I kapitlet dras slutsatser från rapportens resultat och eventuella förbättringsåtgärder presenteras för framtida arbete.
Rapporten hade som syfte och mål att skapa förståelse för hur man uppnår en ergonomisk och användarvänlig teststation och därefter föreslå en lösning i form av CAD-modell som prototyp. Arbetet resulterade i att både syfte och mål uppfylldes inom tidsramen och med satta avgränsningar.
Resultatet blev en virtuell prototyp där komponenterna är sammanställda till en totallösning som uppfyller de identifierade kraven på produkten som ligger inom arbetets avgränsningar. Några av de identifierade kraven berör områden som inte behandlas i utbildningen och därför har viss extern hjälp tagits in.
Prototyptillverkning rekommenderas för framtida arbete för att verifiera samtliga funktioner. En fysisk prototyp kan bidra med att djupare kunskap om produkten kan nås och ytterligare förbättringsmöjligheter samt lösningar kan genereras.
Referenser
Tryckta källor
Bergman, B., & Klefsjö, B. (2012). Kvalitet från behov till användning (5., uppdaterade och utök. uppl.. ed.). Lund: Studentlitteratur.
Björklund, S., Gustafsson, G., Hågeryd, L., & Rundqvist, B. (2015). Karlebo handbok (16., omarb. och utvidgade uppl.. ed., [Karlebo-serien]).
Stockholm: Liber.
Blomkvist, P., & Hallin, A. (2014). Metod för teknologer : Examensarbete enligt 4-fasmodellen (1. uppl.. ed.). Lund: Studentlitteratur.
Bohgard, M., Karlsson, S., Lovén, E., Mikaelsson, L., Mårtensson, L., Osvalder, A., . . . Ulfvengren, P. (2015). Arbete och teknik på människans villkor (3. uppl.. ed.). Stockholm: Prevent.
Hou, Tianjun, Yannou, Bernard, Leroy, Yann, & Poirson, Emilie. (2019). Mining customer product reviews for product development: A
summarization process. Expert Systems with Applications, 132, 141-150. Hågeryd, L., Björklund, S., & Lenner, M. (2018). Modern produktionsteknik 1 (Upplaga 3. ed.). Stockholm: Liber.
Hågeryd, L., Björklund, S., & Lenner, M. (2005). Modern
produktionsteknik. D. 2 (2., [rev. och omarb.] uppl.. ed.). Stockholm: Liber. Ingvast, H., & Institutet för tillämpad hydraulik. (1990). Hydraulikens grunder, teorier och begrepp (2., [utök. och rev.] utg.. ed.). Örnsköldsvik: Institutet för tillämpad hydraulik (ITH).
Johannesson, H., Persson, J., & Pettersson, D. (2013). Produktutveckling : Effektiva metoder för konstruktion och design (2. uppl.. ed.). Stockholm: Liber.
Juvinall, R., & Marshek, K. (2017). Juvinall's fundamentals of machine component design (Global Edition, SI Version.. ed.). Singapore: Wiley. Leijon, W. (2014). Karlebo Materiallära (15. uppl.. ed., [Karlebo-serien]). Stockholm: Liber.
Mathiassen, S., & Olofsson, A. (2007). Ergonomi för ett gott arbete (1. uppl.. ed.). Stockholm: Prevent.
Narain, Rakesh, & Yadav, R.C. (1997). Impact of computerized automation on indian manufacturing industries. Technological Forecasting & Social Change, 55(1), 83-98.
Neubert, Nicole, Bruder, Ralph, & Toledo, Begoa. (2012). The charge of ergonomics - A model according to the influence of ergonomic workplace design for economical and efficient indicators of the automotive industry. Work (Reading, Mass.), 41(1), 4389-4395.
Parr, A. (2011). Hydraulics and pneumatics : A technician's and engineer's guide (3.rd ed.). Oxford: Butterworth-Heinemann.
Patel, R., & Davidson, B. (2019). Forskningsmetodikens grunder : Att planera, genomföra och rapportera en undersökning (Femte upplagan. ed.). Lund: Studentlitteratur.
Rose, A N M, Ab Rashid, M F F, Nik Mohamed, N M Z, & Jubri, M A S. (2019). The implementation of lean manufacturing and ergonomics in Small Medium Enterprise - Case study. IOP Conference Series. Materials Science and Engineering, 702(1), 12057.
Säfsten, K., & Gustavsson, M. (2019). Forskningsmetodik : För ingenjörer och andra problemlösare (Upplaga 1. ed.). Lund: Studentlitteratur.
Ulrich, K., & Eppinger, S. (2014). Produktutveckling : Konstruktion och design (1. uppl.. ed.). Lund: Studentlitteratur.
Digitala källor
ABB (2017). Hårdvaruhandledning Frekvensomriktare ACS880-01.
https://library.e.abb.com/public/dafbe168d951440a8cd169bf3ed14f45/SV_ ACS880_01_HW_M_A5_screen.pdf [Hämtad 2021-04-29]
AMAB Hydraul (2020). Montageblock.
https://amabhydraul.se/wp-content/hydraulikkomponenter.pdf
[Hämtad 2021-04-28]
Beckhoff (2021). CP39XX. Verl: Beckhoff.
https://www.beckhoff.com/sv-se/products/ipc/control-panels/cp29xx-cp39xx-multi-touch-control-panels/cp39xx-0000.html
[Hämtad 2021-05-05]
Boverket (2013). Boverkets handbok om stålkonstruktioner - BSK 07. Karlskrona: Boverket.
https://www.boverket.se/sv/om-boverket/publicerat-av- boverket/publikationer/2007/boverkets-handbok-om-stalkonstruktioner---bsk-07/ [Hämtad 2021-05-17]
Busck & Co (2021). Standard 3-fasmotorer. Göteborg: Busck & Co
https://www.busck.se/product_categories/standard-3-fasmotorer/ [Hämtad: 2021-05-02]
CarrLane (2021). Modukar fixturing. St. Louis: CarrLane.
https://www.carrlane.com/product/modular-fixturing [Hämtad: 2021-05-17] CiviLsite (2018).
https://www.civilsite.info/2017/11/beam-deflection-formula.html
ECMEC (2021). Fixturer. Växjö: ECMEC.
https://ecmec.se/ [Hämtad: 2021-05-17]
Rexroth Bosch Group (2021). WE6. Elchingen: Rexroth Bosch Group.
https://www.boschrexroth.com/en/us/products/product-groups/goto-products/goto-hydraulics/directional-valves/we6/index
[Hämtad 2021-04-29]
Rittal (2021). Kompaktapparatskåp. Herborn: Rittal.
https://www.rittal.com/se-se/product/show/variantdetail.action?categoryPath=/PG0001/PG0002SCHR ANK1/PG0021SCHRANK1/PGRP30564SCHRANK1/PRO70743SCHRA NK&productID=1376000 [Hämtad: 2021-04-20]
SanTool (2021). Clamping tools. Heidenheim: SanTool.
https://www.shop.santool.de/ [Hämtad: 2021-05-17] Sun Hydraulics (2021). PPDB. Sarasota: Sun Hydraulics
https://www.sunhydraulics.com/model/PPDB [Hämtad: 2021-05-17] Sveriges Ingenjörer (2019). Hederskodex. Stockholm: Sveriges Ingenjörer.
https://www.sverigesingenjorer.se/om-forbundet/sveriges-ingenjorer/hederskodex/ [Hämtad: 2021-02-17]
Tibnor (2021). VKR. Solna: Tibnor.
https://www.tibnor.se/sv_SE/St%C3%A5l/H%C3%A5lprofil/VKR/H%C3% A5lprofil-Fyrkant-VKR-S355J2H/p/504001005410 [Hämtad: 2021-04-20] Tigercat (2021). Safety Articles. Brantford: Tigercat.
https://www.tigercat.com/sv/sakerhet/a-dangerous-bite/ [Hämtad: 2021-05-18]
Wiberger (2021). Produkter och priser. Backa: Wiberger.
https://www.wiberger.se/templates/_prislista.htm
Bilagor
Bilaga 1: Antropometriska mått Bilaga 2: Intervju hos ECMEC AB Bilaga 3: Intervju hos underleverantör Bilaga 4: Observation av befintlig teststation Bilaga 5: Elmotor
Bilaga 6: Hållfasthetsberäkningar VKR Bilaga 7: Byggstorlek för frekvensomriktare Bilaga 8: VKR material och sträckgräns Bilaga 9: Proportionalventil Bilaga 10: Frekvensomriktare Bilaga 11: Riktningsventil Bilaga 12: Montageblock Bilaga 13: Elskåp Bilaga 14: Display Bilaga 15: Hjul Bilaga 16: Stjärnvred
BILAGA 1: Antropometriska mått
Bohgard m.fl. (2015)
BILAGA 2: Intervju hos ECMEC AB
Daniel Eklund, VD
1. Kan du beskriva huvudfunktionen för teststationen?
- Teststationen ska kunna justera tryck och flöde för att utföra leveransjustering samt felsökning.
2. Finns det önskemål på funktioner som tillför ett mervärde för teststationen?
- Att kunna utföra långtidstester till exempel mäta tryckfall under
natten. Det hade varit bra om man kan genomföra testcykler som kan generera testprotokoll som exempelvis klamptids-kurvor och
diagram.
3. Vad ska teststationen göra vid en felsökning?
- Säkerställa om det är fixturen eller maskinen det är fel på.
4. Hur ofta uppkommer fel på fixturerna hos kunden?
- Vid uppstartsfasen eller efter lång tids användning.
5. Vad är viktigt ur en ergonomisk synpunkt?
- Display med rätt höjd, ställbar i sidled och vinkel, arbetsbänk och lådor (plats för slangkopplingar och verktyg) och eventuellt
slanghållare.
6. Ska slangarna sitta permanent fästa i teststationen?
- Avtagbara med snabbkoppling.
7. Ska de lösa slangarna finns på stationen?
- Slangarna är relativt långa, men om det går är det bra.
8. Ska teststationen vara flyttbar, i så fall hur?
- Ja med hjul, samt med truck om den behöver lyftas. Hjulen ska helst vara vridbara i ena änden samt klara ojämnt underlag.
9. Finns det något som begränsar yttermåtten?
- Den ska rymmas på en EU-pall, inom pallkragarna.
10. Är det någon standard eller direktiv som ska följas?
- Ja, CE-märkning samt enligt arbetsmiljöverket.
11. Hur är tillvägagångssätten vid leveransjustering?
testcykel, testprotokoll med klamptid kurvor och diagram. Stationen ska ge rätt tryck och flöde enligt kundens specifikation.
12. Har du önskemål om designen?
- Det ska finnas möjlighet att inspektera innehållet i teststationen tex för att upptäcka läckage. Den ska upplevas robust men även ska klara stötar.
13. Finns det något övrigt du vill tillägga?
- Teststationen ska vara kostnadseffektiv, vi brukar använda en 15,6” HMI. Det ska även finnas ett uppsamlingskärl i bottnen för läckande olja.
Marcus Norrenge, konstruktör
1. Kan du beskriva huvudfunktionen för teststationen?
- Teststationen ska kunna justera tryck och flöde för att utföra leveransjustering samt felsökning.
2. Finns det önskemål på funktioner som tillför ett mervärde för teststationen?
- Teststationen ska vara ergonomisk, gärna med en arbetsbänk, utrymme för slangkopplingar, verktyg och förvaringsplats för nipplar.
3. Vad ska teststationen göra vid en felsökning?
- En teststation kan hjälpa till att testa om felet ligger i maskinen eller i fixturen. Med justerbart tryck och flöde kan man också testa om det tex hjälper att strypa flödet eller trycket. Då kan man exempelvis ändra detta med en annan strypventil i fixturen.
4. Hur ofta uppkommer fel på fixturerna hos kunden?
- Om det blir fel är det ofta ganska omgående, eller efter flera år.
5. Vad är viktigt ur en ergonomisk synpunkt?
- Vridbar och vinkelbar display. Kolla vad som gäller enligt arbetsmiljöverket.
6. Ska de lösa slangarna finns på stationen?
- Ja det kan vara bra om det finns några stycken.
7. Hur många uttag för hydraulslangar behövs?
8. Var bör uttag för slangkopplingar vara placerade?
- Inte för långt ner ur en ergonomisk synpunkt.
9. Ska teststationen vara flyttbar, i så fall hur?
- Ja det bör vara 4st hjul.
10. Finns det något som begränsar yttermåtten?
- Den bör få plats på en EU-pall, för fraktens skull.
11. Är det någon standard eller direktiv som ska följas?
- CE-märkning och arbetsmiljöverket.
12. Hur är tillvägagångssätten vid leveransjustering?
- Man spänner och lossar detaljen några gånger med kunden, repeterar. Långtidstest, täthetsprov över natten. Hydraulaggregatet ställs in med de gällande parametrarna för testet. Kör igenom ca 3-4 cykler.
13. Har du önskemål om designen?
- Den ska se bra ut. Kan vara bra med avtagbara luckor på sidorna.
14. Vilken höjd ska arbetsbänken ha?
- Kolla vad arbetsmiljöverket rekommenderar.
15. Finns det något övrigt du vill tillägga?
- Uppsamlingskärl för oljedroppar vid snabbkopplingar. Ev ljuddämpande isolering.
BILAGA 3: Intervju hos underleverantör
Daniel Persson, montör
1. Kan du beskriva huvudfunktionen för teststationen?
-Simulera fixturens funktion. Med rätt tryck i nuläget, justerbart flöde saknas.
2. Finns det önskemål på funktioner som tillför ett mervärde för teststationen?
-Förvaring för kopplingar och ev verktyg. Tidsfördröjning tex för trycksättning när man ska funktionsprova, kanske en fjärrkontroll för start? Kanske krok för några slangar, eller hållare för slangar som man tillfälligt lossar under arbetet. Bättre påfyllning av hydraulolja.
3. Kan du beskriva tillvägagångssättet när en fixtur leveransjusteras? Vilka typer av tester utförs?
- Kopplar in slangar, justerar in rätt tryck med insexnyckel. Öppnar ventil via vredet vid handtaget och tex mäter tiden för fastspänning av detalj i fixturen.
4. Hur förvaras hydraulslangarna när de inte används?
- På väggen.
5. Vilka verktyg används ofta samtidigt som stationen?
- 17, 19 och 22mm fast nyckel samt insex.
6. Hade det underlättat att kunna förvara slangar i/på stationen?
- Kunna hänga av slangar vid justering.
7. Vad är viktigt för oss att tänka på i den nya stationen ur en ergonomisk synvinkel, för att underlätta ditt arbete?
-Låda för slangkopplingar, lättåtkomlig oljepåfyllning, display på samma sida som snabbkopplingar för slangarna, vrid- och tiltbar display.
8. Är det något moment i den befintliga teststationen som du tycker är icke ergonomisk?
-Framförallt oljepåfyllningen är dålig i nuläget då arbetsbänken måste monteras av vid påfyllning.
9. Hur upplever du ljudnivån under driften, är det ett problem?
10. Hur förvaras teststationen när den inte används?
-Rullas bort till väggen.
11. Finns det något som begränsar yttermåtten?
-Nej, men pga utrymmet i verkstaden helst inte för stor.
12. Funkar det med storlek som en EU pall?
- Ja.
13. Är det något mer du skulle vilja tillägga till denna intervju, som vi inte redan tagit upp?
BILAGA 4: Observation av befintlig teststation
1. Är teststationen användarvänlig?
- Ja, utifrån de befintliga funktionera men det finns
förbättringspotential.
2. Hur upplevs ljudnivån?
- Låg, behöver ingen isolering. Eventuellt se över hur många decibel
motorn ger och jämför med arbetsmiljöverket.
3. Vilka är den befintliga teststationens ytterdimensioner i milimeter? o Bredd: 800
o Längd: 1050
o Höjd: 1230 med mätare och 1000 till arbetsbänken
4. Är teststationen lätt att flytta?
- Ja, eventuellt uppdatera hjulen så de får en bredare anläggningsyta.
5. Finns det några förbättringsmöjligheter till teststationen?
- Förbättringsmöjligheter finns då varje gång det är oljepåfyllning måste arbetsbänken plockas av separat.
6. Finns det någon övrig observation att ta med till den nya teststationen?
- Någon form av krok för att hänga elkabeln på.
BILAGA 5: Elmotor
Busck (2021)
BILAGA 6: Hållfasthetsberäkning VKR
Den svagaste punkten på ramen anses vara mitten på den övre VKR-profilen som är längst och saknar tvärgående balkar, se Figur 1 där en kraftpil
placeras för punktlasten.
Figur 1: Översikt på ramkonstruktion med punktlast.
Då ramen ska vara robust väljs dimensionen på VKR-profil till 50x50x5 och data för den finns i Bilaga 8. Eftersom robusthet är subjektivt väljs i
beräkningen att ramen ska klara en last på 1000kg, vilket antas vara överdimensionerat för teststationens användningsområde. När böjmoment och nedböjning är beräknat kontrolleras vilken säkerhetsfaktor det ger. Tabell 1 visar givna data för beräkningen och i Figur 2 ses en förenklad bild av situationen.
Tabell 1: Givna data för beräkning
Förkortning Förklaring Värde [enhet]
L Längd på VKR-profil 980 [mm]
m Massan av punktlast 1000 [kg]
g Tyngdacceleration 9,81 [m/s2]
E Elasticitetsmodul för VKR-profil 207x103 [MPa]
I Tröghetsmoment för VKR-profil 28,9x104 [mm4]
Z Böjmotstånd för VKR-profil 11,6x103 [mm3]
Sy Sträckgräns för materialet i VKR-profil 355 [MPa]
P Kraft då massa multipliceras med
tyngdacceleration
-[N]
𝛿𝑠𝑡 Statisk nedböjning -[mm]
Mmax Maximalt moment -[Nmm]
σ𝑚𝑎𝑥 Maximal spänning -[MPa]
Figur 2: Förenklad bild av situationen.
Uträkningen börjar med att beräkna den statiska nedböjningen av balken. 𝛿𝑠𝑡 = 𝑃𝐿 3 48𝐸𝐼 Ekv. (1) 𝛿𝑠𝑡 = 1000∗9,81∗980 3 48∗207∗103∗28,9∗104 = 3,2 [mm]
En nedböjning på 3,2mm anses godtagbart för given situation. För att kontrollera att sträckgränsen inte överskrids beräknas först böjmoment som uppstår.
𝑀𝑚𝑎𝑥 = 𝑃∗𝐿
4 Ekv. (2)
𝑀𝑚𝑎𝑥 = 1000∗9,81∗980
4 = 2403450 [Nmm]
Maximal böjspänning med avseende på beräknat böjmoment kan nu beräknas. σ𝑚𝑎𝑥 = Mmax 𝑍 Ekv. (3) σ𝑚𝑎𝑥 = Mmax 𝑍 = 2403450 11,6∗103 = 207 MPa
Med maximal spänning på 207 MPa kan aktuell säkerhetsfaktor kontrolleras. SF = 𝑆𝑦 σ𝑚𝑎𝑥 Ekv. (4) SF = 𝑆𝑦 σ𝑚𝑎𝑥 = 355 207 = 1,71
Spänningen som uppkommer i balken vid en statisk belastning på 1000kg är lägre än materialets sträckgräns och ger en säkerhetsfaktor = 1,71. Med utförda beräkningar som underlag anses vald VKR-profil vara tillräckligt robust för ramkonstruktionen.
BILAGA 7: Byggstorlek för frekvensomriktare
ABB (2017)
BILAGA 8: VKR material och sträckgräns
Tibnor (2021)
BILAGA 9: Proportionalventil
SunHydraulics (2021)
BILAGA 10: Frekvensomriktare
ABB (2017)
BILAGA 11: Riktningsventil
Rexroth Bosch Group (2021)
BILAGA 12: Montageblock
AMAB Hydraul Group (2020)
BILAGA 13: Elskåp
Rittal (2021)
BILAGA 14: Display
Beckhoff (2021)
BILAGA 15: Hjul
Wiberger (2021)
Figur 1: Svängbara hjul.
Figur 3: Fasta hjul.
BILAGA 16: Stjärnvred
Wiberger (2021)
Figur 1: Stjärnvred.
Figur 2: Beskrivning av vred.
Figur 3: Geometri vred.