Hjälpmedlet Iris: Framtagning av ett hjälpmedel för kommunikaton och omgivningskontroll

Hjälpmedlet Iris

JENNIFER HANSEN MATILDA SLADE

Kandidatexamensarbete Stockholm, Sverige 2014

Framtagning av ett hjälpmedel för

kommunikation och omgivningskontroll

Hjälpmedlet Iris

Framtagning av ett hjälpmedel för kommunikaton och omgivningskontroll

av

Jennifer Hansen Matilda Slade

Examensarbete MMKB 2014:31 IDEB 086 KTH Industriell teknik och management

Maskinkonstruktion SE-100 44 STOCKHOLM

Kandidatexamensarbete MMKB 2014:31 IDEB 086

Hjälpmedlet Iris

Framtagning av ett hjälpmedel för kommunikation och omgivningskontroll

Jennifer Hansen Matilda Slade

Godkänt Examinator

Stefan Ståhlgren

Handledare

Stefan Ståhlgren Conrad Luttropp

Uppdragsgivare

Abilia

Kontaktperson

Johan Borg

Sammanfattning

Uppdragsgivarna till detta arbete är företaget Abilia som arbetar med hjälpmedel för funktionshindrade. I nuläget är hjälpmedlen inom kategorierna kommunikation och omgivningskontroll kostsamma och kan i stor grad inte anpassas efter personliga preferenser kring utseende och storlek. Därför vill Abilia nu modernisera hjälpmedlen och utveckla ett nytt koncept som utgår från en vanlig smartphone eller surfplatta. Uppdraget blev därmed att ta fram en inkapsling till en hjälpmedelsmodul som tillsammans med en smartphone eller surfplatta skall kunna ersätta de befintliga hjälpmedlen. För att sammanbinda hjälpmedlet med smartphonen eller surfplattan skulle även universalfästen tas fram.

Arbetet inleddes med en förstudie som bland annat bestod av en marknadsundersökning och ett besök hos en av Abilias kunder. Utifrån förstudien och Abilias kravspecifikation togs sedan inkapslingen av hjälpmedlet, som fick namnet Iris, och två universalfästen för smartphones och surfplattor fram. Under utvecklingsprocessen användes metoder så som QFD, morfologisk matris och moodboard.

Iris fungerar som ett kommunikationshjälpmedel genom att den är försedd med en högtalare. Då Iris är kopplad via Bluetooth till en surfplatta eller smartphone skall användaren skriva ett meddelande på denna enhet som sedan spelas upp av Iris. På ett liknande sätt fungerar Iris funktioner för omgivningskontroll, då används surfplattan eller smartphonen som en fjärrkontroll och skickar kommandon till Iris via Bluetooth. Iris skickar sedan vidare dessa kommandon via IR eller radiovågor till andra enheter i hemmet.

Ett litet och ett stort universalfäste har tagits fram. Det mindre passar till smartphones och surfplattor från 4,5 tum till 8,9 tum och det större passar till surfplattor från 9,0 tum till 12 tum.

Fästenas dimensioner anpassas med hjälp av tre justerbara armar som kan spännas fast i olika lägen med hjälp av stoppskruvar. För att ge stöd åt smartphones och surfplattor med olika tjocklekar har armarna försetts med vinklade grepp, där ett av dem kan tas bort utan verktyg för att underlätta isättning och urtagning. Fästet träs på Iris och fästs med hjälp av en spårfunktion.

Bachelor´s Degree Project Thesis MMKB 2014:31 IDEB 086

The helping device Iris

Development of a tool for communication and environmental control

Jennifer Hansen Matilda Slade

Approved Examiner

Stefan Ståhlgren

Supervisor

Stefan Ståhlgren Conrad Luttropp

Commissioner

Abilia

Contact person

Johan Borg

Abstract

The client of this project is the company Abilia, which specializes in aids for people with disabilities. Today the aids provided in the areas of communication and environmental control are expensive and hardly adaptable to personal preferences regarding appearance and size. Due to this Abilia now wants to modernize their products and develop a new concept based on a standard smartphone or tablet. The assignment was therefore to develop an encapsulation for a helping device which together with a smartphone or tablet would be able to replace the existing tools. To connect the helping device with the smartphone or tablet the assignment also included developing universal holders.

The project began with a study which, for example, included a market study and a visit to one of Abilia’s customers. Based on this study, and Abilia’s requirements specification, the

encapsulation of the helping device, later named Iris, and two universal holders for smartphones and tablets were developed. During the development process different methods were used, such as QFD, morphological matrix and moodboard.

Iris serves as a communication tool due to its built-in speaker. When Iris is connected via Bluetooth to a tablet or smartphone, the user can write a message on the screen which is then played by Iris. The features for environmental control work in a similar manner, in this case the tablet or smartphone works as a remote control and sends commands to Iris via Bluetooth. The commands are then sent by Iris via IR or radio waves to other devices in the home.

One small and one large universal holder have been developed. The smaller one is suited to smartphones and tablets from 4.5 inches to 8.9 inches and the larger fits tablets from 9.0 inches to 12 inches. The dimensions of the holders are adapted by using three adjustable arms which can be held in various positions by set screws. To provide support for smartphones and tablets with different thicknesses, the arms have been provided with angled grips, one of which can be removed without tools to facilitate insertion and removal. The holders are placed and fixed onto Iris using a trace function.

Förord

Denna rapport beskriver ett kandidatexamensarbete i Teknisk Design som är utfört av teknologerna Matilda Slade och Jennifer Hansen vid Kungliga Tekniska Högskolan. Projektet har pågått under vårterminen 2014 i årskurs 3 på programmet Civilingenjör i Design och Produktframtagning.

Projektdeltagarna vill rikta ett varmt tack till ett flertal personer. Först och främst vill vi tacka Johan Borg och Jens Strandell på Abilia för ett intressant och utmanande uppdrag. Sedan vill vi även tacka våra handlerade Stefan Ståhlgren, Jon Rismoen och Conrad Luttropp för stöd och råd på vägen.

Vi vill också rikta ett sort tack till Jan Stamer och Mats Bejhem för deras expertis inom

tillverkning och produktion, samt till Mario Sosa för vägledning vid användning av programmet ANSYS. Slutligen vill vi också tacka David Franklin och Tomas Östberg för att de tog sig tid att hjälpa till med vår funktionsmodell.

Matilda Slade Jennifer Hansen

Stockholm den 26 maj 2014

Innehållsförteckning

Titelsida

Sammanfattning Abstract

Förord

1 Inledning ... 1

1.1 Bakgrund ... 1

1.2 Syfte och mål ... 2

1.3 Avgränsningar ... 2

2 Förstudie ... 3

2.1 Abilia ... 3

2.1.1 Vision ... 3

2.1.2 Värdegrund ... 3

2.2 Abilias befintliga produkter inom kommunikation och omgivningskontroll ... 3

2.3 Inledande besök på Abilia ... 5

2.4 Marknadsundersökning ... 5

2.5 Kundundersökning... 5

2.6 Besök hos Rolltalk-användare ... 6

3 Kravspecifikation ... 7

3.1 Inkapsling ... 7

3.2 Universalfäste ... 8

4 Metoder för generering av koncept ... 9

4.1 Quality Function Deployment ... 9

4.2 Morfologisk matris ... 10

4.3 Moodboard... 11

5 Konceptförslag och konceptval ... 12

5.1 Konceptförslag på det lilla universalfästet ... 12

5.2 Konceptförslag på det stora universalfästet ... 14

5.3 Konceptförslag på Iris ... 16

5.4 Konceptutvärdering och konceptval för universalfästena ... 17

5.5 Konceptutvärdering och konceptval för Iris ... 18

6 Anpassning till smartphones och surfplattor ... 19

7 Det slutgiltiga konceptet ... 20

7.1 Funktionsbeskrivning av Iris och fästen ... 20

7.2 Iris inre komponenter ... 23

7.3 Handhavande av Iris och universalfäste ... 24

8 Tillverkning och montering ... 27

8.1 Materialval ... 27

8.2 Tillverkning och montering av de två universalfästena ... 27

8.3 Tillverkning och montering av Iris ... 28

9 Ekonomi ... 30

10 Dimensionering ... 31

10.1 Analys av armarnas deformation vid kraftpåläggning ... 31

10.2 Tester i ANSYS ... 32

11 Prototypframtagning ... 37

12 Diskussion ... 38

12.1 Vidare utveckling ... 39

13 Referenser ... 40

Bilaga A: Enkätens utformning Bilaga C: Mindmap

Bilaga B: Kravspecifikation Bilaga D: QFD

Bilaga E: Sammanställning av dimensioner för smartphones och surfplattor Bilaga F: Kretskort och ingående komponenter

Bilaga G: Sprängskiss och monteringsanvisning – Litet fäste Bilaga H: Sprängskiss och monteringsanvisning – Stort fäste Bilaga I: Sprängskiss och monteringsanvisning – Iris

Bilaga J: Tillverkningsritningar Bilaga K: Inköpslistor

1

1 Inledning

Denna rapport beskriver produktframtagningen av ett hjälpmedel för kommunikation och omgivningskontroll. Arbetet har skett på uppdrag av företaget Abilia som arbetar med att utveckla hjälpmedel för personer med olika typer av funktionsnedsättningar. Uppdraget gick ut på att ta fram en inkapsling till en ny hjälpmedelsmodul samt ett tillhörande universalfäste för smartphones och surfplattor. Hjälpmedlet fick namnet Iris vilket kommer användas genomgående i rapporten. Bakgrunden till namnet presenteras i kapitel 8, Det slutgiltiga konceptet.

1.1 Bakgrund

Att kunna kommunicera och kontrollera sin omgivning är viktigt för alla människor. Det är till och med en nödvändighet för att kunna uttycka sina behov och för att bibehålla sin självständighet. För personer med funktionshinder är möjligheten till detta dock ingen självklarhet, vilket gör att det finns ett stort behov av hjälpmedel som underlättar deras vardag.

Det kan exempelvis handla om att kunna kommunicera med sin familj eller sin personliga assistent, eller att själv kunna styra grundläggande funktioner i hemmet så som dörrar, porttelefon och lampor.

Personer med behov av den här sortens hjälpmedel kan exempelvis ha drabbats av en hjärnskada eller sjukdom i det centrala nervsystemet, vilket resulterat i talproblem (Ahlsén, 2013). Det kan också vara personer med grava rörelsehinder, så pass att grundläggande sysslor i vardagen blir omöjliga att klara av.

Abilia erbjuder olika slags hjälpmedel för att göra kommunikation och omgivningskontroll möjligt för personer som annars inte haft de förutsättningarna. I figur 1 nedan visas en bild på användandet av ett av dessa hjälpmedel. Mer om Abilias befintliga utbud inom detta område kan läsas i kapitel 2.2, Produkter inom kommunikation och omgivningskontroll.

Figur 1. Användandet av ett av Abilias hjälpmedel för kommunikation och omgivningskontroll, här moterat på en permobil.

2

De grundläggande funktionerna som det nyutvecklade hjälpmedlet ska inneha är högtalaruppspelning av meddelanden som användaren skriver i form av text eller symboler på en skärm. Hjälpmedlet ska även kunna styra och kontrollera olika enheter i hemmet så som dörrar, porttelefon, TV och radio. Beroende på individens specifika handikapp ska skärmen kunna styras på olika sätt, exempelvis genom ögonstyrning eller olika slags manöverdonskontakter; knappar som placeras inom användarens rörlighetsområde. Exempel på en sådan visas i figur 2 nedan.

Figur 2. Ett av Abilias hjälpmedel som här styrs med hjälp av en manöverdonskontakt.

De hjälpmedel som Abilia erbjuder idag har specialtillverkade skärmar för dessa ändamål.

Lösningen är inte bara kostsam, den erbjuder inte heller användaren frihet att välja modell eller storlek. Därför vill Abilia utveckla och modernisera sin produktportfölj och istället utnyttja befintliga smartphones och surfplattor för att styra deras nya hjälpmedelsmodul via en applikation. En surfplatta eller smartphone kan inte ersätta Abilias hjälpmedel ensam eftersom de saknar vissa funktioner och de anslutningsmöjligheter som krävs. För att kunna sammanbinda hjälpmedelsenheten med smartphonen eller surfplattan ska ett universalfäste användas. Med hjälp av detta ska hjälpmedlet och smartphonen eller surfplattan tillsammans utgöra en enhet.

1.2 Syfte och mål

Syftet med detta arbete är att designa och konstruera en inkapsling av en modul för omgivningskontroll och kommunikation. Enheten skall även ha ett tillhörande universalfäste för smartphones och surfplattor. Målet är att de utvecklade koncepten ska vara realiserbara och uppfylla Abilias krav, samt att de på ett elegant sätt ska reflektera Abilias vision och värdegrund.

1.3 Avgränsningar

I detta arbete har inget fokus lagts på val av hjälpmedlets mjuk- och hårdvara, då detta var bestämt sedan tidigare av uppdragsgivaren. Då produkterna endast är i ett konceptstadie har inget exakt pris för tillverkning tagits fram utan endast en uppskattning utefter de resurser som har funnits. Tillverkningsritningar har framställts, vilka skulle kunna ligga till grund för en vidare ekonomisk tillverkningsanalys. Prototypframtagningen avgränsades till att endast en funktionsmodell av tre möjliga togs fram, då resurserna var begränsade.

3

2 Förstudie

Utvecklingen av produkterna inleddes med en förstudie. Då uppgiften i sig redan var specifikt formulerad av Abilia, som är det ledande företaget inom området, stod det klart att ett behov fanns på marknaden. Förstudien gick därför till stor del ut på att lära känna det uppdragsgivande företaget och dess tidigare produkter. Utöver detta gjordes även en funktionsinriktad marknadsundersökning, en kundundersökning samt besök hos en användare av ett liknande befintligt hjälpmedel.

2.1 Abilia

Abilia är ett företag som arbetar med att utveckla, tillverka och sälja hjälpmedel för personer med funktionsnedsättningar. De områden de specialiserat sig på är kommunikation, kognition och omgivningskontroll. Verksamhet finns i Sverige, Norge, Danmark och Storbritannien, med export till ytterligare ett 20-tal länder. Abilia är en sammanslagning av de fyra företagen Gewa, Falck Igel, Handitek och Toby Churchill (Abilia 2014).

För att få kunskap och kompetens använder de sig av ett nära samarbete med brukare, hjälpmedelscentraler, bruksorganisationer och diverse kompetensmiljöer. I själva företaget finns drygt 100 medarbetare som bland annat består av rehabingenjörer, specialpedagoger och tekniker. Abilia har i över 40 år strävat efter att hjälpa människor med olika funktionsnedsättningar att bli mer självständiga och trygga i vardagen genom att öka deras egen förmåga. Namnet Abilia kommer därför från det engelska ordet ”ability”, som på svenska betyder förmåga (Abilia 2014).

2.1.1 Vision

Abilia har följande vision: ”Abilia ska vara den ledande leverantören, på utvalda marknader, av innovativa hjälpmedel, som ger människor med funktionsnedsättningar ökad självständighet och deltagande.” (Abilia 2014)

2.1.2 Värdegrund

Vid utveckling av en produkt som eventuellt skall lanseras av ett specifikt företag är det viktigt att företagets värderingar tas i beaktning. Abilias värdegrund lyder som följer (Abilia. 2014):

 Brukarfokus

 Kompetens

 Respekt

 Professionalism

 Innovation

 Tydlighet

Dessa punkter bör avspeglas i det färdiga konceptet.

2.2 Abilias befintliga produkter inom kommunikation och omgivningskontroll Här följer en beskrivning av två befintliga produkter i Abilias sortiment som de vill ersätta med ett nytt mordernare koncept.

Rolltalken, som visas i figur 3 är ett hjälpmedel som används av personer med nedsatt talförmåga eller motorik. Hjälpmedlet är en form av surfplatta med dimensionerna 340x240x48 mm och en vikt på 2670 gram som både innehar funktioner för omgivningskontroll och kommunikation. Rolltalken är utrustad med ett program i vilket användaren skriver det den vill säga, antingen med ord eller bilder. Därefter spelas meddelandet upp med hjälp av en högtalare.

Rolltalken har även en fjärrkontrollsfunktion med vilken användaren kan kontrollera exempelvis

4

tv, radio eller rullstol (Abilia 2014). Alla dessa funktioner skall också erbjudas i det nya mordernare konceptet, som på sikt är tänkt att kunna ersätta denna enhet.

Figur 3. Rolltalk, en av Abilias produkter för kommunikation och omgivningskontroll.

I figur 4 nedan ges en tydligare bild av hur operativsystemet ser ut i Rolltalken. Menyerna är uppbyggda av block med tydliga symboler som användaren kan navigera bland. Meddelanden kan dels skrivas med hjälp av ett tangentbord eller genom färdigprogrammerade meningar (Abilia 2014). Vid en övergång till det nya konceptet har Abilia tänkt erbjuda en applikation för smartphones och surfplattor som liknar denna programvara.

Figur 4. Operativsystemet i en Rolltalk. De två övre skärmavbildningarna visar två olika menyer och de undre visar hur det ser ut när meddelanden skrivs. Operativsystemet är här på norska.

Control Omni, som visas i figur 5, fungerar även den som en slags fjärrkontroll för att styra enheter i hemmet, så som lampor och persienner. Control Omnin är, utöver en fjärrkontroll, även en mobiltelefon och kan användas för att ringa och sms:a med (Abilia 2014). Formgivningen

5

skiljer sig anmärkningsvärt från Rolltalken. Enheten har dimensionerna 140x76x27 mm och väger 300 gram. Även detta hjälpmedel är tänkt att kunna ersättas av det nya konceptet.

Figur 5. Control Omni, en av Abilias produkter för kommunikation och omgivningskontroll

2.3 Inledande besök på Abilia

Under projektets uppstart arrangerades ett möte på det uppdragsgivande företaget Abilia. De som medverkade vid mötet, utöver gruppmedlemmarna, var Jens Strandell, Senior HW Designer och Johan Borg, PhD Research Manager. Vid besöket gavs en tydlig genomgång av de funktioner Iris och fästet skulle inneha. Dessa beskrivs senare i rapporten. På mötet presenterades även befintliga produkter i Abilias sortiment, samt varianter på den typ av fäste som skall användas för att sätta fast Iris på exempelvis vägg eller rullstol.

2.4 Marknadsundersökning

En undersökning gjordes för att ta reda på hur marknadens befintliga universalfästen för smartphones och surfplattor var utformade. Undersökningen skedde till stor del på internet men det gjordes även besök i butiker där flera olika hållare och stativ för surfplattor och smartphones studerades. Undersökningen visade att det saknades ett fäste anpassat för både smartphones och surfplattor som var så flexibelt som det som skulle tas fram.

Några av de lösningar som uppmärksammandes för justering av armar inkluderade skuvar och räfflade ytor som låste fast armarna i önskat läge. Antalet armar varierade mellan de olika universalfästena. Vissa av fästena var utrustade med vaddering för att undvika skador på smartphonen eller surfplattan.

2.5 Kundundersökning

För att få en uppfattning av vad personer med erfarenhet av hjälpmedel för kommunikation och omgivningskontroll hade för åsikter om de befintliga produkterna gjordes en enkät. Då det var svårt att nå ut till faktiska brukare av hjälpmedel för kommunikation och omgivningskontroll skickades enkäten ut till diverse organisationer och företag som arbetar med funktionshindrade på ett eller annat sätt. Enkätrespondenterna tänktes därmed mestadels bestå av människor som jobbar med personlig assistans och gruppboenden. Formuläret bestod av sju frågor, som syftade till att ta reda på hur människor upplever dessa hjälpmedel och hur de tycker att de kan förbättras. Tyvärr gav denna undersökning inget användbart resultat då det var svårt att nå personer som hade erfarenhet inom detta område. I bilaga A visas enkätens frågor.

6 2.6 Besök hos Rolltalk-användare

För att öka förståelsen för användandet av hjälpmedel inom kommunikation och omgivningskontroll anordnades ett besök hos en av Abilias kunder. Användaren var en funktionshindrad kvinna som kommunicerade med hjälp av en Rolltalk från Abilia. Med hjälp av denna kunde hon även kontrollera sin omgivning, så som att styra rullstol, TV och belysning samt öppna dörrar. Eftersom hennes rörelseförmåga var begränsad styrdes Rolltalken med hjälp av ögonstyrning.

Studiebesöket gav en god bild av användandet samt förståelse för vilka problem som kan uppstå i samband med det. Eftersom Rolltalkens funktioner och användningsområde liknar det som Iris tillsammans med smartphone eller surfplatta kommer att ha så ansågs de vara jämförbara.

Synpunkter på Rolltalkens funktioner kunde därför tänkas vara av relevans för detta arbete. Dock var de åsikter som framfördes av brukaren ej av större vikt då de inte låg inom ramarna för det här projektet. De synpunkter som just denna användare hade på hjälpmedlet rörde främst Rolltalkens korta batteritid samt externa stativ och stöd för upphängning på rullstol och vid användning på bord.

7

3 Kravspecifikation

En kravspecifikation för både universalfästet och inkapslingen av Iris formulerades tidigt utefter Abilias produktkrav och produktönskemål. Kravspecifikationen användes sedan som ett styrande dokument genom hela konceptutvecklingen för att ta fram en slutprodukt som tillfredsställde kundbehovet. I kravspecifikationen, i bilaga B, kan produkternas krav för funktioner och prestanda avläsas i form av funktionella och begränsande kriterier. Egenskaper som inte nödvändigtvis behövs för att uppfylla produkternas funktion, men som bidrar till ett mervärde har formulerats som önskemål. Nedan är de viktigaste kraven för hjälpmedelsmodulens inkapsling samt universalfästet formulerade. Där ges också ytterligare förklaringar.

3.1 Inkapsling

 Enheten skall kunna fästas bakom en smartphone eller surfplatta med skärmstorlek 4,5 tum till 12 tum.

 Enheten skall släppa igenom radiovågor samt IR-strålning uppåt, framåt samt till höger och vänster då skärmen är vinkelrät mot horisontalplanet för att en god kontakt skall erhållas med andra enheter.

 Enheten skall ha 4 stycken 3,5 mm telekontakter för inkoppling av exempelvis högtalare, hörlurar och manöverdonskontakter.

 Enheten skall ha en micro-USB kontakt för inkoppling till smartphone och surfplatta, samt för laddning av det batteri som utgör enhetens strömkälla.

 Enheten skall ha VESA 50-fäste för att möjliggöra montering av hjälpmedlet på stativ, exempelvis på permobil eller vid sängen beroende på användarens önskemål. VESA 50 är en standardisering av hålbilden som finns på de befintliga stativen som används (Mountcenter 2014). Det var däför ett krav från uppdragsgivaren att produkterna som tas fram i detta arbete förses med dessa hål då de ökar kompatibiliteten med Abilias andra produkter.

 Enheten skall ha en högtalare riktad framåt då skärmen är vinkelrät mot horisontalplanet för att kunna spela upp skrivna meddelanden i riktning mot den person användaren kommunicerar med.

 Enheten skall ha god genomsläppning för ljud.

 Enheten skall ha en lysdiod riktad framåt som visar användaraktivitet, det vill säga en aktivitetslampa som lyser då användaren skriver ett meddelande så att omgivningen görs uppmärksam på detta.

 Enheten skall ha en lysdiod som visar när IR-stålning sänds ut eller tas emot, samt en som visar när batteriet laddas.

 Enheten skall maximalt ha bredden 70 mm och längden 135 mm. Hjälpmedelsmodulen skall alltid vara dold bakom den skärm som används för att inte distrahera vid

användning av skärmen, samt bidra till en enhetlig känsla då de är sammankopplade

 Enheten skall tåla en statisk punktlast på 1000 N som kan placeras vart som helst men i en punkt i taget. Detta var ett uppskattat värde från Abilia för att enheten skulle tåla exempelvis en krock med en dörrkarm då enheten är monterad på en permobil.

8 3.2 Universalfäste

 Enheten skall passa smartphones och surfplattor med skärmstorlek 4,5 tum till 12 tum i tjocklekar upp till 23 mm. Den stora tjockleken är ansatt för att universalfästet skall kunna användas då enheterna är utrustade med skydd.

 Enheten skall ha VESA 50-fäste för att kunna montera universalhållaren på stativ.

 Enheten skall tåla en statisk punktlast på 1000 N.

 Enheten skall göra det möjligt att sätta i och ta ur en smartphone eller surfplatta utan verktyg om användaren önskar att ta ut den.

 Enheten bör kunna tas av från inkapslingen utan verktyg för att detta ska kunna ske smidigt. Universalfästet och hjälpmedlet ska kunna monteras både tillsammans och ifrånskilda beroende på användarens individuella behov och smak. Man ska också kunna variera från det ena till det andra beroende på behovet i olika situationer.

För att fästet skall vara optimalt för alla olika storlekar bör två olika typer utvecklas, ett fäste anpassat för smartphones och mindre surfplattor och ett anpassat för surfplattor av större sort.

Detta skulle möjliggöra att de utvecklade slutprodukterna i högre grad kunde anpassaa efter de enheter de var menade för storkelsmässigt och därmed förmedla en högre kvalitet på greppet och bättre känsla. För att inte skymma några knappar eller kontakter på enheten som skall placeras i universalfästena bör dessa utformas med smartphonens eller surfplattans typiska utformning i åtanke. Större surfplattor är dessutom mer lämpliga att ha i landskapsläge medan smartphones och mindre surfplattor är mer anpassade för porträttläge.

Argumenten om en uppdelning av universalfästets storleksspann fick medhåll från Abilia. De ansåg dock att de olika fästena skulle ha ett visst storleksmässigt överlapp för att med säkerhet täcka in alla modeller på marknaden. Den uppdelning som föreslogs av Abilia var att det mindre fästet skulle passa till skärmstorlekarna 4,5 tum till 8 tum och det större fästet till 7 tum till 12 tum.

9

4 Metoder för generering av koncept

Med kravspecifikationen och förstudien som grund användes ett flertal metoder för generering av olika lösningsförslag. Idégenereringen inleddes med att en mindmap utformades, vilken innehöll både Iris och fästenas funktioner utifrån kravspecifikationen. Mindmapping går ut på att kartlägga olika tankar, idéer och funktioner med utgång från ett och samma område, i detta fall

”Abilia box med fäste”, Abilia box var den tidiga benämningen av Iris. Detta huvudområde återfinns oftast i mitten av mindmapen, och delas sedan upp i mindre och mindre delar (Mindmapping 2014)

När funktionerna och de olika delarna blivit kartlagda i mindmapen hölls en brainstorming som resulterade i att mindmapen kompletterades med olika förslag på lösningar. Mindmapen illustrerade på ett överskådligt vis produkterna och deras olika delfunktioner, något som var mycket användbart för att få en tydligare uppfattning av problemet. Mindmapen återfinns i bilaga C och den användes sedan som ett stöd vid den fortsatta konceptgenereringen.

4.1 Quality Function Deployment

Med hjälp av en Quality Function Deployment, QFD, omformades de fastställda kundkraven till produktegenskaper med mätbara mål. Huruvida produktegenskaperna gynnade eller motarbetade varandra markerades sedan med ett (+) för en gynnande inverkan och ett (–) för en negativ påverkan. QFD:n återfinns i bilaga D.

Beroende på kundkravens vikt tilldelades de en faktor mellan 1 och 5, där 5 symboliserar kundkrav av högsta vikt. Därefter kartlades sambanden mellan kundönskemålen och produktegenskaperna för att se vilka produktegenskaper som i störst utsträckning bidrog till att uppfylla kundönskemålen. Detta gjordes med hjälp av en 1,3,9-skala, där en faktor 9 tilldelades produktegenskaper med ett starkt samband och 1 markerade ett svagt samband. Ansågs inget samband finnas uteblev graderingen. En teknisk vikt fastställdes genom att multiplicera kundkravets vikt med sambandsfaktorn och sedan summera dessa produkter för respektive produktegenskap. På så vis tydliggjordes hur viktig varje produktegenskap var för att uppfylla kundönskemålen (Ullman 2010, 145-168).

För att det utvecklade konceptet skulle bli konkurrenskraftigt jämfördes även uppfyllandet av kundönskemål samt innehav av produktegenskaper med Abilias tidigare produkt Rolltalk. QFD:n visade på att Iris i större utsträckning skulle komma att uppfylla kundönskemålen än den befintliga Rolltalken. Den tekniska vikten pekade på att fokus för den fortsatta utvecklingen bör ligga på att skapa fästen med så stor anpassningsbarhet som möjligt som dessutom bör delas upp i minst två olika storlekar då detta bidrog till att många av de uppställda kundönskemålen kunde uppfyllas. En annan produktegenskap som gavs stor vikt var att enheterna skulle vara så kompakta som möjligt, dock var det något som motverkade många av de andra produktegenskaperna.

10 4.2 Morfologisk matris

En morfologisk matris användes för att bryta ner produkternas huvudfunktioner i flera delfunktioner för att sedan generera ett flertal olika lösningsförslag på dessa. En matris av detta slag utformas vanligvis med lösningsidéer på ena axeln och delfunktioner på den andra. Detta ger dels en god översikt på de funktioner som skall ingå i produkten och är dessutom en form av barinstorming. Målet med metoden var att sedan kombinera delfunktionernas olika lösningsförslag på flera vis för att på så sätt ta fram olika koncept (Ullman 2010, 204-209). I figur 6 nedan återfinns den morfologiska matrisen. Metoden genererade ett flertal olika lösningsförslag och av dessa togs alla, utom de för bordsstöden, med i den fortsatta utvecklingen.

Bordsstödet var ett önskemål från Abilia som sedan prioriterades bort.

Figur 6. Den framtagna morfologiska matrisen med funktioner lodrätt och lösningsförslag vågrätt.

11 4.3 Moodboard

Framtagningen av konceptet för Iris skiljde sig från framtagningen av universalfästena då fokus i detta fall snarare låg på designmässiga lösningar än mekaniska funktionslösningar. För att få inspiration till boxens utformning skapades en moodboard bestående av en samling bilder som skulle ge inspiration och framkalla den känsla som eftersträvades i designen. Färgerna inspirerades av Abilias logotyp i grått och rött. Moodboarden skulle dock inte bara vara en inspirationskälla gällande färg, den skulle även inspirera till själva utformningen av boxens delar och funktioner. Därför valdes även bilder med föremål som hade någon funktion som liknade Iris och som dessutom hade löst problemet på ett sätt som ansågs tilltalande och inspirerande.

Moodboarden, som visas i figur 7 nedan, användes som inspiration när skisser på Iris olika konceptförslag togs fram.

Figur 7. Moodboarden som användes vid konceptgenereringen för Iris. Färgtemat är inspirerat av Abilias logotyp.

12

5 Konceptförslag och konceptval

Konceptgenereringsprocessen resulterade i att tre koncept för det lilla universalfästet och tre koncept för det stora universalfästet hade tagits fram. Dessutom hade tre koncept för Iris inkapsling genererat. De olika koncepten presenteras i följande kapitel.

5.1 Konceptförslag på det lilla universalfästet

De olika funktionslösningar som tagits fram med hjälp av den morfologiska matrisen kombinerades på olika sätt för att skapa de olika koncepten. Dock var kombinationerna i det här stadiet endast förslag och kunde komma att kombineras om utifall detta ansågs ge en bättre produkt.

Inledningsvis bestämdes att det lilla fästet skulle ha en rektangulärt formad huvudkropp för att täcka så mycket som möjligt av enhetens baksida och på så vis bidraga till en god stabilitet.

Dimensionerna på fästets huvudkropp anpassades efter den minsta smartphonen med 4,5 tums skärmstorlek. Det bestämdes också att fästena skulle ha tre stycken justerbara armar. Detta skulle medförar att höjden endast behövde justeras från ett håll, samt att antalet rörliga delar minskades vilket sågs som en fördel gällande stabilitet. På detta sätt elimineras också risken för att den undre armen lossas från sin position så att enheten ramlar ut.

I figur 8 nedan visas det första konceptet av det mindre fästet. På bilden visas fästet med Iris fästyta synlig. Den sida som ska sitta mot smartphonen eller surfplattan är alltså på baksidan i detta fall. Den funktion som här användes för att fästa Iris var väggar på sidorna. På väggarna fanns även krokar som skulle haka i hål i Iris sida som ett form av snäppfäste. För att lossa Iris fanns knappar på väggarnas utsida.

Figur 8. Konceptförslag 1 på det lilla fästet.

För att förlänga och förkorta armarna användes skruvar som klämde fast armarna i sina rätta positioner. När dessa var lossade kunde armarna röra sig fritt ut och in. Lägst ut på varje arm satt två grepp som var vinklade 90 grader längst ut. Vinkeln mellan dessa grepp kunde ändras så att de passade för smartphones eller surfplattor med olika tjocklekar. En större vinkel gjorde att greppet passade för en tunnare enhet och vice versa. Även greppen spändes fast i önskat läge med hjälp av skruvar.

13

I figur 9 nedan finns en illustration av det andra konceptet på det lilla fästet. Här skulle Iris fästas genom att skjutas ned i en ficka. För att hindra Iris från att ramla ur fanns två magneter placerade på fickans innerväggar. Utanpå fickan fanns hål för VESA 50-fäste. När detta användes skulle skruvarna även gå in i motsvarande hål i hjälpmedelsmodulen, vilket skulle bidraga till ytterligare stabilitet vid fastsättning.

Figur 9. Konceptförslag 2 på det lilla fästet.

För att armarna skulle sitta fast i det önskade läget var de försedda med räfflor på undersidan som matchade räfflade, fjäderupphöjda plattformar på fästets insida. fanns en platta med räfflor, som matchade armarnas, inuti fästet. Dessa räfflor skulle haka i varandra för att på detta sätt hindra armarna från att röra sig. För att kunna justera längden på armarna skulle användaren trycka på knappar som sänkte ner de räfflade plattformarna så att de inte längre var i kontakt med armarna. Först då kunde armarna röra sig fritt. För att vara kompatibelt med surfplattor och smartphones av olika tjocklekar var de två greppen längst ut på armarna gjorda av ett fjädrande material. Detta gjorde att den vinklade delen längst ut på greppen kunde böjas ut så att en tjockare platta fick plats. Piggarna skulle vara klädda i ett mjukt överdrag som gjorde att surfplattan eller smartphonen inte skadades av det fjädrande materialet.

14

Det sista av de tre koncepten visas i nedanstående figur 10. Här var tanken att Iris skulle förses med ett gängat hål och fästet med en utstickande skruv så att Iris kunde skruvas fast på fästet. I konceptet var armarna försedda med kuggar på sidorna. Användaren skulle sedan snurra på små kugghjul som hakade i armarnas kuggar och gjorde att armarna rörde sig in eller ut ur fästet.

Principen vad gäller tjockleksanpassning var densamma som i koncept nummer två av det lilla fästet.

Figur 10. Konceptförslag 3 på det lilla fästet.

5.2 Konceptförslag på det stora universalfästet

Nedan redovisas de olika konceptförslagen på det stora universalfästet. Vid framtagning av koncepten bestämdes att det stora fästet inte skulle vara rektangulärt utan istället ha två vingliknande sidor som utgick från en bas med samma dimensioner som det lilla fästet. Detta för att undvika att det stora universalfästet skulle bli tungt och otympligt.

I figur 11 nedan visas det första konceptet. Principen för att fästa Iris var densamma som i koncept två av det lilla fästet och armarna skulle justeras i längd på samma sätt som i koncept tre av det lilla fästet. Däremot hade konceptet en ny funktionslösning för anpassning av tjocklek genom att greppen kunde skruvas in och ut. Se förtydligande bild i figur 11 nedan.

Figur 11. Konceptförslag 1 på det stora fästet.

15

Det andra konceptet av det stora fästet visas i figur 12 nedan. Funktionen för att fästa Iris var här densamma som i koncept ett av det lilla fästet. Armarna skulle här fästas i sina önskade lägen med hjälp av en klämfunktion. Denna metod skulle även användas för att greppa surfplattan.

Klämman skulle vara försedd med en spärr som gjorde att den fastnade i det läge som krävdes för en viss tjocklek på surfplattan. För att lossa klämman skulle användaren trycka på en knapp som gjorde att spärren släppte och klämman kunde öppnas.

Figur 12. Konceptförslag 2 på det stora fästet.

Det sista konceptet av det stora fästet visas i figur 13 nedan. I detta koncept var det tänk att Iris skulle fästas med hjälp av en skruv, på samma sätt som i koncept tre av det lilla fästet. För att justera armarna och dess grepp var skruvar tänkta att användas, på samma sätt som tidigare har presenterats i koncept 1 för det lilla fästet.

Figur 13. Konceptförslag 3 på det stora fästet.

16 5.3 Konceptförslag på Iris

Med inspiration från moodboarden skissades olika förslag på Iris utformning fram. Några av dessa skisser kan ses i figur 14 nedan, där tre olika konceptförslag presenteras. De olika utformningarna hade vissa gemensamma drag. De tre koncepten var alla tänkta att göras i aluminium för att få en stark känsla av kvalitet, stabilitet och hållbarhet. Alla var även tänkta att ha en sluttande sidoprofil i den övre kanten, då detta ansågs vara en detalj som skulle få Iris att smälta samman med sitt underlag på ett naturligt sätt. Den skulle dessutom ge inkapslingen ett smidigt intryck. Inkapslingens avrundade hörn skulle göra Iris bekväm att handskas med vid montering och passa med avrundningarna på universalfästenas kanter. Av samma anledning gavs Iris samma rektangulära form som på det lilla universalfästet.

För att släppa igenom IR, radiovågor och Bluetooth krävdes att inkapsligen utrustades med ett parti i genomsläppligt material, vilket valdes till plast. Det bestämdes att plastpartiet, högtalaren och aktivitetslampan skulle vara placerade på samma halva av inkapslingens framsida. Detta för att de inte skulle döljas under VESA 50-fästet, som skulle ta upp den andra halvan. Placeringen var också menad att skapa en intuitiv känsla för vad som var uppåt och nedåt på boxen.

De detaljer som har varierats mellan de olika koncepten är inkapslingens färg och utformning av plastpartiet, högtalarhålen, samt aktivitetslampan och de övriga lysdioderna. Rött och grått ansågs vara den färgkombination som bäst representerade Abilia. Trots detta testades även andra färger då rött kan uppfattas som en varnande färg. Det färgade inslaget utgörs av aktivitetslampan, som inte har ett varnande syfte och därför eventuellt borde väljas till en mer neutral färg.

Figur 14. De tre konceptförslagen för Iris med variationer på form och färg.

17

5.4 Konceptutvärdering och konceptval för universalfästena

Utvärderingen av konceptförslagen i de föregående avsnitten gjordes tillsammans med uppdragsgivarna Abilia. Koncepten studerades och diskuterades, vilket ledde fram till ett nytt slutgiltigt koncept för de två fästena. För att sänka tillverkningskostnader och öka förståelsen vad gäller användning bestämdes att det stora och det lilla fästet skulle inneha samma funktionslösningar. I figur 15 nedan visas skisser på de två fästena.

Figur 15. Det valda konceptet för det lilla och det stora fästet.

Det övre greppet skulle enkelt gå att tas bort vilket här löses med hjälp av en knapp. På detta sätt tilläts en enkel isättning och urtagning av smartphonen eller surfplattan. Greppen skulle hålla fast skärmen med hjälp av sina vinklade, gummiklädda undersidor. Denna utformning var att föredra eftersom de då skulle passa flera olika tjocklekar och fortfarande vara okomplicerade och billiga att tillverka. För att ytterligare kunna anpassa greppen till olika tjocklekar skulle två olika storlekar på greppen konstrueras. Denna lösning var nödvändig för att undvika att greppen skulle sticka ut onödigt långt vid användning av tunna skärmar. Greppen fästes på armarna med hjälp av skruvar och kunde bytas ut vid behov.

Armarna skulle fästas i rätt läge med hjälp av skruvar som klämde fast dem. Både greppen och armarna tilläts att fästas med verktyg eftersom deras montering förmodligen bara skulle ske en gång. Fastsättning på hjälpmedelsmodulen skulle ske med hjälp av spår för snabb och enkel montering och demontering. Det var också en lösning som möjliggjorde att universalfästet kunde inneha egna fål för VESA 50- fäste och det gjorde dessutom att fästena skulle hållas tunna. På fästet var spåren av han-typ och på Iris var de av hon-typ.

18

5.5 Konceptutvärdering och konceptval för Iris

Vid utvärderingen föredrog Abilia utformningen som visas på skissen till vänster i figur 14, men med runda högtalarhål. Det fanns dock en osäkerhet rörande aktivitetslampans storlek då det var tveksamt om endast en lysdiod skulle kunna lysa upp en så pass stor och avlång yta. Att sätta dit flera lysdioder var nämligen inte aktuellt.

Det slutgiltiga konceptet för Iris visas i figur 16 nedan. Denna utformning valdes av flera olika anledningar. Dels togs Abilias åsikter i beaktning och valet föll på ett runt område med runda högtalarhål. Dessutom gjorde problemet med aktivitetslampans ljusspridning att denna fick en mer kompakt form, som en lysdiod kan lysa upp.

IR-dioden och batteriladdnings-dioden ska vara utformade på samma sätt, men i olika färger, för att boxen ska få ett enhetligt utseende. Dioderna är placerade på sidan för att inte ta onödig uppmärksamhet. Färgerna på inkapslingen och de olika dioderna, inklusive aktivitetslampan, var dock inte bestämda vid det här laget. I figur 16 varieras därför färgerna för att se vilken färgsättning som var att föredra.

Figur 16. Det valda konceptet för Iris med färganalyser.

19

6 Anpassning till smartphones och surfplattor

Önskemålet från Abilia var som bekant, att det lilla universalfästet skulle kunna hålla i smartphones och surfplattor med skärmstorlekar mellan 4,5 och 8 tum och att det stora fästet skulle kunna hålla i surfplattor med skärmstorlekar mellan 7 och 12 tum. Dessutom var det ett krav att Iris och universalfästena skulle kunna döljas bakom den skärm som används för att styra enheten. För att ta reda på huruvida dessa önskemål och krav skulle gå att uppfylla gjordes en undersökning av de smartphones och surfplattor som fanns på marknaden. Sammanställningar av denna undersökning och beskrivning av hur den gick till återfinns i bilaga E.

De yttre dimensionerna för Iris och det lilla universalfästet valdes utifrån den minsta enheten med skärmstorleken 4,5 tum. Även om Iris med avseende på kretskortet skulle kunna göras ännu mindre och mer optimerad ansågs det vara av större vikt att Iris var jämnstor med universalfästet för att de skulle uppfattas som en enhet då de sitter sammankopplade. Den minsta skärmen hade enligt undersökningen höjdmåttet 129,4 mm och breddmåttet uppgick till 65,8 mm. Därmed bestämdes att Iris och universalfästet skulle ha dimensionerna 130x66 mm.

För att det stora universalfästet skulle kännas som en enhet tillsammans med Iris gavs även det höjdmåttet 130 mm. Trots att surfplattorna här skulle vara horisontellt placerade så bestämdes att Iris skulle förbli lodrät placerad. Anledningarna till detta var att IR fortfarande skulle kunna skickas ut i de krävda riktningarna samt att kontakterna skulle vara placerade på undersidan och därmed få ett visst skydd. Dock innebar detta att skärmar på 7 tum var för låga och både universalfästet och Iris skulle komma att sticka upp ovanför skärmen. Till följd av detta problem gjordes en optimering av intervalluppdelningen för skärmstorlekarna. Den nya uppdelningen resulterade i att det lilla universalfästet skulle passa till skärmstorlekar på 4,5 till 8,9 tum och det stora universalfästet skulle passa till skärmstorlekar på 9 tum till 12 tum.

Undersökningen visade att det lilla universalfästet skulle klara av ett maximalt höjdmått på 224,3 mm och ett maximalt breddmått på 144 mm. Det skulle också kunna hålla i enheter med tjocklekar mellan 7,2 till 11,6 mm.

Det stora universalfästet skulle enligt undersökningen klara av skärmar med minimimåtten 130x199 mm. Höjdmässigt var detta inget problem. Breddmåttet innebar att det stora universalfästets vingar skulle göra så långa att universalfästets egen bredd också blev 199 mm.

De maximala måtten för universalfästet uppgick till 220,5x307,9 mm och tjockleksspannet blev 7,3 - 23 mm. I tabell 1 nedan finns en sammanfattning av resultaten i detta kapitel.

Tabell 1. De resulterande yttre dimensionerna för Iris och de två universalfästena

Enhet Höjd [mm] Bredd [mm]

Iris 130 66

Litet universalfäste 130 66

Stort universalfäste 130 199

20

7 Det slutgiltiga konceptet

De slutgiltiga universalfästena och Iris visas i figur 17 nedan. I detta kapitel ges en utförlig förklaring av deras funktioner och delar. Dessutom ges beskrivningar av handhavandet och hur de ska användas i praktiken.

Figur 17. Det slutgiltiga konceptet för Iris och de två fästena.

Namnet Iris är taget från den grekiska mytologin där Iris är gudarnas budbärare och en länk mellan dem och människorna (Wiman 2002, 61).Det ansågs vara ett passande namn eftersom hjälpmedlet Iris skall fungera som en slags budbärare åt användaren. Dessutom har Abilia förr använt den grekiska mytologin för att namnge sina produkter, som exempelvis IR-mottagaren

”Andromeda” (Abilia, 2014).

7.1 Funktionsbeskrivning av Iris och fästen

Nedan, i figur 18, visas en bild av Iris där inkapslingens funktioner är markerade. Med hjälp av materialsättning i Solid Edge ST5 har inkapslingens vikt uppskattats till 139 gram.

Figur 18. Iris inkapsling med markerade funktioner.

21

På baksidan av Iris finns de spår som skall användas för att sammanbinda enheten med universalfästet. Spåren är utformade så att fästet skall sitta fast i alla riktningar utom uppåt där den alltså bara hålls på plats av tyngdkraften.

Iris har tre ljusdioder. På framsidan sitter aktivitetslampan som slutligen valdes till röd, trots att det kunde ses som en varnande färg. Eftersom att syftet med aktivitetslampan är att signalera användaraktivitet och dra till sig uppmärksamhet ansågs det ändå vara lämpligt. Denna skall lysa när användaren skriver ett meddelande för att upplysa personen den kommunicerar med om att användaren snart kommer säga något. Den gula detaljen på sidan är IR-dioden som skall lysa när Iris tar emot eller sänder ut IR-strålning. Eftersom aktivitetslampan givits den röda färgen, som vanligtvis associeras med IR, fick denna diod färgen gul då den ligger nära i färgskalan. Den gröna dioden är Iris batteriladdnings-diod som skall lysa när enhetens batteri laddas. Den fick färgen grönt eftersom det ansågs lämpligt med en positiv färg och grönt ofta används i detta avseende. På sidan, i närheten av de två dioderna, sitter en resetknapp som skall kunna användas om enheten behöver startas om.

Iris högtalarhål är placerade på framsidan för att kunna riktas mot den person som användaren kommunicerar med. Nedanför finns fyra genomgående hål för montering med VESA 50-fäste.

Längst ner på undersidan av Iris finns de kontakter som behövs för anslutning till andra enheter.

De fyra 3,5 mm telekontakterna skall kunna användas för inkoppling av exempelvis högtalare, hörlurar och manöverdonskontakter. Micro-USB kontakten ska i sin tur kunna användas för inkoppling till smartphone och surfplatta, samt för laddning av det batteri som utgör enhetens strömkälla. I figur 19 nedan visas en bild på anslutningsmöjligheterna. Placeringen valdes på undersidan för att kontakterna skall få ett visst skydd mot exempelvis väta och för att sladdarna skall kunna hänga rakt ner utan att behöva vara böjda.

Figur 19. Iris nedre del med de olika anslutningsmöjligheterna.

Abilia ville kunna placera två olika märketiketter på inkapslingen, vilket hade formulerats som krav i kravspecifikationen. Plats för dessa finns på inkaplingens långsidor, samt på baksidan mellan spåren. För måtten på märkettiketterna, se kravspecifikationen i bilaga B. Det finns även plats för märkning av de olika kontakthålen om så önskas. Detta skulle antingen kunna göras med olika färger eller symboler.

22

I figur 20 nedan visas det lilla universalfästet med markerade funktioner. Det stora fästet fungerar på samma sätt och någon funktionsbeskrivning ges därför inte av det fästet. Det enda som är speciellt för det stora fästet är dess vingformade sidor som fungerar både som stöd för surfplattor och som förlängningar av de två vågrätt justerbara armarna. I övrigt är alla funktioner identiska. För att minska tillverkningskostnaderna för de olika delarna, samt för att eftersträva en gemensam utformning av de två fästena har de flesta delar setts till att kunna användas för båda fästena. Alla delar bortsett från den övre armen och fästenas huvudkroppar gemensama. På samma sätt som för inkapslingen har vikterna för de två fästena uppskattats till 146 gram respektive 280 gram.

Figur 20. Det lilla universalfästet med markerade funktioner.

Den knapp som det först var tänkt skulle användas till att enkelt kunna ta bort det översta greppet har i detta slutkoncept bytts ut mot en letterskruv. Denna kan enkelt greppas och vridas med handen. Anledningen till att denna lösning valdes istället är att den sänker tillverkningskostnaden och komplexiteten avsevärt. Den övre armen är försedd med ett spår som gör att letterskruven endast behöver skruvas ut något enstaka varv, sedan kan greppet föras ut rakt upp genom spåret.

Greppen är vinklade och klädda i gummi för att skydda skärmen.

I figur 20 visas även de utstickande spåren som skall passa in i de motsvarande inåtgående spåren på Iris. På spåren har hål för VESA 50-fästning placerats. Spåren har även utnyttjats till placering av de stoppskruvar som låser fast sidoarmarna i önskad position. Stoppskruvar har valts för att eliminera risken att skruvskallen ska bottna och därmed inte överföra tillräckligt stor axiell kraft för att hålla armarna på plats. För att passa till de större skärmstorlekarna inom spannet 4,5”-8,9” behövdes en förlängd överarm tas fram till det lilla universalfästet. Armen är tänkt att leverars tillsammans med det lilla universalfästet och kan enkelt bytas ut och användas vid behov.

23 7.2 Iris inre komponenter

Detta avsnitt behandlar hjälpmedelsmodulens inre komponenter. Komponenterna sitter placerade på ett kretskort inuti inkapslingen. Nedan, i figur 21, visas en bild på hur kretskortet är placerat i inkapslingen. De delar som här syns på kretskortet är komponenter för IR och bluetooth, samt Iris tre ljusdioder.

Figur 21. Iris med plastdetaljerna borttagna så att kretskortet med dioder, IR-sändare och Bluetooth-modul blottas.

Placeringen av de komponenter Iris skulle innehålla gjordes med hjälp av en CAD-modell i Solid Edge ST5. Detta gjordes för att positionera de komponenter som berörde inkapslingens utformning och se så att det stämde överens med varandra. I figur 22 nedan visas hur den slutgiltiga placeringen av komponenterna blev. I bilaga F, återfinns en lista med alla komponenter som är placerade på kretskortet.

Figur 22. Schematisk bild av kretskortet med de delar som varit mest relevanta för inkapslingens utformning markerade.

Först och främst var det viktigt att de delar som som skall sända ut och ta emot strålning placerades högst upp där den genomsläppliga plasten skulle vara. Batteriet, vilket var den högsta komponenten, placerades tillsammans med högtalaren på framsidan då detta gjorde att inkapslingen kunde göras tunnare. VESA 50-hålen är, som tidigare nämts, genomgående och går därför även genom kretskortet. Detta används även för att hålla kretskortet på plats inuti inkapslingen. Kontakterna är som bekant placerade längst ned.

24

Det finns sex stycken IR-sändare på kretskortet. Dessa är riktade åt olika håll för att kunna sända ut IR i så många riktiningar som möjligt. En sändare är riktad rakt fram och en är riktad rakt upp, de övriga är riktade åt sidorna med en vinkel på 90 grader mellan varandra.

7.3 Handhavande av Iris och universalfäste

Här följer en beskrivning av hur man går till väga vid användandet av Iris och universalfästena.

När en smartphone eller surfplatta skall monteras i universalfästet skruvas de stoppskruvar som låser fast armarna ut. Då kan armarna justeras så de passar de dimensioner som just den surfplattan eller smartphonen har. I figur 23 nedan åtefinns en bild på en av de tre justerbara armarna med tillhörande stoppskruv. När armarna anpassats till smartphonen eller surfplattan låses de fast igen med hjälp av stoppskruvarna.

Figur 23. De justerbara armarna skruvas fast i rätt position med hjälp av stoppskruvar.

I bilden nedan, figur 24, visas hur det övre av de fyra greppen lyfts upp ur spåret i den övre armen. För att kunna låssas har letterskruven skruvats ut ett varv så att greppet inte längre är fastklämt på armen. På detta sätt kan smartphonen eller surfplattan enkelt sättas i och tas ut ur universalfästet utan att armarna behöver justeras varje gång. I bilden ser man även låsblocket i vilket stoppskruven för den övre av de tre justerbara armarna är placerad.

Figur 24. Det övre greppet lossas med hjälp av en letterskruv

25

När smartphonen eller surfplatten är placerat i universalfästet kan man trä på fästet på Iris med hjälp av spåren. Detta illustreras i figur 25 nedan. Det bör dock nämnas att fästet inte behöver träs på hela vägen uppifrån, detta tack vare uttagen som har gjorts på spåren.

Figur 25. Bild som visar hur det lilla fästet ska träs på Iris.

När samtliga enheter är ihopmonterade med varandra ser det ut som i figur 26 nedan, som i detta fall visar det stora av de två universalfästena. För att fästet skulle bli så tunnt som möjligt lades alla armar i samma plan. Detta medförde att sidoarmana var tvungna att ligga på olika höjd för att inte korsa varandra. Detta gäller även det för lilla fästet. Eftersom det ändå var önskvärt att fästet såg symmetriskt ut framifrån utformades armarnas ändar på det sätt som illustreras i figuren. För att kunna säkerställa en centrerad placering av skärmen skulle graderingar på sidoarmarna kunna införas.

Figur 26. Slutkonceptet med det stora fästet och en surfplatta fastmonterade på Iris.

26

Tack vare att Iris har genomgående VESA 50-hål och att universalfästena har egna VESA 50-hål är detta bara ett av sätten som de olika delarna kan monteras på. Beroende på vad användaren själv har för preferenser så kan universalfästet och Iris monteras på ett stativ tillsammans eller på två olika stativ var för sig. I figur 27 nedan visas en illustration av hur universalfästet med surfplatta placeras tillsammans med Iris på ett väggstativ. I detta fall används VESA 50-hålen på Iris för att fästa alla enheter på stativet.

Figur 27. Schematisk bild som visar hur Iris, det stora universalfästet och en surfplatta kan monteras på ett väggstativ.

Om användaren sitter i sin permobil kan det också vara ett alternativ att fästa Iris ensam på denna. En illustration av detta finns i figur 28 nedan. Universalfästet och skärmen kan då sitta fast på ett eget stativ på permobilen eller på annan valfri plats. Eftersom kommunikation mellan Iris och smartphone eller surfplatta skall ske med hjälp av Bluetooth behöver de inte nödvändigtvis vara monterade tillsammans. Fördelen med att montera dem separat är att det blir smidigare att flytta universalfästet och skärmen mellan olika stativ, då detta behövs. Dessutom gör den här monteringen av Iris att aktivitetslampan syns bätte och högtalarens ljud inte blir dämpat av ett stativ. En ytterligare fördel är att sladdar kopplade till hjälpmedlet inte behöver kopplas om vid förflyttning av skärmen.

Figur 28. Montering med Iris ensam på en permobil.

27

8 Tillverkning och montering

Eftersom uppdragsgivarna Abilia eventuellt kommer att vilja ta in konceptet i sitt sortiment har stor vikt lagts på att göra detta så enkelt för dem som möjligt. Exempelvis har tillverkning och montering varit något som genomsyrat hela konstruktionsprocessen.

8.1 Materialval

Som redan nämnts i rapporten är aluminium det material som valts för de båda fästena och även till viss del Iris. Anledningen till detta är aluminiumets unika kombination av attraktiva egenskaper. Det har en låg vikt, men fortfarande en hög hållfasthet vilket är viktigt för både fästena och Iris då de ska klara av relativt höga laster. Aluminium är också lätt att forma och bearbeta, vilket sänker tillverkningskostnaderna. Korrosionshärdigheten hos aluminiumet höjer även livslängden på produkterna. Då aluminium är återvinningsbart är det även bra ur ett miljöperspektiv. Aluminiumet skall anodiseras för att för att det skall få en ökad motståndskraft mot nötning och korrosion.

Vad gäller plastpartiet på Iris är ABS ett lämpligt alternativ. Plasttypens egenskaper liknar de önskvärda egenskaperna hos aluminium. Den har hög hållfasthet, låg vikt och låg produktionskostnad. Med hjälp av dessa egenskaper kan Iris både vara lätt och stark samt billig att tillverka.

Det material som skall vara där lysdioderna är placerade valdes till PMMA. Detta eftersom det ären genomskinlig plast som därmed släpper igenom lampornas ljus på ett önskvärt sätt. PMMA är även vanligt förekommande för dessa ändamål enligt materialdatabasen CES EduPack.

8.2 Tillverkning och montering av de två universalfästena

I bilaga G och H återfinns sprängskisser med tillhörande komponentlistor för det lilla respektive det stora universalfästet. Detta för att skapa en förståelse för vilka delar som ingår och hur de ska sättas samman. Bilagorna innehåller även monteringsanvisningar. Nedan följer en beskrivning av hur universalfästenas delar förslagsvis ska tillverkas. Tillverkningsritningar för de olika delarna kan avläsas i bilaga J.

Då de två universalfästenas delar ska utgöras av tunt aluminium kan många av komponenterna laserskäras. Laserskärning är ett snabbt, kostnadseffektivt alternativ vid tillverkning av stora kvantiteter och vid behov av fina toleranser, vilket dessa delar kräver. Det finns många fördelar med denna metod, bland annat att behovet av efterbearbetning är minimalt samt att materialutnyttjandet optimeras då skärsnittet kan bli så smalt som några få tiondels millimeter (Laserskaerning 2014). Den enda nackdelen med laserskärning är att syret som ofta används vid kylning lämnar en oxiderad skäryta. Men då aluminiumet ändå behöver bearbetas innan anodisering åtgärdas detta utan tillägg av extra moment i tillverkningsprocessen. De delar som ska laserskäras på respektive fäste är sidoarmarna, den övre armen, den nedre fästplattan samt mellanplattan. Se tillverkningsritningar för dessa delar i bilaga J.

Universalfästenas “huvudkroppar” behöver frästa uttag för armarna, även detta kan ses i tillverkningsritningarna i bilaga J. Vid utformningen av dessa delar har konstruktionsmässiga val gjorts med tillverkningsprocessen i åtanke, exempelvis har behovet av verktygsbyte minimerats genom noggrant utsatta radier. Huvudkropparna är tänkta att klippas ur en plåt och sedan CNC- fräsas.

Även greppen, låsblocken och spåren är tänkta att fräsas i CNC-maskin, se bilaga J för tillverkningsritningar på dessa detaljer. För att vara kompatibla med spåren på Iris är spåren naturligvis likadana på både det stora och det lilla fästet. För att underlätta vid tillverkningen och för att minska antalet olika delar är spåret konstruerat på så vis att det ska vara vändbart och

28

kunna användas på både höger och vänster sida utan att behöva spegelvändas. Alltså används likadana spår på båda sidorna. Även låsblocket för den övre armen samt greppen är gemensamma för de två fästena.

För att minska ställkostnaderna vid fräsning av dessa detaljer kan man förslagsvis utgå från aluminiumstav med dimensioner anpassade för att samtidigt kunna utnyttjas som fixtur i maskinen. Detta minskar tidsåtgången för bearbetning då omplacering av arbetsstycket på detta sätt undviks, vilket anses fördelaktigt trots det extra spillmaterial som uppkommer. Fördelen är också att delarna kan göras från grunden i CNC-maskinen och sedan bara stickas av, istället för att behöva bearbeta arbetsstycket i förhand eller behöva omplacera det i maskinen.

Gummibeläggningen på greppen är tänkt att gjutas på. Då aluminiumet ska anodiseras innan erhålls en stabil, slät yta med bra vidhäftning för gummit.

Universalfästenas olika delar kräver även borrning av de hål som inte kan göras direkt i laserskärningen. Vissa hål ska även gängas eller försänkas enligt tillverkningsritningarna, se bilaga J.

8.3 Tillverkning och montering av Iris

I bilaga I återfinns en sprängskiss med tillhörande komponentlista för Iris. Denna är avsedd för att visualisera hur enheten ska sättas samman och vilka olika delar som ingår. Bilagan innehåller även monteringsanvisningar.

Iris övre lock som omsluter boxens inre komponenter kan antingen tillverkas genom formpressning eller genom laserskärning samt fribockning. Vilken tillverkningsmetod som är att föredra är en ekonomisk fråga. Nackdelen med formpressning är den höga verktygskostnaden, vilken man kan undvika om delen istället laserskärs ur en plåt och sedan bockas ihop. Därefter kan svetsning och slipning i kanterna vara ett alternativ, men detta är inte nödvändigtvis ett krav då formen skulle kunna åstadkommas och hållas ihop genom enbart bockning (Stamer 2104). I figur 29 nedan visas formen på den tänkta laserskurna plåten från vilken man sedan skulle erhålla den önskade formen.

Figur 29. Illustration av laserskuret lock innan bockning

29

Bottenplattan som innehåller spåren är tänkt att fräsas i CNC-maskin. Denna del är

förhållandevis komplicerad men fördelen är att den integrerar spåren och fungerar som ett undre stöd för kretskortet vilket hjälper det att hållas på plats inuti inkapslingen. Den möjliggör också att de olika delarna kan skruvas ihop och att skarvarna mellan dem döljs på ett diskret sätt.

Överdelen i plast ska tillverkas genom formsprutning i aluminiumform. Gjutning i silikonform skulle också kunna vara ett alternativ vid produktion av mindre serier, men vid en serie av denna storlek anses ändå priset för formsprutningsverktyget vara tillräckligt lågt per enhet för att produktionen ska vara lönsam. För att sänka verktygskostnaden skulle denna del även kunna tillverkas i flera, mindre komplicerade delar som sedan limmas ihop.

30

9 Ekonomi

För att dra ner på tillverkningskostnaderna har standardkomponenter använts för att sätta ihop alla delar i produkterna. I bilaga K finns en inköpslista med de standardkomponenter som använts med återförsäljare och pris. Där finns dessutom alla delar som ska specialtillverkas listade på samma sätt. Utifrån listan beräknades kostnaden för tillverkning av en serie bestående av 500 små fästen, 500 stora fästen och 500 Iris. Antalet enheter i serien valdes utifrån att Abilia räknar med att tillverka 500-1000 enheter på ett år.

Vad gäller beräkningarna för kostnaden av de specialtillverkade delarna användes först 1-3-9- metoden (Ullman 2010, 319). Enligt denna metod skall kostnaden för materialet multipliceras med 3 för att få tillverkningskostnaden och 9 för att få försäljningskostnaden. Enligt denna metod blev dock tillverkningskostnaderna orealistiskt låga. En anledning till detta kan vara att 1-3-9-metoden är anpassad för massproduktion, vilket inte är aktuellt i detta fall. Därför gjordes prisuppskattningen slutligen med hjälp av eMachineShop. Det är ett företag som arbetar med att tillverka delar åt andra beställare och som har en egen CAD-mjukvara där delarna kan ritas upp.

Kunden kan även sätta det material som önskas, i vilken mängd delarna ska produceras och i viss mån även välja tillverkningsmetod. Sedan beräknar eMachineShop hur mycket det kommer kosta att få delarna tillverkade hos dem. Med detta program ansågs en mer realistisk uppskattning av tillverkningskostnaderna fås. Priserna för de specialtillverkade delarna återfinns i bilaga K.

Den totala tillverkningskostnaden för 500 små fästen blev 216 625 kr, där kostnaden per enhet uppgick till 433,25 kr. För det stora fästet blev den totala tillverkningskostnaden för 500 stycken 232 590 kr och kostnaden per enhet 465,18 kr. 500 enheter av Iris skulle kosta 195 570 kr med en kostnad per enhet på 391,14 kr. Till detta räknas alltså bara kostnaden för Iris inkapsling.