Utveckling av snöglidhinder : Minimering av snörelaterade takolyckor

(1)

Utveckling av

snöglidhinder

Minimering av snörelaterade takolyckor

(2)

Postadress:

Besöksadress:

Telefon:

Box 1026

Gjuterigatan 5

036-10 10 00 (vx)

Detta examensarbete är utfört vid Tekniska Högskolan i Jönköping inom maskinteknik med inriktning på produktutveckling och design. Författarna svarar själva för framförda åsikter, slutsatser och resultat.

Examinator: Jonny Tran

Handledare: Magnus Andersson (JTH) & Alexander Hermansson (Weland Stål AB) Omfattning: 15 hp (grundnivå)

(3)

Abstract

This bachelor thesis was executed as the final part of the mechanical engineering, product development and design program at Jönköping University by Jonathan Johansson and Markus Karlsson during the spring term of 2019.

Large amounts of snow on the rooftops mean great danger for both the property owners and the public as the snow can fall from the roofs. This can be fixed with a so-called snow guard, the risk being that the roof is overloaded at the snow guard where all the snow is collected, therefore a supplement is required to distribute the snow over the roof to minimize this risk. With this in mind, Weland Stål AB developed a project that became the basis for this thesis.

The purpose of the work was to create a product that the company can use to expand their current product catalogue. The product should be able to be used on more types of roofs than the current solution and hence give the company more customers and thus increased sales. The product must be designed so that it goes in line with the other products and so that it can be manufactured in the company´s machinery park. The product should also give an increased sense of security to the customers who do not have to worry that the weight of the snow will overload the roof.

With the help of selected theories and methods, several concepts have been worked out. These have then undergone a screening based on the requirement specification. The result was several products that are adapted for different roofs in two different variants, linear and simple snow stops where the linear variant is available in two different designs.

The bachelor thesis has given us a greater knowledge of steel and how it behaves when processing. The final concepts were developed in the form of functional prototypes that were tested in Weland Ståls test facility. In the future, the products can increase security for both property owners and the public.

(4)

Sammanfattning

Detta examensarbete genomfördes som avslutande del i utbildningen maskinteknik, produktutveckling och design på Jönköpings Universitet av Jonathan Johansson och Markus Karlsson under vårterminen 2019.

Stora mängder snö på hustaken innebär stor fara för både fastighetsägare och allmänheten då snön kan rasa ner från taket. Detta kan åtgärdas med ett så kallat snörasskydd, risken blir då att taket överbelastas vid snörasskyddet där all snö samlas, därför krävs ett komplement som fördelar snön över taket för att minimera denna risk. Med detta i åtanke tog Weland Stål AB fram ett projekt som blev grunden till detta examensarbete.

Syftet med arbetet var att skapa en produkt som företaget kan använda för att utvidga sin nuvarande produktkatalog. Produkten ska kunna användas på fler typer av tak än den nuvarande lösningen och därav ge företaget fler kunder och på så sätt öka försäljningen. Produkten ska vara designad så att den går i linje med övriga produkter och så att den går att tillverka i företagets maskinpark. Produkten ska även ge en ökad känsla av trygghet till kunderna som slipper oroa sig för att tyngden av snön ska belasta nedre delen på taket så mycket att det går sönder.

Med hjälp av utvalda teorier och metoder har ett flertal koncept arbetats fram. Dessa har sedan genomgått en sållning med utgångspunkt från kravspecifikationen. Resultatet blev ett flertal produkter som är anpassade för olika tak i två olika varianter, linjära- och enkla snöglidhinder där även linjära finns i två olika designer.

Examensarbetet har gett oss en större kunskap kring stål och hur det beter sig vid bearbetning. Slutkoncepten togs fram i form av fungerande prototyper som testades på Weland Ståls testanläggning. I framtiden kan produkterna öka säkerheten för både fastighetsägare och allmänheten.

(5)

Innehållsförteckning

1 Introduktion ... 1

1.1 BAKGRUND ... 1

1.2 PROBLEMBESKRIVNING ... 1

1.3 SYFTE OCH FRÅGESTÄLLNINGAR ... 2

1.4 AVGRÄNSNINGAR ... 3

1.5 DISPOSITION... 3

2 Teoretiskt ramverk ... 4

2.1 KOPPLING MELLAN FRÅGESTÄLLNINGAR OCH TEORI ... 4

2.2 IDÉGENERERING ... 4 2.2.1 Brainstorming ... 4 2.2.2 Katalogmetoden... 4 2.2.3 Idéskiftesmetoden ... 5 2.2.4 Osborns idésporrar ... 5 2.3 STANDARDER ... 5 2.4 CAD ... 5 2.5 TILLVERKNINGSMETODER ... 5 2.5.1 Laserskärning ... 5 2.5.2 Stansning... 5 2.5.3 Bockning ... 5 2.6 MATERIAL ... 6 2.7 TYPER AV TAK ... 6

(6)

Innehållsförteckning

2.8.5 Konfigurering och detaljkonstruktion ... 10

2.8.6 Prototyper ... 10

2.8.7 Tillverkningsanpassning ... 10

2.9 TESTNING ... 10

2.9.1 Fysisk testning ... 10

2.9.2 Computer Aided Engineering (CAE) ... 10

3 Metod ... 11

3.1 KOPPLING MELLAN FRÅGESTÄLLNINGAR OCH METOD... 11

3.2 TIDSPLAN ... 11 3.3 FÖRARBETE ... 11 3.3.1 Konkurrensanalys ... 11 3.3.2 Tillverkningskostnad ... 11 3.3.3 Funktionsanalys ... 12 3.3.4 Kravspecifikation ... 12 3.4 KONCEPTSÅLLNING ... 12 3.4.1 Elimineringsmatris ... 12 3.4.2 Beslutsmatris ... 12 3.4.3 Poängsättningsmatris ... 12

4 Genomförande och implementation... 13

4.1 DESIGNPROCESSEN FRÅGESTÄLLNING 1 ... 13

4.4 FÖRARBETE ... 13

4.4.1 Informationssökande ... 13

4.4.2 Granskning av befintliga produkter ... 13

4.4.3 Konkurrensanalys ... 14

4.4.4 Materialval ... 16

4.4.5 Tillverkningskostnad ... 16

4.4.6 Funktionsanalys ... 17

(7)

Innehållsförteckning

4.5 KONCEPTSTUDIE LINJÄRA SNÖGLIDHINDER ... 18

4.5.1 Koncept 1 ... 18 4.5.2 Koncept 2 ... 20 4.5.3 Koncept 3 ... 21 4.6 KONCEPTSÅLLNING ... 22 4.7 VIDAREUTVECKLING ... 22 4.7.1 Koncept A (plåttak) ... 22 4.7.2 Koncept B (plåttak) ... 23 4.7.3 Koncept C (plåttak) ... 23 4.7.4 Koncept D (plåttak) ... 24 4.7.5 Koncept E (tegelpanntak) ... 24 4.7.6 Koncept F (tegelpanntak) ... 25 4.7.7 Koncept G (betongpanntak) ... 25 4.7.8 Koncept H (betongpanntak) ... 26 4.7.9 Koncept I (panntak) ... 26 4.7.10 Koncept J (panntak) ... 27 4.8 POÄNGSÄTTNINGSMATRIS ... 27 4.8.1 Plåttak med rör ... 27

4.8.2 Plåttak med snökratta ... 28

4.8.3 Tegelpanntak med rör ... 28

4.8.4 Tegelpanntak med snökratta... 29

4.8.5 Betongpanntak med rör ... 29

(8)

Innehållsförteckning

4.10.3 Koncept 3 ... 34

4.10.4 Koncept 4 ... 35

4.11 KONCEPTSÅLLNING ... 36

4.12 VIDAREUTVECKLING ... 37

4.12.1 Vidareutveckling av fäste för tak ... 37

4.12.2 Vidareutveckling av snöstoppsyta ... 37

4.13 PROTOTYPTESTNING ... 40

4.13.1 Montering och passform på tak ... 40

4.13.2 Punktlast ... 41

4.14 ANALYSMETODER FÖR RESULTAT ... 41

4.15 VALIDITET OCH RELIABILITET ... 41

5 Resultat ... 42

5.1 RESULTAT FRÅGESTÄLLNING 1 ... 42 5.2 RESULTAT FRÅGESTÄLLNING 2 ... 42 5.3 RESULTAT FRÅGESTÄLLNING 3 ... 42 5.4 RESULTAT AV TESTER ... 42 5.4.1 Linjära snöglidhinder ... 42 5.4.2 Enkla snöglidhinder ... 43 5.5 SLUTGILTIGA KONCEPT ... 44 5.5.1 Plåttak ... 44 5.5.2 Betongpanntak ... 46 5.5.3 Tegelpanntak ... 47

6 Diskussion och slutsatser ... 50

6.1 FRÅGESTÄLLNING 1 ...50 6.2 FRÅGESTÄLLNING 2 ...50 6.3 FRÅGESTÄLLNING 3 ...50 6.4 ANALYS AV TESTRESULTAT ...50 6.4.1 Linjära snöglidhinder ...50 6.4.2 Enkla snöglidhinder ... 51 6.4.3 Testmetoder ... 52

(9)

Innehållsförteckning

6.5 IMPLIKATIONER ... 52

6.6 SLUTSATSER OCH REKOMMENDATIONER ... 52

6.7 VIDARE ARBETE ELLER FORSKNING ... 52

Referenser ... 53

(10)

Introduktion

1 Introduktion

Kapitlet ger en bakgrund till studien och det problemområde som studien byggts upp kring. Vidare presenteras studiens syfte och dess frågeställningar. Därtill beskrivs studiens avgränsningar. Kapitlet avslutas med rapportens disposition.

1.1 Bakgrund

Snöras är ett stort problem under vintern då stora mängder snö samlas på taken och sedan rasar ner när friktionen inte längre klarar av att hålla uppe lasten. Dessa snöras kan orsaka skada på egendom eller personer och i värsta fall även dödsfall. Till exempel avled en man 2018 i den svenska orten Liden till följd av snöras från ett tak. [1]

Detta examensarbete genomförs i samarbete med Weland Stål AB.

Weland Stål AB är en stålindustri i Ulricehamn och är ett dotterbolag till Weland AB i Smålandsstenar. Weland Stål AB startades 1975 och har i dagsläget omkring 40 anställda. Sedan starten har företaget arbetat intensivt med produktionsutveckling och produktutveckling. I anknytning till kontoret finns en modern och effektiv maskinpark och även en testanläggning där nya produkter testas enligt gällande standarder, detta ger bra möjligheter för ett nära samarbete mellan produktutvecklare och de som arbetar i produktion. [2] Weland Stål AB är en ledande leverantör av produkter för taksäkerhet och utrymning och i deras sortiment ingår även solpanelsfästen, räcken och plåtbearbetning. Inom taksäkerhet finns produkterna livlinefäste/nockräcken, snörasskydd, snöglidhinder, skyddsräcken, skorstensprodukter, infästningar till takskydd, wiresystem weline, takbryggor, taksteg och takstegar och gångjärn till takluckor. Inom utrymning finns det fyra olika produkter, utrymningsplattform, utrymningsbrygga och två varianter av fasadstegar. [3]

Snörasskyddet är en av företagets taksäkerhetsprodukter och är placerat längst ner på taket (se bild 1.1.1). Dess funktion är att stoppa snön från att rasa ner från taket och på så sätt förhindra skada.

Bild 1.1.1 Snörasskydd monterat på tak [4]

1.2 Problembeskrivning

Då snörasskyddet enbart är placerat längst ner på taket och i vissa fall enbart på en liten sektion av taket, exempelvis över en entré finns det risk att stora mängder snö samlas vid snörasskyddet och på så sätt utsätter snörasskyddet för överbelastning vilket kan leda till att det rasar. [5] För att minimera denna risk krävs därför ett komplement som fördelar lasten över taket fram till att taket antingen skottas eller att snön smälter bort.

(11)

Introduktion

Weland Stål AB har för detta syfte en produkt som kan fästas på falsade plåttak, ett så kallat snöglidhinder. Detta snöglidhinder finns i två varianter, en med snökratta (Se bild 1.2.1) och en med rör (Se bild 1.2.2).

Bild 1.2.1 Linjärt snöglidhinder med snökratta för falsat plåttak [6]

Bild 1.2.2 Linjärt snöglidhinder med rör för falsat plåttak [6]

Denna typ av snöglidhinder kallas av Weland Stål AB för linjärt snöglidhinder och placeras på taket i horisontella rader där avståndet mellan raderna beräknas med hänsyn till lutningen på taket och det förväntade snöfallet i området.

Enkla snöglidhinder är en annan typ av snöglidhinder. Dessa är inte sammankopplade med rör eller snökratta som de linjära utan placeras ut en och en över takytan.

Problemet är att Weland Ståls befintliga snöglidhinder enbart går att använda på falsade plåttak och därför inte kan monteras på andra typer av tak. Dessutom saknas enkla snöglidhinder helt i företagets produktkatalog. Därför ska studien resultera i två typer av produkter, den första är ett linjärt snöglidhinder som går att montera på flera typer av tak och den andra är ett enkelt snöglidhinder som även den ska kunna monteras på fler typer av tak.

1.3 Syfte och frågeställningar

Syftet med arbetet är att skapa en produkt som företaget kan använda för att utvidga sin nuvarande produktkatalog. Produkten ska kunna användas på fler typer av tak än den

(12)

Introduktion

Därmed är studiens frågeställningar:

[1] På vilka sätt kan man göra produkten kostnadseffektiv?

[2] Hur ska snöglidhindret fästas för att kunna nyttjas på flera typer av tak?

[3] Hur ska snöglidhindret utformas för att gå i linje med företagets övriga produkter?

1.4 Avgränsningar

Arbetet kommer inte ta hänsyn till att söka efter befintliga patent på produkter som kan komma att likna slutresultatet av arbetet.

Materialvalet i arbetet kommer att begränsas till stål då det är detta material som Weland stål har tillgängligt för produktion.

Arbetet begränsas även till att enbart ta fram lösningar för betongpanntak, tegelpanntak, trapetsprofilerat plåttak samt sinusprofilerat plåttak.

1.5 Disposition

Rapporten startas med teoretisk bakgrund där för arbetet relevant fakta presenteras, därefter beskrivs de metoder som används för att genomföra arbetet. I kapitlet genomförande beskrivs arbetsgången som lett till rapportens resultat. Sedan presenteras arbetets resultat vilket följs av en diskussion om resultatet och arbetet i helhet. Slutligen presenteras studiens slutsats, rekommendationer och vidare arbete som kan krävas för att ytterligare förbättra produkten eller validera dess funktionalitet ytterligare.

(13)

Teoretiskt ramverk

2 Teoretiskt ramverk

Kapitlet ger en teoretisk grund som används i studieupplägget och en bas för att analysera resultatet av de frågeställningar som formulerats.

2.1 Koppling mellan frågeställningar och teori

Tabell 2.1.1: Koppling mellan frågeställningar och teori

Teori _{Frågeställning 1} _{Frågeställning 2} _{Frågeställning 3}

Idegenerering x x x

Standarder x

CAD x

Tillverkningsmetod x x

Material x x

Olika typer av tak x

Produktutvecklings-

processen x x x

Testning x

2.2 Idégenerering

Idegenerering är den del av arbetet där ett antal koncept för lösningar ska tas fram. Detta arbete ska stödjas av ett systematiskt arbetssätt och metoder. Syftet med denna fas är att generera många koncept för att sedan välja ut de bästa lösningarna. Då ett stort antal koncept tas fram kan man minimera risken för att man missat någon möjlig lösning för problemet. Nedan följer ett antal olika metoder som kan användas för att generera idéer. [7, p. 161]

2.2.1 Brainstorming

Brainstorming är en väl prövad metod som med fördel används i en grupp på 5–15 personer. Syftet med brainstorming är att producera så många idéer som möjligt. Kvantitet går före kvalitet och det är viktigt att inte bedöma resultat under brainstormingen utan detta sker i ett senare stadie. De fyra grundreglerna för brainstorming är följande: Kritik är inte tillåtet, kvantitet eftersträvas, gå utanför det vanliga och kombinera idéer. [7, p. 166]

(14)

Teoretiskt ramverk

2.2.3 Idéskiftesmetoden

Denna metod genomförs genom att en grupp personer får varsitt papper och en given problembeskrivning. Varje person ritar eller beskriver därefter ett antal lösningar och efter några minuter byter man papper med någon annan i gruppen och vidareutvecklar de idéerna. Denna procedur upprepas till alla lösningsförslag har varit hos varje person. Metoden ger många infallsvinklar på möjliga lösningar och utnyttjar varje persons idéer för att komma på nya lösningar. [7, pp. 170-171]

2.2.4 Osborns idésporrar

Osborns idésporrar är mestadels en individuell, idéskapande, kreativ metod som bör användas när brainstormingen börjar gå mot sitt slut för att få en nytändning i tankeverksamheten. Alex F Osborn har tagit fram ett antal frågor som fungerar till samtliga problem och fungerar på så sätt att man använder frågorna på det framtagna idématerialet från brainstormingen. Det är viktigt att man tar en fråga i taget och tänker igenom alla frågor mot problemet även hur orealistiskt det än låter för stunden. [7, p. 173]

2.3 Standarder

Det finns en standard som gäller för snörasskydd som heter SS 831335 där det bland annat finns krav på bärlaster. Ett av kraven är att den ska klara av en punktlast på 1,5 kN i alla punkter i takets riktning och i takets motsatta riktning. Hela standarden går att läsa genom källhänvisningen. [8]

2.4 CAD

CAD-system var från början utvecklat för att skapa tvådimensionella ritningar vilket då vanligtvis genomfördes manuellt på ritbräda. Då dagens datorer är mycket kraftfullare än datorerna när CAD först skapades kan CAD-systemen nu hantera tredimensionella modeller. CAD-systemen kan skapa både solidmodeller och ytmodeller. Tredimensionella modeller används ofta som tillverkningsunderlag men ofta krävs även ritningar för att kunna kontrollera att måtten på den tillverkade delen är korrekta. Ritningarna kan skapas i CAD-program vilket förenklar processen jämfört med att skapa dem för hands. [7, p. 504]

2.5 Tillverkningsmetoder

2.5.1 Laserskärning

Inom verkstadsindustrin så använder man sig utav laserskärning för att skära i många olika material som till exempel stål. Laserskärning fungerar genom att laserljus skjuts ut ur maskinen och ner på materialet så att det förångas och materialet delar på dig. [9]

När man använder sig utav laserskärning så behövs inget speciellt verktyg för att skära i materialet och på så sätt blir det ett billigt sätt att ta fram produkter och prototyper. [10]

2.5.2 Stansning

Stansning är en vanlig form av klippning som är en process där man delar på till exempel metaller, hår eller papper. Delningen sker i tre steg, det första steget är skjuvning vilket sedan övergår till sprickbildning och slutligen brott, det är då materialet delar på sig. När man ska stansa ett material så använder man sig utav verktyg, det finns många olika verktyg beroende på vad man ska klippa ut ur materialet. Den enklaste formen är en dyna och stämpel, där ett material placeras på dynan och stämpeln med hjälp av en kraft pressar materialet mot dynan och delningen sker. [11]

2.5.3 Bockning

Bockning är en metod som används främst för att böja metaller med hjälp av momentkrafter. När man bockar ett material så deformeras inte materialet helt av momentkrafterna så det kommer att kvarstå restspänningar i materialet och det kommer att böjas tillbaka lite grann när momentkrafterna tas bort. För att undvika att materialet ska få restspänningar och böjas

(15)

Teoretiskt ramverk

tillbaka så kan man deformera materialet plastiskt genom att till exempel sträcka materialet samtidigt som materialet bockas. [12]

2.6 Material

Via e-post förklarade Alexander Hermansson på Weland Stål att materialet som företaget använder vid tillverkning av taksäkerhetsprodukter är ett stål med kvaliteten DX51D och tillverkas av Arcelor. Stålet har en ytbeläggning som heter ZM310 och går under varumärket Magnelis.

2.7 Typer av tak

2.7.1 Profilerat plåttak

Profilerad plåt är en typ av taktäckning där man har pressat ihop plåten så att den blir styv och får en form som den behåller så att den kan klara av att stå emot en viss kraft. Formen som plåten får efter att den pressats ihop är vanligtvis räfflad eller vågformad. [13]

Plåttaket kan monteras på ett antal olika sätt, antingen monteras plåttaket på balkar som är tillverkade av trä eller metall eller så kan det monteras på läkt som är gjord utav stål eller trä. För att få rätt avstånd mellan läkten så måste man veta vilken typ av profil på plåttaket man ska ha. Taklutningen spelar stor roll när man ska montera plåttaket för om takets lutning inte är mer än 5 grader så får man inte montera taket och om lutning är mindre än 14 grader så måste plåtbitarna överlappa varandra mer. [14]

2.7.1.1 Trapetsprofilerat plåttak

Trapetsprofilens form är den vanligaste formen på profilerat plåttak och finns i olika höjder och bredder.[15]

(16)

Teoretiskt ramverk

Bild 2.7.2 Sinusprofilerat plåttak

2.7.2 Panntak

Montering av takpannor sker genom att man lägger pannorna på bärläkten längst ner till höger för att sedan arbeta sig uppåt så att pannorna överlappar varandra. Bärläkten som pannorna läggs på är i en horisontell riktning och fästs på en ströläkt som ligger i lodrätt riktning vilken i sin tur fästs i råsponten. Det är två lager av läkt för att få in luft mellan pannorna och råsponten, det kan också vara en takpapp mellan råsponten och ströläkten för att motverka fukt. Det flesta takpannorna kräver att taklutningen ska överstiga 14 grader men vissa pannor kan också behöva ha en lutning på 22 grader för att man ska få använda sig utav dem. [16]

Bild 2.7.3 Panntakets uppbyggnad [16]

2.7.2.1 Tegelpanntak

Takteglet är gjort av bränd lera och finns i enkupiga, tvåkupiga och flerkupiga pannor. Pannorna finns både med och utan falsad undersida, den tvärgående falsen är till för att pannorna ska ligga tätare. [17]

(17)

Teoretiskt ramverk

Bild 2.7.4 Tegelpanntak

2.7.2.2 Betongpanntak

Betongpannor har ett utseende som efterliknar tegelpannor men är vanligtvis storleken större, har en jämnare form och är alltid falsade. Betongpannorna finns i antingen enkupig eller tvåkupiga pannor och kan antingen ha behandlad yta eller obehandlad yta. En behandlad yta hjälper till för att motverka mossa på pannorna men nackdelen med behandlad yta är att snön glider av pannorna lättare. Eftersom betongpannorna är storleken större så väger pannorna mer än tegelpannor men har ett billigare pris och ett större utbud än tegelpannorna. [18]

(18)

Teoretiskt ramverk

Bild 2.7.5 Betongpanntak

2.8 Produktutvecklingsprocessen

Produktutvecklingsprocessen innehåller sju delfaser. Dessa är förstudie, produktspecificering, konceptutveckling-konceptgenerering, konceptutvärdering och konceptval, konfigurering och detaljkonstruktion, prototyper och slutligen tillverkningsanpassning. [7, p. 115]

2.8.1 Förstudie

I denna fas samlas information om marknad, design och teknik in och det genomförs även en problemanalys. Målet med förstudien är att formulera en kravspecifikation där fokus läggs på att identifiera de funktionella kraven, kravspecifikationen förfinas sedan under projektets gång. [7, pp. 115-116]

2.8.2 Produktspecificering

Under produktspecifikationsfasen är målet att fastställa vad som ska åstadkommas till följd av projektet, en så kallad produktspecifikation. Detta ligger sedan till grund för att kunna söka lösningar senare i projektet. informationen som tas fram i denna fas ska även kunna användas för att utvärdera projektets slutgiltiga lösning. [7, p. 117]

2.8.3 Konceptutveckling-konceptgenerering

Produktspecifikationen används i denna fas som utgångspunkt. Under konceptgenereringen ska de funktionella kriterierna vara grunden för att skapa många lösningar för problemet. För att själva konceptgenereringen ska genomföras systematisk finns det två typer av metoder man kan använda sig av, den första är kreativa metoder och den andra är systematiska eller rationella metoder. [7, pp. 119-120]

(19)

Teoretiskt ramverk

2.8.4 Konceptutvärdering och konceptval

I denna fas sker en utvärdering av koncepten som föregående fas resulterade i. Detta innebär att analysera hur väl de olika koncepten uppfyller de krav som formulerades i produktspecifikationen. Koncepten jämförs sedan med varandra och det som bäst uppfyllde kraven utvecklas vidare. [7, pp. 120-121]

2.8.5 Konfigurering och detaljkonstruktion

Konceptlösningen som valts i föregående fas utvecklas i denna fas till en fungerande produkt. Denna produkt ska uppfylla de kriterier som specificerades i produktspecifikationen. Konceptet som vidareutvecklas ska kunna tillverkas i några exemplar och användas för testning och analysering. [7, p. 122]

2.8.6 Prototyper

Prototyper används för att kunna få en uppfattning av produktens form och egenskaper. Numera är virtual prototyping vanligt förekommande. Detta innebär att modellering och simulering genomförs i datorn. Modeller byggda i CAD är ett bra verktyg för att se produkten i flera olika vyer redan innan en prototyp är byggd. Det finns även möjligheter att testa produktens egenskaper virtuellt genom CAE (Computer Aided Engineering).

Även om det finns stora möjligheter för virtual prototyping är det ändå viktigt att tillverka fysiska modeller för att se produktens verkliga form och utseende och för att testa produktens funktionella egenskaper. [7, p. 124]

2.8.7 Tillverkningsanpassning

Då prototyper oftast inte konstrueras med alla tillverkningsaspekter i åtanke är det viktigt att efter testning vidareutveckla produkten för att göra den redo för tillverkning. [7, p. 125]

2.9 Testning

2.9.1 Fysisk testning

Weland Stål AB har en testanläggning där nya produkter testas enligt gällande standarder så att de uppfyller kraven innan de skickas ut på marknaden. [2]

2.9.2 Computer Aided Engineering (CAE)

Då det är väldigt dyrt och tidskrävande för företag att testa prototyper genom metoden trial-and-error, sker idag stor del av testningen digitalt. I datorn är det möjligt att testa modeller genom CAE-simulering. Detta är en mycket effektivare metod för att förutsäga prototypens beteende och funktion. Det är dock viktigt att även genomföra fysiska tester för att säkerställa att slutmodellen håller, detta då det finns risk för vissa fel i modellen och simuleringen. [7, pp. 529-530]

(20)

Metod

3 Metod

Kapitlet ger en översiktlig beskrivning av i studien använda angreppssätt, med referenser.

3.1 Koppling mellan frågeställningar och metod

Tabell 3.1.1: Koppling mellan frågeställningar och metod

Metod Frågeställning 1 Frågeställning 2 Frågeställning 3

Tidsplan

_x

Förarbete

_x

Konceptsållning

_x

3.2 Tidsplan

För att ha en bra struktur och veta hur tiden ska fördelas i projektet så används ett Gantt-schema som metod för att göra en tidsplan. Innan man gör ett Gantt-Gantt-schema så är det viktigt att ta reda på vilka faser projektet kommer att gå igenom för att sedan i Gantt-schemat kunna bestämma hur lång tid varje fas kommer att ta. På så sätt får man en klar och tydlig bild på när faserna har sin start- och slutpunkt, hur lång tid varje fas ska ta och var i projektet man ska vara vid en viss tidpunkt. Denna typ av metod används för att förhindra att projektet överstiger sin tid och inte blir klar i tid. [7, p. 659]

Projektets Gantt-schema finns i bilaga 1

3.3 Förarbete

3.3.1 Konkurrensanalys

För att få en förståelse för vilka produkter som redan finns på marknaden görs en konkurrensanalys och på så sätt får man reda på vilka som kan bli konkurrenter. Konkurrensanalys är en metod som används för att identifiera konkurrenter och hur de marknadsför sina produkter. Nästa steg är att utvärdera konkurrenterna och det sista steget är att se vilka konkurrenter som man antingen ska undvika eller konkurrera med. Denna analys används för att hitta fördelar hos sin egen produkt jämfört med konkurrenterna vilket man sedan kan ha med i marknadsföringen. [19]

3.3.1.1 SWOT-analys

En SWOT-analys är uppdelad i fyra kategorier, styrkor, svagheter, möjligheter och hot. Namnet SWOT kommer efter det fyra kategoriernas första bokstav på engelska, Strength-Weakness-Opportunities-Threat. Analysen går ut på att efter de fyra kategorierna utvärdera antingen en egen produkt eller en konkurrents produkt för att få en bättre förståelse för produkterna. [7, p. 108]

3.3.2 Tillverkningskostnad

Ett bra sätt för att ta reda på vad produktens självkostnad kommer att bli är att först ta reda på tillverkningskostnaden, för om självkostnaden blir hög så blir också priset på produkten högt och det kan minska försäljningen.

Enligt Alexander Hermansson på Weland Stål AB så finns det vissa tillverkningsmetoder som kan göra så att priset ökar. Om produkten behöver svetsas eller om produkten har många bockningar så ökar priset på grund av att den inte är helautomatiserad, alltså att en person står och antingen svetsar eller bockar produkten. Produktens tillverkning kan automatiseras genom att köpa in ett verktyg som kan både bocka och klippa i plåten. Detta verktyg är dock väldigt

(21)

Metod

dyrt så för att investera i verktyget behöver företaget veta att produkten kommer att säljas i stor volym.

3.3.3 Funktionsanalys

Funktionsanalysen är en metod där man först och främst specificerar produktens huvudfunktion och sedan bryter ner den i ett antal delfunktioner som sedan kan delas in i nödvändiga funktioner eller önskvärda funktioner. [20]

3.3.4 Kravspecifikation

Kravspecifikationen går ut på att man ska bestämma krav som produkten måste uppfylla för att få det resultat som man vill. Kraven används sedan när man ska ta fram konceptlösningar som punkter som måste uppfyllas för att få fram det resultat som söks. Kravspecifikationen kan ändras eller förbättras under projektet eftersom kunskapen kring produkten ökar. Efter att kravspecifikationen utvecklas och förbättras så når den sin slutpunkt vilket är slutspecifikationen och det är den som klargör den färdiga produkten. [7, p. 117]

3.4 Konceptsållning

3.4.1 Elimineringsmatris

För att få reda på vilket koncept som ska sållas bort eller vidareutvecklas kan Pahl och Beitz elimineringsmatris användas som metod. Genom att bestämma kriterier som koncepten måste klara av kan man sedan ställa koncepten mot kriterierna och få fram ett beslut. Om koncept får ett ja (+) går det direkt vidare till nästa utvärderingsmetod, om konceptet får ett nej (-) sållas det bort och om konceptet får ett (?) krävs mer information om konceptet alltså ska det vidareutvecklas. [7, p. 183]

3.4.2 Beslutsmatris

En metod för att genomföra utvärderingen av koncept är Pughs beslutsmatris. Denna metod går ut på att man väljer ett koncept eller en befintlig produkt som referens (företagets egna eller en konkurrents). Sedan utvärderar man om de olika koncepten är bättre eller sämre än referensen beroende på ett antal olika urvalskriterier. Plus (+) betyder att konceptet uppfyller kriteriet bättre än referensen, minus (-) betyder att konceptet uppfyller kriteriet sämre och noll (0) betyder att konceptet är likvärdigt referensen. För att bättre se vilket koncept som är bäst kan man även lägga in viktning till de olika urvalskriterierna. Detta innebär att man bestämmer hur viktiga de olika urvalskriterierna är. Detta kan göras på flera olika skalor, till exempel 1–5 eller 1–10. Konceptens plus- och minusbedömningar multipliceras sedan med viktningen före summeringen. [7, pp. 184-186]

3.4.3 Poängsättningsmatris

Poängsättningsmatris är en metod för att rangordna koncept och därmed avgöra vilket eller vilka som uppfyller kraven bäst. Koncepten ställs upp och bedöms utifrån olika kriterier. Kriterierna är dessutom viktade utefter hur viktiga de är. Viktningen kan ske på en skala från 1–5 eller genom att fördela 100 procentandelar på de olika kriterierna. Fördelningen av

(22)

Genomförande och implementation

4 Genomförande och implementation

Kapitlet ger en beskrivning av studiens genomförande. Det vill säga hur man gått tillväga för att möta studiens frågeställningar och syfte. I detta avsnitt beskrivs också hur designprocessen har blivit implementerad och använd.

4.1 Designprocessen frågeställning 1

Då företaget inte var säkra på hur stor volym produkterna skulle säljas i var de inte villiga att investera i ett automatiserat stansverktyg. Därav var det viktigt att i designprocessen ta hänsyn till det manuella arbetet som kommer krävas.

4.2 Designprocessen frågeställning 2

De fyra olika taken, tegelpanntak, betongpanntak, trapetsprofilerat plåttak och sinusprofilerat plåttak fästs i undertaket på olika sätt vilket beskrivs i kapitel 2.7.1 och kapitel 2.7.2. Så under designprocessen var det viktigt att ha i åtanke hur fästena kunde komma att påverka taken.

4.3 Designprocessen frågeställning 3

Snörasskydd som är en existerande produkt finns i två typer av design, antingen så använder man sig utav tre rör för att stoppa snön eller så använder man sig utav profildurk. När snöglidhindret skulle designas så fanns röret och snökrattan i åtanke för att produkterna skulle gå i linje med de befintliga produkterna. Samtliga produkter inom Weland Ståls sortiment är gjorda utav stål, så under designprocessen var det viktigt att tänka på att materialvalet på produkten.

4.4 Förarbete

Målet med förarbetet var att få en bättre förståelse kring snöglidhinderna så att förutsättningarna skulle vara så bra som möjligt när utvecklingen av dem påbörjades. För att lösa problemet så påbörjades arbetet med informationssökning och konkurrensanalys sedan undersöktes tillverkningskostnaden och en funktionsanalys sammanställdes. Efter det så togs en kravspecifikation fram som grund för konceptgenereringen.

4.4.1 Informationssökande

För att få en större förståelse för projektet och vad arbetsområdet innebar genomfördes en informationssökning. Detta gjordes genom internetsökningar angående vilka faror som kan vara kopplade till stora mängder snö på tak men även angående andra området där brister på kunskap fanns. Informationssökningen fortsatte genom hela arbetet och kompletterades när befintlig kunskap inte räckte till.

4.4.2 Granskning av befintliga produkter

För att få en uppfattning om utseendet på företagets befintliga produkter granskades dessa för att få inspiration som sedan lade grund för designen av den nya produkten.

Bland annat granskades företagets snörasskydd vilket är en produktserie som i princip alltid kommer finnas på samma tak som snöglidhindret som projektet ska resultera i. Detta gör att det är väldigt viktigt att dess formspråk överensstämmer med varandra.

(23)

Genomförande och implementation

Bild 4.4.2 Snörasskydd med tre rör [22]

Bild 4.4.3 Snöglidhinder fäste för falsat plåttak [6]

I bild 4.4.3 kan man se att det är mycket raka former med avrundade hörn. Det vill säga att de långa kanterna inte är böjda utan är helt raka.

Snörasskydd finns i två varianter, profildurk eller med tre rör. Profildurken (se bild 4.4.1) har taggar längst ner och har i övrigt ett robust formspråk men ser ändå luftig ut på grund av alla hål. Snörasskyddet med tre rör (se bild 4.4.2) ger ett mjukare och enklare intryck.

4.4.3 Konkurrensanalys

I konkurrentanalysen visas produkter som kan komma att konkurrera med de produkter projektet avses resultera i. Konkurrentanalysen är indelad i ett flertal delar, dels är det indelat i linjära snöglidhinder och enkla snöglidhinder och dessa är indelade i plåttak och panntak. Plåttak innefattar då sinusprofilerat plåttak och trapetsprofilerat plåttak. Panntak innefattar betongpanntak och tegelpanntak. Konkurrentanalysen baseras till viss del på SWOT-analys för att se konkurrenternas styrkor och svagheter.

(24)

Genomförande och implementation

Bild 4.4.4 CW Lundbergs linjära snöglidhinder för plåttak [24]

CW Lundbergs linjära snöglidhinder för plåttak använder sig av ett rör och kan fästas på trapetsprofilerat plåttak och på sinusprofilerat plåttak.

Svagheter med CW Lundbergs linjära snöglidhinder är att skruvhålen för montage i taket är placerade under rörets fästpunkter vilket kan göra att montage av snöglidskyddet försvåras. En styrka med CW Lundbergs snöglidhinder är att kunden utan extra kostnad kan få ett stort utbud av olika färger på produkterna.

Panntak

Toolco startades 1985 i Chicago och tillverkade då bleckplåt till ett antal olika industribranscher. Företaget har sedan växt och har nu flera olika avdelningar som tillverkar ett flertal olika produkter, som till exempel Toolco roofsystem som tillverkar ett stort utbud av taktillbehör vilket innefattar snöskyddssystem. [25]

Bild 4.4.5 Toolcos linjära snöglidhinder för panntak [26]

Toolcos linjära snöglidhinder monteras på läkten bakom takpannorna. Snöglidhindret är inte justerbart vilket kan orsaka problem vid olika höjder på takpannor. Fördelen är att då det fästs bakom pannorna kan det monteras på både betongpannor och tegelpannor.

4.4.3.2 Enkla snöglidhinder

Plåttak

Alpine snowguards är stationerade i Vermont, USA där de sköter all produktutveckling och tillverkning. Företaget inriktar sig på snörasskydd och snöglidhinder. [27]

(25)

Genomförande och implementation

Bild 4.4.6 enkelt snöglidhinder i plåt [28] Bild 4.4.7 enkelt snöglidhinder i plast [29]

För plåttak tillverkar Alpine snowguards ett flertal olika produkter. Produkterna är antingen tillverkade i metall eller i plast. Snöglidhinderna är designade på så sätt att de inte syns så tydligt på takytan vilket kan vara en fördel.

Panntak

Inom enkla snöglidhinder för panntak ses Bender som den största konkurrenten. Även andra företag tillverkar enkla snöglidhinder, såsom CW Lundberg, men dessa är byggda på samma princip och då Benders har störst utbud är det dessa som analyseras.

Benders startades 1960 och arbetar inom flera affärsområden, som till exempel tillverkning av takpannor och byggsystem, men även inom taksäkerhet. Benders startades i Sverige men arbetar nu även mot marknader i Europa. [30]

Bild 4.4.8 [31] Bild 4.4.9 [32] Bild 4.4.10 [33]

De tre olika varianterna av enkla snöglidhinder bygger alla på principen att de hakas på takpannan i bakkant och att då takpannan som överlappar klämmer fast snöglidhindret. Då de hakas på i bakkant kan de användas på både tegelpannor och betongpannor vilket är en stor fördel.

4.4.4 Materialval

Då företagets övriga produkter är tillverkade i stål och företagets maskinpark är anpassad för stål uteslöts andra materialtyper tidigt i projektet då kostnaden för att köpa in nya verktyg och maskiner helt enkelt skulle bli för stor. Eftersom alla Weland ståls övriga

(26)

Genomförande och implementation

behöver föras in i företagets tillverkningskedja och för att undvika att onödiga nya komponenter tar lagerplatser.

4.4.6 Funktionsanalys

Funktionsanalysen gjordes för att få en bättre förståelse kring produktens funktioner på detaljnivå. Detta gjordes för att sedan enkelt kunna se vad som behövde vara med i kravspecifikationen. I tabell 4.4.1 så ser man funktionerna och hur viktiga de är.

Tabell 4.4.1

Funktionsanalys Funktion Klass stoppa snö HF minimera tillverkningskostnad N bära last N tåla kyla/värme N medge återvinningsbarhet Ö äga god monteringsmöjlighet N

medge korrosionsskydd N

medge god förpackningsmöjlighet Ö

uttrycka kvalité N

följa Weland ståls produktlinje N

HF = Huvudfunktion N = Nödvändig funktion Ö = Önskvärd funktion

4.4.7 Kravspecifikation

I tabell 4.4.2 så ser man kravspecifikationen för produkten som är uppbyggd på

funktionsanalysen. För att ett koncept skulle gå vidare till nästa fas och vidareutvecklas var den tvungen att uppfylla samtliga krav. Kravet på punktlast är taget ifrån standarden som beskrivs i kapitel 2.3.

(27)

Genomförande och implementation

Tabell 4.4.2 Kravspecifikation

Krav Kommentarer

1 Stoppa snön

2 Bära punktlast i takets riktning vid fäste 1,5 kN 3 Tillverkad i stål

4 Tillverkas med företagets befintliga

tillverkningsmetoder laserskärning, stansning, svetsning och bockning 5 Vara kostnadseffektiv

6 Lösning för samtliga tak Panntak(tegel,betong) och plåttak(sinus- och trapetsprofil) 7 Fästa fästet på så sätt att taket ej tar skada

8 Produkten ska kunna stå emot korrosion 9 Produktens designspråk ska gå i linje med

Weland ståls övriga produkter 10 Tåla vintertemperatur respektive

sommartemperatur -40℃ till 40℃

11 Enkel att montera på taket

4.5 Konceptstudie linjära snöglidhinder

Under idégenereringen användes brainstorming och katalogmetoden för att ta fram ett antal skisser (se bilaga 2). Allt eftersom arbetet fortsatte så sållades vissa skisser bort och de resterande skisserna blev koncept som modellerades upp till CAD-modeller.

4.5.1 Koncept 1

Koncept 1 är en universell lösning och utseendet på huvuddelen visas i bild 4.5.1. På fästet kan antingen rör eller snökratta monteras vilket visas i bild 4.5.2. Krattan monteras på sidoflikarna och låses fast med bult och mutter. Röret monteras i det stora hållet och låses sedan fast med företagets befintliga rörlåsning, denna låses fast med bult och mutter i fästet och skruvas fast i röret med självborrande skruv.

Fästet har olika infästningar beroende på vilket tak det ska monteras på. På sinus- och trapetsprofilerat plåttak skruvas fästet fast i plåten. För betongpanntak används ett fäste som

(28)

Genomförande och implementation

Bild 4.5.1 Huvuddel koncept 1

Bild 4.5.2 Rör med rörlåsning och snökratta fäst på huvuddel

(29)

Genomförande och implementation

Bild 4.5.4 Huvuddel fäst i tegelfäste fäst i takfäste

Bild 4.5.5 Huvuddel med fäste för falsat plåttak

4.5.2 Koncept 2

Koncept 2 använder sig av samma fästen till taket som koncept 1. Skillnaden är att på koncept 2 är flikarna på sidorna placerade på den diagonala sidan vilket innebär att produkten kan göras mer kompakt (se bild 4.5.6). Detta innebär att snökrattan behöver designas om med en större vinkel (se bild 4.5.7).

(30)

Genomförande och implementation

Bild 4.5.7 Huvuddel med anpassad snökratta fäst

4.5.3 Koncept 3

Koncept 3 (se bild 4.5.8) bygger även den på samma principer vad gäller infästning på taken. Skillnaden är att röret fästs genom att den kläms fast mellan två delar och sedan skruvas fast med en självborrande skruv som går genom toppen på detaljen (se bild 4.5.9). Om kunden vill ha snökratta istället för rör tas den övre delen bort och snökrattan fästs med bult och mutter (se bild 4.5.10).

Bild 4.5.8 Koncept 3 huvuddel med låsningsdel för rör

(31)

Genomförande och implementation

Bild 4.5.10 Koncept 3 med snökratta monterad

4.6 Konceptsållning

Konceptsållningen gjordes med hjälp av en elimineringsmatris där man kunde se vilka krav som koncepten uppfyller eller ej. På så sätt kunde man enkelt välja att eliminera konceptet eller välja att jobba vidare med konceptet. Om koncepten uppfyllde samtliga krav kunde man också välja att fortsätta med konceptet.

Från elimineringsmatrisen (se tabell 4.6.1) så fick alla koncepten beslutet att elimineras, men att vissa saker var värda att vidareutvecklas så som funktionerna där antingen krattan eller röret skulle fästas på koncepten och att vidareutveckla låsningen för röret i koncept 3 istället för att använda sig utav företagets befintliga låsningsring. Den största faktorn som bidrog till att koncepten eliminerades var kostnadseffektiviteten, detta på grund av att koncepten hade för många bockningar vilket hade lett till att priset per styck blivit för högt.

Tabell 4.6.1 Elimineringsmatris

4.7 Vidareutveckling

Trots att alla koncept eliminerades fanns det delar i koncepten som var värda att spara. Som till exempel låsningen för röret i koncept 3 och fästet för krattan i koncept 1. Det som var det största

(32)

Genomförande och implementation

Bild 4.7.1 Koncept A

4.7.2 Koncept B (plåttak)

Koncept B bygger på en av Weland Ståls befintliga produkter som fungerar på både trapetsprofilerat- och sinusprofilerat plåttak. Den befintliga produkten är snökrattan vars funktion är att fästas på ett snöglidhinders fäste och stoppa snön. Eftersom man kan skruva direkt i plåttaken så infördes det fler hål i snökrattan som används för att skruva fast den i taket och så roteras den så att den är uppochner för att få en plan yta mot taket (se bild 4.7.2). Genom att ha en plan yta kan man fästa krattan direkt i taket utan någon typ av fäste vilket minskar antalet produkter.

Bild 4.7.2 Koncept B

4.7.3 Koncept C (plåttak)

Koncept C fungerar till sinusprofilerat- och trapetsprofilerat plåttak. Koncept C bygger på röret vilket är en befintlig produkt och används till snöglidhinder och snörasskydd, fast ett visst antal hål infördes så att röret kan fästas direkt i plåttaket utan att behöva använda sig utav någon typ av fäste (se bild 4.7.3).

(33)

Genomförande och implementation

4.7.4 Koncept D (plåttak)

Koncept D är till för att passa på plåttak med trapetsprofil och sinusprofil, konceptet är gjort så att snökrattan ska fästas på bockningen som går ut på översidan i ett av det två hålen (se bild 4.7.4). Bockningen som går ut på undersidan ska skruvas fast med fem skruvar i taket. Låsningen av snökrattan sker med hjälp utav en bult och en mutter som klämmer fast snökrattan i fästet.

Bild 4.7.4 Koncept D

4.7.5 Koncept E (tegelpanntak)

Koncept E är till för att passa på tegelpanntak (se bild 4.7.5) och för att använda sig utav röret. Röret sitter i det stora hålet och låses fast med hjälp av självborrande skruv genom det integrerade rörfästet. Fästet går ner på sidan av takpannan och är formad så att den ska följa takpannans form. Detta fäste sätts ihop med Weland Ståls befintliga takfäste för att sedan skruvas fast i råsponten (se bild 4.7.6).

(34)

Genomförande och implementation

4.7.6 Koncept F (tegelpanntak)

Koncept F är anpassat för att passa på tegelpanntak (se bild 4.7.7) och för att använda snökrattan. Snökrattan låses fast med bult och mutter i den översta fliken. Fästet går ner på sidan av takpannan och är formad så att den ska följa takpannans form. Detta fäste sätts ihop med ett takfäste för att sedan skruvas fast i råsponten (se bild 4.7.8).

Bild 4.7.7 Koncept F

Bild 4.7.8 Koncept F fäst i takfäste

4.7.7 Koncept G (betongpanntak)

Koncept G (se figur 4.7.9) är anpassat för användning på betongpanntak och för att använda rör. Fästet är format för att följa betongpannans form då det sitter på sidan av pannan. Röret sitter i det stora hålet och skruvas fast med självborrande skruv genom det integrerade rörfästet. Fästet fästs i ett takfäste för att sedan skruvas fast i råsponten (se bild 4.7.10).

(35)

Genomförande och implementation

Bild 4.7.10 Koncept G fäst i takfäste

4.7.8 Koncept H (betongpanntak)

Koncept H (se bild 4.7.11) är utformat för att passa på betongpanntak och för användning av snökratta. Fästet är designat så att det följer betongpannan form när det går ner vid takpannans kant där det sedan fästs i takfästet (se bild 4.7.12). Takfästet skruvas fast i råsponten.

(36)

Genomförande och implementation

Bild 4.7.13 Koncept I

4.7.10 Koncept J (panntak)

Koncept J går att använda på både betong- och tegelpanntak då den hakas över takpannan i bakkant. Fästet är utformat för användning av snökratta, denna fästs med bult och mutter i fliken (se bild 4.7.14).

Bild 4.7.14 Koncept J

4.8 Poängsättningsmatris

För att avgöra vilket koncept som var bäst för de olika taken användes en poängsättningsmatris. En poängsättningsmatris genomfördes för varje tak och för snökratta respektive rör. Då samtliga koncept för plåttak fungerar för både sinus- och trapetsprofilerat plåttak ingår de i samma poängsättningsmatris. Koncept I och J är med i matrisen för både betong- och tegelpanntak då de går att använda på båda panntaken. De koncept som gick vidare testades sedan och eventuella slutjusteringar genomfördes.

4.8.1 Plåttak med rör

För plåttak med rör utvärderades koncept A och koncept C. Matrisen visade att koncept A var det bästa och gick därför vidare till testning (Se tabell 4.8.1).

(37)

Genomförande och implementation

Tabell 4.8.1

4.8.2 Plåttak med snökratta

För plåttak med snökratta utvärderades koncept B och koncept D. Som det framgår i tabell 4.8.2 var koncept B det koncept som bäst uppfyllde kraven och gick därmed vidare till testning.

(38)

Genomförande och implementation

Tabell 4.8.3

4.8.4 Tegelpanntak med snökratta

För tegelpanntak med snökratta utvärderades koncept F och koncept J. Matrisen visade att koncept F var det koncept som bäst uppfyllde kraven och som därmed gick vidare till testning (se tabell 4.8.4).

Tabell 4.8.4

4.8.5 Betongpanntak med rör

För betongpanntak med rör utvärderades koncept G och koncept I. Poängsättningsmatrisen visade att koncept G var det koncept som bäst uppfyllde kraven och som gick vidare till testning (se tabell 4.8.5).

(39)

Genomförande och implementation

Tabell 4.8.5

4.8.6 Betongpanntak med snökratta

För betongpanntak med snökratta utvärderades koncept H och koncept J. Som matrisen visar var koncept H det koncept som bäst uppfyllde kraven och som därmed gick vidare till testning (se tabell 4.8.6).

(40)

Genomförande och implementation

Bild 4.9.1 Prototyper

4.9.1 Montering och passform på tak

När prototyperna var framtagna genomfördes ett montering- och passformstest för att undersöka om koncepten passade lika i praktiken som virtuellt och om det var enkla att montera på taken. Dessa tester utfördes på Weland Ståls testanläggning och alla koncept testades på sitt respektive tak.

4.9.2 Punktlast

Samtliga koncept testades i Weland Ståls testanläggning, där varje koncept testades på respektive tak. Innan testet kunde påbörjas så byggdes taket upp på en ställning och konceptet monterade fast på taket för att sedan kunna göra två tester på samtliga koncept. Eftersom trapetsprofilerat- och sinusprofilerat plåttak använder sig utav samma koncept så testades enbart koncepten på trapetsprofilerat plåttak. Testerna fungerade på så sätt att det först genomfördes ett test där en vajer fästes mellan två fästen (se bild 4.9.2) i röret eller snökrattan beroende på vilket koncept som skulle testas och vid det andra testet så fästes vajern vid fästet (se bild 4.9.3). Genom att fästa vajern på två olika ställen så kunde man få ut ett resultat på en punktlast där konceptet fästs i taket och ett resultat på en punktlast mitt i mellan två koncept. Vajern gick ner i takets riktning till ett hjul som riktade om vajern till en typ av hydraulpress som skapade en dragkraft (se bild 4.9.4). Kraften mättes av med en kraftsensor som var fäst i vajern precis vid prototypen.

(41)

Genomförande och implementation

(42)

Genomförande och implementation

Under testerna observerades även att snökrattan och röret placerades för nära taket och därmed genomfördes mindre omdimensioneringar för att rätta till detta problem.

Bild 4.9.5 Ovalt hål

4.10 Konceptstudie enkla snöglidhinder

På samma sätt som i konceptstudien för linjära snöglidhinder så användes brainstorming och katalogmetoden för att ta fram ett antal skisser under idégenereringen (se bilaga 3) därefter skedde en sållning och resterande skisser ritades upp som koncept i form av CAD-modeller.

4.10.1 Koncept 1

Koncept 1 fungerar till samtliga tak då den finns i två utföranden. För panntak läggs konceptet på pannan och en flik som är bockad nedåt (se bild 4.10.1) hängs över pannan som ligger på läkten, pannan som ligger över och överlappar fästet och pannan håller därmed fast snöglidhindret. För plåttak bockas ej fliken längst bak och produkten kan därmed läggas på plåttaket och skruvas fast genom skruvhålen (se bild 4.10.2). Fliken som är bockad ut från ytan som ska stoppa snön har taggar i sin ände. När snön belastar snöglidhindret trycks dessa taggar mot antingen pannorna eller plåten och hjälper därmed till att hålla lasten. Denna flik är bockad ut från hålet i snöglidhindret och på så sätt utnyttjas materialet och spill minskar.

(43)

Genomförande och implementation

Bild 4.10.2 Koncept 1 för plåttak

4.10.2 Koncept 2

Koncept 2 utgår från samma princip som koncept 1 där, beroende på vilket tak produkten ska sitta på, fliken längs bak är utböjd eller inte utböjd (se bild 4.10.3 & 4.10.4). Delen som ska stoppa snön består av två flikar. Den lilla fliken är tagen från hålet vilket minskar materialsvinn.

(44)

Genomförande och implementation

Bild 4.10.5 Koncept 3 del för plåttak

Bild 4.10.6 Koncept 3 tilläggsdel för panntak

Bild 4.10.7 Koncept 3 båda delarna hopmonterade

4.10.4 Koncept 4

Koncept 4 fungerar till samtliga tak, för plåttak används enbart den stora delen som skruvas fast i plåten (se bild 4.10.8). För panntak används även den lilla delen. Den lilla delen förs in i det rektangulära hålet längst bak i den stora delen (se bild 4.10.9 & 4.10.10). När snön belastar snöglidhindret kommer den lilla delen låsa sig hårdare och på så sätt bära upp lasten.

(45)

Genomförande och implementation

Bild 4.10.8 Koncept 4 del för plåttak

(46)

Genomförande och implementation

Tabell 4.11.1

4.12 Vidareutveckling

Från elimineringsmatrisen var det enbart koncept 2 som gick vidare till vidareutveckling. Anledningen till att konceptet inte fick ett plus (+) utan fick ett frågetecken (?) var då kostnadseffektiviteten kring produkten var osäker. För att säkerställa att produkten gjordes kostnadseffektiv vidareutvecklades konceptet med det som mål.

4.12.1 Vidareutveckling av fäste för tak

I koncept 2 bockas fästet till taket i en kantpress om produkten är avsedd för tegeltak och bockades ej om den är avsedd för plåttak. Detta leder till att två produkter kräver lagerhållning och att en av dessa krävde en bockning vilket betyder manuellt arbete, därför undersöktes alternativ lösning.

För att lösa problemet skapades ett rektangulärt hål där produkten ska böja sig (se bild 4.12.1 & 4.12.2). Detta leder till att materialet blir smalare på detta ställe och därmed går att böja med handkraft. Denna lösning gör att ingen bockning behöver göras på företaget då kunden själv kan böja delen då den ska användas på betongpanntak eller tegelpanntak. Då ingen bockning krävs på företaget är det enbart en produkt som kräver lagerhållning.

Bild 4.12.1 Koncept ej böjd Bild 4.12.2 Koncept böjd

4.12.2 Vidareutveckling av snöstoppsyta

Koncept 2 hade två flikar som hade funktionen att stoppa snön. Detta innebär två bockningar vilket inte är optimalt sett till tillverkningskostnaden. Dock önskades att behålla den yta som de två flikarna skapade för att stoppa mer snö. Därför genomfördes en ändring vilket leder till att enbart en bockning krävs för att skapa samma yta (se bild 4.12.3 & 4.12.4). Detta genom att bocka ytterkanterna av snöstopsytan vilket kan genomföras i en bockning.

(47)

Genomförande och implementation

Bild 4.12.3 Snöstoppsyta ej bockad

Bild 4.12.4 Snöstoppsyta bockad

För att skapa ett mer tilltalande utseende valdes att införa hål på snöstoppsytan. Flera olika förslag på hål togs fram (se bild 4.12.5 & 4.12.6 & 4.12.7 & 4.12.8). Förslaget som skulle användas på den slutgiltiga produkten valdes efter vilket som ansågs bäst gå i linje med Weland Ståls övriga produkter. Detta koncept kan ses i bild 4.12.7.

(48)

Genomförande och implementation

Bild 4.12.5 Förslag 1

(49)

Genomförande och implementation

4.13 Prototyptestning

Efter vidareutvecklingen så togs ritningar och tillverkningsfiler fram så att ett antal prototyper kunde tillverkas genom laserskärning och bockning i en kantpress som sedan genomgick två tester. Alla tester skedde på Weland Ståls testanläggning. Ritningarna för det enkla snöglidhindret finns att tillgå i bilaga 4 och bilaga 5.

4.13.1 Montering och passform på tak

Det första testet som prototypen genomgick var hur bra det passade på taken och om det var enkelt eller svårt att montera (se bild 4.13.1).

(50)

Genomförande och implementation

4.13.2 Punktlast

Punktlasttestet för de enkla snöglidhinderna genomfördes på ungefär samma sätt som för det linjära. Det som skiljde sig var att de enkla snöglidhinderna enbart testades vid fästet och att de bara testades på tegelpanntak och betongpanntak.

4.14 Analysmetoder för resultat

Alla resultat från testerna samlas i ett Excel ark där man kan se hur det gick för alla koncept i testerna. Excel arket är gjort så att man kan se ett samband mellan varje tak och dess koncept när fästet/rör/snökratta deformeras, när taket går sönder och när fästet lossnar. Med hjälp av Excel arket får man en klar bild när något går sönder eller lossnar och vid vilket antal kN så att resultatet blir enkelt att se.

4.15 Validitet och reliabilitet

Genom att kritiskt granska de valda källorna har validiteten i examensarbetet säkerställts. Källorna har granskats genom att jämföra med andra källor och även genom att kontrollera utgivaren. Dessa källor har bidragit till lämpliga metoder för genomförandet av de olika stegen i studien.

Reliabiliteten anses hög då tester har genomförts med prototyper som är tillverkade av det tänkta slutgiltiga materialet och därmed säkerställs funktionen av produkterna. Tillverkningskostnaden bör beräknas då kostnadseffektiviteten är baserad på hur mycket manuellt arbete som krävs och antalet delar som behöver föras in i produktion. För att säkerställa att kostnaden inte blir för hög bör en beräkning av alla faktorer som spelar in genomföras.

(51)

Resultat

5 Resultat

Kapitlet ger en beskrivning av studiens resultat.

5.1 Resultat frågeställning 1

På vilka sätt kan man göra produkten kostnadseffektiv?

Genom att undvika att använda dyra tillverkningsmetoder och för många bockningar så kunde priset på produkten minskas och på så sätt blev produkten kostnadseffektiv. Även att där möjligt använda standardkomponenter som redan finns i Weland Ståls lager för att minimera framtagning av många nya produkter gjorde produkterna kostnadseffektiva.

Det enkla snöglidhindret utformades på så sätt att det går att använda på plåttak och panntak. Detta gjorde att enbart en del behöver produceras och därav blir produkten kostnadseffektiv.

5.2 Resultat frågeställning 2

Hur ska snöglidhindret fästas för att kunna nyttjas på flera typer av tak?

De linjära snöglidhinderna fick separata fästen till de olika taken förutom fästena till sinusprofilerat- och trapetsprofilerat plåttak då samma typ av infästning var möjlig att implementera på dessa typer av tak.

Det enkla snöglidhindret designades så att det gick att användas till samtliga typer av tak. Detta genom en skåra i stålet vilket gör det möjligt för kunden att själv böja produkten om den ska användas på betongpanntak eller tegelpanntak.

5.3 Resultat frågeställning 3

Hur ska snöglidhindret utformas för att gå i linje med företagets övriga produkter?

Genom att implementera två av Weland Ståls befintliga produkter röret och snökrattan som snöstoppyta för fästena, så efterliknar det snörasskyddet som är en av Weland Ståls produkter. Weland ståls snörasskydd finns i en variant med profildurk och det enkla snöglidhindrets snöstoppyta har fått inspiration av profildurkens design.

5.4 Resultat av tester

5.4.1 Linjära snöglidhinder

Montering av koncepten på trapetsprofilerat plåttak och sinusprofilerat plåttak var enkel då man endast behövde skruva fast koncepten i taket och sedan montera antingen röret eller snökrattan i fästet. Konceptens yta mot taket var plan vilket underlättade monteringen. Monteringen på tegelpanntak och betongpanntak genomförs på samma sätt, dessa var enkla att montera dock är det fler steg som krävs än på plåttak. Först måste man plocka bort pannorna där fästet ska sitta, efter det fästs Weland Ståls befintliga takfäste i råsponten. Därefter fästs

(52)

Resultat

För betongpanntak och tegelpanntak så var värdena mer utspridda vilket beror på att vissa tester avbröts då en panna sprack och inte när fästet lossnade. Det bästa värdet blev 6,9 kN innan fästet lossnade och det var konceptet för tegeltak med rör och vajern fäst vid fästet, det sämsta värdet blev 1,8 kN och det var konceptet för betongpanntak med snökratta och vajern fäst i mitten och testet avbröts på grund av att en panna sprack och lossnade från läkten.

Tabell 5.4.1 Resultat av punktlasttester för linjära snöglidhinder

5.4.2 Enkla snöglidhinder

Montering var mycket enkel på betong- och tegelpanntak då man endast behövde flytta på en panna och kroka fast fästet. För plåttak var det även enkelt att montera fästet då det endast behövdes skruva fast fem skruvar. Då ytan på fästet var plan passade fästet bra mot taket. Det enkla snöglidhinderna uppfyllde inte kraven i punktlasttestet (se tabell 5.4.2) då kravet var 1,5 kN. På tegelpanntak lossnade fästet och drog med sig pannorna vid 0,95 kN och redan vid 0,45 kN så började fästet att deformeras en aning (se bild 5.4.1). På betongpanntak blev resultatet 1,4 kN när fästet lossnade och 0,5 kN när fästet började deformeras.

(53)