Akademin för Innovation, Design och Teknik
Utveckling av bärhjälpmedel för
livsmedelspåsar
Examensarbete, produktutveckling - konstruktion
15 högskolepoäng, grundnivå
Produkt- och processutveckling
Högskoleingenjörsprogrammet Innovation och produktdesign
Jeanette Jönsson
Marina Wiklöf
Presentationsdatum: 17 juni 2011 Handledare: Jan Frohm
Sammanfattning
Denna rapport avhandlar det examensarbete som genomförts av Jeanette Jönsson och Marina Wiklöf, vårterminen 2011 vid Mälardalens Högskola. Rapporten redogör för utvecklingen av ett bärhjälpmedel för frakt av livsmedelspåsar. Den fråga som utreds är: Går det att utveckla ett
enkelt bärhjälpmedel som avlastar fingrar, armar och axlar vid frakt av tunga livsmedelspåsar, samt som konsumenten vill använda?
En marknadsundersökning görs. Den visar att det de flesta upplever problem med, vid frakt av livsmedelspåsar, är att de får ont i fingrarna. De flesta som svarar i marknadsundersökningen anger att de inte kan tänka sig att betala mer än 20 kr för ett bärhjälpmedel. Detta innebär att ett bärhjälpmedel måste ha en mycket låg tillverkningskostnad.
Arbetet inleds med en problemförståelsefas där de krav och förväntningar som finns på bärhjälpmedlet listas. Stor fokus läggs på att bärhjälpmedlet skall vara litet och lätt att ta med sig. Samtidigt som det avlastar de kroppsdelar som utsätts för negativ belastning. En målgrupp för bärhjälpmedlet väljs; unga utan tillgång till bil.
För att utveckla bärhjälpmedlet används olika produktutvecklingsverktyg som QFD, Pugh’s matris och FMEA.
Resultatet blir en 3mm tjock platta av silikon. Den är formad som en hand och har ett hål för tummen. Den skyddar fingrarna från att påshandtaget skall skära in. Silikonet är tillräckligt stumt för att dämpa den skärande känslan samtidigt som det är mjukt mot handen.
I slutsatsen framgår att projektet, från att vara väldigt inriktat på en ergonomisk lösning, gått till att vara mer riktat på att försöka få konsumenten att använda bärhjälpmedlet överhuvudtaget. Detta innebär att den lösning som presenterats inte löser problemet med negativ belastning på alla de kroppsdelar som nämnts. Däremot har en lösning skapats som löser det problem de flesta hade vid frakt av livsmedelspåsar; att påshandtaget skär in i handen. Dessutom kan det, i och med att bärhjälpmedlet skyddar fingrarna, hjälpa handleden, armen och axeln att slappna av. Avslappnade muskler gör att belastningen inte blir lika negativ. Det utvecklade bärhjälpmedlet är litet och lätt att ta med sig. Dess mjuka material gör att det går att böja för att få plats i jackfickor eller liknande. Därutöver är bärhjälpmedlet lätt att tillverka och kan tillverkas på flera olika produktionseffektiva sätt.
Förord
Projektmedlemmarna skulle vilja tacka alla som bidragit med kunskap och hjälpt till vid utvecklingen av bärhjälpmedlet.
Först och främst så tackar projektmedlemmarna handledaren, Jan Frohm, för hans vägledning under projektets gång. Han har väglett projektet i rätt riktning utan att ha gett för mycket direktiv. Han har hjälpt projektmedlemmarna att finna så många lösningar som möjligt genom att ge alternativa förslag och därmed främjt kreativiteten.
Tack till Henrik Lekryd för hans hjälp vid modelltillverkningen. Han har engagerat bidragit med kunskap och information som varit till stor hjälp under bärhjälpmedlets modelltillverkning.
Projektmedlemmarna vill även tacka Bengt Erik Gustavsson, verkstadstekniker vid Mälardalens Högskola i Eskilstuna, för hans hjälp med information om materialval och tillverkningsmetoder.
Joakim Vasilevski, student vid Mälardalens högskola i Eskilstuna har hjälpt till och bidragit med kunskaper och information kring modelltillverkning.
Robert Röbech skall ha tack för de kunskaper han delat med sig kring ergonomi.
Slutligen vill projektmedlemmarna tacka Kjell David Jonsson på ABIC Kemi som tagit sig tid till att svara på projektmedlemmarnas frågor om silikon.
Ordlista
Ord/Förkortning Definition
Avforma Ta ur gjutgods ur gjutform.
Bärhjälpmedel Produkt eller verktyg som underlättar lyft och frakt av tunga
livsmedelspåsar.
CAD Computer Aided Design. Datorstyrt program som används vid
produktutveckling.
CAM Computer Aided Manufacturing. Datorstyrt program som
används vid tillverkning av modeller vid produktutveckling.
Deadline Sluttid för aktivitet eller examensarbetet.
Design Utveckling av en lösning på ett medvetet och innovativt sätt
med krav på både funktionalitet och estetik.
Detaljdesign Anpassning av designen så att denna passar i detalj.
DFA Design For Assembly. Verktyg för produktutveckling.
DFC Design For Costs.
DFM Design For Manufacturing. Verktyg för produktutveckling.
DFMain Design For Maintenance. Verktyg för produktutveckling.
DFX Refererar till alla Design For verktyg, t.ex. DFA, DFMain, DFM
Differentiering Hur produkten skiljer sig ifrån konkurrenter
Distributionskanal Hur produkten når ut till kunden. Till exempel genom
återförsäljare.
Dramaten Väska på hjul som många använder för att underlätta frakten
av livsmedel. Eftersom väskan har hjul, kan användaren dra denna efter sig och på så sätt slippa tunga lyft.
Ergonomi Står för läran om människan i arbete.
FMEA Failure Mode and Effect Analysis. Verktyg för
produktutveckling.
Forum Kallas en plats där en viss debatt eller liknande kan äga rum. I
detta projekts fall, internet.
Frakt Benämningen används i detta examensarbete för att bära
livsmedelspåsar en viss sträcka.
Funktionsanalys Är en analys av en produkts eller systems funktioner.
Give away Sponsorprodukt som företag kan använda för att
marknadsföra företaget.
Ingenjörsmässig egenskap Tekniska krav.
Konstruktion Hur en produkt är uppbyggd
Kravspecifikation Dokument som sammanfattar beställarens önskemål och krav
på funktionen eller produkten som ska framställas.
Kvalitet En produkts förmåga att tillfredsställa krav, och helst
överträffa kundernas förväntningar.
Livsmedelspåse Påse i from av plast eller papper som används vid frakt av dagligvaror.
Logistik Kunskapen att leda och kontrollera materialflöden, samt
resurs, information och monetära flöden.
Länk Inom datalogin en datastruktur som leder en internetsida till
en annan.
Lättanvändlig I detta examensarbete: Produkt med god semiotik som kräver
kort monteringstid på användaren.
Lönsamhet I detta examensarbete: Går det att tjäna pengar på
bärhjälpmedlet?
Mindmap En teknik som används för att göra anteckningar. Nyckelord
används.
Modell Verklig skalenlig avbildning av den utvecklade produkten.
MTTR Mean Time To Repair, tiden det tar för en produkt att bli
reparerad och kan användas igen.
Mun till mun marknadsföring Marknadsföringsmetod som förlitar sig att nöjda kunder
sprider deras positiva upplevelser vidare.
Negativ belastning Syftar till den statiska spänning som uppstår i musklerna.
Optimering Finna den bästa lösningen på problemet utifrån de
förutsättningar som ges.
Overheadkostnad Inkluderar alla kostnader för administration, konstruktion,
sekretessarbete, hyra av lokaler etc.
Positionering Hur produkten ska positionera sig hos kunderna. Kundernas
uppfattning av produkten.
Prototyp Testmodell eller utkast av den verkliga produkten som sedan
ska produceras.
QFD Quality Function Deployment.
RPN Risk Priority Number, mätvärde som anger hur stor risken för felsättet i en FMEA analys är.
Segmentering Den valda målmarknaden för produkten.
Semiotik Läran om tecken och teckensystem. Hur man tolkar en
produkts funktion genom form och symboler.
Shoretal Tal som anger hårdhet på silikon.
Smidig Se definition för: Lättanvändlig
Statisk spänning Statisk spänning i muskeln. När muskeln hålls spänd utan att
den utför något arbete alternativt belastas med för stor last.
Underhåll Hur lätt en produkt är att underhålla. T.ex. att rengöra,
reparera, smörja, etc.
Vinstmarginal Procentsats som anger företagets vinst i förhållande till
omsättning.
Webbsida En dataterm som syftar till en informationsmängd på en
Innehåll
FIGURFÖRTECKNING ... 3 1 INLEDNING ... 5 1.1 BAKGRUND ... 5 1.2 UPPDRAGET ... 6 2 SYFTE OCH MÅL ... 7 3 PROJEKTDIREKTIV ... 8 4 PROBLEMFORMULERING ... 9 5 PROJEKTAVGRÄNSNINGAR ... 106 TEORETISK BAKGRUND OCH LÖSNINGSMETODER ... 11
6.1 PLANERING ... 11 6.1.1 Gruppkontrakt ... 11 6.1.2 Gruppmöten... 11 6.1.3 Gantt schema ... 11 6.2 PROBLEMFÖRSTÅELSE ... 12 6.2.1 Marknadsanalys ... 12 6.2.2 Ergonomi ... 14 6.2.3 Funktionsanalys ... 14 6.2.4 QFD ... 14 6.2.5 Kravspecifikation ... 16 6.3 IDÉGENERERING ... 17 6.3.1 Idégenerering ... 17 6.4 FRAMTAGNING AV LÖSNINGAR ... 18 6.4.1 Konceptgenerering ... 18 6.4.2 Pugh’s matris ... 18 6.4.3 FMEA ... 18 6.4.4 Konceptval ... 19 6.5 BEARBETNING AV LÖSNING ... 20 6.5.1 Bearbetning av koncept ... 20 6.6 KONSTRUKTION ... 23 6.6.1 CAD ... 23 6.6.2 Modelltillverkning ... 23 6.7 PIPS ... 25 6.8 FLÖDESSCHEMA ... 26 7 TILLÄMPAD LÖSNINGSMETODIK ... 27 7.1 PLANERING ... 27 7.1.1 Gantt schema ... 27 7.1.2 Gruppkontrakt ... 27 7.1.3 Gruppmöten... 27 7.2 PROBLEMFÖRSTÅELSE ... 28 7.2.1 Marknadsanalys ... 28 7.2.2 Ergonomi ... 30 7.2.3 Funktionsanalys ... 33 7.2.4 QFD1 ... 33 7.2.5 Kravspecifikation ... 35 7.3 IDÉGENERERING ... 37
7.3.1 Brainstorming och mindmap ... 37
7.4 FRAMTAGNING AV LÖSNINGAR ... 38
7.4.1 Konceptgenerering ... 38
7.4.2 Pugh’s matris ... 40
7.4.3 FMEA ... 41
7.5 BEARBETNING AV LÖSNING ... 46 7.5.1 Bearbetning av koncept ... 46 7.6 KONSTRUKTION ... 52 7.6.1 CAD ... 52 7.6.2 Modelltillverkning ... 53 8 RESULTAT ... 56 8.1 BÄRHJÄLPMEDLET ... 56 9 ANALYS... 58 9.1 FRÅGESTÄLLNINGAR ... 58 9.1.1 Huvudfråga ... 58 9.1.2 Övriga frågeställningar... 58
9.2 ANALYS AV ÖVERENSSTÄMMELSE MED KRAVSPECIFIKATION. ... 61
10 SLUTSATSER OCH REKOMMENDATIONER ... 62
10.1 SLUTSATS AV RESULTAT ... 62 10.2 FRAMTIDA REKOMMENDATIONER ... 62 10.3 GRUPPENS ARBETE ... 63 10.3.1 PIPS ... 63 10.3.2 Gruppkontrakt ... 63 10.3.3 Mötesprotokoll ... 63 11 REFERENSER ... 64 12 BILAGOR ... 67
Figurförteckning
Bild 6.1 Kvalitetshuset ... 15
Bild 6.2 Indata för kravspecifikation ... 16
Bild 6.3 Prisfaktorer ... 22
Bild 7.1 Tubbaserad lösning ... 28
Bild 7.2 Handtagsbaserad lösning ... 28
Bild 7.3 Tyngdlyftningskrok ... 29 Bild 7.4 Handledsskydd ... 29 Bild 7.5 Pincettgreppet ... 30 Bild 7.6 Nyckelgreppet ... 30 Bild 7.7 Kraftgreppet ... 30 Bild 7.8 Tummen ... 31 Bild 7.9 Handen ... 31 Bild 7.10 Fingrarna ... 31
Bild 7.11 Området av handen som bärhjälpmedlet ska avbelasta ... 31
Bild 7.12 Handens funktionella viloställning ... 32
Bild 7.13 Illustrerande bild av utförd funktionsanalys (bilaga 6) ... 33
Bild 7.14 Illustrerande bild av utförd QFD1 (bilaga 7) ... 34
Bild 7.15 Mindmap idégenerering ... 37
Bild 7.16 Koncept A ... 38
Bild 7.17 Koncept B ... 38
Bild 7.18 Koncept C ... 39
Bild 7.19 Koncept D ... 39
Bild 7.20 Koncept E ... 39
Bild 7.21 Illustrerande bild av utförd Pugh's matris (bilaga 12) ... 40
Bild 7.22 Illustrerande bild av utförd FMEA (bilaga 13) ... 41
Bild 7.23 Illustrerande bild av utförd QFD2 (bilaga 14) ... 43
Bild 7.24 Valt koncept ... 45
Bild 7.25 Slutlig prototyp ... 47
Bild 7.26 Layout 1 ... 49
Bild 7.27 Layout 2 ... 49
Bild 7.28 Layout 3 ... 49
Bild 7.29 Layout 3 med markerade områden ... 49
Bild 7.30 Justerad kontur ... 49
Bild 7.31 Ny layout ... 49
Bild 7.32 Solid Works-ritning ... 52
Bild 7.33 Gjutform ... 53
Bild 7.34 Fräst gjutform och lock ... 53
Bild 7.35 Provbitar av silikon ... 53
Bild 7.36 Silikon, härdare och färgpasta ... 54
Bild 7.37 Avluftning i vakuumklocka ... 54
Bild 7.38 Silikon hälls i gjutform ... 54
Bild 7.39 Hoptvingad gjutform ... 54
Bild 7.40 Avformad modell ... 54
Bild 7.41 Logotyp ... 55
Bild 8.1 Bärhjälpmedlet ... 56
Bild 8.2 Bärhjälpmedlet i användning... 56
Bild 8.4 Bärhjälpmedlet i liten hand ... 57
Figur 1.1 Marknadsundersökning, problemområde (bilaga 4) ... 5
Figur 6.1 Processflöde ... 26
Figur 7.1 Marknadsundersökning 2 ... 44
Tabell 7.1 Summa marknadskrav och produktegenskaper QFD1 ... 35
1 Inledning
I utbildningen Innovation och produktdesign på Mälardalens högskola i Eskilstuna görs ett examensarbete på grundnivå som omfattar 15 högskolepoäng. Examensarbetet är inom produktutveckling och går mot inriktningen konstruktion.
1.1 Bakgrund
Vid inköp av dagligvaror, alternativt andra varor, som packas i livsmedelspåsar och fraktas skapas en belastning på armen. Belastningen som går från fingrarna upp till axeln, kan skapa obehag vid lyft och frakt utav påsarna. Denna belastning kan vara negativ om en statisk spänning uppstår i muskeln1. Detta medföra belastningsskador hos individen2.
De produkter som finns på marknaden idag anses inte ha en konstruktion som motverkar detta. Dessa produkter finns ej tillgängliga i butik, i Sverige, i någon större utsträckning.
För att få större problemförståelse samt ta reda på hur behovet ser ut och vilka behov som ska uppfyllas, görs en förundersökning i form av en marknadsundersökning. Den utförda marknadsundersökningen kan ses i bilaga 4.
Korta och enkla frågor formulerades i en enkät som sedan publicerades på webbsidan www.enkät.se. Frågorna som ställdes handlade om bland annat kön, ålder och behov. Länkar till enkäten lades upp på olika forum och webbsidor. Därmed kunde människor i olika ålder och levnadssituationer kan gå in och svara på frågorna. Exempel på webbsidor och forum som enkäten lades upp på är bland annat Familjeliv3, Flashback4 och Facebook5. På dessa sidor fick enkäten ligga publicerad i en vecka innan data hämtades och analyserades. 68 personer medverkade i enkäten.
Enligt utförd marknadsundersökning, se bilaga 4 upplevde 70 % av de som svarade, ett problem med tunga påsar. Varav 62 % av dessa kan tänka sig att använda ett bärhjälpmedel för frakt av påsarna. Majoriteten av dessa upplever att problemet uppstår i fingrarna och axlarna vid frakttillfället (se figur 1.1).
1
Robert Röbech Leg. Kiropraktor Eskilstuna kiropraktorklinik, samtalsintervju 2011-03-10
2 Bevakningsbranschens yrkes- och arbetsmiljönämnd, 2011-02-09, http://www.bya.se/ 3 Familjeliv, 2011-01-28, www.familjeliv.se
4 Flashback, 2011-01-28, www.flashback.org
1.2 Uppdraget
Examensarbetet kommer avhandla produktutveckling och konstruktion av ett bärhjälpmedel för tunga livsmedelspåsar. Fokus kommer att ligga på att konstruera bärhjälpmedlet med avseende på god ergonomi för att lösa problemet med negativ belastning. Vikt kommer även att läggas på gott materialval och god tillverkningsmetod.
Utvecklingen av det nya bärhjälpmedlet skall ske genom att använda olika verktyg för produktutveckling. Dessa verktyg för produktutveckling presenteras i kapitel 6, Teoretisk bakgrund och lösningsmetoder på sida 11.
2 Syfte och mål
Syftet med detta examensarbete är att lösa problemet med negativ belastning vid frakt av tunga livsmedelspåsar. Detta problem skall lösas genom att utveckla ett bärhjälpmedel som underlättar vid frakt av livsmedelspåsar. Det ska avbelasta de delar av armen där störst belastning uppstår och därmed skapa en behagligare frakt. Framförallt bör fingrarna avbelastas då marknadsundersökningen (se bilaga 4) visar att det är där störst problem uppstår.
Målet är att skapa ett lättanvändligt bärhjälpmedel som är lätt att ta med sig. Det skall uppfylla de direktiv som är uppställda i projektdirektiven (se kap 3, sid 8) och skall sedan presenteras som en fungerande modell.
3 Projektdirektiv
Projektmedlemmarna har satt upp ett antal direktiv för bärhjälpmedlet. Dessa direktiv tar upp de krav medlemmarna har på bärhjälpmedlet. Direktiven har upprättats för att få en bra och konkurrenskraftig slutprodukt.
Bärhjälpmedlet skall vara lätt att ta med sig.
Detta ställer vissa krav på bärhjälpmedlets utformning och storlek.
Bärhjälpmedlet skall vara lätt att använda.
Det skall vara en lätt konstruktion som användaren kan använda intuitivt, således bara genom att se produkten förstår användaren hur den används. Därför krävs en god semiotik.
Bärhjälpmedlet skall kunna användas av en bred grupp av människor.
Storleken på bärhjälpmedlet skall vara så att det passar de flesta som använder det. Detta innebär både vuxna och barn, kvinnor och män.
Bärhjälpmedlet skall inte kosta mycket att införskaffa.
I marknadsundersökningen (se bilaga 4) angav de flesta att de kunde tänka sig att betala max 20 kr för bärhjälpmedlet (22 %), alternativt inget alls (28 %).
Bärhjälpmedlet skall ha en låg tillverkningskostnad.
Då bärhjälpmedlet skall vara billigt för konsumenten att införskaffa innebär det att bärhjälpmedlet bör ha en låg tillverkningskostnad.
Bärhjälpmedlet skall minska belastningen på fingrar, armar och axlar.
I marknadsundersökningen (se bilaga 4) fastställdes att de delar av kroppen som flest upplever problem med vid frakt av livsmedelspåsar var fingrar, armar och axlar.
4 Problemformulering
Vid frakt av livsmedelpåsar uppstår belastning på fingrar, armar och axlar. Denna kan vara negativ och leda till belastningsskador6. Ett bärhjälpmedel skulle kunna minska belastningen på fingrar, armar och axlar samt skapa ett mer ergonomiskt lyft. Det skulle även kunna minska risken för att individen lyfter på fel sätt så att den negativa belastningen ej uppstår.
För att undvika belastningsskador bör frakten av tunga livsmedelspåsar ske med en så ergonomisk ställning som möjligt. Svårigheten är att avbelasta både fingrar, armar och axlar samtidigt, utan en allt för stor och osmidig lösning på konstruktionen. Går det ens att avbelasta alla tre kroppsdelar med en och samma konstruktion?
Idag finns det redan ett antal lösningar på marknaden som löser delar av problemet. Men av någon anledning så används inte dessa i en större utsträckning då de inte finns tillgängliga i butik. Marknadsundersökningen (se bilaga 4) visar att det finns ett intresse för användning av bärhjälpmedel. Innebär detta att tidigare lösningar inte är tillräckligt bra eller att dessa inte är tillgängliga för kunden? Finns det en viss ”pinsamhet” kring att använda ett hjälpmedel? Huvudfråga: Går det att utveckla ett enkelt bärhjälpmedel som avlastar fingrar, armar och axlar vid frakt av tunga livsmedelspåsar, samt som konsumenten vill använda?
Övriga frågeställningar:
1. Hur ska bärhjälpmedlet konstrueras med avseende på lättanvändlighet? 2. Hur anpassas bärhjälpmedlet till alla konsumenter?
3. Hur tillverkas bärhjälpmedlet så kostnadseffektivt som möjligt?
4. Hur tar man bort den negativa belastningen med avseende på ergonomi? 5. Hur får man målgruppen att vilja använda bärhjälpmedlet?
I kravspecifikationen specificeras de krav som ställs på produkten med utgång från listade frågeställningar. Se bilaga 8.
5 Projektavgränsningar
Examensarbetet utförs på halvfart under 20 veckor, vårterminen 2011. Det redovisas genom denna rapport, den redogör för processen och för lösningen av de problem som presenterats i problemformuleringen. Examensarbetet redovisas även med en muntlig presentation inför handledare, examinator samt åhörare den 17 juni 2011. Det slutliga resultatet i form av en modell av det utvecklade bärhjälpmedlet visas upp vid denna presentation och redogörs för i rapporten.
Med hänsyn till de projektdirektiv som presenterats (se kap 3, sid 8) finns vissa begränsningar vid utvecklingen av bärhjälpmedlet. Detta innebär att lösningar liknande ryggsäckar, dramaten etc. är uteslutna.
Examensarbetet syfte är att utveckla ett bärhjälpmedel anpassat till livsmedelspåsar, detta innebär att en avgränsning finns kring redesign av påsar och deras handtag.
Examensarbetet tar hänsyn till gott materialval, val av tillverkningsmetod samt ekonomiska analyser. Dock läggs större vikt på utvecklingen av bärhjälpmedlet och därmed avgränsas examensarbetet från större analyser inom dessa områden.
6 Teoretisk bakgrund och
lösningsmetoder
I detta kapitel presenteras teorin bakom de planerade aktiviteter som ska utföras för att uppnå examensarbetets syfte och mål.
6.1 Planering
Vid examensarbetets start upprättas en planering för hur arbetet skall förlöpa. Ett gruppkontrakt upprättas och en mall för mötesprotokoll tas fram. De planerade aktiviteterna förs in i ett Gantt schema för att få en tydlig överblick på vad som skall göras, och när, i projektet. Detta görs för att vara säker på att examensarbetet håller deadline samt håller sig inom de uttalade ramarna i projektdirektiven, se kapitel 3 på sida 8.
6.1.1 Gruppkontrakt
Syftet med att upprätta ett gruppkontrakt är för att får en gemensam överenskommelse inom gruppen kring mål och arbetssätt7. Vid upprättandet av ett gruppkontrakt kan diskussioner uppstå. Det är en stor fördel att ha dessa diskussioner tidigt i projektet för att sedan kunna fokusera på arbetet. I gruppkontraktet skall bestämmelser kring mötesfrekvens och repressalier vid olämpligt beteende antecknas.
6.1.2 Gruppmöten
För att projektmedlemmarna skall arbeta mot samma mål sker fortlöpande avstämningsmöten. Ett mötesprotokoll upprättas där en dagordning av diskussionsområden bestäms inledningsvis. Under mötet kontrollerar projektmedlemmarna att projektet fortlöper enligt deadline samt att det upprättade gruppkontraktet följs.
Mötet avslutas med att båda projektmedlemmarna kommer överens och skriver under mötesprotokollet.
6.1.3 Gantt schema
Ett Gantt schema är ett planeringsverktyg. I ett Gantt schema listas vilka faser och aktiviteter som ska utföras. Här listas också de mantimmar som finns till förfogande för att utföra respektive aktivitet. Gantt schemat delas normalt in i olika faser som projektet skall ta sig igenom. I varje fas finns en inplanerad aktivitet. Varje aktivitet får en egen milstolpe som ska utföras under den inplanerade perioden. Ett Gantt schema ger en tydlig överblick på vad som ska utföras under projektets arbetsgång vilket leder till att möjligheten ökar att utföra projektet enligt tidsramen ökar.
Planeringen anpassas efter eget tycke då det inte finns någon bestämd måttenhet. Gantt schemat för detta examensarbete kommer att planeras veckovis då det kommer att fortlöpa under vårterminens 20 veckor.
6.2 Problemförståelse
Utan förståelse för problemet så blir problemet svårt att lösa. Därför är det viktigt att ta reda på så mycket information som möjligt om problemområdet. Detta kommer att göras genom följande moment:
Marknadsanalys
Ergonomisk fördjupning vid grepp samt lyft.
Funktionsanalys
QFD
Kravspecifikation
Bakgrund till dessa analyser och produktutvecklingsverktyg finns i följande underrubriker.
6.2.1 Marknadsanalys
Produktutveckling utgår ifrån ett behov hos målgruppen. Med hjälp av marknadsanalysen undersöks detta behov enligt punkterna nedan.
Hur ser behovet ut?
Finns det någon efterfrågan?
Vilken är målgruppen?
Vilka konkurrenter finns?
Marknadsanalys är alltså ett samlingsbegrepp som omfattar både marknadsundersökning samt konkurrentanalys8. En marknadsundersökning i form av en enkät utfördes tidigt i examensarbetet som en förundersökning. Detta för att få en bakgrund till det formulerade problemet. Denna enkät finns i bilaga 4.
6.2.1.1 Konkurrentanalys
För att differentiera sig gäller det att ligga steget före konkurrenterna. Konkurrentanalysen ger information som kan leda till en konkurrenskraftig produkt.
I konkurrentanalysen undersöks konkurrerande produkter, hur konkurrenterna arbetar samt hur de planerar sin verksamhet. Information om konkurrenterna kan hämtas ifrån broschyrer, offerter eller företagets hemsida. En marknadsundersökning där målgruppen ger synpunkter på konkurrenten kan även göras.
Det gäller att urskilja det konkurrenterna gör, och inte gör, och utnyttja detta fördelaktigt. Fördelen med en väl utförd konkurrentanalys är möjligheten till att differentiera sig på marknaden och på så sätt ligga steget före konkurrenterna. Detta leder till en bra positionering samt möjligheten till att bli marknadsledande i den valda målgruppen9.
För detta examensarbete är konkurrentanalysen viktig då det redan finns ett antal lösningar på marknaden. Därför kommer en grundlig konkurrentanalys att göras för att bärhjälpmedlets konstruktion ska differentiera sig från konkurrenternas lösning. En analys om varför dessa befintliga bärhjälpmedel inte används i större utsträckning än de gör, kommer även att utföras.
8 Chef, 2011-02-23, http://www.chef.se/ 9
6.2.1.2 Marknadsundersökning
För att kunna tillfredsställa målgruppens behov krävs information. I en marknadsundersökning hämtas information om hur behovet ser ut. Där hämtas även information om vilken målmarknad behovet är störst på, också kallat segmentering. Vilka känslor som kunden får efter ha varit i kontakt med produkten, även kallat positionering. Samt vilka egenskaper som får produkten att skilja sig ifrån konkurrenter, även kallat differentiering10.
Segmentering
Vid segmentering av en produkt så delas marknaden upp i olika grupper för att simplifiera att nå ut till den målgrupp som har störst behov av produkten. Individerna grupperas då efter exempelvis kön, ålder och boendeform. Produkten kan även grupperas i dyrare, respektive billigare samt högre, respektive lägre, kvalitetsgrupper.
Fördelen med segmentering är att det bildar en mer fokuserad marknad. Produkten kan då nå ut till de som är i störst behov av den utan att energi lagts på fel målgrupp. På så sätt ökas även lönsamheten11.
Positionering
Vid positionering av en produkt ska produkten placeras, förhoppningsvis positivt, i målgruppens medvetande. Målgruppen ska helst förstå fördelarna med produkten jämfört med konkurrenternas. Positionering innebär att visa målgruppen vilket behov som produkten uppfyller och varför den är speciell.
Fördelen men positionering är att produkten särskiljs ifrån konkurrenterna och skapar ett mervärde för målgruppen. Detta mervärde tillfredsställer målgruppens behov vilket medför återkommande kunder samt en positiv inställning till företagets organisation12.
Distribution
Vid distribution av en produkt kan viktiga faktorer vara att produkten har rätt form, finns på rätt plats, vid rätt tidpunkt13. Hur ska produkten nå målgruppen?
Differentiering
Vid differentiering gäller det att särskilja sig från konkurrenterna. Detta brukar ofta ske genom olika faktorer som till exempel.
Produkt Tjänst Service Personal Positionering Distributionskanal
Fördelen med differentiering är att det leder till nöjdare målgrupp, då strävan är att vara bättre än konkurrenterna. Det leder till en bra positionering samt en konkurrenskraftigare produkt13.
10 Bokförlaget redaktionen, 2011-02-23, http://www.marknadsundersokning-se.se/ 11 Bokförlaget redaktionen, 2011-02-23, http://målgruppering.com/
6.2.2 Ergonomi
Ergonomi definieras som läran om människan i arbete och är en kombinerad kunskap om biologi, teknik och psykologi i analysen om samspelet mellan människan och arbetsredskapet14.
För att förstå det ergonomiska problemet samt kunna konstruera ett bärhjälpmedel med hänsyn till god ergonomi kommer en analys som behandlar följande ämnen att utföras:
Ergonomi vid grepp - Handen - Handleden
Ergonomi vid lyft - Armen - Axeln
6.2.3 Funktionsanalys
Vid utförandet av en funktionsanalys så analyseras funktionerna hos en produkt. Vid analysen så definieras produktens huvudfunktion, delfunktioner samt stödfunktioner. Delfunktionerna är förutsättningar för att huvudfunktionen skall fungera. Stödfunktionerna är inte nödvändiga för huvudfunktionen, men dessa skapar mervärde för kunden och differentierar sig från konkurrerande produkter.
Alltså:
Huvudfunktion: produktens primära syfte.
Delfunktion: delfunktioner av huvudfunktionen, nödvändiga för uppfyllandet av huvudfunktionen.
Stödfunktion: kopplade till delfunktionerna, beskriver hur delfunktionerna uppfylls, skapar mervärde hos kunden samt differentierar sig från konkurrerande produkter. Funktionsanalysen upprättas i början av produktutvecklingsprocessen och bearbetas under projektets gång. Den går även att använda som checklista för kundkrav och funktioner.
Funktionsanalysens fördelar är att den ger en tydlig översikt och riktlinje av vad som krävs av produkten15.
6.2.4 QFD
QFD står för Quality Function Deployment och är ett verktyg för produktutveckling. På svenska används uttrycket kundcentrerad kvalitetsutveckling, då metoden används för att omvandla användarkrav till design med kvalitetskrav. QFD verktyget hjälper till att fokusera egenskaperna hos en ny eller redan existerande produkt, genom att omvandla krav från användaren till ingenjörsmässiga egenskaper.
Definition av QFD1617
”Ett system för att översätta kundens önskemål till, för företaget, relevanta specifikationer i varje steg av produktframtagningsprocessen, från marknad till utveckling, produktion och försäljning och service.”
14 Nationalencyklopedin, 2011-02-10, http://www.ne.se/ 15 Ullvitorget, 2011-02-10, http://ullvitorget.koping.se/ 16 (Slabey, 1990)17 17
Bo Bergman, Bengt Klefsjö, Kvalitet – från behov till användning, Upplaga 4:6, Lund, Studentlitteratur AB, 2007
Viktiga delar av den kundcentrerade kvalitetsutvecklingen är:
Genomföra en marknadsundersökning för att förstå målgruppens behov och förväntningar.
Genomföra en konkurrentanalys för att granska konkurrenternas förmåga att tillfredsställa målgruppens behov och förväntningar.
Identifiera den egna produktens framgång på marknaden.
Återge dessa nyckelfaktorer till krav och samband med utveckling och tillverkning av produkten.
Bild 6.1 nedan visar kvalitetshuset och de olika delarna av en QFD. Kvalitetshuset är ett matrisdiagram och används oftast för att analysera resultatet i de olika stegen av en QFD17.
Bild 6.1 Kvalitetshuset
I detta examensarbete kommer QFD verktyget att användas vid två olika tillfällen. Vid det första tillfället används QFD för att få ut målvärden för problemförståelsen. Alltså ta fram vilka produktegenskaper som är viktiga för marknadskraven. Vid det andra tillfället används QFD för att bearbeta de framtagna koncepten i jämförelse till konkurrenterna.
6.2.5 Kravspecifikation
Kravspecifikation är ett dokument där alla krav från målgruppen samt önskemål till produktens funktion listas. Kravspecifikationen blir som ett kontrakt mellan uppdragsgivaren och leverantören och ger en stor förståelse för vad kunden vill ha. Bild 6.2 nedan visar lämpliga indata för att upprätta en kravspecifikation.
Fördelen med kravspecifikationen är att den sparar både tid och kostnader. Den ger tydliga projektmål och preciserar problemformuleringen18.
Bild 6.2 Indata för kravspecifikation
18
6.3 Idégenerering
I idégenereringsfasen ligger fokus på att finna så många lösningar som möjligt. Kreativiteten skall stå i centrum och problemanalyser och problembeskrivningar stå åt sidan.
6.3.1 Idégenerering
Idégenerering är ett arbetssätt för att ta fram nya idéer och koncept för att lösa ett problem19. Ett vanligt verktyg för idégenerering är brainstorming. I brainstormingen försöker alla deltagare dela med sig av alla sina idéer. Strävan skall vara att komma på så många idéer som möjligt och inte stanna efter den första bra lösningen20. Ingen värdering av idéerna skall ske, istället skall vanemässiga tankemönster försöka brytas och dåliga som bra idéer delges. Detta är ett billigt arbetssätt men kan kräva stor kompetens inom befintliga framställningstekniker, material etc. för att finna så många idéer som möjligt.
I brainstorming kan en mindmap vara till stor hjälp. En mindmap byggs upp genom att skriva huvudämnet i en cirkel eller ruta i mitten av ett papper. Sedan genom att dra linjer från cirkeln, skriva underrubriker eller ämnen kopplade till huvudämnet. Från underrubrikerna kan ytterligare nivåer av information ritas in. En mindmap kan förbättra sättet information presenteras och kan utgöra ett viktigt stöd i kreativ problemlösning då den visar hur informationen hänger ihop21.
19 Lyssna på kunden, 2011-03-01, http://www.lyssnapakunden.se/ 20 Creocon, 2011-03-01, http://www.creocon.se/
6.4 Framtagning av lösningar
Utifrån idégenereringen som utförts tas lösningar fram för vidarebearbetning. Fasen inleds med konceptgenerering följt av utvärderingsverktyg som bedömer koncepten. Fasen avslutas med ett konceptval där ett koncept väljs.
6.4.1 Konceptgenerering
I konceptgenereringen utvecklas de idéer som kom fram i idégenereringen. De konkretiseras till koncept och mer kompletta lösningar. Detta görs genom försöka anpassa idéerna mer efter funktionsanalys och kravspecifikation. Till skillnad mot idégenereringen får bedömning av koncepten göras och en mer begränsad brainstorming sker.
6.4.2 Pugh’s matris
Pugh’s matris är ett enkelt verktyg för att metodiskt göra ett val mellan flera alternativ, till exempel olika koncept. Vid utförandet av en Pugh’s matris listas koncepten i olika kolumner tillsammans med ett referenskoncept. Detta kan vara en konkurrerande produkt eller ett av de framtagna koncepten. Kriterier och egenskaper som är viktiga för produkten listas i rader och viktas. Därefter tilldelas referenskonceptet 0 i värdering för alla kriterier. Sedan bedöms koncepten hur väl de uppfyller respektive kriterie gentemot referenskonceptet. Koncepten kan prestera lika bra (0) som referenskonceptet, bättre (+1, +2) eller sämre (-1, -2). Sedan summeras resultaten för varje koncept. Det koncept med högst värde är det som uppfyller kriterierna bäst och därmed det lämpligaste konceptet22.
Pugh’s matris har många fördelar. Det är inte enbart ett enkelt verktyg att använda och implementera i olika projekt, det kan även hjälpa till att lösa tvister i en projektgrupp där ett konceptval är svårt att göra. Det visar tydligt vilket eller vilka koncept som är lämpligt att vidareutveckla eller vilka koncept som eventuellt skulle kunna kombineras för ett ännu bättre koncept23. I detta projekt kommer Pugh’s matris att användas som stöd vid konceptvalet.
6.4.3 FMEA
FMEA står för Failure Mode and Effect Analysis. Det är ett verktyg som används för att identifiera möjliga problemområden i en konstruktion- eller tillverkningsprocess. Fel som kan inträffa listas och utvärderas genom att tilldelas poäng. Högst poäng är det felsätt som bör fokuseras mest på. Lämpliga åtgärder för felsätten listas för att förhindra dess uppkomst. En FMEA hjälper till att finna svagheter i en produkt innan den produceras. Genom att upprätta en FMEA kan fel som annars skulle upptäckas sent i processen åtgärdas tidigt, vilket innebär att resurser kan sparas24. I detta projekt utförs FMEA i anslutning till konceptvalet. Detta för att undersöka vilka koncept som är mest benägna till fel och därmed vara ett stöd i konceptvalet. Den utförda FMEA analysen kommer även utgöra ett stöd i bearbetningen av lösningen.
22 Lean software engineering, 2011-03-04, http://leansoftwareengineering.com/ 23 Concept for the day, 2011-03-04, http://conceptfortheday.blogspot.com/ 24
6.4.4 Konceptval
En idé- och konceptgenerering resulterar i många olika koncept. Dessa utvärderas i föregående avsnitt med olika projektutvecklingsverktyg. Med stöd av resultaten från dessa verktyg kan ett konceptval göras. I konceptvalet väljs ett slutligt koncept för vidareutveckling25. Konceptvalet kan vara ett av de framarbetade koncepten eller en kombination av flera. När konceptvalet är gjort har den största delen av den nya produktens egenskaper och utformning fastställts. Efter detta kan konceptet utvecklas och förfinas för att resultera i en så bra slutgiltig produkt som möjligt. Ett konceptval är en viktig milstolpe i ett produktutvecklingsprojekt då det inte kan fortskrida utan ett valt koncept.
6.5 Bearbetning av lösning
Vid bearbetning av den valda lösningen kommer konceptet att utvecklas med hjälp av tillverkning och materialvalsanalyser samt följande verktyg för produktutveckling:
DFM
DFA (DFA2)
DFMain
Ekonomiska analyser kommer att uppskattas för att undersöka hur väl konceptet kommer att klara sig på marknaden samt vilken lönsamhet det kan uppnå.
6.5.1 Bearbetning av koncept
Konceptets utformning skall optimeras. För realisering av konceptet kommer analyser att göras med avseende på tillverkningsmetoder och materialval. Konceptets design kommer även att analyseras för att understryka att tillverkning och montering av komponenter kan effektiviseras så mycket som möjligt.
6.5.1.1 Utformning
Utformningen på konceptet skall utvecklas kring aspekter som storleksanpassning och semiotik.
6.5.1.2 Materialval
I projektet kommer lämpliga materialval att väljas. Fördelarna med rätt materialval är inte bara hållbara och kvalitativa produkter, utan att logistiken optimeras och miljön gynnas på ett bättre sätt. Ett bra materialval har även ekonomiska fördelar.
6.5.1.3 Tillverkning
I projektet kommer lämpliga tillverkningsmetoder att analyseras. Att välja en passande tillverkningsmetod har många fördelar. Det sparar både tid och pengar, optimerar logistiken och möjligheten för mer kvalitativa produkter ökar.
6.5.1.3 DFM
DFM står för Design For Manufacturing och är ett verktyg för produktutveckling. Verktyget används för att fastställa att formen av produktens komponenter möjliggör en effektiv och högkvalitativ tillverkning. Genom detta kan produkten konstrueras med ett passande material, produkten blir lättare att underhålla, samt tillverkningskostnaderna minskar. Målet med DFM är att tillverka en produkt med låg produktionskostnad med maximerad kvalitet.
Vid utförandet av DFM analysen ställs relevanta frågor för att säkerställa att komponenten, eller komponenterna av hela produkten går att producera.
Fördelarna med DFM är att den tar hänsyn till faktorer som tillverkning, material, miljö och kvalitet. Den optimerar logistiken och kan sänka produktionskostnaden26.
26
6.5.1.4 DFA
DFA är ett verktyg för produktutveckling och står för Design For Assembly. Verktyget används för att mäta hur lätt en produkt kan monteras. Eftersom montering av olika komponenter tar tid, är det viktigt att produkten är enkel att montera27.
I detta examensarbete kommer verktyget DFA2 att användas för att analysera det valda konceptets monteringsvänlighet.
DFA2
DFA2 analysen används för att underlätta produktens monteringsvänlighet genom att reducera antalet detaljer på komponenterna. Detta görs med en mängd olika konstruktionsregler och utvärderingskriterier som till exempel28:
1. Rör sig den aktuella detaljen i förhållande till de befintligt monterande detaljerna när produkten fungerar/arbetar?
2. Måste detaljen vara av ett annat material eller vara isolerad från befintliga monterande detaljer?
3. Måste detaljen vara separat från befintligt monterande detaljer så att inte montering eller demontering av andra detaljer omöjliggörs?
Fördelen med en utförd DFA2 är att antalet komponenter minimeras. Detta leder i sin tur till lägre tillverkningskostnader samtidigt som en högre kvalitet kan uppnås och tillverkningstiden förkortas27.
6.5.1.5 DFMain
DFMain står för Design For Maintenance och används i produktutveckling. Verktyget används för att analysera designen med hänsyn till underhåll av produkter och system. Med DFMain kan användningen effektiviseras genom att minska MTTR för till exempel produktionssystem samtidigt som pålitligheten för produkten ökas. I analysen bedöms utformningen av produkten med hänsyn till underhåll, diagnostiseringsmöjligheter, arbetsprocedur samt montering och demontering av produkten för underhåll2930.
Fördelarna med en DFMain analys är att den säkerhetsställer möjlighet till service och att komponenterna underhållas vid behov. Den leder också till en lämplig design samt möjligheten till redesign för att förbättra eventuella brister.
6.5.1.6 Ekonomiska analyser
Utifrån resultat från materialval och tillverkningsmetod kommer ekonomiska analyser att utföras för att studera bärhjälpmedlets lönsamhet på marknaden.
27 David G. Ullman, The mechanical design process, Upplaga 4, McGraw – Hill Education, 2010 28 Martin Eskilander, Övning i DFA, Utdelat kompendie KPP017, HT2010
DFC
DFC står för Design For Cost och är ett verktyg för produktutveckling. Verktyget används för att bestämma kostnaden på en produkt.
Bild 6.3 nedan visar en överblick på vilka faktorer som påverkar en produkts pris.
Bild 6.3 Prisfaktorer
Med resultatet från val av material och tillverkningsmetod kommer en ungefärlig priskalkyl att utföras för att ta reda på bärhjälpmedlets totala tillverkningskostnad. Som bild 6.3 ovan visar så är en produkts totala kostnad summan av material, inköpta komponenter, arbetskraft, bearbetningskostnader, overheadkostnader samt försäljningskostnader och marknadsföring31. Efter detta kommer en lämplig vinstmarginal att adderas för att estimera bärhjälpmedlets försäljningspris.
31
6.6 Konstruktion
Det slutliga och färdigbearbetade konceptet konstrueras. I ett CAD-program ritas det upp tredimensionellt. Därefter uppförs en fungerande modell av bärhjälpmedlet.
6.6.1 CAD
CAD står för Computer Aided Design och är ett program för två- och tredimensionell modellering. Det finns många olika CAD program och de används för att skapa digitalt baserad design och tekniska riktningar som kan användas inom konstruktion32.
I detta projekt kommer CAD programmet SolidWorks att användas.
6.6.1.1 SolidWorks
SolidWorks är ett av många CAD program. Programmet är ett av de ledande 3D-CAD programmen idag och finns i en kommersiell upplaga och en studentupplaga.
Genom SolidWorks kan en tydlig bild av produkten erhållas. En modell skapas samtidigt som komponenter kan sammanställas och visa hur de samverkar tillsammans. Det finns även möjlighet att göra simuleringar, alltså beräkningar på komponenter, för att se hur till exempel vissa material klarar av olika belastningar. Strävan är att komma så nära verkligheten som möjligt33.
SolidWorks kommer i detta projekt att användas för att få en visuell bild av bärhjälpmedlet samt för att få ut nödvändiga ritningar som är väsentliga för dess realisering. Programmet kommer även att användas för att kunna realisera den modell som ska göras i projektet.
6.6.1.2 Simuleringar
I SolidWorks är det möjligt att göra tekniska simuleringar för att säkerhetsställa kvaliteten samt att konstruktionen håller för den belastning som upprättats i kravspecifikationen. Att göra dessa simuleringar är fördelaktigt eftersom produkten kan testas innan den går till produktion. På så sätt kan ändringar ske i designen innan produktion.
Verktygen i programmet möjliggör att digitalt testa modellen för hållfasthetsberäkningar. Med hjälp utav en eller flera pålagda yttre krafter går det att undersöka vilka spänningar som uppstår i materialet, var dessa spänningar uppstår samt hur de påverkar hållfastheten på produkten. Solid simulation underlättar att kartlägga svaga punkter i konstruktionen och en visuell bild och numeriska värden erhålls för påfrestningar och deformationer. Viktigt är att rätt indata förs in så att resultaten kan tolkas på rätt sätt34.
6.6.2 Modelltillverkning
En fungerande modell av bärhjälpmedlet skall tillverkas. Detta för att kunna presentera det utvecklade bärhjälpmedlet. Genom att göra en modell av bärhjälpmedlet skapas en möjlighet att prova bärhjälpmedlet och att utvärdera det.
32 Nimande, 2011-04-20, http://www.nimade.info/ 33 SolidWorks, 2011-04-20, http://www.solidworks.se/
6.6.2.1 Metod
Det finns många metoder att tillverka en modell på. På Mälardalens högskola finns det tillgång till flertalet fräsar och 3D-skrivare. Dessa kan komma väl till användning när en modell skall tillverkas. I fräsarna kan bärhjälpmedlet som sådant fräsas ut med hjälp av CAD. Beroende på hur bärhjälpmedlet är utformat och dess funktioner kan efterbearbetning göras. Slipning och spackling krävs innan lackering. En logotyp kan placeras på bärhjälpmedlet.
Den modell som uppförs är tänkt att vara anpassat till Mälardalens högskola då projektet inte är knutet till något företag. Detta kan innebära att högskolans färger eller logotyp används på bärhjälpmedlet.
6.7 PIPS
PIPS står för Phases of Integrated Problem Solving. Det är ett utvärderingsverktyg som används i projekt. Efter varje fas i ett produktutvecklingsarbete görs en utvärdering. PIPS ställer uppgiftsrelaterade samt grupprelaterade frågor som besvaras med siffror på en skala mellan 1 och 5. 1 står för inte alls och 5 för fullständigt. Frågorna besvaras tillsammans av hela gruppen och ger därmed möjlighet för gruppen att på ett mer objektivt sätt utvärdera arbetsgången. Verktyget kan också skapa frågeställningar kring hur gruppen utfört sitt arbete och identifiera vilka områden som skulle kunna förbättras.
Det är viktigt att arbetet i ett projekt utvärderas för att bland annat säkerställa att alla resurser utnyttjats. PIPS är ett passande verktyg för detta. Att en PIPS-analys utförs efter varje fas kan göra att nästa fas kan utföras bättre i och med att den ifrågasätter det arbete som utförts. Detta gör att gruppen lätt ser vart arbetet är bristfälligt gjort och vad den bör förbättra35.
6.8 Flödesschema
Processflödet nedan (figur 6.1) visar de aktiviteter som planerats att utföra under examensarbetets gång. Figur 6.1 Processflöde Planering •Gruppkontrakt •Mötesprotokoll •Gantt schema Problemförståelse •Marknadsundersökning ●QFD 1 •Konkurrentanalys ●Kravspecifikation •Ergonomi ●PIPS •Funktionsanalys Idégenerering •Idégenerering •PIPS Framtagning av lösningar •Konceptgenerering ● FMEA
•Pugh's matris ● Konceptval
•QFD 2 ● PIPS
Bearbetning av lösning
•Bearbetning av koncept ● DFA
•Utformning ● DFMain •Materialval ● Ekonomi •Tillverkning ● PIPS •DFM Konstruktion •CAD •Simulering •Modelltillverkning
7 Tillämpad lösningsmetodik
I följande kapitel presenteras den metodik som tillämpades för att lösa problemet. De genomgångna faserna som utfördes från projektets start till det färdiga konceptet listas nedan.
Planering Problemförståelse Idégenerering Bearbetning av lösningar Bearbetning av lösning Konstruktion
Dessa faser och dess delresultat presenteras i kapitlet.
7.1 Planering
I planeringsfasen planerade projektmedlemmarna vilka aktiviteter som skulle utföras och när.
7.1.1 Gantt schema
Ett Gantt schema upprättades där de aktiviteter som skulle utföras i examensarbetet planerades. Detta Gantt schema kan ses i bilaga 3.
7.1.2 Gruppkontrakt
Ett gruppkontrakt upprättades för att projektmedlemmarna skulle arbeta under lika villkor och för att undvika konflikter. Gruppkontraktet formulerades i början av examensarbetet och kan ses i bilaga 1.
7.1.3 Gruppmöten
Kontinuerliga avstämmningsmöten skedde efter varje utförd fas. Mötesprotokoll från dessa ses i bilaga 2.
7.2 Problemförståelse
Detta examensarbete inleddes med en marknadsanalys för att lättare kunna utforma bärhjälpmedlet med hänsyn till målgrupp samt för att kunna differentiera sig mot konkurrenter. Därefter gjordes en ergonomisk fördjupning för att undersöka hur muskler och leder påverkas vid grepp och lyft. Den ergonomiska analysen ger en större förståelse kring hur bärhjälpmedlet bör konstrueras för att underlätta frakten av tunga livsmedelspåsar.
Efter denna förundersökning kunde bärhjälpmedlets funktioner listas i funktionsanalysen. Den första QFD analysen, som görs för att jämföra konkurrenterna mot varandra samt för att få fram egenskapsvikter på produktegenskaperna utförs. Med hjälp utav denna QFD samt den utförda marknadsanalysen kan en kravspecifikation skrivas.
Tillämpning och delresultat av momenten i problemförståelsen hittas i följande avsnitt.
7.2.1 Marknadsanalys
I marknadsanalysen utförs en konkurrentanalys samt en marknadsundersökning för att ta reda på hur målgrupp, behov, och konkurrenter ser ut i dagsläget.
Vilken målgrupp har störst behov att ett bärhjälpmedel?
Varför använder inte individen de bärhjälpmedel som finns på marknaden?
Vilka produkter är det som konkurrerar med bärhjälpmedlet på marknaden?
7.2.1.1 Konkurrentanalys
I ett tidigt skede av examensarbetet utfördes en konkurrentanalys, detta gjordes för att få en inblick av marknaden och undersöka vilka befintliga lösningar som finns på problemet. Konkurrentanalysen avgränsades till att omfatta de produkter som till en större del uppfyller de direktiv som ställts upp (se kapitel 3, sid 8). Ett flertal lösningar finns på marknaden för att lösa det uppställda problemet (se bilaga 5). De flesta av dessa
lösningar kan delas in i två kategorier: tubbaserade lösningar och handtagsbaserade lösningar. Även två konkurrentgrupper som inte har till uppgift att lösa problemet presenteras.
En tubbaserad lösning (se bild 7.1) är ett sorts handtag med en urgröpning där påsarnas handtag placeras. Denna lösning innebär att påsarnas handtag inte skär in i fingrarna vilket ger ett behagligare grepp. En nackdel är att all vikt fortfarande placeras på fingrarna.
En handtagsbaserad lösning (se bild 7.2) är ett handtag med en krok. På kroken påförs påsarnas handtag. På det sättet kan flera påsar bäras i samma hand utan att behöva ha alla påshandtag i handen. Dock är det även med handtagsbaserade lösningar, så att fingrarna belastas med hela påsens vikt. Ett flertal varianter finns på tubbaserade lösningar och handtagsbaserade lösningar, exempel på dessa kan ses i bilaga 5.
Bild 7.1 Tubbaserad lösning
En annan konkurrentgrupp är en tyngdlyftningskrok (gym hook, se bild 7.3). Den består av ett handledsband som fästs med kardborreband och en krok som går från handledsbandet ner längs handflatan. En tyngdlyftningskrok är ursprungligen ett hjälpmedel vid tyngdlyftning där stången placeras i kroken. Den betraktas som en konkurrent då den skulle kunna användas som bärhjälpmedel vid frakt av livsmedelpåsar. Tyngdlyftningskroken gör det möjligt att avbelasta fingrarna och förflytta belastningen uppåt. Nackdelen med tyngdlyftningskroken är att den kan kräva viss storleksanpassning för användaren, samt att den kan ta relativt lång tid att montera den på användaren.
Den fjärde identifierade konkurrentgruppen är ett handledsskydd (se bild 7.4). Detta stabiliserar handleden och ger stöd vid belastning. Dock erbjuder det ingen speciell avbelastning för fingrarna vid frakt av livsmedelspåsar.
7.2.1.2 Marknadsundersökning
En del av en marknadsundersökning är att undersöka vad olika individer har för synpunkter kring den potentiella produkten.
Denna del utfördes som förundersökning i detta examensarbete för att få en bakgrund till det formulerade problemet. Den marknadsundersökningen kan ses i bilaga 4.
En annan del i marknadsundersökningen är att ta beslut kring vilken målgrupp bärhjälpmedlet skall riktas till, segmentering. Hur bärhjälpmedlet ska placeras i målgruppens medvetande, positionering. bärhjälpmedlet når ut till målgruppen, distribution. Samt hur bärhjälpmedlet skiljer sig från konkurrenterna, differentiering.
Segmentering
En potentiell målgrupp för bärhjälpmedlet är de som ej har tillgång till bil vid livsmedelsinköp. De som stämmer in på denna beskrivning uppskattar projektmedlemmarna vara unga med eget boende, samt äldre personer med sämre körförmåga. Detta innebär att det finns två stora målgrupper som bärhjälpmedlet kan riktas mot. Projektmedlemmarna har valt att rikta sig mot yngre personer då de upplever att äldre ofta redan har ett hjälpmedel såsom rullator, dramaten, någon som hjälper dem att handla, alternativt får livsmedel hemkörda. Den valda målgruppen är yngre personer mellan 18 och 30 år. De som har en lite längre sträcka att gå för att komma till livsmedelsaffären och handla. Även de som åker kommunalt för att komma till en livsmedelsaffär kan ha användning för bärhjälpmedlet.
Positionering
Bärhjälpmedlet är tänkt att ses som en behändig produkt att ha i vardagen. Det skall vara litet och lätt att använda vilket gör det troligare att potentiella kunder använder det. Bärhjälpmedlet skall framställas som en produkt som alltid har saknats. Då ingen större utbredning av bärhjälpmedel finns i Sverige blir det utvecklade bärhjälpmedlet också det första bärhjälpmedlet kunden möter. Marknadsundersökningen (se bilaga 4) visar att det finns en medvetenhet kring problemet. Därmed bör bärhjälpmedlet framstå som en positiv produkt då det löser ett utbrett problem.
Bild 7.3 Tyngdlyftningskrok
Distribution
Bärhjälpmedlet är tänkt att placeras i anslutning till kassorna i livsmedelsbutiker och då framförallt i närheten av påsarna. Avtal skulle kunna göras med livsmedelsbutiken som innebär att bärhjälpmedlet påtalas i samband med köp, alternativt att kunden får det i samband med köp över en viss summa. Då bärhjälpmedlet är tänkt som en lågprisprodukt skulle det även kunna passa bra som give away hos företag. Då kan färgen anpassas på bärhjälpmedlet och en logga läggas dit. Särskild marknadsföring anses överflödigt. Mun till mun marknadsföring från användare till potentiell användare bör vara nog.
Differentiering
Differentieringen för bärhjälpmedlet kretsar framförallt kring tillgänglighet för kunden. Medvetenheten om att det finns ett bärhjälpmedel skall ökas i och med att det skall vara tillgängligt där det är tänkt att användas. Utformningen skall särskiljas från konkurrenterna.
7.2.2 Ergonomi
För att få en djupare problemförståelse så har en ergonomisk undersökning gjort. Undersökningen gjordes med anseende på de kroppsdelar som påverkas vid frakt av tunga livsmedelspåsar. Avsnittet avhandlar följande:
Ergonomi vid grepp - Handen - Handleden
Ergonomi vid lyft - Armen - Axeln
Som underlag till undersökningen gjordes bland annat en samtalsintervju med Robert Röbech som är legitimerad kiropraktor verksam i Eskilstuna.
7.2.2.1 Ergonomi vid grepp
Händer kan formas efter olika grepp beroende på vilken kraft och precision som strävas efter att uppnå. Nedan presenteras tre kända grepp, pincettgreppet, nyckelgreppet samt kraftgreppet36.
Pincettgreppet som bild 7.5 nedan visar, ger mycket bra precision men dålig kraft. Nyckelgreppet som bild 7.6 nedan visar, ger aningen sämre precision men bättre kraft. Kraftgreppet som bild 7.7 nedan visar, ger dålig precision men mycket bra kraft.
36
Ergonomi vid grepp, 2011-02-23, http://rolflovgren.se/
Vid frakt av tunga livsmedelspåsar strävas efter att orka bära så mycket som möjligt. Därmed kan slutsatsen dras, att bärhjälpmedlet bör sträva efter en konstruktion som medför kraftgreppet.
Handen
Handen delas upp i tre olika sektioner, tummen, handen samt fingrarna.
Tummen, se bild 7.8 är handens känsligaste del. Därefter följer själva handen, se bild 7.9, som inte är lika känslig. Den del av handen som tål mest belastning är fingrarna37, se bild 7.10.
Marknadsundersökningen som utfördes som en förundersökning (se bilaga 4) visade att många får problem med smärta i fingrarna vid frakt av livsmedelspåsar. Med hänsyn till detta samt handens känslighet så ska bärhjälpmedlet konstrueras för att avbelasta hand och fingrar, se det grönmarkerande området på bild 7.11.
Bild 7.11 Området av handen som bärhjälpmedlet ska avbelasta
Handleden
Ett verktyg som ger korrekta handledsställningar minskar risken för förslitningsskador. Samtidigt kan handens, handledens och underarmens kraft utnyttjas på ett effektivt sätt38.
Vid utveckling av greppbara produkter strävas efter en utformning som liknar handens funktionella viloställning, se bild 7.12. Vid denna position kan 100 procent av greppstyrkan utnyttjas39.
7.2.2.2 Ergonomi vid lyft
Det är inte bara handen och handleden som påverkas vid frakt av tunga livsmedelspåsar. Som marknadsundersökningen (se bilaga 4) visar får även många problem med armen och axeln.
Armen
För allt kroppsarbete är det viktigt att undvika den statiska spänningen i musklerna. Statisk spänning innebär att muskeln hålls spänd utan att utföra något arbete eller om muskeln belastas med för stor last.
Genom att ha en avslappnad hållning som medger handens funktionella viloställning kan tyngden från påsen vila på kroppens leder och muskler utan att det skapar en statisk spänning som kan orsaka belastningsskador.
I detta fall är det alltså individen själv som skapar den statiska spänningen genom att använda, alternativt spänna musklerna för mycket genom att bära på fel sätt eller packat för tung påse40. Axeln
Då det är svårt att ändra en individs specifika hållning är det svårt att avbelasta axlarna utan en lösning som strider mot projektets satta direktiv (se kapitel 3, sid 8) Det är upp till individen själv att inte spänna musklerna så att den statiska spänningen uppstår. Individen ska alltså ha en avslappnad hållning så att påsen kan vila på kroppens leder och muskler, utan att musklerna behöver spännas40.
7.2.2.3 Ergonomisk slutsats
Det största problemet vid frakten av tunga livsmedelspåsar är att individen själv packar påsarna för tungt, samt att påsarna bärs på fel sätt så att en statisk spänning i musklerna uppstår.
Ett bärhjälpmedel som tar bort den inskärande känslan av påsarna i fingrarna kan ge en mer avslappnad frakt. Ett bärhjälpmedel som dessutom medger handens funktionella viloställning och handens kraftgrepp kan underlätta för människan att utföra frakten på ett mer avslappnande sätt, och på så sätt undvika att den statiska spänningen i musklerna uppstår.
38 Märta Fritz, Greppet direkt – från värktyg till verktyg, Stockholm, Nyströms tryckeri AB, 1992 39 Ergonomi vid grepp, 2011-02-23, http://rolflovgren.se/
40
Robert Röbech Leg. Kiropraktor Eskilstuna kiropraktorklinik, samtalsintervju 2011-03-10
Bild 7.12 Handens
7.2.3 Funktionsanalys
Funktionsanalysen (se bild 7.13, samt bilaga 6) upprättades till största del från de direktiv (se kap 3, sid 8) som satts upp. Huvudfunktionen ansågs vara Bära påsar då detta är bärhjälpmedlets huvudsakliga uppgift. Sju delfunktioner hjälper till att uppfylla denna huvudfunktion. Stödfunktionerna uppfyller delfunktionerna. Att bärhjälpmedlets utformning är viktigt ses tydligt då sex av sju delfunktioner cirkulerar kring detta. Den sjunde delfunktionen handlar om bärhjälpmedlets producerbarhet. Stödfunktionerna i den upprättade funktionsanalysen anses ej vara försumbara. Av denna anledning kan en annan benämning på dessa behöva användas, men då de är ett stöd för delfunktionernas funktioner används benämningen stödfunktioner.
Bild 7.13 Illustrerande bild av utförd funktionsanalys (bilaga 6)
7.2.4 QFD1
En första QFD används för att få ut en egenskapsvikt på de produktegenskaper som är viktigast för marknadskraven. Den görs även för att jämföra hur pass bra konkurrerande produkter tillfredsställer produktegenskaperna utifrån marknadskraven.
Bild 7.14 på nästa sida visar utförd QFD1, för en tydligare bild, se bilaga 7. QFD1 visar tydligt att den viktigaste produktegenskapen är bärhjälpmedlets storlek. Detta för att den både ska passa användaren i målgruppen, samtidigt som den ska vara lättanvändlig och medförbar. Alla i målgruppen ska alltså kunna använda bärhjälpmedlet då dess storlek ska passa alla. Alla i målgruppen ska även vilja använda bärhjälpmedlet eftersom det ska vara lätt att ta med sig samt lätt att använda.
QFD1 visar att ett lämpligt materialval är av stor egenskapsvikt. Det valda materialet skall kunna väga upp till alla marknadskrav som ställs på bärhjälpmedlet. Materialet skall alltså vara hållbart, underhållsfritt och hygieniskt. Samtidigt måste materialet medföra en billig tillverkning då marknadsundersökningen, se bilaga 4, visar att majoriteten av målgruppen inte är villiga att betala mer än 20 kr för bärhjälpmedlet.
Huvudfunktion Delfunktion Stödfunktion
Avlasta axlar Skapa god ergonomisk ställning
Avlasta fingrar Förhindra att påshandtaget skär in i fingrarna
Förhindra att stor tyngd belastar fingrarna
Avlasta armar Medge handens funktionella viloställning
Bära påsar Medge god ergonomisk ställning Konstruktion som ej skapar dålig ställning
Lättanvändlig Lättolkad semiotisk uppbyggnad
Lätt att medföra
Kort monteringstid på användaren
Inneha lämplig storlek Äga liten volym
Storlek som passar stor del av den valda målgruppen
Enkel att producera Låg tillverkningskostnad
Genomtänkt materialval Lättillverkad konstruktion
Bild 7.14 Illustrerande bild av utförd QFD1 (bilaga 7)
De olika konkurrentgrupperna fördes in i QFD1 för att se hur dessa står i jämförelse till marknads- och tekniska krav. Konkurrentgrupperna är listade nedan.
Konkurrentgrupp 1 – Tubbaserade lösningar (mörkblå linje).
Konkurrentgrupp 2 – Handtagsbaserade lösningar (röd linje).
Konkurrentgrupp 3 – Tyngdlyftningskrok (grön linje).
Konkurrentgrupp 4 – Handledsskydd (ljusblå linje).
Enligt konkurrentjämförelsen med avseende på marknadens krav så ses i tabell 7.1 på nästa sida, att det är konkurrentgrupp 1 som tillfredsställer marknadens behov bäst. Den visar summan av varje konkurrentgrupp. Resultatet av detta blev att konkurrentgrupp 1 är starkast, följt av konkurrentgrupp 2, 3 och sist konkurrentgrupp 4. Det är alltså en tubbaserad lösning som enligt QFD1, är den mest konkurrenskraftiga lösningen på marknaden idag.
Enligt konkurrentjämförelsen med avseende på tekniska krav visar tabell 7.1 på nästa sida, att konkurrentgrupp 1 och 2 tillfredsställer de tekniska kraven lika bra. Tabellen anger summan av varje konkurrentgrupp. Det är den tubbaserade, alternativt den handtagsbaserade lösningen som enligt QFD1 blir den mest konkurrenskraftiga produkten med avseende på de tekniska kraven.
KUNDCENTRERAD PLANERING, QFD Produktegenskaper Konkurrentjämförelse Marknadskrav Vikt ni ng kr av K on k urr en tgrupp 1 K on k urr en tgrupp 2 K on k urr en tgrupp 3 K on k urr en tgrupp 4 Bära påsar 5 9 3 3 4 4 1 Avlasta axlar 3 3 9 1 1 1 1 1 Avlasta armar 3 3 1 9 3 1 3 3 4 5 Avlasta fingrar 4 3 1 1 9 9 1 3 3 5 1
Medföra god ergonomi 4 3 9 9 3 3 1 3 2 2 3 3
Lättanvändlig 5 9 9 9 9 9 5 4 2 3 Lätt att medföra 5 9 1 9 1 5 4 3 3 Hållbar 4 1 3 1 1 3 9 3 4 3 5 5 Hygienisk 3 3 3 9 9 3 3 2 2 Lågt pris 4 1 1 1 1 1 3 3 3 3 3 9 9 9 5 4 1 2 Konkurrentgrupp 1 2 2 5 4 3 4 5 5 5 5 5 4 5 Konkurrentgrupp 2 4 2 5 4 3 3 4 4 4 5 4 4 4 Konkurrentgrupp 3 5 3 5 5 5 3 3 3 3 5 2 3 2 Konkurrentgrupp 4 1 3 5 1 1 3 3 3 3 2 3 3 2 Egenskapsvikt 83 70 67 16 25 57 123 66 115 111 48 114 48
Målvärde, egenskaper Någo
t s om hå ller pås ha nd tag en Medge god er gonomi Hand led en s k al l hå llas r ak S k y dd fö r fi ng rar A v las tni ng av fi ng rar Lä ttfö rs tåe rl ig p rod uk t P as s a a nv än da ren oc h m ed förbarhet Lä tta nv än dl ig G od me dfö rba rhe t P as s a a nv än da ren s ha nd Medge mas s til lv er k ni ng Ma teri al s om me dg er mark na ds k rav en A np as s ad fö r ma s s ti llv erk ni ng
Konkurrentgrupp 1 - Tubbaserade lösningar Konkurrentgrupp 2 - Handtagsbaserade lösningar Konkurrentgrupp 3 - Tyngdlyftningskrok Konkurrentgrupp 4 - Handledsskydd T ek ni s k j äm förel s e G od s em ioti k K on s tr uk ti on s om me dg er br a h ål lni ng K ort mon teri ng s ti d p å a nv än da ren F örhi nd ra a tt k as s arnas ha nd tag s k är i n i fi ng rarna Lä mp lig s torl ek K on s tr uk ti on me d l y ftk ap ac itet Lä tti lv erk ad k on s tr uk ti on K on s tr uk ti on s om me dfö r ha nd en s fu nk ti on el la v ilos täl lni ng Ä ga l iten v ol y m Inneh a en s tor lek s om pa s s ar den v al da må lgr uppe n Lå g t ill v erk ni ng s k os tna d Lä mp ligt ma teri al v al F örhi nd ra a tt f ing rarna b el as tas me d s tor k raft
