Akademin för Innovation, Design och Teknik
Datorbord till Apples datorer
Examensarbete, produktutveckling - Konstruktion
15 högskolepoäng, C-nivå
KPP301
Produkt- och processutveckling
Högskoleingenjörsprogram: Innovation och produktdesign
Anmar Shawi
Presentationsdatum: 17 juni 2011 Handledare: Rolf Lövgren
SAMMANFATTNING
Det är examensarbete för högskoleingenjör som omfattar 15 högskolepoäng, inom produktutveckling – konstruktion som ges via Mälardalens Högskola.
Rapporten beskriver ett projekt där målet är att konstruera ett datorbord för Mac användare. Detta datorbord skall prägla en modern känsla vid användning och anpassning för just Mac datorer. Det är en egen produkt som skall utvecklas efter att har insett behovet av detta datorbord.
Arbetet utfördes utefter examensarbetet ramverk och instruktioner. Där i första hand beskrivs olika teorier och verktyg som sedan används under lösningsmetodik. Detta uppdelningen hjälper dig som är läsaren att förstå de olika moment som berörs.
Arbetet började med en marknadsundersökning, för att undersöka om behovet fanns för detta datorbord. Efter att undersökningen bekräftade behovet av detta datorbord, började en förstudie. För att förstå användning av ett datorbord och de ergonomiska aspekterna vid användning av datorbord.
Därefter uträttades olika verktyg för att kunna generera idéer som kan tänkas lösa detta problem. Idéerna som genererades utvecklades vidare till sex olika koncept, genom olika verktyg som används under produktutvecklingsprocessen.
Efter att ha besluta vilken lösning som motsvarar på problemet, började utvecklingen av koncepten Beta. Som var slutliga koncepten. Utvecklingen som skedde grundades på all underlag som uträttades under arbetsgång.
Resultat som uträttades blev ett datorbord med tillhörande kabelbox och Mac Pro hållare. Kabelboxen är en kabellösning som eliminerar och strukturerar kablarna på datorbordet. Mac Pro hållaren är en hållare som används för att implementera datorn till datorbordet.
Resultat blev en CAD modell, i form av ritningar och bilder, som används som underlag inför tillverkningen av detta datorbord.
FÖRORD
Ett stort tack till Rolf Lövgren, Bengt Gustafsson och samtliga deltagare som var med och deltog i olika övningar. Utan ert bidrag med kunskap till detta arbete hade denna rapport varit mycket tunt.
ORDLISTA
Brainstorming Metod att t.ex. generera idéer där deltagarna i en grupp, utan kritik muntligt eller skriftligt kastar fram mängder av förslag, vilka utvärderas i efterhand.
CAD Computer aided design, tredimensionellt dataverktyg som skapar digitala modeller av en produkt.
Delfunktion Nödvändiga funktioner för att produktens huvudfunktion skall uppfyllas.
DFA Design for Assembly, metod som optimerar produkten med avseende på montering.
DFM Design for Manufacturing, metod som anpassar produkten med avseende på tillverkning.
Ergonomi Läran om människan i arbete.
FMEA Failure modes and effects analysis. En tillförlighetsanalys som analyserar möjliga felsätt som kan inträffa samt deras orsaker och konsekvenser.
Funktionsanalys Verktyg som fastställer produktens funktioner. Gantt-‐schema Verktyg som används vid planering av projekt. Idè En tanke som kommer hos individer, uppslag Idègenerering Kreativa verktyg som genererar idéer.
Kabelsystem Strömmen som kommer till elektroniska utrusningar är enhetligt från en källa.
Koncept En förslagslösning på given problem. Konceptgenerering Verktyg som genererar koncept.
Mac Macintosh datorer, som säljs av företaget Apple Inc.
Mus Ett pek verktyg som man styr en markör på en datorskärm. Musarm smärta eller stelhet som orsakats av arbete vid dator Produktutvecklingsprocess Process som används för att utveckla olika produkter. Semantik Studiet av språkliga uttrycks samt betydelse.
Tangentbord Tillbehör för inmatning av text till datorer.
Teknisk Kravspecifikation Verktyg som definierar problemställningen genom att klargöra kundens krav på produkten.
INNEHÅLL
SAMMANFATTNING ... II FÖRORD ... III ORDLISTA ... IV INNEHÅLL ... VI INLEDNING ... 1 SYFTE OCH MÅL ... 2 SYFTE ... 2 MÅL ... 2 PROJEKTDIREKTIV ... 3 PROBLEMFORMULERING ... 4 PROJEKTAVGRÄNSNINGAR ... 5TEORETISK BAKGRUND OCH LÖSNINGSMETODER ... 6
PRODUKTUTVECKLINGSPROCESSEN ... 6 GANTT-‐SCHEMA ... 6 BRAINSTORMING ... 7 FUNKTIONSANALYS ... 7 TEKNISK KRAVSPECIFIKATION ... 7 QFD ... 8 4-‐STEGSMODELLEN: ... 8 PUGHS MATRIS ... 9 CAD/RITNINGAR ... 9 DFM ... 10 DFA ... 10 POLYMERER ... 10 PRODUKTSEMANTIK ... 12 ERGONOMI ... 12 TILLÄMPAD LÖSNINGSMETODIK ... 15 FAS 1 – PROBLEMFÖRSTÅELSE ... 15 Projektplanering ... 15 marknadsundersökning ... 15 Konkurrenter ... 16 Brainstorming ... 17 Funktionsanalys ... 17 Kravspecifikation ... 18 Marknadskrav ... 19 QFD ... 19 FAS 2 – IDÉGENERERING ... 20 Idégenerering ... 20
Formen på datorbordet: ... 20
Funktionerna på datorbordet: ... 21
Funktionsanalys ... 22
QFD ... 23
Analys av material ... 23
Tillverkningsmetoder för datorbordet ... 25
FAS 3 – FRAMTAGNING AV LÖSNINGSKONCEPT SAMT VAL AV KONCEPT ... 26
Konceptgenerering ... 26
4-‐stegsmodellen ... 32
Pughs Matris ... 33
QFD ... 33
Val av koncept ... 33
FAS 4 – BEARBETNING AV VALDA KONCEPT ... 36
Bearbetning av valda koncept ... 36
DFA/DFM ... 39
CAD ... 39
RESULTAT ... 40
ANALYS ... 47
SLUTSATSER OCH REKOMMENDATIONER ... 52
SLUTSATSER ... 52 REKOMMENDATIONER ... 52 REFERENSER ... 53 BILAGOR ... 55
INLEDNING
Efter att ha följt företaget Apples utveckling samt testat flera av deras produkter, har intresset bara ökat för hur de utvecklar sina produkter. Företaget började växa drastiskt efter att de släppte den revolutionerande mobiltelefonen iPhone. Efter denna tid började företaget Apple växa och tar stora marknadsandelar inom datorer och mobiltelefoner. Det som utmärker företaget Apple är användarvänliga produkter för konsumenterna, därför har företaget växt. Se bilaga 12.
Efter en undersökning som gjordes vid köp av Mac dator efter ett datorbord som är anpassad till just Apple datorer. När det gäller utformningen samt användarvänligt datorbord som efterliknar datorerna från Apple, sökandet gav ingen resultat.
När det blev dags för att skriva examensarbete inom konstruktion och produktutveckling, slog tanken att själv kunna designa ett datorbord som uppfyller dessa krav. Det är bakgrunden bakom detta arbete.
Därför gjordes en undersöka för att se inom vilken sektion växer försäljningen av Apple datorer. Det visade att företag börjar allt mer använda sig av Mac datorer samt privatpersoner. Det blev grunden för att arbeta med att utveckla ett datorbord som är anpassad i första hand för kontorsmiljöer, som kan användas av företag samt privatpersoner. Det som skall utmärka detta datorbord är anpassningen till Apples datorer samt designen skall efterlikna formen av Mac datorer.
SYFTE OCH MÅL
Nedan presenteras syftet och målet med detta examensarbete.
SYFTE
Syftet med examensarbetet är att generera ett nytt koncept för ett datorbord som är anpassad till Mac datorer. Datorbordet skall vara anpassad till moderna kontorsmiljöer som använder sig utav Mac datorer.
Det segmentet som har valts att arbeta sig mot, har ökat drastisk de senaste åren. Företaget Apple håller på att expandera drastiskt runt om i hela världen med högt försprång än alla andra företag inom datorer och mobiltelefoner. Av denna anledning ansågs att behovet av ett nytt datorbord som inriktar sig mot Mac-‐användare kommer vara väldigt attraktivt ute på marknaden.
MÅL
Målet är att designa ett fast datorbord, som är riktad till Mac användare. Målet med själva produkten:
Ge en känsla av modernitet. Ger ett utryck av framtiden i form, färg och val av material, som avspeglar företaget Apple.
Smarta lösningar som är kompakta och enkla att använda i kontors miljöer. Produkten skall kunna säljas till ett konkurrenskraftigt pris ute på marknaden.
PROJEKTDIREKTIV
Examensarbetet är riktat på att utveckla en egen produkt, som därefter kunna säljas vidare, antingen säljs koncepten eller om möjligheten för finansiering anordnas kan koncepten utvecklas ytterligare, så att tillverkningen och försäljningen kan ske på egen hand.
Direktivet som har funnits är att uppfylla kriterierna på examensarbetet, från produktutveckling -‐ konstruktion kursen KPP301. Kursen omfattar 15 högskolepoäng och ges via Mälardalens högskola.
PROBLEMFORMULERING
Användning av Mac datorer har börjat växa i mycket hög takt de senaste åren. Både för privatpersoner och företag. Detta beror på att Apple erbjuder väldigt hög prestanda på sina datorer och andra elektroniska produkter. I det sista kvartalet år 2010 ökade Apples försäljning av stationära datorer och laptops med 23 %. (2: Market, 2011-‐03-‐27) Med tillväxten av Mac datorer har skapats en trend bland Mac-‐användare att använda sig av enhetliga datortillbehör. Detta ökade intresse har skapat utrymme för att ta fram ett speciellt utvecklat datorbord för Mac datorer.
Eftersom alla Apples produkter är enhetliga och följer samma koncept både design-‐ och funktionsmässigt så måste anpassningen på datorbordet följa samma banor. Allt från mått på ytan till implementerad strömkälla. Denna anpassning underlättar användningen av Mac datorer, vilket gör datorbordet konkurrenskraftigt mot konkurrenterna som inte är anpassad till en specifik dator. Detta är tanken bakom examensarbetet.
Problemet som skall lösas är:
• Designa ett datorbord som är anpassad till Mac datorer.
• Konstruera en enhetlig strömkälla som underlättar kabelhanteringen. • Datorbordet skall vara ergonomisk utformad efter användaren.
• Designen på datorbordet skall ge en visuell känsla för modernitet samt avspegla Apples design.
Se kravspecifikationen, bilaga 10.
PROJEKTAVGRÄNSNINGAR
Resultatet av detta projekt är en konceptuellösning, vilket innebär att resultatet är en produkt som behöver ytterligare ändringar innan den är färdigt för tillverkning.
Inga hållfasthetsberäkningar kommer att göras samt tillverkningsmetoden kommer inte att väljas.
Projektet resulterar ritningsunderlag på datorbordet samt CAD bilder med en utförlig beskrivning av resultatet, samt en teknisk rapport.
Tiden som avsatt för detta examensarbete är tio veckor som motsvarar 15 högskolepoäng. Detta tid har man förfogande att avklara denna arbete.
TEORETISK BAKGRUND OCH LÖSNINGSMETODER
Under projektet har ett antal verktyg och metoder för produktutvecklingsprocessen tillämpats samt en rad information uträttats. I följande avsnitt beskrivs teoriernas innebörd för verktyg kommer även för-‐ och nackdelar nämnas. Dessa teorier tillämpas under rubriken tillämpad lösningsmetodik.
PRODUKTUTVECKLINGSPROCESSEN
För att göra arbetets gång lättar delas produktutvecklingsprocessen i fyra faser. I den grafiska figuren nedan beskrivs faserna samt vilka verktyg som ingår under varje fas.
Figur 1, Produutvecklingsprocessens fyra faser.
GANTT-‐SCHEMA
Gantt-‐schema är ett utmärkt verktyg för projektplanering. Projektet olika aktiviteter sträcker sig över en tidsaxel. Det är till fördel att stolpa aktivisterna i tur och ordning, även om vissa aktiviteter går parallellt med varandra. Tidsaxeln kan indelas veckovis, dag vis beroende på noggrannheten. Aktivisterna delas ut till gruppmedlemmarna som får ansvara för sina ansvarsområden. (The mechanical Design Process, David H. Ullman)
Fördelar:
• Tydligt grafisk översikt
• Ger en tydlig bild på vem som ansvarar för vad • Uppskattar kostnaderna för projektet.
Nackdelar:
• Under ett större projekt, kan projektmedlemmarna fokusera på sina uppgifter
bara. Utan att tänka på projektet i sin helhet.
BRAINSTORMING
Brainstorming är en metod som är mycket användbar under flera faser av utvecklingsarbete. En generell metod för att kreativt och effektivt åstadkomma nya idéer eller hitta lösning på problem.
Det specifika problemet som skall behandlas måste formuleras noggrant för att inte deltagarna missuppfattar problemställningen. För övningens instruktion och regler se bilaga 4.
Fördelar:
• Alla deltagare arbetar åt samma mål nämligen generera idéer som kan lösa problemet.
• Allas åsikter kommer fram.
• Galna åsikter som har potential kommer fram. Nackdelar:
• Genererar många idéer som inte hinner värderas och analyseras noggrann, p.g.a. tidsbrist.
• En del idéer är inte relevanta.
(verktygsboken, Ragnhid Morrissey & Nils – Anders Olander)
FUNKTIONSANALYS
Funktionsanalys används tidigt i produktutvecklingsprocess, för att definiera vilka funktioner produkten skall ha, utan att definiera hur funktionerna skall åstadkomma. Funktionsanalys delas in i huvudfunktion, delfunktion, stödfunktion och önskvärdfunktion. Kategoriseringen av funktioner är upplagd efter hur viktiga funktionerna är. Huvudfunktionen är den primära funktion som skall tillgodoses därefter kommer delfunktioner som förutsätter att uppnå huvudfunktionen. Stödfunktioner är sekundära men inte nödvändiga för att uppnå huvudfunktionen. Stödfunktionerna ger mervärde för produkten/koncepten som är nödvändiga vid hög konkurrens på marknaden. Önskvärda funktioner är vad kunden önskar sig, allt från färg, form m.m. (The mechanical Design Process, David H. Ullman)
Fördelar:
• Ger en god riktlinje för arbetet. • Strukturerat verktyg.
• Underlag som används under idégenerering. Nackdelar:
• Hämmar kreativiteten om fokus ligger på att uppfylla funktionerna enbart.
TEKNISK KRAVSPECIFIKATION
Teknisk kravspecifikation precisera problemställningen vilket gör det lättare att förstå problemet och vad målet är med arbetet. Teknisk kravspecifikation är tidskrävande verktyg men som har till fördel att underlättar produktutvecklingsarbetet. Dessutom
kan den användas som riktlinjer för projektet. (The mechanical Design Process, David H. Ullman)
De krav som fastställde under detta projekt är baserat utifrån marknadsundersökning som innefattar kunder och konkurrenter.
Fördelar:
• Förtydliga målet som man kan arbeta mot. • Definierar konkurrenter.
• Ger tydligt bild från användarens sida. Nackdelar:
• Kräver mycket tid.
QFD
QFD är en förkortning för Quality Function Development och är ett verktyg som används för att översätta kundens krav samt behov till en teknisk beskrivning över vilka egenskaper som är kvalitativa för produkten som skall utvecklas.
Fokusen med detta verktyg är att uppnå hög kvalitet genom att bearbeta funktionerna hos en produkt utefter kundernas krav. En QFD designas för att hjälpa till med planering av egenskaper som en ny eller befintligt produkt eller tjänst behöver för att nå ut till marknadssegmenten. (The mechanical Design Process, David H. Ullman)
Med analysen vill man få ut vilka egenskaper som är viktiga och behöver utförs.
Fördelar:
• Man ser klart och tydligt om kundernas krav är uppfyllda.
• Lätt att urskilja vilket av de nya koncepten är mest konkurrenskraftigt. • Man avgör hur väl konkurrenterna möter målen.
• Kortar ner utvecklingstiden. Nackdelar:
• Kräver mycket erfarenhet, från tidigare arbete. För att få ett bra resultat. • Kan minska kreativiteten.
• Tidskrävande.
• Inga objektiva uppskattningar.
4-‐STEGSMODELLEN:
Vid konceptutvärdering används verktygen 4-‐stegsmodellen för att analysera och utvärdera olika koncept. Den är uppbyggd i fyra olika faser som beskrivs nedan. Koncepterna slutvärderas slutligen med hjälp av Pughs-‐matris. (The mechanical Design Process, David H. Ullman)
1. Konceptets lämplighet
Följande frågeställningar är lämpliga:
Är konceptet genomförbart sett till teknik och kostnad? Passar konceptet in på den tänkta målgruppen?
Hur väl fungerar konceptet i relation till företagets produktimage?
I detta steg undersöks det hur väl konceptet samspelar med den valda tekniken. Nedan följer några exempel på lämpliga frågeställningar:
Kan den teknik som valts tillverkas med kända processer?
3. Konceptet uppfyller kravspecifikationen
I detta steg undersöks det hur väl konceptet överensstämmer med ställda krav i kravspecifikationen.
4. Utvärdering med hjälp av Pughs-‐matris
PUGHS MATRIS
Pughs matris används efter konceptgenerering för att välja bästa konceptet med avseende på uppföljningsnivån. Referens används mott de koncept som skall analyseras för att se hur väl koncepterna uppfyller kriterierna det sker med hjälp av plus-‐ och minustecken vid viktningen. Kriterierna bygger på de krav som ställts upp i kravspecifikationen. Om till exempel två av koncepten får samma resultat, kan dessa två användas som referens mot de andra koncepten för att kunna välja det bästa konceptet. (The mechanical Design Process, David H. Ullman)
Fördelar:
• Det bästa konceptet kan väljas • Användarvänligt
• Objektiv • Systematisk Nackdelar:
• Man refererar bara till en lösning åt gången • Tidskrävande
• Baserar på egna antagande
CAD/RITNINGAR
Computer aided design är datorverktyg som används för att skapa digitala modeller och ritningar av en produkt. Programmet Solid Works skapar inte bara modeller utan sätter ihop flera komponenter och visar hur de samverkar. Möjlighet för att beräkna hållfasthet och välja material finns i programmet Solid Works. Det har som syftet åtkomma verkligheten.
Fördelar:
• Realiserar nära verkligheten
• Hjälper med hållfasthetsberäkningar
• Kan enkel justeras eventuella problem som man ser vid senare stadium • Skapar ritningar
• Måttsätter ritningarna Nackdelar:
• Kräver kunskap för hur man använder programmet • Mjukvaran (programmet) är dyra
DFM
DFM är en förkortning för Design for Manufacturing och är en metod som inriktar sig på att forma produkten med avseende på tillverkningen. Genom att konstruera produkten med lämpligt material och ta hänsyn till bl.a. tillverkningsmetod, produktens kvalité och reparationsmöjligheter. Det sänker tillverkningskostnaden avsevärt och underlätta servicen av den färdiga produkten. DFM används främst vid konstruktionsfasen innan tillverkning men bör finnas i åtanke genom hela designprocessen. (The mechanical Design Process, David H. Ullman)
Fördelar:
• Gör produkten möjlig att tillverka • Optimerar materialåtgången • Hålla kostnader inom givna ramar Nackdelar:
• Svårt att kontrollera eller styra • Går inte att mäta
• Kräver hög kunskap
• Svårt att använda sig av DFM om tillverkningen sker externt
DFA
DFA står för Design for Assembly och är en metod som används för att optimera produkten med hänsyn på montering. Metoden bygger på ett antal konstruktionsregler och utvärderingskriterier som visar hur produkten kan monteras på bästa och billigaste sätt. DFA används framförallt i konstruktionsfasen men det ska finnas i åtanke under konceptutvecklingen. (The mechanical Design Process, David H. Ullman)
Fördelar:
• Rationaliserar produktionsflödet • Minska produktionskostnaden • Minska monteringssteg
• Minska antal komponenter • Underlättar service
Nackdelar:
• Användas enbart för produkter som kräver montering • Inte lämplig vid tillverkning av små volymer
POLYMERER
Fördelarna med plast enligt Plast & Kemiföretagen:
Det finns många olika plaster med varierande egenskaper. Vissa plaster är elastiska eller mjuka som bomull andra är hårda och starka som stål. Alla dessa plaster kan lätt formas vilket underlättar vid tillverkningen. De är även lätta i jämförelse med andra material vilket genererar mindre bränsleåtgång och miljöpåverkan vid transport.
Exempel på område som kräver hög säkerhet där plast används: • Airbags
• Bilbälten
• Säkerhetshjälmar • Flygplansfönster
(Samhällsutveckling, Plast & Kemiföretagen)
Polymer:
Polymerer är kemiska föreningar som är uppbyggd av upprepade långa kedjor, vid sättning av olika tillsatser fås konstruktionsmaterial som är plast. Figur 2 nedan visar uppdelningen av olika polymerer.
Figur 2, Polymers indelning.
Plast indelas i två olika typer härdplast och termoplast som representeras nedan.
Härdplast:
Härdplasternas molekylkedjor är genom för nätningen så stark sammanflätade att den inte kan smältas därför kan den inte formas genom upphettning. Materialet blir hårt med hjälp av en härdare som är ett ämne som tillsätts till polymert material för att skapa tvärbindningar.
Termoplast:
Termoplaster har olikartade egenskaper allt från mjuka elastiska till hårda och styva. Det som framhäver dessa egenskaper hos materialet är bindningarna i molekylerna och dess rotation. Det som är gemensamt för termoplaster är den kostnadseffektiva produktionen och goda produktfunktioner.
Amorf:
De har polymerkedjor som är rätt slumpmässigt och ojämnt ordande i molekylnystan. Dessutom är Amorfa plaster transparanta i sitt naturliga tillstånd. Vid tillverkning av produkter med hög mått noggrannhet lämpar Amorfa plaster sig bäst i jämförelse med Kristallin plaster.
kristallin:
Polymerkedjorna har strukturerad ordning i tätt packade kedjor. Till skillnad från Amorfa uppkommer kristallin i opaka. (Producera i plast, Hans – Erik Strömvall)
Återvinning av plast
Använda plastprodukter kan återanvändas eller återvinnas. Genom att använda materialet till nya produkter eller utvinna energi. Nedan beskrivs de olika metoderna.
1. Mekanisk återvinning:
Det polymera materialet i produkter kan användas om igen. Plast kan återvinnas mekaniskt omkring sju gånger innan egenskaperna blir försvagade. Termoplaster som smälter när den värms upp kan återvinnas mekaniskt.
2. Råvaruåtervinning:
Plasten bryts ner till sina ursprungliga råvaror, det användas därefter för nytillverkning av plast eller som element i några petrokemisk produkt. Fördelen med den mekanismen är att alla plaster kan återvinnas.
3. Energiutvinning:
Vid energiutvinning tar man till vara på det höga energiinnehållet som finns inbyggt i plastmaterialen och använder det för produktion av elektricitet eller värme. Det här är ett utmärkt alternativ i de fall då miljöpåverkan som uppstår vid materialåtervinning är större än miljövinsten. Eftersom plaster tillverkas av olja är deras värmeinnehåll är högt. (Plast har fler liv, Plast & Kemiföretagen)
PRODUKTSEMANTIK
Att saker ser ut på ett visst sätt eller hur de används är ingen slump. Produkten som designas uttrycker ett budskap för användaren och inte minst identifierar något med dessform som vilket företag tillverkar produkten eller vilket målgrupp som produkten riktar sig mot. (Design i fokus för produktutveckling, Upplaga 2:1)
Semantik:
1. Uppmana: Uppmanar tecknet till aktion/reaktion? 2. Beskriva: Vad beskriver tecknet?
3. Uttrycka: Vad uttrycker tecknet?
4. Identifiera: Identifierar tecknet något/någon? (Produktsemantik, kursbunt KPP108, HT 2009)
ERGONOMI
Synergonomi:
• Arbete framför en dator kräver god syn. Om personen har dåligt syn kommer denna person att använda sig av sin kropp för att kompensera det vilket leder framför allt till ett fel arbetsställning.
• Lätt nedåtriktad blick lämpar sig bäst vid datorarbete av denna anledning skall placeringen av datorskärmen placeras på bordet. (Arbetsmiljöverket, 2011-‐03-‐29)
Belastning på kroppen:
Reglerade arbetsställningar vid intensivt och ensidigt upprepat tangentbords-‐ och styrdonsarbete orsakar efter en tid obehag samt verk på kroppen. Den vanligaste skadan är musarm som presenteras nedan. (Arbetsmiljöverket, 2011-‐03-‐29)
Musarm kan orsakas genom:
1. Ergonomi:
Om arbetsplatsen utformning inte är optimalt kan det leda till belastningen på kroppen. Belastningen som kroppen sätts för tåls inte av kroppen.
2. Tid vid datorn:
Arbete vid datorn innebär oftast flera timmars sittande med samma ställning.
Om man sitter många timmar per dag vid datorn ökar det risken att man skall drabbas. I synnerhet gäller detta om man använder dator under långa sammanhängande perioder utan paus emellan. Risken ökar också om man inte tar ledigt från datorn någon eller några dagar per vecka. (Musarm & Ergenomi, 2011-‐04-‐11)
Vid sittande arbetsställning:
Kroppsdel: Acceptabel belastning i storlek och karaktär är att ingen arbetare riskerar att drabbas av belastningsbesvär
Nacke: • I mittställning med möjlighet till fria rörelser Rygg: • Möjligheter till fria rörelser
• Välutformat ryggstöd
• Möjlighet att växla till stående
Axel/arm: • Arbetshöjd och räckområde anpassad till arbetsuppgift och individ • God arm avlastning
Ben: • Fritt benutrymme • Bra fotstöd
• Möjlighet att växla till stående
Tabell1: Arbetsmiljöverkets rekommendationer. (Arbetsmiljöverket 1, 2011-‐04-‐10)
Figur 3: Inre arbetsområde avsätter
mindre påfrestningar och
muskelspänningar. Yttre arbetsområde påfrestar med oacceptabel muskelspänning. (Arbetsmiljöverket 2, 2011-‐04-‐12)
Figur4: Avståndet som
arbetsmiljöverket avsätt som lämpligt för placering av datorns komponenter. (Arbetsmiljöverket, 2011-‐03-‐29)
TILLÄMPAD LÖSNINGSMETODIK
För att utveckla en ny konceptuellösning på ett datorbord som är anpassad till alla Mac-‐ datorer så krävs det att använda sig utav produktutvecklingsprocess. Detta för att kunna effektivt utveckla en lösning som uppfyller behovet. Produktutvecklingsprocessen indelas in i fyra faser, dessa är:
1. Problemförståelse 2. Idégenerering
3. Framtagning av lösning samt val av koncept 4. Bearbetning av valda koncept
FAS 1 – PROBLEMFÖRSTÅELSE
Under denna fas förbereds projektet som sätter ett grund för hela arbetet. Denna fas tar mycket tid av projektet där flera åtgärder skall vidtags inför framtagning lösningen. Detta för att ge en grundlig förståelse av problemet. De moment som innefattas av Fas 1 är: • Projektplanering • Marknadskrav • Konkurrenter • Brainstorming • Funktionsanalys • Kravspecifikation • Marknadskrav • QFD PROJEKTPLANERING
Projektet omfattar 15 högskolepoäng och begränsas till cirka 600 arbetstimmar. Denna tid skall fördelas för de olika moment som examensarbetet omfattar. För att hålla tiden utfördes en Gant-‐schema, som möjliggjorde att projektet skulle hållas inom den avsatta tiden.
Gant-‐schemat som genererades för detta projekt inkluderade även kostnaderna på mantimmarna, för att kunna uppskatta kostnaden för projektet. För att se upplägget av projektet samt överblick på vad/när olika moment genomfördes, se bilaga 1.
MARKNADSUNDERSÖKNING
En marknadsundersökning uträttades i tidigt skede av fas 1 för att undersöka intresset hos Mac-‐användare. Undersökningen genomfördes digitalt, där en digital blankhet skickades till 100 personer. Därmed resulterade det endast 50 fullständiga svar.
Marknadsundersökningen som uträttades hade i syfte att undersöka om behovet finns för ett anpassbart datorbord till Mac-‐datorer. Utöver detta så undersöktes även vilka Mac datorer som används, antal datorer vid datorbordet samt hur stort utrymme som behövs kopplad till datoranvändningen.
Marknadsundersökningen bekräftade att intresset för ett anpassbart datorbord till Mac-‐ datorer är stort. Kabelförvaringssystem eftersöktes utav ca 85 % av dem som efterfrågades. Enkäten samt resultatet redovisas i bilaga 2.
KONKURRENTER
En konkurrentjämförelse gjordes för att kunna åskåda vilka befintliga produkter som erbjuds på marknaden i dagens läge. För att kunna göra en konkret bedömning av konkurrenterna, valdes ett antal kategoriseringar som tillsammans anses bilda en optimal produkt. Kategoriernas indelningar:
1. Pris: Att produkten skall upplevas prisvärd.
2. Design: Produkten skall vara visuell tilltalande och passa in i olika kontorsmiljöer.
3. Anpassningsbar: Att produkten skall kunna uppfylla användarens behov vid olika arbetstillfälle, där elektroniken skall kunna hanteras smidigt.
4. Kvalitet: Materialet skall vara hållbart, optimal konstruktion som har hög hållfasthet samt är lättmonterbar.
Analys av konkurrenterna: Se bilaga 3 för information om konkurrenterna MICKE Datorbord:
Fördelar: Nackdelar:
Prisvärd Icke anpassbar
Icke tilltalande design Tabell 2: Micke Databord.
Studio Desk:
Fördelar: Nackdelar:
Anpassad efter användaren Tilltalande design
God kvalitet
Icke prisvärd
Tabell 3: Studio Desk
Budget Plus i bokfanér:
Fördelar: Nackdelar:
God kvalitet Icke anpassbar
Icke tilltalande design Tabell 4: Budget Plus i bokfanér
BRAINSTORMING
Brainstorming utfördes utav en grupp med fem medlemmar, gruppens samtliga medlemmar var Mac användare. Övningen kännetecknas med generera nya idéer. Vid förberedelsen och utformningen av övningen valdes en rad olika frågeställningar som skulle behandlas under övningen.
Frågeställningar som användes under övningen: Hur skall datorbordet se ut? Vilka färger föredras? Vilket utrymme skall den inneha?
Vad har du idag på ditt datorbord? Vad får datorbordet kosta?
Användaren var centralt vid formuleringen av frågeställningarna. Tanken var att förstå hur användaren arbetar idag på kontoret och vad han/hon tycker om nuläget. Detta förtydligades genom frågeställningen ”Vad har du idag på ditt datorbord?”. Med resterande frågor belystes vilka förväntningar användarna har på produkten.
Utförandet av övningen tog cirka 45 minuter utöver introduktionen. Övningsbeskrivning och resultatet av övningen presenteras i bilaga 4.
Resultaten användes därefter under idégenererings fasen (fas 2). FUNKTIONSANALYS
En funktionsanalys uträttades för att identifiera produktens funktioner. Utefter hur centrala funktionerna anses vara så delas de in i en huvudfunktion, delfunktioner och stödfunktioner. Den strukturerade fördelningen av funktionerna användes som utgångspunkt för att ta fram en ny produkt, som innehåller dessa funktioner. Dessa funktioner kommer att användas som underlag för idégenerering under fas 2.
Examensarbetets huvudfunktion är att skapa ett modern datorbord som är anpassad till Mac användare inom kontorsmiljöer. Delfunktionerna som följer är att produkten måste kunna erbjuda förvaringsutrymme, erbjuda yta för dator, erbjuda yta för kontorsmaterial, erbjuda skriv/läs yta och erbjuda strukturerat arbetsutrymme. För att tillgodose delfunktion kommer stödfunktioner; lätt åtkomliga, erbjuda utrymme för notice board, erbjuda utrymme för Mac Pro samt erbjuda kabellösning. Funktionsanalysen som genererades:
Funktionsanalys • Huvudfunktion
Skapa en arbetsplats för Mac användare i kontorsmiljöer • Delfunktion
Erbjuda förvaringsutrymme Erbjuda yta för Mac datorer Erbjuda yta för kontorsmaterial Erbjuda skriv/läs yta
• Stödfunktion Lätt åtkomliga
Erbjuda utrymme för noticeboard/iPad Erbjuda utrymme för Mac Pro (CPU-‐hållare) Erbjuda kabellösning (kabelkorg)
Erbjuda strukturerat arbetsutrymme
KRAVSPECIFIKATION
En kravspecifikation användes tidigt under projektet för att sammansätta uppdragsgivarens samt kundens önskemål och krav på produkten. Kravspecifikationer innefattar de termer som ger mervärde för slutkunden d.v.s. användaren. Kravspecifikationer uträttades utefter funktionsanalysen för att kunna översätta funktioner till krav från undersökningen som gjordes. Arbetsgivarens krav på tillverkning och miljöpåverkan inkluderades till kravspecifikationen.
Kravspecifikationen som uträttades under arbetet:
Marknadsbedömning
1.1 Ett datorbord som är anpassad utefter Apples produkter i kontorsmiljöer. 1.2 Produkten skall inrikta sig till Mac användare.
1.3 Separata tilläggsprodukter skall vara tillgängliga för olika behov. 1.4 Produkten skall ha lång livslängd.
Produktkrav
2.1 Skall vara lätt att montera.
2.2 Implementeras med andra kontorsmöbler. 2.3 God förvaringsutrymme.
2.4 Vara enkel och bekväm att använda. 2.5 Designen ska vara tilltalande.
2.6 Skall vara anpassad till Mac datorer. 2.7 Skall integreras med Apples produkter. 2.8 Produkten skall vara kompakt.
2.9 Låga tillverkningskostnader. 2.10 Låg miljöpåverkan.
Service
3.1 Produkten skall monteras enkel med hjälp av manual.
Dokumentation
4.1 Dokumentation skall utföras i enlighet med ISO-‐direktivet 14001.
Miljöpåverkan
5.1 Låg inverkan på miljön.
5.2 Emballage skall vara återvinningsbart till 100 %.
MARKNADSKRAV
Först gjordes en sammanställning av marknadskraven och en viktning sinsemellan kraven. Dessa ensidiga krav består av de mer kundcentrerande kraven ur kravspecifikationen och marknadsundersökning som gjordes i början av Fas 1. Därefter uppskattades hur väl konkurrenternas uppfyller dessa krav.
QFD
En QFD gjordes med hjälp av marknadskraven som ställdes i början av Fas 1 för att ta reda på vilka egenskaper som är avsevärda för användaren. Den innefattar även hur väl konkurrenter uppfyller dessa egenskaper.
Kravviktningen som gjordes under QFD:n grunder sig på marknadsundersökningen som gjordes i början av Fas 1. Anledningen till detta är att användaren skall vara nöjd med slutprodukten. Resultatet av QFD:n och de mätbara värdena finns under bilaga 6.
FAS 2 – IDÉGENERERING
Under denna fas skall idéer genereras efter att man har definierat och förstått problemet. De moment som innefattar Fas 2 är:
• Idégenerering
• Formen på datorbordet • Funktionerna på datorbordet • QFD
• Analys av material
• Tillverkningsmetoder för datorbordet IDÉGENERERING
Idégenerering indelades i två delar, första delen kretsade kring bordets form och andra delen kretsade kring bordets funktioner. Formen har i syfte att skapa en förståelse för hur bordet skall formas samt integreras med Apples design. Del två avser funktionerna som bordet skall inneha för att uppnå målet med detta arbete.
FORMEN PÅ DATORBORDET:
Ett datorbord som är anpassad till Mac datorer skall även generera och uttrycka en integrerat känsla med Apples design. Därför uträttades en analys av Apples produktsemantik. Produktsemantik innebär att studera formen på produkter d.v.s. hur produkten uppfattas av användaren. Denna analys gjordes genom att besvara på frågorna nedan.
1. Uppmana: Uppmanar tecknet till aktion/reaktion? 2. Beskriva: Vad beskriver tecknet?
3. Uttrycka: Vad uttrycker tecknet?
4. Identifiera: Identifierar tecknet något/någon? (Produktsemantik, kursbunt KPP108, HT 2009)
Resultatet:
• Apples produktform uppmanar till att testa produkten. • Apples produkter framhäver enkelhet.
• Apples produkter uttrycker intelligents och användarvänlighet. • Apples produkter identifieras som eleganta och prestigefulla.
Resultatet av denna analys gav en förståelse för hur Apples produkter uppfattas utav användaren. Resultatet kommer att användas kontinuerligt under arbetet för att utforma en produkt som avspeglar Apples design.
Figur 5, Formen på Mac Pro representerar en stor del av resultat som nämndes ovan. FUNKTIONERNA PÅ DATORBORDET:
Under detta moment av idégenerering behandlas funktionerna som skall ingå i bordet, funktionerna indelades i sju punkter som framgår nedan. Denna indelning hjälper att få mer idéer om varje funktion.
1. Tangentbord & mus yta: funktioner som avser ytan för tangentbord och mus ytan. • Tangentbord och mus ytan viks in/ut utefter behovet.
• Tangentbord och mus ytan skall inneha justerbar höjd. • Armstöd vid användning av tangentbord och mus.
2. Kabelsystem: System som minimerar sladdtröskel vid datorbordet. Samt gör det enklare att använda sig utav flera elektroniska produkter utan någon svårighet att ha enhetligt strömkälla.
• Ansluta alla enheter till ett grenuttag.
• Doldströmkälla som minskar tröskel med sladdar. • Trådlös system, inga sladdar för att ladda datorerna.
3. Förvaringsutrymme: utrymme som avser att förvara dokument och andra prylar vid datorbordet.
• Förvaringsutrymmen skall kunna låsas.
• Volymen på förvaringsutrymmen skall kunna justeras. • Förvaringsutrymmen skall kunna flyttas runt.
4. Förvarings för kontorsmaterial: Plats för pennor, post-‐it-‐lappar och visitkort m.m. istället för att köpa färdiga lösningar som säljs separat.
• Inbyggdsystem: system med inbyggda platser på datorbordet för pennor, post-‐it-‐ lappar och visitkort m.m.
• Löst system som medföljer vid köp av datorbordet. Pennhållare, post-‐it-‐lappar hållare och visitkorthållare m.m.
5. Stationärdator:
• Justerbart avstånd till skärmen • Lätt åtkomst till hårddisken
6. Bärbardator:
• Koppla till stationärdator
• Utrymme till att använda vid datorbordet
7. Övrigt:
• Inbyggd iPad, plats för att montera in iPad vid datorbordet. Detta kan användas för följande punkter:
o Kalender o Post-‐it-‐lappar o Anteckningsblock
o Överföra information från/till datorn
• Mini White board: inbyggd White board på bordet. Detta kan användas för följande punkter:
o Ersätter delvis post-‐it-‐lappar o Fungerar som checklista FUNKTIONSANALYS
Produktens funktioner har nu ställts samman i en slutlig figur. Figuren visar tydligt vilka stödfunktioner som hör ihop med delfunktion. Se figuren nedan:
Figur 6, Funktionsanalys.
QFD
QFD-‐ matris uträttades under fas 2 efter idégenerering för att mäta framtagna del lösningar. Viktningen av krav som uppsattes var utifrån marknadsundersökningen under fas 1. QFD – matrisen presenterar resultatet som har åstadkommits, se bilaga 7.
Dominerande lösningar som representeras under QFD – matrisen:
• Lösningen under Tangentbord & mus som fick högst värde var att vikas in/ut.
• Kabelsystemlösningen som fick högst värde i QFD – matrisen, var enhetligt strömkälla för all elektronik.
• Under kategorin förvaringsutrymme fick justerbar volym högst värde gentemot andra lösningar.
• Under kontorsmaterial dominerade lösningen löst system som medföljer.
• Under kategorierna stationärdator samt bärbardator var resultatet för samtliga lösningar jämt. Därför kommer det att analyseras djupare innan konceptgenerering under fas 3.
• Under övrigt dominerade iPad lösningen med väldigt hög marginal.
Samtliga lösningar kommer att analyseras och kritiseras under fas 3 utförligt. Detta för att kunna bearbeta konceptförslag med de olika lösningar som har åstadkommit.
ANALYS AV MATERIAL
Plast är relativt ny materielgrupp jämfört med metall och andra material. De senaste årtionden har plast fått allt mer utrymme och finns idag i nästan alla industriella branscher. Plast har unika egenskaper. Det går att framställa specifika egenskaper hos en plast som passar efterfrågan. Det gör att plast blir ett utmärkt material som kan revideras utefter behovet, därför har man kunnat använda sig utav plast i väldigt känsliga och hög säkra branscher. Detta är bara en av fördelarna med plast. Komplicerade detaljer som inte var möjliga att tillverka i stora serier blev möjliga med hjälp av plast. Anledningen är att det är väldigt enkelt att bearbeta plast i komplicerade former som går att tillverka till ett konkurrerande pris gentemot andra material, det har blivit möjligt tack vare plastens låga densitet. Detta har varit motivet till att undersöka plast och möjligtvis kunna använda sig av plast som material till Mac datorbordet. För att förstå materialets egenskaper påbörjades en undersökning om materialet, som representeras i teoretiskbakgrund under rubriken polymer. Det genererade en övergripande bild om plast i sin helhet. Därefter valdes fyra olika plaster som analyseras vidare, två av dessa använder sig Kartell Sverige utav i sina möbler. Plasterna som valdes att analyseras vidare har sina för-‐ och nackdelar, därför skall dessa plaster bearbetas innan något beslut tas. Materialet som valdes presenteras nedan:
1. ABS:
Plasten kännetecknas av hög slagseghet, yt hårdhet och yt finish till ett lågt pris. Idag förekommer ute på marknaden hundratals typer av ABS-‐plast med varierande egenskaper. Av tidsbrist kommer det att generalisera alla typer till en enda grupp, där man tar upp de allmänna egenskaperna hos gruppen.
• Vid armering (förstärkning) med glasfiber två/tredubblas styvhet hos plasten.
• Materialet har obegränsade infärgningsmöjligheter.
Nackdelar:
• ABS kan inte utsättas direkt för sol påverkan.
Orsaken till att ABS-‐plast kan lämpa sig är att den kommer användas inomhus där ingen direkt sol påverkar bordet. Normalt är temperaturen cirka 20OC i en svensk inomhusmiljö vilket stämmer väl för ABS-‐plast som lämpar sig utan någon temperatur påverkan mellan 10 – 40OC där de flesta inomhustemperatur hör till.
2. ASA:
ASA-‐plast är identiskt med ABS gällande egenskaper som nämns ovan, däremot lämpar den sig bättre än ABS i utomhusmiljöer. Men den lämpar sig sämre vid kyliga miljöer, där slagsegheten blir sämre än det är hos ABS-‐plast.
3. PC:
Kännetecknas av styvhet, hög slagseghet och med hög transparent. Vid glasfiberfyllda kan den även jämföras med aluminium, vilket talar mycket om materialets slitstyrka. Materialet lämpar sig minst lika bra i utomhusmiljöer som inomhus, men lämpar sig inte att användas i hetvatten som är över 60 OC. Vid kontorsmiljöer är det sällsynt att åtkomma över dessa hettade miljöer, vilket gör det möjligt för att använda sig utav PC-‐plast.
En nackdel med PC-‐plast är att materialet är omotståndligt mot repor, vilket är känsligt vid användning i kontorsmiljöer. Kartellsverige har använt sig av PC-‐plast till stege, som har testats och fungerar utmärkt. Repor är något förekommande, men är mindre känsligt för den produkten den används till.
4. PMMA:
Den utmärker sig med sin transmissionsförmåga upp till 92 %, hög yt glans samt sin hårdhet. PMMA-‐ plast kan förekomma i obegränsade färger, vilket kan vara till fördel att kunna anpassa färgen efter kundens önskemål. Kartellsverige använder sig idag av PMMA-‐plast till ett av sina datorbord. Bordet har sålts väldigt bra samt fått mycket god bedömning av konsumenterna.
Det som är mindre bra med PMMA-‐plast är att den angrips av starka syror samt aceton, men dessa är inget som förekommer i kontorsmiljöer utan mer i laboratorium. Se bilaga 13, för datainsamlingen för samtliga plaster.
ABS – plast lämpar sig utmärkt både mekaniskt och ekonomisk för att användas till Mac datorbordet. Det faktum som anses vara mindre säker är solstrålning som försämrar plastens egenskaper, detta kan orsaka stora problem i varma länder. Av denna anledning elimineras ABS–plast bort. Detsamma gäller ASA–plast som är mindre lämpligt i kyliga miljöer.