81
11
129
33
Funktionsanaly
s/K
onceptv
al
11
2
11
19
10
949
Kundm
öte
n1
11
12
6
910
19
947
Konstr
uktion
44
213
615
18
22
79
11
1103
55
FM
EA
/Rapport
34
53
217
11
11
4
Handle
dart
räff
21
3
59
923
Kalk
yle
r2
21
418
14
16
814
31
377
10
10
19
19
19
77
Rapport
skrivn
ing
11
611
15
12
718
20
21
21
24
157
11
11
15
DF
M/D
FA
a
lt.
PIP
S13
922
11
2
Handle
dart
räff
11
13
Hållf
asth
et
9
Sum
ma p
lanera
d t
id3
320
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
00
00
00
00
0406
Sum
ma u
tfall
33
17
21
20
20
21
19
21
18
20
20
22
20
11
19
24
24
22
22
21
22
22
22
21
21
21
21
22
24
24
608
ackum
.pla
n6
46
40
80
40
80
40
80
40
80
40
utfall
644
40
80
39
79
42
72
48
92
43
Ma
nti
mm
ar:
400h
(40h
/ve
cka
i 1
0 v
ecko
r)
Bilaga 2: QFD Id
ea
l fö
ränd
ring
srik
tnin
g
P
rod
ukte
ge
nska
pe
r (H
ur?
) F
yll i
sty
rka
n p
å
sam
ba
nde
t me
d s
iffra
. Exe
mp
elv
is 1
, 3, 9
.
Ko
nkur
rent
jäm
före
lse
Ma
rkna
dsk
rav
(Va
d?
). F
yll i
kra
vvik
ten
enl
igt
ska
lan
1-5
Viktning krav
Egen ny
Egen gammal
Stahlwille
Tyco
Electronics
AmPro
Kamasa Tools
Underlätt
a s
nabb lossnin
g a
v konta
kt
39
99
11
43
33
22
Bid
ra t
ill b
ra g
repp i h
anden
49
33
34
33
31
1
Inte
ors
aka k
ort
slu
tnin
g m
ot
chassie
t3
13
19
42
55
33
Verk
tyget
ska inte
väga m
er
än 9
0g
11
33
15
55
55
5
Verk
tyget
ska v
ara
tydlig
t m
ärk
t5
19
13
34
43
11
1
Konstr
uera
t i sta
rka m
ate
rial
41
31
19
13
13
44
33
22
Egen g
am
mal
44
44
54
45
24
Egen n
y5
54
55
44
55
4
Sta
hlw
ille
42
44
22
12
24
Tyco E
lectr
onic
s4
22
42
21
23
4
Kam
asa T
ools
21
12
12
32
24
Egenskapsvi
kt
35
92
45
043
00
025
79
90
12
019
27
0
Målv
ärd
e,
egenskaper
15N
Rätt
Tydl
+/-
5°
OK
Rätt
Låg
OK
OK
Bätt
re
Rikta kraft
Dimensioner
Materialval
Produktionskostnad
Teknisk jämförelse
Fyll
i hur
väl egna
och k
onkurr
ente
rs
pro
dukte
r uppfy
ller
kra
ven.
Skala
1-5
Fyll
i hur
väl egna o
ch
konkurr
ente
rs p
rodukte
r uppfy
ller
pro
dukte
genskapern
a.
Skala
1-5
Överföra kraft
Val av handtag
Vara återvinningsbar
Ge synintryck
Tåla rengöring
Val av gravyr
Bilaga 3: FMEA
SY
ST
EM
FM
EA
:
Utf
örd
av
de
lta
ga
re:
Eri
k H
olm
Da
tum
:
17.0
2.14
No
Fun
ktio
n/ K
ompo
nent
Fel
sätt
Fel
orsa
kF
elef
fekt
Ris
kana
lys
Rek
omen
dera
d åt
gärd
Ans
var
Vid
tage
n åt
gärd
Ny
riska
naly
s
Fre
kvA
llvU
ppt
RP
NF
rekv
Allv
Upp
tR
PN
1Ö
verfö
ra k
raft
Låst
unga
vik
s in
te u
ndan
För
lite
kra
ftS
tift
går
inte
att
dra
ut
42
216
Anv
änd
mer
kra
ft på
ver
ktyg
etE
HG
rövr
e ha
ndta
g3
22
12
2Ö
verfö
ra k
raft
Låst
unga
vik
s in
te u
ndan
Inte
rät
t ve
rkty
gS
tift
går
inte
att
dra
ut
63
236
Anv
änd
rätt
ver
ktyg
EH
Tydl
ig g
rave
rad
mär
knin
g3
32
18
3H
andt
agV
erkt
yg s
kada
sF
elak
tig a
nvän
dnin
gV
erkt
yget
obr
ukba
rt8
42
64A
nvän
d ve
rkty
get
till r
ätt
ända
mål
EH
Plå
tska
ft ut
an
bock
ning
45
120
4B
lad
Bla
d gå
r sö
nder
Tapp
as i
golv
Ver
ktyg
et o
bruk
bart
77
629
4
Anv
änd
blad
skyd
d nä
r ve
rkty
get
inte
anvä
nds
EH
För
vara
ver
ktyg
et i
väsk
a3
51
15
5B
lad
Bla
d gå
r sö
nder
För
sto
r kr
aft
Ver
ktyg
et o
bruk
bart
47
256
Anv
änd
min
dre
kraf
tE
H
Gre
ppet
ufo
rmat
efte
r kr
aftb
ehov
24
216
6P
last
hand
tag
Spr
icke
rM
ater
iale
t ål
dras
Ver
ktyg
et fö
rlora
r
pres
tand
a4
54
80A
nvän
d ål
derb
estä
ndig
t m
ater
ial
EH
Pol
ypro
pen-
plas
t2
41
8
7V
erkt
ygsg
ravy
rG
år in
te a
tt t
yda
Han
dtag
et s
mut
sigt
Väl
jer
fel v
erkt
yg3
32
18G
ör r
ent
verk
tyge
tE
HG
ör r
ent
verk
tyge
t2
31
6
8
Inte
ors
aka
kort
slut
ning
Ver
ktyg
et b
lir e
lekt
riskt
leda
nde
Pla
stha
ndta
g sk
adat
Kab
lage
t ka
n bö
rja
brin
na7
55
175
Väl
j slit
star
kt m
ater
ial
EH
Kon
stru
erat
i
Pol
ypro
pen-
plas
t3
42
24
9Tå
la r
engö
ring
Pla
sten
bry
ts n
edF
elak
tig r
engö
ring
Han
dtag
et b
lir s
vaga
re2
55
50A
nvän
d m
ilda
reng
örin
gsm
etod
erE
H
Pol
ypro
pen
tål
mån
ga k
emik
alie
r1
51
5
No
Fun
ktio
n/ K
ompo
nent
Fel
sätt
Fel
orsa
kF
elef
fekt
Ris
kana
lys
Rek
omen
dera
d åt
gärd
Ans
var
Vid
tage
n åt
gärd
Ny
riska
naly
s
Fre
kvA
llvU
ppt
RP
NF
rekv
Allv
Upp
tR
PN
Kom
men
tare
r:
Kri
teri
a fö
r b
ed
öm
nin
g a
v fe
linte
ns
ite
tK
rite
ria
för
be
dö
mn
ing
av
allv
arlig
he
tsg
rad
Kri
teri
a fö
r b
ed
öm
nin
g a
v u
pp
täck
ss
ann
olik
he
t
Frek
vens
Vär
derin
gV
ärde
ring
Vär
derin
g
Osa
nnol
ikt a
tt fe
l kan
upp
träd
a<1
/100
000
1In
gen
olyc
ksris
k el
ler
inve
rkan
på
prod
ukte
n1
Fel s
om a
lltid
upp
mär
ksam
mas
1
Myc
ket l
iten
sann
olik
het f
ör f
el<1
/100
002
- 3
Inge
n ol
ycks
risk
elle
r in
verk
an p
å pr
oduk
ten
men
inta
kt f
unkt
ion
2 -
3N
orm
al s
anno
likhe
t för
upp
täck
t 2
- 4
Låg
sann
olik
het f
ör f
el<1
/100
04
- 5
Myc
ket l
iten
olyc
ksris
k el
ler
risk
för
stör
d fu
nktio
n4
- 6
Vis
s sa
nnol
ikhe
t för
upp
täck
t5
- 7
Vis
s sa
nnol
ikhe
t för
fel
<1/1
006
- 7
Oly
cksr
isk
unde
r sp
ecie
lla o
mst
ändi
ghet
er e
ller
uteb
liven
fun
ktio
n7
- 9
Lite
n sa
nnol
ikhe
t för
upp
täck
t8
- 9
Hög
san
nolik
het f
ör f
el<1
/10
8 -
9A
llvar
ligt r
isk
för
pers
onsk
ada
10O
sann
olik
t att
fel u
pptä
cks
10
Myc
ket h
ög s
anno
likhe
t för
fel
<1/1
10
Ku
nd
:
X-p
on
en
t In
red
nin
g A
B
Pro
jekt
led
are
:
Erik
Hol
m
De
talj
na
mn
:
Dem
onte
rings
verk
tyg
kont
aktd
onU
pp
följ
nin
gsd
atu
m:
24.4
.14
De
talj
nu
mm
er:
An
mä
rkn
ing
:
Bilaga 4: Manuell hållfasthetsberäkning på plasthandtaget
Data:
PP – Polypropen
σb = 27,6 MPa ; E-modul, E = 2700 MPa
Area:
Kraft:
Hur mycket tål handtaget?
Med hänsyn till säkerhet mot brott, :
SVAR: Plasthandtaget tål 542 N utan att materialbrott uppstår.
Bilaga 5: Hållfasthetsberäkning med SolidWorks Simulation
Tryckhållfasthet
Von Mises spänningar 1, (Pa)
Von Mises spänningar 2, (Mpa)
Deformationer (mm)
Töjningar (%)
Säkerhetsfaktor
Analys av statisk simulering:
Största spänning uppstår inne i radien c:a 0,38 MPa . Några
punkter uppvisar förhöjda spänningar på c:a 0,51 MPa. Möjligen att programmet tar hänsyn till
defekter i materialet och därför räknar lite högre där.
Deformationerna ligger på max 1,34*e-3 mm, vilket är ganska små deformationer.
Töjningar är på sin höjd 0,0145 %, det är ok.
Säkerhetsfaktorn ligger på min 54 det betyder alltså att detaljen är överdimensionerad för 20 N.
Icke-linjär analys
Von Mises spänningar (MPa)
Deformationer (mm)
Töjningar (%)
Analys av icke-linjär tryckhållfasthet: Det är ingen större skillnad mellan analyserna . Det är
något högre spänningar men kan ändå anses stämma ganska väl med den manuella
beräkningen.
Detaljen klarar sig bra i den här analysen.
Bilaga 6: Intervjufrågor till servicetekniker
Frågor
Hur arbetar ni med urdrivare?
- På plats i fordonet eller frilägga för att lägga på bänk?
- Kommer det in fordon dagligen som har problem med el?
- Täcker en sats verktyg alla typer av kontakter på en lastbilsmodell?
Problem
- Dimension på urdrivare?
- Handtagen, är utformningen bra eller dålig?
- Används urdrivarna i trånga utrymmen?
- Om vi tittar i satsen med de nio urdrivarna, vilket/vilka handtag är bäst?
Förbättringsmöjligheter
- Använder man kablar fortfarande inom en tioårsperiod?
- Andra material?
Bilaga 7: Anteckningar från möten med servicetekniker
Volvo Truck Center, Urban Jörnek 4/10-13
Hur arbetar ni med urdrivare?
o Det kommer in fordon dagligen med elproblem, det ärgar inuti kontaktstyckena
o Relativt gott om utrymme med dagens verktyg när vi jobbar med elen i fordonet
o Verktygssatsen är en universallåda som täcker de vanligast förekommande
kontakterna på lastvagnarna och bussarna de får in
o Vi tittade på en Volvo FM, öppnade fronten och studerade en skarvdosa. Sedan
gick vi upp i hytten, tog bort en del av instrumentbrädan och studerade
kretskortslådan. Ganska gott om utrymme.
Problem
o Urdrivarna fungerar men är dyra
o Så hårt material man kan få är det bästa
o Avvägning pris och hållbarhet, ett högt inköpspris och håller inte mer än ett år
är ingen bra kombination
o Bra med grova handtag, ger bättre grepp
o Plastat handtag minimerar risken för kortslutning (om man skulle tappa
verktyget bland kablar och chassiet), ibland är det inte nödvändigt att koppla
bort batteriet. Det går med plåthandtag också men det ger extra säkerhet att
handtaget är tillverkat i plast
o Det förekommer att verktygen används felaktigt, det händer trots att man
studerat elrep.manualen. Det är svårt att undvika fel hantering.
Förbättringar
o Designen är ganska optimal i dagsläget, finns inga förbättringar just nu
o Borde gå att konstruera billigare verktyg
o Universalverktyg är ingen större hit, blir som med bits att de kan trilla bort och
då blir det bekymmer när man ska köpa nytt. Ergonomin är inte jättebra heller.
Övrigt
o (Numren på kontakterna är otydliga)
o (Datakabel mellan styrenheter och kretskort i dagens lastvagnar minskar
mängden kablage, det kommer att minska ännu mera på sikt men kontakter
kommer att finnas kvar och likaså behovet av urpetare)
o (Styrenheterna går att programmera efter egna önskemål, på verkstad i dagsläget
men kommer i framtiden kunna programmeras utan diagnosdator)
Hur arbetar ni med urdrivare?
Vi får dagligen in fordon som har elproblem. Den vanligaste orsaken är att det ärgar i
kontaktstyckena och därför måste vi peta ur stiften, göra rent och återmontera. Det är ganska
gott om utrymme i fordonen där kontaktstyckena finns, det är inga bekymmer att komma åt
med urdrivarna. Vi har en verktygssats med tänger för att pressa nya kopplingar, ett antal
urdrivare samt tre kabelskolådor med de vanligaste stiften och hylsorna som används i bilarna.
Satsen är en så kallad universallåda som inte är avsedd för en specifik modell, den täcker upp
de allra vanligaste kontakterna på de lastvagnar och bussar vi får in. – Vi går in i verkstaden
och studerar en Volvo FM-lastbil. Bakom kylargrillen finns en kopplingsbox med kontakter,
oftast ärgar det i kontakterna just här. Inne i hytten tas en sektion av instrumentbrädan loss för
att komma åt kretskorten. Det är ganska gott om utrymme för att peta isär kontakten med
verktygen på bägge ställena som studeras.
Vad ser ni för problem med dagens urpetare?
Dagens urdrivare fungerar bra dock är de väldigt dyra och livslängden är bara c:a ett år. Det är
en avvägning mellan hållbarhet och pris, om vi kan köpa verktygen billigare är det mer logiskt
att byta ut de efter ett år. Det är en fördel att ha plastade handtag. Vid enklare elproblem
behöver man oftast inte koppla bort batterierna och då minimerar man risken för kortslutning
mellan kabel och stomme med plastade handtag. Det är inget fel med handtag i stål men vi som
arbetar på verkstaden tycker det ger en extra trygghet att ha plastade handtag. Det förekommer
att verktygen används felaktigt trots att man har studerat elrep.manualen, det är sådant som
händer och är nog ganska svårt att undvika helt. Verktygen brukar normalt inte haverera när de
används felaktigt.
Finns det förbättringsmöjligheter?
Designen på verktygen är ganska optimal i dagsläget, finns inga förbättringar just nu. Däremot
tycker vi mekaniker att det borde gå att köpa samma verktyg till lägre pris. Den kvalitet som
verktygen håller idag medför att verktygen inte håller mer än ett möjligen två år.
Universalverktyg är ingen bra lösning, de har ofta bits som kan trilla bort och då blir det
bekymmer när man behöver ett nytt. Ergonomin på universalverktygen är inte bra, då föredrar
vi att ha enskilda verktyg.
Övriga synpunkter?
Användningen av datakabel mellan styrenheter och kretskort minskar mängden kablage i
dagens lastvagnar. Styrenheter ersätter givare, kontakter och reläer ute i fordonen.
Styrenheterna gör det mycket enklare att få personliga inställningar på fordonet och det
kommer användas i större omfattning på sikt. Kontakter kommer alltid att finnas kvar.
Volvo Technology Center, Krister Nilsson 10/2-14
Vilka urpetare föredrar ni?
- Det spelar inte så stor roll, det handlar mest om vana på en sorts urpetare.
Hur vet ni vilka urpetare ni behöver?
Vissa kontaktar reserven vissa går via kabelskotillverkare. Det är en fördel att gå via reserven,
de vet vilka urpetare man behöver.
Vad är det som styr typ av urpetare?
En tempgivare från ex. Bosch har en viss typ av kontakt. Det är tillverkaren av
elkomponenterna som styr vilken typ av urpetare det kan bli fråga om, helt enkelt. Ändrar de
kontakt måste vi följa efter.
Övrigt
Viktigt med isolerat handtag!
Hur vet man vilken kontakt som kräver rätt verktyg?
– Det finns en manual med illustrationer på vilken urpetare man ska använda.
Bilaga 8: Bilder på slutgiltiga konceptet
Bilaga 9: Ritningar
Bilaga 10: Om X-ponent Inredning AB
X-ponent inredning AB är verksamma i Vilsta industriområde Eskilstuna. Deras verksamhet är
inriktad på konstruktion och tillverkning av förvaringssystem såsom: verktygsskåp,
montörvagnar, upphängningstavlor, verktygsvagnar och upphängningskrokar. Verksamhetens
kunder finns i Sverige och ute i Europa. För marknaden i Sverige har de ett återförsäljarnätverk
bestående av Ahlsell och Tools. Senvintern 2014 skrevs ett avtal med en återförsäljare i Norge
om att sälja X-ponents sortiment till norska marknaden. I nuläget jobbar 12 personer på
företaget.
Företagets historia sträcker sig tillbaka mer än 100 år och började med att GG Widlund grundas
år 1912 i Eskilstuna och huvudsakligen utgjordes verksamheten av legotillverkning åt
beställande företag.
X-ponent Stålinredningar köper upp GG Widlund 1974 och verksamheten flyttar till
Sundsvall. Verksamheten bestod i konstruktion och produktion av verktygsskåp,
upphängningspaneler och arbetsbänkar. GG Widlund började med att producera detaljer åt X-
ponent Stålinredningar.
Under en tidsperiod fungerade GG Widlund som det tillverkande företaget och X-ponent
Stålinredningar var det säljande företaget. På så sätt kunde de erbjuda kundanpassade lösningar
inom segmentet förvaring och upphängning. X-ponent Stålinredningar flyttade under tidigt
2000-tal sin verksamhet från Sundsvall till Eskilstuna för att hamna strategiskt närmare sina
kunder i Mälardalen med sitt expansiva företagsklimat. På senare tid har företagsnamnet
ändrats till X-ponent Inredning AB. Sedan år 2013 är Daniel Jacobsson VD och ägare till
företaget. GG Widlund är ombildat till ett fastighetsbolag som förvaltar nuvarande fastigheten i
Vilsta.
Idag erbjuder X-ponent Inredning AB ett brett produktutbud inom upphängning och förvaring.
X-ponent hjälper även kunder med specialuppdrag och kan hjälpa de att hitta skräddarsydda
lösningar på deras problem. De har hjälpt industriföretag, butiker, designföretag och skolor att
ta fram inredningslösningar.