I figur 21, vy 1 och 2, går det att se ett första exempel av hur det valda konceptet skulle kunna se ut. Vy 3, 4 och 5 visar också funktioner som medföljs i sammanställningen av dessa delar. I vy 3 går det att se den lägsta inställning av längden för underkroppsstödet samt hur det smalare och bredare röret går ihop med varandra vid detta tillstånd. Vy 4 är en närbild på delen som monteras på eldrivna RaceRunnern och delen som styr fällbarheten. I vy 5 går det att se hur en spärr skulle kunna förhindra underkroppsstödet ifrån att nå en högre vinkel än 80 grader (fullständigt nerfälld). Denna första version har inte tagit hänsyn till tillverkning och sammanfogning.
46 av 72 Förbättringsmöjligheter
Vid ett möte presenterades den första versionen av lösningsförslaget i syfte att diskutera
möjliga förbättringar. Ett av önskekraven var att kunna springa med underkroppsstödet framme men detta medföljer risker då användaren kan råka sätta sina fötter framför stödet och bli klämd mellan marken och stödet. På grund av detta har detta önskekrav blivit något bortsedd då utan denna spärr kommer underkroppsstödet att skjutas bakåt vid en sådan situation och
avlägsna faran (se figur 22).
Figur 22: Spärr som togs bort från första versionen av underkroppsstödet.
”Snap-fiten” (funktionen som ska hålla fast underkroppsstödet i sitt uppfällda läge) planerades att bli en egen del som också monteras på eldrivna RaceRunnerns ram. Detta uppfyller samma funktion men är fördelaktigt då geometrin på underkroppsstödets komponenter blir mindre komplexa vilket underlättar tillverkningen. I figur 23 går det att se den valda designen. Denna är inspirerad från en redan existerande produkt som används för att hänga upp saker på väggar. Huvudsakliga skillnaden är att denna måste kunna sättas på eldrivna RaceRunnern där samma typ av monteringssätt har valts som för underkroppsstödet. Röret på underkroppsstödet trycks emot den svarta delen av stödhållaren (går att se i figur 23) vilket kommer omsluta och klämma fast den mellan väggarna av stödhållaren. De små skruvarna är av storlek M6 och de större bultarna är M10. Bultarna kan låsas fast med en mutter men detta demonstreras inte i figur 23.
47 av 72 Delen som fäster anordningen på eldrivna RaceRunnern behöver också modifieras då den är problematiskt på grund av två skäl. Första problemet är att hålet inte borde ha samma radie överallt. Andra problemet är att övre fästdelen omsluter för mycket av ramens omkrets, vilket behövs jämnas ut mellan komponenterna. Se figur 24, hålet är med andra ord mer ägg-formad och övre och undre komponenter tar upp ungefär lika mycket av hålets area.
Figur 24: Motverkan av fullständigt cirkulärt hål.
Ett problemområde som också behövs bemötas är att det bredare och smalare röret kan rotera vilket skulle kunna försvårar justering av längden vid användning. En skåra har designats som motverkar att delarna roterar (se figur 25).
Figur 25: Skåra som motverkar att rören roterar.
48 av 72
5.9. Integrering av design för tillverkning och montering
Lite översiktligt vad som har övervägts i designen med hänsyn till DFMA är: Arbeta med symmetri. Undvika vassa kanter, skåror och punkter. Använda avfasningar och radier så mycket som möjligt (Quality-One International, 2019).
Sammansättning
I figur 26 går det att se hur delen som fästs på eldrivna RaceRunnern sätts ihop. Detta sker genom att först sätta ihop de undre komponenterna (grön pil) och sedan den övre komponenten (blå pil) som sätts fast med två skruvar av storlek M6 (orangea pilar). Det finns två piggar för att hålla samman de undre komponenterna. Detta är på grund av att användaren kommer vara den som behöver montera dessa komponenter på eldrivna RaceRunnern och, med hänsyn till ergonomi, kommer det vara ganska svårt om dessa komponenter inte hålls samman på något sätt. Detta kan dock vara negativt ur ett DFMA perspektiv då ytterligare tillverkningssteg behövs (Quality-One International, 2019).
49 av 72 Delen som styr fällbarheten består av fyra komponenter (figur 27). Först sätts de två mittersta komponenterna (grön ruta) på den komponent som visar en grön pil och komponenten längst till höger (blå pil) skruvar fast komponenterna på plats. Den tunna ringen är tänkt att fungera som en tätning som gör det trögare att vrida underkroppsstödets fällfunktion. Röret som leder till fotdelen kommer bli direkt svetsad till denna del som går att se i figur 28.
Figur 27: Komponenterna som styr fällbarheten.
50 av 72 Figur 29 beskriver hur fästedelen och delen som styr fällbarheten sammanställs. Först
sammanställs komponenterna i gröna rutan, sedan omsluts denna del av de två komponenter med gröna pilar och slutligen övre komponenten (blå pil). Figur 30 illustrerar hur de
komponenter som inte borde roteras förhindras. Dessa blir låsta med varandra genom varsin halvcirkel. Detta kan också utifrån ett DFMA perspektiv kräva ett ytterligare tillverkningssteg för att skära ut halvcirkeln (Quality-One International, 2019). Samtidigt är detta nödvändigt för funktionen av tätningsringen, som är att skapa motstånd i rörligheten av fällbarheten (eftersom annars rör sig hela inre huset av konstruktionen helt fritt).
Figur 29: Hur själva huvudet sätts ihop (komponenter för fästning och fällbarhet).
51 av 72 Fotdelen är tänkt att monteras genom en M16 skruv. Monteringen sker genom botten av
fotdelen in till en gänga som sitter inne i rörets ände (se figur 31). Valet på skruven är
huvudsakligen bestämd utifrån storleken av röret och fotdelens design. Det skulle där av vara fördelaktigt att testa hållbarheten och undersöka om en mindre skruv går att använda för att spara tillverkningskostnader (Pișta, et al., 2019).
Figur 31: Hur fotdelen sätts ihop med röret.
I figur 32 går det att se komponenten som sätts i ändorna av fotdelen. Denna är tänkt att limmas fast. Rördelarna i figur 33 och fotdelen har designats ihåliga för att minska
tillverkningskostnader och vikt.
52 av 72 I figur 33 går det att se en uppdaterad version av funktionen som ska justera längden på
underkroppsstödet och hur den ska sammanställas. Fjädern som är inringad med grönt på bilden kan sammanfogas genom svetsning, lödning, limning eller en liknande metod så den sitter fast mellan rörets vägg och svarta piggen. I den blå ringen på bilden har inget ändrats sedan tidigare versionen, utöver själva piggens utseende. Anledningen till att piggarna har olika utseenden är för ergonomin, eftersom de signalerar användaren att de hanteras på olika sätt. Detta är en ”trade-off” som påverkar tillverkningen mot det sämre eftersom det blir flera unika komponenter (Quality-One International, 2019).
53 av 72 Materialval och tillverkning
Komponenterna för underkroppsstödet kan huvudsakligen tillverkas i aluminium utöver några få komponenter som borde tillverkas i plast. Dessa komponenter är 10, 11 och 13 i figur 34. Att göra flera av komponenterna i samma material borde övervägas för bättre
tillverkningskostnader (Quality-One International, 2019). Enligt Solidworks kommer hela systemet att väga runt cirka 700 gram med dessa materialval.
Stödhållaren och dess komponenter som ska hålla kvar underkroppsstödet i sitt uppfällda läge (figur 34, höger bild) kan tillverkas i plast. Sammanställningen av dessa komponenter väger cirka 80 gram enligt Solidworks. Komponent 17 i figur 34 skulle kunna vara tillverkad i exempelvis silikon (behöver egenskaper från gummi) då den måste vara flexibel/mjuk. Angående tillverkningen kan de flesta komponenterna gjutas eller extruderas. Visserligen kommer flera av komponenterna behöva bearbetas ytterligare med beskärningar och svetsning. Tabell 13 hör samman med figur 34 där det går att se de övergripande tillverkningsmetoder och materialval som kan övervägas vid framtagning av lösningsförslaget.
Ritningar
Ritningar har gjorts för majoriteten av dessa komponenter. I figur 34 har inte ritningar gjorts för komponent 2 då den är identisk med komponent 3. Enda skillnaden är att komponent 2 har två piggar som ska gå in i komponent 3:s hål. Dessa piggar har matchande storlek för hålen. För komponent 4 finns inte någon ritning då komponenten är så simpel (tätningsring). Den har samma diameter och tjocklek som komponent 5, det enda som går att justera är hur bred den ska vara (den är 0,7 millimeter i nuläget). Den sista komponenten som inte har någon ritning är komponent 9 (fjädern). Fjädern behöver endast måtten från del 10:os pigg.
54 av 72
Tabell 13: Material och exempel på tillverkningsmetoder.
Komp. Materialval Tillverkningssätt
1 Aluminium Gjutning, gängskärning (hålen). 3D-printing. 2 Aluminium Gjutning, beskärning. 3D-printing.
3 Aluminium Gjutning, beskärning. 3D-printing. 4 Aluminium Extrudering, beskärning. 3D-printing.
5 Aluminium Extrudering. 3D-printing.
6 Järn Extrudering. 3D-printing.
7 Aluminium Gjutning. 3D-printing.
8 Aluminium Extrudering, beskärning, svetsning.
9 Järn
10 Plast Formsprutning. 3D-printing.
11 Plast Formsprutning. 3D-printing.
12 Aluminium Extrudering.
13 Plast Formsprutning. 3D-printing.
14 Aluminium Extrudering, gjutning, svetsning.
15 Plast Formsprutning. 3D-printing.
16 Plast Formsprutning, beskärning. 3D-printing. 17 Plast/gummi (silikon) Formsprutning. 3D-printing.
55 av 72
5.10. Riskanalys på underkroppsstödet
På samma sätt som beskrevs för vanliga och eldrivna RaceRunnern i kapitel 4.3 genomfördes en riskanalys på det valda lösningsförslaget (går att se i tabell 14). Detta gjordes för att förutse felanvändning och brister i designen som genom åtgärd kan leda till förbättrad ergonomi (Diban & Gontijo, 2015). Risktalet (R.TAL) får inte bli större än 100 för ett riskområde då detta motsvarar att risken som diskuteras är alldeles för stor och måste åtgärdas innan underkroppsstödet kan användas av en användare. Då underkroppsstödet befinner sig i konceptutvecklingsskedet har dessa riskområden kunnat förutses och åtgärdats genom olika designval, som förhoppningsvis resulterar i en framtida prototyp som inte har dessa brister.
Tabell 14: Riskanalys på lösningsförslag av underkroppsstöd (täcker flera sidor).
Risk nr.
Riskområde Fara Konsekvens Felorsak F
E L S. A L L V. U P P T. R. T A L Åtgärder 1 Fastna med fot mellan mark och stöd. Användaren kläms. Användaren kan få allvarliga ben och fotskador. Stödet saknar rörlighet bakåt. 2 8 2 32 Underkroppsstödet kan röra sig helt
fritt. 2 Missa att
sätta ner fot på stöd. Obehag eller ryckig/dålig kroppsrörelse. Försämrad upplevelse vid användning. Dålig position av stöd. 2 3 2 12 Vald position. 3 Svårt att fälla fram stödet vid riskfyllda situationer.
Kan leda till försämrad manövrering i situationer där det hade varit
viktigt. Användaren krockar eller ramlar av fordon. Inte tillräckligt bra funktion att fälla fram stöd.
2 9 1 18 Sannolikheten av att detta är ett betydligt problem är ganska liten. 4 Fot halkar av från stödet. Obehag om användaren sitter ner annars samma allvar som risk
9. Försämrad upplevelse vid användning. Alldeles för släta ytor där fötter ska befinna sig.
2 2 1 4 Användning av
mönster/räfflade ytor motverkar detta, samt vald
position. 5 Stödet är för nära hjulen. Fot fastnar i hjulet. Användaren kan få allvarliga ben och fotskador. Dålig position av stöd eller skydd från hjul. 1 8 1 8 Vald position. 6 Stödet är i vägen för att springa. Obehag, samt användarens ben kan slå i stödet. Försämrad upplevelse vid användning. Position och fällbarhets- funktion. 6 2 1 12 Tätningsring för att göra fällbarhet
trögare. 7 Känns inte stabilt. Obehag. Försämrad upplevelse vid användning. Montering- och sammanfognings- metod är dålig. 3 6 1 18 Vald konstruktion. 8 Stödet lossnar (användaren står upp på stödet). Ramlar av fordon eller slår i ömtåliga delar av kroppen. Användaren kan allvarligt
göra illa sig.
Montering- och sammanfognings-
metod är dålig.
56 av 72 9 Stödet vinklas iväg drastiskt när användaren står upp på stödet. Ramlar av fordon eller slår i ömtåliga delar av kroppen. Användaren kan allvarligt
göra illa sig.
Fällbarheten är alldeles för lättrörlig. 3 8 2 48 Tätningsring för att göra rörlighet av fällbarhet trögare. 10 Stödet slår/fastnar i marken eller något som sticker upp från marken. Användaren krockar. Användaren kan allvarligt
göra illa sig.
Fel längd på
stödet. 2 8 1 16
Stödet kan röra sig fritt och ställas in i sex olika längdlägen.
57 av 72
Figur 35: Resulterande modell från undersökningen av CE-märkning.
RESULTAT
6.1. Resulterande modell från undersökning av CE-märkning
Modellen (figur 35) beskriver de steg som bör tas i medicintekniska CE-märkningen och viktiga upptäckter från båda sekundär- (viktiga saker från teorin) och primärdata (viktiga saker från intervjuer). En slutsats är att eldrivna RaceRunnern måste ta hänsyn till flera krav eftersom den har ytterligare funktioner som dessutom sträcker sig in på en maskins funktioner.
Angående avvikelser mellan primär- och sekundärdata upptäcktes bara en sak (det
gulmarkerade i figur 35), nämligen viktigheten av ett kvalitetsledningssystem. Enligt teorin kan kvalitetsledningssystemet framställas i slutet av processen men medicintekniska experten tyckte man skulle lägga ner mera tid på detta i CE-märkningen (fokusera på det). Notera att vid steg 5 kan CE-märkningsetiketten sättas på produkten men processen är förstås inte klar förrän steg 8 är slutförd.
58 av 72
6.2. Resultatet från riskanalysen på företagets RaceRunners
För vanliga RaceRunnern finns det sex riskområden som har ett risktal större än 100 som då måste åtgärdas av företaget (åtgärdandet ingår inte i utförandet av detta projekt). För den eldrivna RaceRunnern måste dessa sex riskområden samt två till åtgärdas. För vanliga
RaceRunnern är detta riskområdena med nummer 2, 4, 5, 20, 21 och 22 (se tabell 15). För den eldrivna är det också riskområdena med nummer 57 och 12.3 (se tabell 15). Riskområdet 12.3 är taget från standarden EN 12182 som angår nödstoppsfunktioner.
Tabell 15: Risker med för högt risktal, riskanalys för RaceRunner.