H.KOM-panelen v2.0
Exam
ensarbet
e, produktutveckling
KPP305
30 hp, Avancerad nivå
Höstterminen 2007
Produkt- och processutveckling,
Design
Johan Johansson
Civilingenjörsprogrammet Innovation och produktdesign
Rapportkod:...IDPPOPEXD:07:87 Uppdragsgivare:...Sensagon AB Handledare (företag): ....Jan Beckius
Handledare (högskola):.Ragnar Tengstrand Examinator:...Rolf Lövgren
Sammanfattning
Detta projekt har syftat till att presentera en uppdatering av en befintlig produkt genom modifiering av yttre design samt effektivisering av slutmonteringsarbetet. Produkten, H.KOM-panelen (en elektronik minnestavla), är en del av H.KOM™-systemet som vänder sig till människor med minnesrelaterade sjukdomar. Projektet har utförts mot Sensagon AB, stationerat i Vällingby.
Utgångspunkten för projektet är Sensagons befintliga H.KOM-panel. Produkten är en enhet som via ljussignal ger en påminnelse till användaren om att övervakade objekt är i avvikande position från sitt normalläge. Exempel på objekt som övervakas av systemet är elektriska apparater, dörrar och fönster. Dessa objekt förses med givare som i sin tur via radiosignal skickar informationen till H.KOM-panelen.
Det uppdrag som gavs var att omdesigna H.KOM-panelen för en mer rationell slutmonteringsprocess samt att förnya den yttre designen.
Projektet har omfattat en funktionsanalys för att strukturera upp funktionerna i produkten. Ett antal idéskisser skapades och tillsammans med handledare från högskolan och företaget gjordes ett urval.
Koncept genererades och ett nytt urval gjordes tillsammans med handledarna. Genom att analysera koncepten via Pugh-matris, QFD och DFA valdes slutligen ett koncept ut som bearbetades vidare till en prototyp.
Modellen motsvarar de krav som ställts med avseende på företagets övergripande specifikation. Grundformen harmonierar även med andra delar ingående i
H.KOM™ systemet.
Konceptet har en enkel design med få delar samt en färgsättning och utformning som gör att den smälter in i de flesta miljöer.
Slutliga dimensioner på den nya H.KOM panelen måste i första hand anpassas efter det ingående kretskortets dimension som troligen blir styrande.
Arbetet har resulterat i en förstudie av Sensagons H.KOM-panel. Vägen från problemformulering till slutresultat finns presenterat i text i denna rapport och visualiseras med hjälp av frihandsskisser och CAD-ritningar.
Förord
Jag vill tacka Dan Kjellander, VD, och Jan Beckius, produkt- och marknadschef, på Sensagon AB, som gav mig möjligheten att gör mitt examensarbete hos dem. Vidare vill jag tacka alla på skolan; examinator Rolf Lövgren och handledare Ragnar Tengstrand samt verkstadsteknikerna Nils-Gunnar Lind och Bengt Gustafsson.
Även ett stort tack till alla närstående som, ibland omedvetet, har fått agera bollplank. Ni gjorde det jättebra!
Innehåll
1. INLEDNING...8
2. UTGÅNGSLÄGE OCH PLANERING ...9
3. BAKGRUND/MARKNADSUTSIKTER...9 3.1. FÖRETAGET –SENSAGON...9 3.2. BEFINTLIG PRODUKT...10 4. SYFTE OCH MÅL...10 5. PROJEKTDIREKTIV...11 6. PROBLEMFORMULERING ...11 6.1. NYDESIGN AV PRODUKTEN...11 6.2. EFFEKTIVISERAD MONTERING...11 6.3. VAL AV LÄMPLIGA MATERIAL...12 6.4. VAL AV LÄMPLIG TILLVERKNINGSMETOD...12 7. PROJEKTAVGRÄNSNINGAR ...12
8. TEORETISK BAKGRUND OCH LÖSNINGSMETODER ...12
9. TILLÄMPAD LÖSNINGSMETODIK ...14
9.1. ÖVERSIKT...14
9.2. GANTT-SCHEMA...14
9.3. FUNKTIONSANALYS...15
9.4. KRAVSPECIFIKATION...16
9.5. IDÉGENERERING & IDÉUTVÄRDERING...17
9.6. KONCEPTGENERERING &KONCEPTUTVÄRDERING...18
9.7. PUGH-MATRIS...20
9.8. QFD, VALT KONCEPT...21
9.9. DFA, BEFINTLIG PRODUKT SAMT VALT KONCEPT...23
9.10. FMEA, BEFINTLIG PRODUKT SAMT VALT KONCEPT...24
10. KONCEPTUTVECKLING & PRODUKTGENERERING...25
10.1. CAD-MODELLERING AV DET NYA KONCEPTET...27
11. MODELLTILLVERKNING...29
11.1. FÄRGSÄTTNING...29
12. TILLVERKNINGSMETOD OCH MATERIALVAL ...29
13. RESULTAT ...31 13.1. NYDESIGN AV PRODUKTEN...31 13.2. EFFEKTIVISERAD MONTERING...31 13.3. MATERIALVAL...32 13.4. FÖRESLAGNA TILLVERKNINGSMETODER...32 14. ANALYS ...33
15. SLUTSATSER OCH REKOMMENDATIONER...35 16. REFLEKTIONER...36 17. REFERENSER ...37 17.1. LITTERATUR...37 17.2. ÖVRIGA...37 18. BILAGOR ...38 1 GANTT-SCHEMA 2 FUNKTIONSANALYS 3 SENSAGONS KRAVSPECIFIKATION 4 ANPASSAD KRAVSPECIFIKATION 5 IDÉGENERERINGSSKISSER 6 PUGHMATRIS – STEG 1 7 PUGHMATRIS – STEG 2 8 QFD
9 DFA – BEFINTLIG PANEL
10 DFA – FÖRSLAG TILL NY PANEL 11 FMEA – BEFINTLIG PANEL
12 FMEA – FÖRSLAG TILL NY PANEL 13 VYER PÅ NY PANEL
Figurförteckning
Figur 1: Befintlig panel...10
Figur 2: Projektflöde...14
Figur 3: Idéinventeringspyramid ...17
Figur 4: Valda idéer...18
Figur 5: De vinnande koncepten med dess modifieringar ...19
Figur 6: Pugh-matris, första steget...20
Figur 7: Pugh-matris, andra steget...21
Figur 8: Valt koncept...21
Figur 9: Väderstation som "konkurrerande" produkt...22
Figur 10: QFD, konkurrentjämförelse, marknad ...22
Figur 11: QFD, konkurrentjämförelse, teknik ...23
Figur 12: Valt koncept (24) till färdig modell ...25
Figur 13: Bakstycke...27
Figur 14: Toppdel ...27
Figur 15: Bottendel...27
Figur 16: Baksida av bottendel med plats för uttag ...27
Figur 17: Ljusdel ...28
Figur 18: Textmall ...28
Figur 19: Sammanställning över nya panelens delar ...28
Figur 20: CAD-modell vs. fysisk modell...31
Figur 21: Ingående detaljer i ny panel ...31
Figur 22: Befintlig och ny panel ...33
Figur 23: Prototyp av befintlig panel med knappar ...33
Figur 24: Principbild över ingående delar, befintlig panel ...34
Figur 25: Principbild över ingående delar, ny panel...34
Definition av centrala begrepp
DFA (design for assembly)
Matrisbaserat verktyg att kartlägga monteringsvänligheten hos en produkt. FMEA (failure mode and effects analysis)
En matrisbaserad riskanalys för att förutse vad som kan vara potentiella problem med produkten.
H.KOM™-systemet
Ingående produkter, eller i dag planerade produkter, i systemet är - H.KOM-Panelen (se H.KOM-panelen)
- H.KOM-Brickan (H.KOM-Brickan speglar H.KOM-panelens information och visar framför allt om användaren har låst ytterdörren.)
- Fönstersensor (övervakning av fönster)
- Apparatsensor (övervakning av lampor, strykjärn, etc) - Spissensor (övervakning av spis)
- Låsswitch (övervakning av dörr)
H.KOM-panelen
Optisk övervakningstablå. Denna del utgör huvudenheten i övervakningssystemet tillsammans med sensorer (se H.KOM™-systemet) som kopplas till huvudenheten. H.KOM-panelen visar tydligt om t.ex. spis och strykjärn är av eller på, om dörrar och fönster är öppna eller stängda samt om ytterdörrar är låsta eller olåsta.
Huvudpanel Se H.KOM-panelen Komihåg-panel Se H.KOM-panelen NUTEK
Verket för näringslivsutveckling. Sveriges nationella myndighet för frågor som rör näringslivets utveckling.
Nyckelbrickan
En dosa (H.KOM-Brickan) som tas med ut när man lämnar bostaden. Den speglar H.KOM-panelens information och visar framför allt om användaren har låst
ytterdörren. Utgör en del av övervakningssystemet tillsammans med huvudenheten. Se H.KOM™-systemet
Pugh-matris
Matrisbaserat analysverktyg som jämför koncept mot ett referensobjekt. Jämförelsepunkterna har nära koppling till kravspecifikationen.
QFD (Quality Function Deployment)
Matrisbaserat verktyg för att jämföra sin egen produkt med andra liknande produkter och konkurrenter.
Skolan
1. Inledning
Företaget Sensagon AB finns på hjälpmedelsmarknaden med sin produkt
H.KOM™-systemet. Systemet är ett övervakningssystem för personer som lider av minnesrelaterade åkommor, däribland demens.
Det företaget sökte var ett förslag på en ”redesignad” version av den befintliga huvudpanelen, H.KOM-panelen, samt en effektivare slutmontering. Man såg detta som en nödvändighet för att vara en konkurrenskraftig aktör på marknaden.
För personer som lider av minnesrelaterade åkommor underlättar denna produkt så att personen ska kunna bo kvar i sin bostad på ett säkert och tryggt sätt. Den utgör en ”komihåg-hjälp” som gör att brukaren och personer i dennes närhet kan känna större trygghet.
Då efterfrågan på produkten har ökat har man sett att montagetid och kostnad står för en alltför stor del av totalkostnaden för produkten. En enklare slutmontering ökar även produktiviteten och större volymer kan levereras.
Ett förslag till ett nytt yttre skal, produktens exteriör, av H.KOM-panelen, som är tillämpbart med en effektivare montering, ska presenteras.
Företagets befintliga produkt uppfyller de funktionella krav som ställs men möjligheten till en enkel och rationell hantering av produkten har inte prioriterats. Bland annat är slutmonteringen för huvudpanelen i behov av en effektivisering. Produkten ska nå samma eller högre acceptans bland brukarna samtidigt som tydligheten förblir oförändrad eller bättre samt att prisbilden ska vara likvärdig, eller bättre.
2.
Utgångsläge och planering
Utgångspunkt för projektet var Sensagons befintliga panel med tillhörande
nyckelbricka. För att få en överblick av arbetet diskuterades produktens bakgrund, problem samt användningsområden och användare.
Innan uppdraget startade på allvar genomfördes ett möte med företaget där de presenterade företaget, affärsidén och lämpliga uppgifter för examensarbetet. Det fanns två uppgifter att ta sig an. Den ena var att omdesigna endast nyckelbrickan och det andra var att göra en uppdatering av den befintliga panelen, med avseende på exteriör, slutmontering samt att ge förslag på material och tillverkningsmetod. I samråd med handledare från skola och företag valdes den senare uppgiften då företaget var i större behov av hjälp att lösa denna uppgift, samt att omfattningen av denna uppgift stämde bättre överens med kraven för examensarbete på avancerad nivå.
Ett GANTT-schema gjordes i början av projektet för att ha ett dokument att följa, stämma av mot och planera i. Detta schema kan ses i bilaga 1 GANTT-schema
3. Bakgrund/Marknadsutsikter
3.1. Företaget – Sensagon
Företagets vision:
”Att förbättra människors livskvalitet med produkter som äldre behöver och som alla vill ha”.
Sensagon AB bedriver utveckling, tillverkning och handel med produkter som skall medverka till att skapa ett tryggare boende. Företaget har idag sitt huvudkontor i Hudiksvall och ett försäljningskontor i Stockholm. Bolaget har fyra anställda. Sensagon AB grundades våren 2006 av Jan Beckius och Dan Kjellander i syfte att kommersialisera några produktidéer som i forskningsstudier visat sig underlätta vardagen och skapa trygghet för såväl äldre som personer med förvärvade hjärnskador.
Bolagets första egna produkt H.KOM™-systemet, är ett system för att hjälpa
användaren att påminna och uppmärksamma. Det kan till exempel vara att stänga av spisen innan man går och lägger sig eller att kunna se att man låste dörren när man gick hemifrån.
H.KOM™-systemet har utvecklats under 2006. Både Hjälpmedelsinstitutet och NUTEK har sett potential i bolaget och bidragit med utvecklingslån.
De första produkterna var klara i början på 2007 och den första kundinstallationen genomfördes i april samma år, i tio lägenheter ägda av Micasa i Stockholm. Utvärderingen är nu klar och resultaten är mycket positiva både rent tekniskt och sett ur användarperspektiv. Fler installationer har genomförts under året i bland annat Norrköping.
3.2. Befintlig
produkt
Figur 1: Befintlig panel
H.KOM™-systemet är ett hjälpmedel som i första hand är riktat till äldre personer som önskar att bo kvar i sin bostad, trots minnesrelaterade problem.
Produkten gör att brukaren kan känna trygghet när denne lämnar bostaden. Via huvudenheten, H.KOM-panelen, kan man se om någon elektrisk apparat är glömd påslagen eller om fönster är öppna. Panelen placeras lämpligast vid ytterdörren så att den lätt kan ses vid lämnande av bostaden.
Produkten består av en huvudenhet som via sensorer är uppkopplad till olika apparater och funktioner. Även dörrar och fönster kan vara kopplade till panelen så att man kan bli påmind om dess status.
Till systemet hör också en nyckelbricka, H.KOM-brickan. Denna indikerar, och påminner, när man gått ifrån bostaden, om ytterdörren är låst eller inte. Blir man tveksam om man verkligen låste dörren kan man titta på brickan där ett hänglås visas öppet om dörren är olåst och stängt om dörren är låst.
De apparater och funktioner man vill övervaka kopplas till sensorer, som trådlöst sänder signaler om status till huvudenheten.
4.
Syfte och mål
Syfte och mål med projektet är att:
1) Göra en uppdatering av en befintlig produkt med avseende på design. Produktens utformning idag är byggd på en standardkapsling som ger ett allmängiltigt utseende utan profilering av produkten. Målet är att utforma en design som ger ett särpräglat utseende som smälter in som en naturlig utsmyckning i hemmiljön.
2) Att designa en produkt som består av få delar och uppnår en effektiv
slutmontering. Produkten består idag av många små delar som kräver många olika moment vilket i sin tur leder till lång monteringstid. Då man på företaget inte kunde ge några siffror på önskat värde på effektivisering av slutmonteringen kommer detta projekt även att innehålla en jämförelse mellan den befintliga H.KOM-panelen och det nya produktförslaget.
5. Projektdirektiv
Tillsammans med företaget definierades fyra områden som ska ingå i projektet. Dessa är:
– Ny design av produkten – Effektiviserad slutmontering – Förslag på lämpligt material
– Förslag på lämplig tillverkningsmetod
De fyra ovanstående punkterna är tagna ur bilaga 3 Sensagons kravspecifikation. Med hänsyn till de projektresurser som finns är detta lämpligt och realistiskt genomförbart. Allt utöver dessa fyra områden ligger utanför projektets ramar och kommer inte att behandlas. Detta projekt behandlar bara de synliga delarna av huvudpanelen. Till huvudpanel ingår även bland annat kretskort med behov av anslutningar och statusindikeringar. Koordinering till dessa delar ingår inte i projektet. Det betyder att den mekaniska utformningen på huvudpanelen kan behöva justeras för att mekaniskt rymma dessa delar. Dock kan tankar, förslag, frågor etcetera, som är utanför avgränsningarna komma att beröras för att underlätta det fokuserade arbetet.
6. Problemformulering
Problemformuleringarna för detta projekt är presenterade i huvudpunkter enligt nedan. Dessa är kort beskrivna och kan fungera som en checklista, som lätt kan stämmas av med de lösningar som redovisas i kapitel 13. Resultat
6.1. Nydesign av produkten
Genom kvalitativt arbete, med vedertagna metoder som stöd, ska en ny yttre design tas fram med avseende på utseende och färgsättning som går i samma linje som företagets befintliga produkt. Stödmetoder som används är idégenerering och idéutvärdering, konceptgenerering och konceptutvärdering, Pugh-matris, QFD, DFA och FMEA.
Samtliga använda metoder finns sammanfattade i denna rapport, kapitel
9.Tillämpad lösningsmetodik, samt i sin helhet i respektive bilaga i slutet av denna
rapport.
6.2. Effektiviserad
montering
För att få en uppfattning om dagens montagebehov måste en inventering och analys göras av hur monteringsarbetet för färdig produkt hanteras idag. Som verktyg för att fastställa hur effektiv sammansättningen av produkten är, används verktyget DFA (design for assembly)
För att verifiera att den nya utformningen på panelen når upp till en effektivare monteringsteknik, (färre moment med bibehållen funktion) jämförs det befintliga utförandet med det nya föreslagna.
6.3. Val av lämpliga material
Förslag till materialval ska presenteras. Miljöhänsyn ska tas så att en lika bra eller bättre produkt kan tillverkas. Materialet ska kunna sorteras efter dagens regler och rekommendationer.
6.4. Val av lämplig tillverkningsmetod
Ett förslag på tillverkningsmetod ska presenteras. Modellen ska kunna slutmonteras i ett fåtal steg, med önskad design. Tillverkningsmetoden hör på så sätt, till viss del, ihop med DFA:n. Tillverkningsmetoden ska vara kompatibel med materialen. Materialval och tillverkningsmetod är nära sammankopplade så dessa processer kan fortskrida parallellt under projektet.
7. Projektavgränsningar
I uppgiften återfinns att presentera ett förslag på en ”redesignad” H.KOM-panel, från designstadie till modell och val av material och tillverkningsmetod. Genom att reducera antalet ingående delar och montagemoment förväntas en förkortning av ledtid för slutmontering.
Slutresultatet av detta projekt blir en rapport och fysisk modell. Underlaget till modellen blir en CAD-fil som kan användas för vidare arbete.
Interface till andra ingående delar har inte prioriterats då dessa inte har preciserats. Interface som har identifierats är bland annat elektronik och externt interface (t.ex. spänningsmatning). Vid utformningen av modellen har dock ytor för externt interface förberetts.
8.
Teoretisk bakgrund och lösningsmetoder
Till detta projekt, som är av ”redesign”-karaktär, har använts ett flertal verktyg och metoder för att analysera, vägleda och verifiera att arbetet når de mål som ställts i projektdirektiv och projektformulering. De verktyg och metoder som använts är: - GANTT-schema, som används som ett sammanhållande verktyg för aktiviteter i
detta projekt. Schemat kan göras i flera, för ändamålet, utvecklade program, till exempel MS Project och Primavera. I dessa och liknande program finns
komplexa verktyg som ger möjlighet till scenariohantering och bedömning av resursbehov.
I detta projekt ansågs inte sådana funktioner nödvändiga då antalet aktiviteter och beroenden är litet och MS Excel valdes som program för att presentera
informationen.
Funktionsanalys, idégenerering, idéutvärdering, konceptgenerering och
konceptutvärdering. Dessa bildar tillsammans en röd tråd i framtagningsprocessen
för den nya produktdesignen.
- Funktionsanalysen har till uppgift att underlätta vad man ska fokusera på. Man delar upp, exempelvis en produkts funktioner, i tre olika kategorier och söker sedan en lösning på problemställningen stegvis:
Delfunktioner gör att huvudfunktionen blir genomförbar.
Stödfunktionerna ökar produktens mervärde men påverkar huvudfunktionen
väldigt lite.
När man rett ut vad som ska lösas ställs en kravspecifikation upp med eventuella krav som måste uppfyllas. Det kan vara exempelvis medicinska, elektriska eller humana direktiv.
- Idégenereringen är den klassiska brainstormingen där man söker ett stort antal olika angreppsvinklar för att finna svar på frågan som ställts upp i
funktionsanalysen; hur kan man uppnå huvudfunktionen?
- Idéutvärderingen är steget där man rationellt sållar bort de totalt orealistiska förslagen från idégenereringen.
- Konceptgenerering är ett mer ”sofistikerat” variant av idégenereringen. Här har man ett antal givna idéer som sedan ska omvandlas till möjliga koncept för att tillmötesgå den huvudfunktion som finns i funktionsanalysen.
Konceptutvärdering är då man beslutar om vilka koncept som man finner lämpliga att gå vidare i processen. En diskussion med arbetsgivare, kollegor eller andra människor kan vara ett bra bollplank och till stor hjälp i denna fas.
Pugh-matris, QFD, DFA samt FMEA är verktyg som används för att utvärdera och
jämföra produktens egenskaper jämfört med andra motsvarande produkter, eller som i detta fall den befintliga produkten. Förklaringar av varje enskilt verktyg finns under respektive rubrik. Dessa verktyg är inga absoluta sanningar utan mer
kvalificerade riktlinjer som möjliggör att olika modeller och scenarion kan jämföras objektivt.
I kommande avsnitt 9 Tillämpad lösningsmetodik beskrivs de teoretiska delarna av verktygen, som ligger till grund för arbetsgången, på ett sätt som tydligare visar vad dessa är ämnade för. Ett parallellt beskrivande av teori och praktisk tillämpning gör användningen och nyttan av verktygen mer påtaglig och kan enklare relateras till en verklig situation
9. Tillämpad
lösningsmetodik
9.1. Översikt
Under hela projektets gång hölls en nära kommunikation mellan företag, handledare och projektutförare. Detta för att ett bollplank skulle finnas för att byta idéer och tankar med.
Som ett led i produktframtagningen idégenereras ett antal förslag kring givet uppdrag (från funktionsanalysen), sedan gallras de som inte ”håller måttet” bort. Idéernas potential utvärderas för att vidare bearbetas i konceptgenereringen. Därefter väljs ett antal koncept ut som behandlas vidare i den fortsatta urvalsprocessen. Den första är Pugh-matrisen som ska
resultera i något eller några koncept som går vidare till att jämföras mot konkurrerande produkter i en QFD.
I QFD:n ser man var man ska lägga extra energi för att nå en så bra produkt som möjligt, med avseende på kundtillfreds-ställelse.
När man vet vilken koncept man ska jobba vidare med så används DFA-analysen för att analysera produktens produktions-/montage potential.
Figur 2: Projektflöde
En FMEA upprättas för att systematiskt förutspå var det kan finnas
förbättringspotential av produkten. Produkten kan justeras vid konceptutvecklingen innan produktgenerering och CAD-modellering startas. Från CAD-modelleringen skapas en modell av produkten och slutlig fastställs tillverkningsmetod och materialval. Som en överordnad aktivitet används GANTT-schemat som en hjälp till att kontrollera processflödet och att arbetet går planenligt.
Nedan följer en beskrivning över varje delmoment av ”redesign”-förfarandet för denna produkt. Som hjälp till texten finns även bilagor för respektive moment sist i rapporten.
9.2. GANTT-schema
Med utgångspunkt från fastställda projektdirektiv upprättades, i MS Excel, ett enkelt GANTT-schema med övergripande tidpunkter som start- och sluttidpunkt för projektet. Schemalagda aktiviteter, till exempel möten, infogades därefter.
Idé-generering Funktions-analys Uppdrag Koncept-generering Pugh-analys QFD DFA FMEA GANTT Krav-specifikation Idé-utvärdering Koncept-utvärdering Koncept-utveckling Produkt-generering CAD-modellering Prototyp/ modell-tillverkning Tillverknings-metod/ materialval
GANTT-schemat kompletterades sedan med aktiviteter som kunde antas förekomma i projektet, baserat på använda verktyg. För uppföljning av kritiska aktiviteter i projektets framåtskridande infogades ”milestones” i tidplanen. Tidsramar för projektet
Planerad tid för projektet är från den 20 augusti till den 21 december. Ytterligare två veckor för förberedelser, presentation samt opponering av rapport finns inplanerat. Slutligt datum för detta inplaneras senare.
Planerade möten och rapporter
Det beslutades att rapportering till respektive handledare ska ske veckovis. Utöver detta beslutades om uppföljningsmöten med handledarna varje månad.
Övrigt
Planerade aktiviteter infogades i GANTT-schemat. Utöver införandet av aktiviteter skapades även en aktivitetsbeskrivning där varje aktivitet beskrevs. Genom detta definieras varje aktivitet och ett målrelaterat arbetssätt uppnås.
För uppföljning av verkligt utfall har, utöver den tänkta planeringen, även en parallell linje med verkligt utfall lagts till. Genom detta kan man enkelt se avvikelser jämfört med den tänkta planeringen och korrigeringar på kommande aktiviteter kan planeras.
MS Project och Primavera är exempel på program som är avsedda för
projektplanering. I dessa och liknande program finns komplexa verktyg som ger möjlighet till scenariohantering och bedömning av resursbehov.
I detta projekt ansågs inte sådana funktioner nödvändiga då antalet aktiviteter och beroenden är litet och MS Excel valdes som program för att presentera
informationen.
9.3. Funktionsanalys
Funktionsanalysen som gjordes tillämpade verb+substantiv-metoden för att få en distinkt och fåordig analys1. Detta är en metod som används för att effektivt och hierarkiskt strukturera upp funktionerna i produkten. Funktionsanalysen kan beskådas i sin helhet i bilaga 2 Funktionsanalys.
• Huvudfunktionen är den som gör produkten existensberättigad. • Delfunktioner gör att huvudfunktionen blir genomförbar.
• Stödfunktionerna ökar produktens mervärde men påverkar huvudfunktionen väldigt lite.
För produkter där konkurrensen är stor är det ofta stödfunktionerna som gör skillnaden mellan framgång eller fiasko.
1
Den huvudsakliga funktionen för H.KOM-panelen är att visuellt påkalla uppmärksamhet samt informera om status på anslutna övervakade objekt.
9.4. Kravspecifikation
Som utgångspunkt för arbetet användes H.KOM™-systemets preliminära kravspecifikation, ”Kravspecifikation för Komihågprodukter”, för att få en
helhetsbild över systemet. Ett speciellt intresse ägnades åt de kapitel och funktioner som har/kan ha påverkan på H.KOM-panelen.
Specifikationen är skriven som en kombinerad funktionell och utrustningsspecifik kravspecifikation som direkt refererar till dagens utformning. Dessa
utrustningsspecifika krav har åsidosatts för att fokusera på specifikationens funktionella prestandakrav.
Från kravspecifikationen kan utläsas övergripande egenskaper för H.KOM™-systemet. Många av egenskaperna är subjektiva och inte definierade.
• Lättinstallerade • Enkla att handha
• Tydliga att se och avläsa • Snygg
• Driftsäker • Lång drifttid
• Lätt att byta ut/ersätta trasig enhet
De specifika krav för H.KOM-panelen som presenteras är: (kursiv text anger framtida funktioner / utförande)
• Möjligt väggmontage
• 6 signalfält, panelen ska kunna delas in i 12 fält, dvs. delas på mitten • Ytterligare paneler ska kunna kopplas in för fler statuspunkter • Plats för
- 3 tryckknappar - 12 V DC anslutning - busskabelanslutning - TCP/IP-anslutning
- tryckknapp för varje ljussegment
En separat kravspecifikation för H.KOM-panelen upprättades för projektet där även andra parametrar inkluderades för att få en så komplett bild av kravbilden som möjligt.
Företagets kravspecifikation för H.KOM™-systemets redovisas i bilaga
3 Sensagons kravspecifikation. Den specifika kravspecifikationen för
H.KOM-panelen, skapad i detta projekt, finns redovisad i bilaga 4 Anpassad
9.5. Idégenerering & idéutvärdering
Processen att ta fram förslag är uppbyggd som en pyramid där toppen är förslaget på den slutliga produkten. Som inspiration användes idéinventerings-pyramiden2.
Idégenereringen är basen på pyramiden, den fas där man vill ha så många valmöjligheter som möjligt att jobba vidare med;
kvantitet före kvalitet! Ett stort
antal skisser på idéer, sett från sidan och ett lika stort antal skisser på idéer, sett framifrån, togs fram. Utifrån dessa skisser kan ett stort
antal olika kombinationer göras. Figur 3: Idéinventeringspyramid
Samtliga skisser kan ses i bilaga 5 Idégenereringsskisser. Utifrån några av dessa kombinationer modellerades idéerna i SolidWorks. Detta gjordes för att skapa volymkänsla åt idéerna, för att enkelt kunna få grepp om hur de såg ut. Totalt skapades 23 stycken idévolymer för vidare bedömning.
Dessa idéer diskuterades med handledare från företag och skola och ett urval gjordes. Valet utgjordes av elva olika idéer från de 23 idévolymerna som skulle ligga till grund för konceptgenereringen. Under diskussionerna vid idéutvärderingen tillkom två varianter utöver de redan utvalda, varvid det totala antalet som kom att behandlas under konceptgenereringen slutade på 13 idévolymer.
2
Valet föll på dessa idéer då de ansågs ha potential att generera något gångbart; något som skulle accepteras hos målgruppen samt uppnå de mål som önskades för arbetet (bland annat effektivare montering och färre ingående delar).
Figur 4: Valda idéer
9.6. Konceptgenerering
&
Konceptutvärdering
Till konceptgenereringen användes boken Design Secrets: Products3 som
inspiration. Boken innehåller mycket bilder, skisser och CAD-bilder och beskriver förloppet att skissa fram en produkt genom konceptskisser till färdig produkt. Författaren av boken menar bland annat att antalet koncept är viktigt för att skapa valmöjlighet. För få koncept kan innebära att ett nödvändigt koncept saknas, vilket bör undvikas.
Utifrån de 13 valda idéerna skapades koncept för utvärdering. De koncept som kom fram under genereringsfasen bedömdes, tillsammans med handledare från företag och skola, utifrån ett antal olika kriterier. Dessa var:
• Synbarhet från sidan • Pratisk utformning
• Monteringsvänlig potential • Estetisk potential
För att bättre svara på de krav som ställts i kravspecifikationen modifierades några av koncepten innan Pugh-utvärderingen som följer i nästa utvecklingssteg. Av de 13 idéerna valdes åtta koncept. Originalkoncepten visas till vänster med den
3
modifierade varianten till höger. De koncept som slutligen användes var de modifierade.
Koncept Före Efter Modifiering
7
En kombination av två koncept
9
Justering till sex (6) signalfält
10
Justering till sex (6) signalfält 12 Ingen justering 12_1 Ingen justering 23 Smärre justering av form. I övrigt lika.
24
Smärre justering av form.
25
Från konkav till konvex form.
9.7. Pugh-matris
Detta verktyg syftar till att väga valda koncept mot ett referensobjekt. Referensobjektet i fråga är den befintliga produkten.
Pugh-matrisen gjordes i två steg. Det första steget tjänar till att se vilka koncept som positivt sticker ut mest bland de utvalda koncepten. Detta steg poängbedömer koncepten i en enklare poängskala; -1, 0 och 1.
I det första steget användes de 13 koncept som valdes ut under
konceptutvärderingen. De krav som ingår i matrisen överensstämmer med de överordnade egenskaper som ställts för H.KOM™-systemet, samt specifika egenskaper som ställt för H.KOM-panelen. Se kapitel 9.4 Kravspecifikation.
Figur 6: Pugh-matris, första steget
I figur 5 är ett antal av koncepten grönmarkerade. Dessa koncept gick vidare till det andra steget i analysen då dessa fick högst poäng och således, rent teoretiskt, borde ligga bäst till för att möta de krav som önskas av arbetsgivaren.
I steg två gjordes en ny övergripande poängsättning, med en förfinad poängskala -2, -1, 0, 1 och 2, i ett första skede mot referensen. Därefter påbörjades ett arbete med att väga koncept mot koncept för att skapa en balans sinsemellan och därmed en rättvis bedömning. Det hela kan jämföras med att skulptera ur ett stycke trä; först görs en grovbearbetning sedan görs detaljerna så att de passar och harmonierar med övriga delar.
Steg två är den slutliga matrisen som ger det eller de koncept som går vidare för en konkurrentanalys i QFD:n. Utöver samma bedömningskriterier har även rubriken ”Estetisk potential” lagts till i detta steg. Detta har gjorts för att skilja på koncept, som tekniskt sett, ligger nära varandra. Med den förfinade poängskalan erhålls ett bättre upplöst resultat som kan belysa konceptets avgörande detaljer.
Ur Pugh-matrisens andra urval ges att koncept 24 får bäst poängsumma, både viktat och oviktat värde. Det man vinner på att införa en viktningskoefficient är att man får ett fokuserande på de krav som har mest påverkan för att ett koncept ska bli framgångsrikt.
Figur 7: Pugh-matris, andra steget
Figur 8: Valt koncept
Det beslutades, i samråd med uppdragsgivaren, att koncept 24 skulle väljas för det fortsatta arbetet då dess övertygande siffror påvisade teoretisk uppfyllelse av tidigare ställda krav.
9.8. QFD, valt koncept
Denna matris hjälper till att strukturera upp och jämföra hur produkterna står sig sinsemellan. Jämförelsen är baserad ur ett kundorienterat perspektiv. Som hjälp för QFD-momentet konsulterades böckerna Product design4 och QFD i
produktutvecklingsarbetet5. Utifrån denna QFD, bilaga 8 QFD, kan man se att den
befintliga H.KOM-panelen i det närmaste är likvärdig med det valda konceptet i
4
Baxter M. (1999) 5
dess huvudsakliga syfte; att ”ge påminnelse”. Detta gäller ur marknads- såväl som ur tekniksynpunkt.
Utöver de koncept som valdes utifrån resultat från Pugh-matrisen, valdes även en liknande ”utomstående” produkt som skulle fylla ungefär samma syfte som panelen. Den ”konkurrerande” produkten som valdes, var en väderstation6 i brist på direkt konkurrerande produkter.
Figur 9: Väderstation som "konkurrerande" produkt
De tre produktegenskaperna som viktades högst var ”Ergonomisk utformning”, ”Effektiv tillverkningsmetod” samt ”Lätt att tyda”. Dessa tre egenskaper bör ses över extra noga inför slutdesignen för att tillmötesgå kundkraven.
Utöver de rent funktionella produktegenskaperna har det utvalda konceptet en högre estetiska potential, någonting som man önskar från företagets sida.
Figur 10: QFD, konkurrentjämförelse, marknad
6
Figur 11: QFD, konkurrentjämförelse, teknik
9.9. DFA, befintlig produkt samt valt koncept
Syftet med en DFA-analys är att kartlägga monteringsprocessen, bedöma
monteringsvänligheten samt undersöka förbättringsmöjligheter av monteringen. En DFA-analys anger en produkts monteringsvänlighet i procent där ett högre procenttal betyder effektivare monteringsprocess. En lösning som endast består av en enda komponent och är klar att användas ger 100 % monteringsvänlighet. Den utförda DFA-analysen för H.KOM-panelen är en något förenklad variant och kallas DFA27. Värdet som fås ur DFA2-analysen är inte någon absolut sanning utan ger en fingervisning om produktens monteringsvänlighet.
Vad är då fördelarna med att tillämpa DFA? Grundregeln med en DFA-analys är att komma fram till ett sätt där man kan reducera antalet ingående delar. Detta medför att man får färre monteringsmoment och på så vis gör produkten mer
monteringsvänlig. Det resulterar även i en fördelaktigare administrativ hantering, med färre artiklar i lager. Detta leder i sin tur till att det krävs mindre fysiskt lagringsutrymme, vilket leder till lägre kostnader.
Systemet innebär att en produkt har en monteringsordning som utgår från en komponent, baskomponenten. På baskomponenten monteras sedan de övriga komponenterna.
För den befintliga panelen utgör Bimbox art.nr 2030-30 från ELFA produktens baskomponent. På/i denna monteras sedan övriga ingående komponenter med limning och skruvning.
Den befintliga H.KOM-panelens monteringsprocess videofilmades8 varefter filmen analyserades. Analysen visar att idag åtgår 90 moment för att montera 36 detaljer och komponenter för att färdigställa en enhet, vilket tar ca 20 minuter när alla
7
Material tillhandahållet av Rolf Lövgren, Mälardalens Högskola,
Övning i DFA2 15 nov Martin Hellbom.doc
8
ingående delar ligger på arbetsytan, framför montören. Slutvärdet för den befintliga produkten blev enligt DFA2-analysen 0,086 vilket motsvarar en
monteringsvänlighet på 8,6 %, Se bilaga 9 DFA – befintlig panel
För att göra en rättvis jämförelse med den kommande modellen så lades alla ingående komponenter till den gamla panelen på arbetsytan framför montören. På så vis kan man räkna nödvändiga steg i den nya produktens monteringsförlopp och därmed få ett jämförbart resultat.
De moment som fått lägst summa i matrisen bör ses över extra noga ifall dessa kan elimineras eller göras om på något vis, då de bidrar till en väldigt låg total
monteringsvänlighet.
I bilagan kan man se att följande moment har fått mycket låga värden: - ”justering av lysdiod”
- ”justering av montagepinnar” - ”justera rakhet av mellanvägg” - ”justera ljusspridningsskivor”
Alla moment innehåller en justering av det monterade, vilket kommer sig av att det är ett stort antal ingående delar som inte automatiskt justeras, utan detta måste göras för hand. Lösningen till detta är färre antal delar med fler integrerade funktioner. Ett av huvudmålen för detta projekt var att förenkla slutmonteringen för den nya H.KOM-panelen.
Enligt DFA2-analysen, som ses i sin helhet i bilaga 10 DFA – förslag till ny panel har en god förbättring uppnåtts med det nya konceptet jämfört med den befintliga H.KOM-panelen. Den nya panelens ingående komponenter monteras med 12 moment, på cirka fem minuter (uppskattad tid) under samma förutsättningar. Monteringsvänlighetens slutvärde på den nya panelen hamnade på 42,5%. Detta kan anses som ett gott resultat.
9.10. FMEA, befintlig produkt samt valt koncept
Under denna fas arbetades systematiskt en matris fram för att avslöja olika fel, brister och handhavandefel som kan uppstå vid användning av produkten. För att en hög förbättringsmöjlighet av produkten skulle vara möjlig, gjordes en FMEA på den befintliga panelen. Detta för att veta vad som bör ägnas en extra tanke i designen av förslaget till den nya. En FMEA för den befintliga panelen kan ses i bilaga 11 FMEA – befintlig panel.
Utifrån denna analys blev det tydligt att otillräcklig ytbehandling (vassa kanter) och frontens passform var extra viktigt att tänka på, då de ”toppade” listan med högst poäng. Hänsyn bör tas till dessa punkter vid eventuell egen tillverkning av produkten. Företaget köper dock i dagsläget in allt nödvändigt material i färdiga detaljer och slutmonterar endast panelen.
Även för den nya panelen gjordes en FMEA för att uppmärksamma vad man bör vara noga med för att få en så lyckad produkt som möjligt,
på den mekaniska biten, all elektronik ligger utanför projektets ramar och behandlas därför inte.
Den matris som skapas vid framtagandet av en FMEA för en produkt är ett dokument som kan kompletteras allteftersom brister i bland annat konstruktion, material eller användning påträffas. På så vis utvecklas den aktuella produkten till det bättre (om dessa upptäckta svagheter åtgärdas) samtidigt som man får
erfarenheter till uppföljande modell.
10. Konceptutveckling & Produktgenerering
Denna fas syftar till att skapa en slutlig kombination av de idéer och förslag som kom fram under de kreativa faserna, i diskussioner med företaget samt med handledare från skolan. Dessa idéer appliceras på det utvalda konceptet för att förbättra acceptansen och tillmötesgå de krav som ställts.
Panelen ska även avspegla företagets designprofil beträffande form och färg; en stilren produkt som passar in, oavsett miljö, som kan utföra dess huvudsakliga funktion. I inaktivt läge ska H.KOM-panelen vara så diskret att den ska kunna ses som en inredningsdetalj i hemmet.
Figur 12: Valt koncept (24) till färdig modell
Den avgörande anledningen till att detta koncept (24) valdes var:
• goda värden i Pugh-matris och QFD då detta koncept fick bäst värden i dessa verktyg
• god synbarhet från sidan
Metoden att visa budskapen på är samma princip som på den befintliga H.KOM-panelen då det inte finns någonting att anmärka på beträffande tydligheten9. Den stora utmaningen är att utveckla monteringsvänlighet och en hög acceptansfaktor hos målgruppen.
En typ av ”pyramidtänk” tillämpades, där konceptutvärderingen var en bas i en liten pyramid som tjänade som en urvalsbank att välja från till den slutliga modellen. Det slutliga resultatet, förslaget till den nya panelen, kan ses i kapitel 10.1 CAD-modellering, där även en mer ingående förklaring av varje detalj ges.
I detta skede tog även monteringsdetaljerna form. De förbättringar som krävs, med utgångspunkt från DFA:n av den befintliga panelen, införs i designen för att göra den nya panelen mer monteringsvänlig.
Med handledning av boken Product Design for Manufacture and Assembly10 gjordes detaljerna på så vis att de, i största möjliga utsträckning, skulle uppfylla de punkter som författaren av boken anser vara viktiga att tänka på vid formgivning. Dessa punkter innebär i korthet att:
• delar ska vara utformade så att de inte hakar i och trasslar in sig i varandra vid förvaring
• skapa delar som är lätta att handskas med (storlek, form, material och ytbehandling)
• skapa detaljer så att det är lågt monteringsmotstånd samt att avfasade kanter finns för att underlätta detaljens montering
• använd standardiserade delar och monteringsmetoder för att minska antalet olika processer och ingående delar
• använd ”pyramidmontering”; en referensaxel att bygga efter, uppifrån • delar bör vara utformade så dessa fixeras utan hjälp av tillfällig låsning
(behov av att hållas på plats inför nästa moment).
• designa så att en detalj initialt är på plats innan den släpps
9
Enligt undersökning, gjord av Sensagon AB, beträffande tydligheten hos H.KOM-panelens signal. 10
10.1. CAD-modellering av det nya konceptet
Till detta moment har SolidWorks använts. Här visas ingående delar som förslaget till produkten består av.
Det valda konceptet (24) består av fem huvuddelar (kretskortet exkluderat). Basobjektet – Bakstycket
I denna del ska kretskortet monteras. Kretskortet skjuts in i mittensektionen av bakstycket.
Uttag görs för väggmontage samt hål för fixering av botten- och toppdel.
Figur 13: Bakstycke
Toppdel
Denna detalj låser fast kretskortet och ljusdelen i överkant av panelen. Toppdelen fästs i basobjektet med ett fästelement för att säkerställa att
kretskortet sitter säkert på plats
Figur 14: Toppdel
Bottendel
Denna utsvängda detalj hjälper, tillsammans med toppdelen, att låsa fast kretskort och ljusdel. På samma sätt som toppdelen låses denna detalj fast med två fästelement i basobjektet. På baksida av bottendelen finns utrymme för kretskortes anslutningskontakter (spänningsmatning, nätverksanslutningar etcetera) samt
funktionsknappar. Figur 15: Bottendel
Figur 16: Baksida av bottendel med plats för uttag
Ljusdel
Denna del är den som kommer att lysa upp och ge påminnelsen till användaren. Denna skjuts in från valfri kortsida av basobjektet för att sedan låsas fast av de båda änddelarna. Ljusdelen ligger i sin egen ”fästlist” och kommer inte i konflikt med kretskortet, det vill säga kretskort kan demonteras oberoende av ljusdel.
Figur 17: Ljusdel
Textmall
Textmallen är av plastfilmstyp och utbytbar. Den ska enkelt kunna bytas av användaren, då
textfältens ordning och innebörd kan ändras vid omkonfiguration av sensorer. Det inte är
nödvändigt att lossa topp eller bottendel för att byta textmallen. Textmallen skjuts i läge
alternativt böjs och ”släpps” i läge. Det finns en säkerhetsaspekt i detta och det är att man kan ”råka” ta bort textmallen och därigenom inte veta vilken sensor som är aktiv. Denna risk bedöms som liten. Varje textfält har en yta på 80x25 mm.
Figur 18: Textmall
En sammanställning över den färdiga modellens samtliga delar (kretskort exkluderat) visas nedan.
11. Modelltillverkning
En modell gjordes för att få en uppfattning om hur den slutgiltiga panelen skulle se ut när den var klar. En fysisk modell är även ett mycket gott ”verktyg” att visa kunder och användare i säljande syfte.
Till tillverkning av den fysiska modellen användes en datorstyrd fräs samt en RP-maskin. Modellen gjordes i två delar; ett bakstycke och en frontyta, som efterarbetades separat med spackel och lack för att sedan, när dessa detaljer var klara, sammanfogas. Detta gjordes för att en realistisk modell, med de detaljer som inger en kvalitetskänsla, skulle fås.
Bakstycket av modellen frästes ur ett polyuretanskumblock, ett ”designmaterial” som kan bearbetas mycket fritt då materialet saknar fibrer och således bestämd bearbetningsriktning. Den välvda ljusytan gjordes i RP-maskinen, då den delvis mycket tunna detaljen kunde bli svår att hålla ihop vid framtagning i fräsen. De slutliga måtten på den modell som gjordes är 249x90x22 mm (HxBxD)
11.1. Färgsättning
Grundkraven är att färgsättningen ska harmoniera med panelens form och även med dess användandemiljö i största möjliga utsträckning. Då den påminnande signalen är ett ljussegment som lyses upp bör, för en hög kontrast, färgen på den välvda ytan vara av mörkare karaktär så att tydligheten blir så påtaglig som möjligt. Samtidigt får inte färgkombinationen bli sådan att den tappar effekten av att synas i aktiverat läge.
Den valda färgkombination som uppfyller kraven ovan är ett vitt bakstycke med en grafitsvart ljusyta som vid aktivering övergår till en ljus yta.
12. Tillverkningsmetod och materialval
Då produkter har en ändlig livslängd bör man redan i designstadiet ha miljöriktiga val i åtanke. Materialet ska uppfylla uppsatta normer och om möjligt kunna
källsorteras i en vanlig miljöstation. En övergripande miljömässig strategi är också ett led i marknadsföring och försäljning.
Tillverkningsmetoden är till stor del materialberoende och i boken
Product design for manufacture and assembly11 finns tabeller över vilka material
som är användbara i olika tillverkningsmetoder. Dessa tabeller låg till grund för de samtal med företaget som skedde när val av material och tillverkningsmetod diskuterades.
11
Det slutliga förslaget av material föll på polykarbonat. Valet gjordes av flera anledningar:
• Uppfyller specifikationskrav
• Kan både strängpressas och formpressas • Lättbearbetat med liten efterbehandling • Radiovågor påverkas i liten omfattning • Elektriskt isolerande
För att göra monteringen så enkel som möjligt, bör den nya panelens delar ha följande utformning:
• Eftersom topp- och bottendel ska skjutas in i en profil bör kanterna på dessa vara lätt avfasade för att enklare kunna styras på plats mot bakstycket. Även eventuella skruvhål bör ha en fasning för att underlätta monteringen av skruvarna.
• Kretskortet bör vara avfasat i hörnen för att enklare kunna skjutas in i bakstyckets profil. Springan där textmallen ska sitta bör ha en avfasning för att enklare kunna glida på plats.
Till den nya panelen ska företaget även ta fram ett nytt kretskort. I och med att kretskortsarbetet ligger i en annan fas än panelarbetet så lämnas möjligheter till ändring av paneldetaljerna när kretskortets exakta dimensioner och funktioner är specificerade.
13. Resultat
Att ”redesigna” en befintlig produkt är både stimulerande såväl som utmanande. Man har att ta hänsyn till en fungerande produkt vars mål är att bli ännu bättre. Att vara lyhörd för marknaden och dra nytta av erfarenheter från den tidigare designen, samtidigt som att skapa ett kreativt forum kring den nya designen, är en balansgång som måste hållas.
Nedan redovisas lösningar på de problemformuleringar som presenterades i kapitel
6 Problemformulering.
13.1. Nydesign av produkten
Produkten fick ett radikalt ansiktslyft. En av dessa var att panelens ljusdel har fått en välvd yta. Detta gör att betraktningsvinkeln för att
uppmärksamma aktiva fält är mycket god.
Designen är utförd så att anslutningar är ”gömda” bakom bottendelen och utrymme finns för att enkelt
komplettera för framtida indikeringslampor och funktionsknappar.
Figur 20: CAD-modell vs. fysisk modell
Den fysiska modellen bekräftade CAD-modellens form och intryck. I figur 17 kan man se dem sida vid sida
För väggmontage finns ”nyckelhål” på baksidan av panelen. Vid framtida krav på stående placering kan panelen kompletteras med en enkel ställning.
I bilaga 13 Vyer på ny panel visas modellen från olika vyer.
13.2. Effektiviserad montering
Figur 21: Ingående detaljer i ny panel
Förslaget på den nya panelens kapsling består av fem huvuddelar samt tre fästelement, delar som monteras med 14 moment (se bilaga 10). Uppskattad monteringstid är cirka fem minuter. Genom få delar minimeras risken för felaktigt montage samt att mekaniskt justeringsarbete reduceras.
Designen är utformad så att montering kan ske steg för steg i ett logiskt flöde. Designen är okänslig för inbördes montageordning av ljusdel och kretskort, då dessa oberoende av varandra kan skjutas in i sina definierade monteringsspår. Skruvar har valts för att låsa botten- och toppdel.
13.3. Materialval
Förslaget på material för bakstycket blev polykarbonat och till topp- och bottendel föreslogs polypropen.
Det ljusledande segmentet, ljusdelen, är tillverkat i ett plastmaterial (ej specificerat) med en för ändamålet speciell slipning för att leda ljuset till endast de nödvändiga ytorna.
13.4. Föreslagna tillverkningsmetoder
Bakstycket.
Genom sin symmetriska och enkla form är strängpressning en passande tillverkningsmetod. Bakstycket har ”monteringsprofiler” för kretskort och ljusdel. Topp och bottenstycke är anpassat efter dessa profiler och fixerar alla delar. Nyckelhål för väggmontage och hål för fästelement sker via efterbearbetning.
Topp- och bottenstycke
Ändstyckena tillverkas enligt formpressning. Dessa är avsedda att skjutas in i bottenstyckets profiler och på så sätt låsa kretskort och ljusdel till sina positioner.
Ljusdel
Det ljusledande segmentet, med ändamålsenlig bearbetning, köps från specialist på området. Slutlig utformning kommer att ske i samråd med leverantören. Genom speciell slipning kan ljuset ledas till utvalda fält utan speciell avskärmning.
Textmall
Denna består dels av en transparant plastfilm med användaranpassad text, som obelyst ger textfältet den grafitsvarta finishen. När filmen belyses släpper den igenom ljus så att den användaranpassade texten blir synlig. Tekniken ger möjlighet till kundanpassade färgalternativ.
14. Analys
Resultatet av projektet är ett förslag på en ”redesignad" modell av H.KOM-panelen. Den besvarar de problemformuleringar som ställts för projektet, samt de krav som ställts i den anpassade kravspecifikationen och de önskemål som företaget hade. – Ny design
Genom sin nya utformning har en förbättrad funktion erhållits. Utöver en form som ger produkten en identitet, har även betraktningsvinkeln ökat genom den välvda ljusytan. Kritik från användare mot den alltför höga ljusstyrkan på de vita fälten i den befintliga panelen 12 har hörsammats.
Figur 22: Befintlig och ny panel
En grafitsvart yta ligger som bakgrund. Vid aktivering lyses det aktuella budskapet upp enligt samma princip som på den befintliga
panelen. Denna yta blir inte lika ljusintensiv som dagens panel. En lägre ljusintensitet kan även tillåtas då kontrasten ökar mellan de aktiverade och inaktiva fälten. Fördelen med en konvex ljusyta jämfört med en plan är att man får en större betraktningsvinkel.
Detta blir till dock till en nackdel är om ytan ska kunna delas, sex till tolv fält. En av sidorna kommer då att få dålig betraktningsvinkel.
Figur 23: Prototyp av befintlig panel med knappar
Den befintliga modellen kan på ett bättre sätt delas upp i tolv fält men textytan blir mycket begränsad. Vid montage av knappar för varje ljussegment
(kravspecifikation) blir ytan mycket liten. Rent praktisk är detta inte möjligt utan större kapsling.
Det fördes en diskussion med företaget angående knappar på den nya panelen. Det beslutades att denna utveckling skulle komma i ett senare skede. Ett förslag på hur det ser ut med knappar i den nuvarande panelen kan ses här intill. Se ytterligare synpunkter i kapitel 15
Slutsatser och rekommendationer
12
– Effektivare montering
Genom ändamålsenlig design för produkten har en effektiv monteringsprocess kunnat uppnås. Den befintliga panelen monteras idag med 90 moment (se bilaga 9), vilket tar cirka 20 minuter. Förslaget på den nya panelen uppskattas monteras på cirka fem minuter, vilket tidsmässigt är en förbättring med 75 %. Beträffande delarna så har dessa reducerats från 36 till nio, inklusive kretskort. Antal moment har reducerats till 14 (se bilaga 10) vilket är en minskning med 84% jämfört med den befintliga panelen.
En principiell jämförelsebild på den befintliga panelen och förslaget på den nya visar skillnaden.
Det är många små detaljer som ska monteras på ett sätt som inte är optimalt, om man ska följa de rekommendationer som man kan finna i
litteraturen. En av dessa detaljer är en den O-ring som tätar mot ljusläckage i den befintliga
panelen. En önskan från företagets sida var att eliminera denna.
Figur 24: Principbild över ingående delar, befintlig panel
Figur 25: Principbild över ingående delar, ny panel
Den nya panelen har färre och större detaljer som det är mindre risk att tappa. Detta leder till färre lagerförda
komponenter vilket är ekonomiskt positivt.
Den nya designen eliminerar O-ringen. Detta blev genomförbart med den speciella slipning som ljusdelen har.
– Materialval
Som alternativt material till bakstyckets polykarbonat diskuterades att använda aluminium. En oro om hur detta skulle påverka radiokommunikationen ledde till en mindre internutredning. De undersökningar som utfördes bekräftade att
störningsrisk inte kunde uteslutas. Strängpressad aluminium till bakstycket rekommenderades därför inte.
Den befintliga panelen innehåller material som idag går att återvinna i en vanlig återvinningsstation. Det nya konceptets ingående material kan återvinnas lika enkelt på samma återvinningsstation. Fördelen med det nya konceptet är dock att det endast är två material inblandade, polykarbonat och polypropen. Ingen tätande O-ring runt frontskivan behöver limmas ihop med cyanoacrylatlim samt så åtgår inget smältlim lim för att fixera ingående komponenter. Diffusionsfilmen och
ljusspridningsskivorna elimineras även de i och med den nya designen där dessa funktioner är integrerade i ljusdelen. Även mellanväggarna blir onödiga i det nya konceptet. Flera av detaljerna i den befintliga panelen kan göras av samma material så variationen av material minskar, men i återvinningsskedet så ger det nya
konceptet färre delar att sortera och ger därmed en enklare återvinning.
15. Slutsatser och rekommendationer
Alla projektets mål som sattes upp har uppnåtts. En ny design har tagits fram som förslag till en ”redesignad” panel. En förbättrad monteringsprocess har presenterats i denna rapport, där antalet ingående delar i panelen har reducerats betydligt. Förslag på tillverkning och material som har givits i rapporten är applicerbara på principen för monteringen. Även miljöhänsynen är av realistisk karaktär med färre olika ingående material.
Med hänvisning till kravspecifikationen bör
framtida egenskaper angående delat signalfält (tolv fält) och knappar för varje fält utredas.
Rekommendationen är att istället för delade fält installera två paneler, eller som standard utöka antalet fält.
Istället för integrerade knappar i panelen, rekommenderas att utveckla en separat
tryckknappsmodul som kan fästas på valfri sida av enheten. Detta ger ett basutförande med möjlighet att komplettera med knappar.
Tryckknappsmodulen skulle kunna tillverkas enligt samma princip som huvudpanelen, där man kan skjuta in ett kretskort med påmonterade knappar. Ett exempel på hur en sådan lösning, till utseendet, skulle kunna se ut visas i figuren till vänster.
Figur 26: Konceptpanel med tryckknappsmodul
Arbetet av det här projektet har gått planenligt. Projektuppgiften har varit i proportion till den givna tiden och endast smärre justering mot den planering som gjordes i början har varit nödvändig.
Den slutliga designen av den nya panelen var inte fastslagen förrän de flesta verktyg hade använts. Detta visar att verktygen fyller sin utvärderande funktion. För
personer som inte tidigare har varit i kontakt med designprocesser ger dessa en tydlig bild av hur arbetet fortlöper.
Det designförslag som givits genom denna rapport kommer att beaktas och bearbetas vidare för kommande design på panelen. När den slutliga layouten på kretskortet är klar, kan det definitiva utseendet på den nya panelens
Det rekommenderas att en prototyp omfattande alla delar (kretskort och ljusdel) presenteras, där panelens slutliga mått och utförande finns införda.
Monteringsprocessen bör också beaktas i denna process.
Det rekommenderas att undersöka den nya panelens totalekonomi jämfört med den befintliga. Detta ligger dock utanför projektets ramar men bör absolut utföras!
16. Reflektioner
Erfarenheter från den tidigare C-uppsatsen har gett en större förståelse för de verktyg som använts och vad resultatet av verktygen kan ge för ”input” i den fortsatta designen. Denna erfarenhet har varit till mycket stor hjälp i detta projekt. Att ange produktegenskaper som möter marknadskraven i en QFD är ett arbete som bör ses över fler gånger då detta moment är svårt utan att känna till marknadens krav och förväntning.
Att tillämpa ett verktyg flera gånger har varit en mycket bra metod för att välja ut det som verkligen håller måttet. Pugh-matrisen gjordes först enligt en enklare poängskala för att grovt välja de koncept som kunde vara extra intressanta. Därefter gjordes ytterligare en Pugh-matris med en förfinad poängskala, så att de slutliga koncepten kunde väjas ut.
Samma princip tillämpades i konceptutvecklingen där ”russinen i kakan” plockades ut för att sedan bakas ihop till det slutliga konceptet som gick vidare för
modellering. Konceptutvärderingen tjänade här som en andra idégenerering till det redan valda konceptet. Även idéer på koncept som inte gick vidare fanns som inspirationsmaterial så att ett så bra förslag som möjligt på den slutliga produkten kunde tas fram.
Kontakten med företaget fungerade bra. Mötena som hölls var mycket givande och inspirerande vilket resulterade i en synnerligen kreativ arbetsmiljö; ett bollplank som bollen studsade på mycket enkelt.
17. Referenser
17.1. Litteratur
Baxter M. (1999), Product Design, Nelson Thornes Ltd, Cheltenham, United Kingdom
Bell, J. (2006). Introduktion till forskningsmetodik, 4:e upplagan, Studentlitteratur AB.
Boothroyd G. (1994), Product Design for Manufacture and Assembly, Marcel Dekker Inc., New York
Landqvist J. (2001), Vilda idéer och djuplodande analys, Carlsson Bokförlag, Stockholm
Ottosson S. (1993), QFD i produktutvecklingsarbetet, Institutet för Verkstadsteknisk Forskning, Göteborg
Rockport Publishers, Inc. (2003), Design Secrets: Products, Rockport Publishers, Inc., Gloucester Massachusettes
17.2. Övriga
Powerpointpresentation, ”Design for Assembly (DFA) minnesanteckningar.ppt” tillhandahållen av Rolf Lövgren, Mälardalens högskola
Övningsmaterial”Övning i DFA2 15 nov Martin Hellbom.doc”, tillhandahållet av Rolf Lövgren, Mälardalens högskola
18. Bilagor
1 GANTT-schema 2 Funktionsanalys 3 Sensagons kravspecifikation 4 Anpassad kravspecifikation 5 Idégenereringsskisser 6 Pughmatris – steg 1 7 Pughmatris – steg 2 8 QFD9 DFA – befintlig panel 10 DFA – förslag till ny panel 11 FMEA – befintlig panel 12 FMEA – förslag till ny panel 13 Vyer på ny panel
Bilagorna finns i en speciell mapp. Sidhuvudet ser ut på bilagorna som på rapporten. Läggs in separat? Observera sidnumreringen.
m å n ti s o n s to rs fr e m å n ti s o n s to rs fr e m å n ti s o n s to rs fr e m å n ti s o n s to rs fr e m å n ti s o n s to rs fr e P la n e ra d a k ti v it e t Ut fö rd a k ti v it e t M ils to lp e M ö te 2 2 O p p o n e ri n g a v a n n a n s r a p p o rt ID-n r 4 5 7 10 16 1 2 3 12 C A D-m o d e lle ri n g 1 5 DF A n y p ro d u k t 1 5 6 8 9 11 M o d e llt ill v e rk n in g 2 1 Ra p p o rt s k ri v n in g F ö rb re d e ls e r fö r p re s e n ta ti o n 1 8 1 4 F M E A M a te ri a lv a l 1 2 1 3 Q F D 2 3 Ra p p o rt e ra t ill f ö re ta g o c h h a n d le d a re 2 0 P ro d u k tg e n e re ri n g ( s k is s , C A D e tc ) 1 9 T ill v e rk n in g s m e to d 1 7 K o n c e p tu tv ä rd e ri n g M o d e lle ra v a ld a k o n c e p t DF A b e fi n tl ig p ro d u k t F u n k ti o n s a n a ly s P u g h K o n c e p tg e n e re ri n g Id é g e n e re ri n g V e c k a 3 4 Id é u tv ä rd e ri n g Ra p p o rt s tr u k tu r K ra v s p e c if ik a ti o n A KT IV IT E T Up p rä tt a p ro je k tp la n P ro je k ts p e c if ic e ri n g F Ö RS T UDI E b ö c k e r, d a ta b a s e r m m V e c k a 3 5 V e c k a 3 6 V e c k a 3 7 V e c k a 3 8 ID-n r 9 s k ic k a d t ill S e n s a g o n f ö r fe e d b a c k
m å n ti s o n s to rs fr e m å n ti s o n s to rs fr e m å n ti s o n s to rs fr e m å n ti s o n s to rs fr e m å n ti s P la n e ra d a k ti v it e t U tf ö rd a k ti v it e t M ils to lp e M ö te 2 2 O p p o n e ri n g a v a n n a n s r a p p o rt ID -n r 4 5 7 10 16 1 2 3 12 C A D -m o d e lle ri n g 1 5 D F A n y p ro d u k t 1 5 6 8 9 11 M o d e llt ill v e rk n in g 2 1 R a p p o rt s k ri v n in g F ö rb re d e ls e r fö r p re s e n ta ti o n 1 8 1 4 F M E A M a te ri a lv a l 1 2 1 3 Q F D 2 3 R a p p o rt e ra t ill f ö re ta g o c h h a n d le d a re 2 0 P ro d u k tg e n e re ri n g ( s k is s , C A D e tc ) 1 9 T ill v e rk n in g s m e to d 1 7 K o n c e p tu tv ä rd e ri n g M o d e lle ra v a ld a k o n c e p t D F A b e fi n tl ig p ro d u k t F u n k ti o n s a n a ly s P u g h K o n c e p tg e n e re ri n g Id é g e n e re ri n g Id é u tv ä rd e ri n g R a p p o rt s tr u k tu r K ra v s p e c if ik a ti o n A K T IV IT E T U p p rä tt a p ro je k tp la n P ro je k ts p e c if ic e ri n g F Ö R S T U D IE b ö c k e r, d a ta b a s e r m m V e c k a 4 1 V e c k a 3 9 V e c k a 4 0 V e c k a 4 2 ID -n r 1 0 B e s lu t o m k o n c e p t.
m å n ti s o n s to rs fr e m å n ti s o n s to rs fr e m å n ti s o n s to rs fr e m å n ti s o n s to rs fr e m å n ti s P la n e ra d a k ti v it e t U tf ö rd a k ti v it e t M ils to lp e M ö te 2 2 O p p o n e ri n g a v a n n a n s r a p p o rt ID -n r 4 7 16 1 0 5 1 2 3 12 C A D -m o d e lle ri n g 1 5 D F A n y p ro d u k t 1 5 6 8 9 11 M o d e llt ill v e rk n in g 2 1 R a p p o rt s k ri v n in g F ö rb re d e ls e r fö r p re s e n ta ti o n 1 8 1 4 F M E A M a te ri a lv a l 1 2 1 3 Q F D 2 3 R a p p o rt e ra t ill f ö re ta g o c h h a n d le d a re 2 0 P ro d u k tg e n e re ri n g ( s k is s , C A D e tc ) 1 9 T ill v e rk n in g s m e to d 1 7 K o n c e p tu tv ä rd e ri n g M o d e lle ra v a ld a k o n c e p t D F A b e fi n tl ig p ro d u k t F u n k ti o n s a n a ly s P u g h K o n c e p tg e n e re ri n g Id é g e n e re ri n g Id é u tv ä rd e ri n g R a p p o rt s tr u k tu r K ra v s p e c if ik a ti o n A K T IV IT E T U p p rä tt a p ro je k tp la n P ro je k ts p e c if ic e ri n g F Ö R S T U D IE b ö c k e r, d a ta b a s e r m m V e c k a 4 4 V e c k a 4 5 V e c k a 4 6 V e c k a 4 7
m å n ti s o n s to rs fr e m å n ti s o n s to rs fr e m å n ti s o n s to rs fr e P la n e ra d a k ti v it e t U tf ö rd a k ti v it e t M ils to lp e M ö te 2 2 O p p o n e ri n g a v a n n a n s r a p p o rt ID -n r 4 5 7 10 16 1 2 3 12 C A D -m o d e lle ri n g 1 5 D F A n y p ro d u k t 1 5 6 8 9 11 M o d e llt ill v e rk n in g 2 1 R a p p o rt s k ri v n in g F ö rb re d e ls e r fö r p re s e n ta ti o n 1 8 1 4 F M E A M a te ri a lv a l 1 2 1 3 Q F D 2 3 R a p p o rt e ra t ill f ö re ta g o c h h a n d le d a re 2 0 P ro d u k tg e n e re ri n g ( s k is s , C A D e tc ) 1 9 T ill v e rk n in g s m e to d 1 7 K o n c e p tu tv ä rd e ri n g M o d e lle ra v a ld a k o n c e p t D F A b e fi n tl ig p ro d u k t F u n k ti o n s a n a ly s P u g h K o n c e p tg e n e re ri n g Id é g e n e re ri n g Id é u tv ä rd e ri n g R a p p o rt s tr u k tu r K ra v s p e c if ik a ti o n A K T IV IT E T U p p rä tt a p ro je k tp la n P ro je k ts p e c if ic e ri n g F Ö R S T U D IE b ö c k e r, d a ta b a s e r m m V e c k a 4 9 V e c k a 5 0 V e c k a 5 1 V e c k a 1 2
