Badleksak Produktutveckling TMPS19

Transkript

1 Badleksak Produktutveckling TMPS19 Linköpings tekniska högskola Stefan Axelsson Nils Hjerpe Tobias Jansson Patrik Holm Anders Signahl

2 Sammanfattning I denna rapport presenteras arbetet kring framtagningen av en prototyp för en leksak. Målgruppen för produkten är barn i åldern 2 5 år. Syftet har varit att ta fram en leksak som ska stimulera kreativt tänkande, socialt umgänge samt öva färdigheter i motorik. Som grund för arbetet har problem uppmärksammats utifrån kort litteraturstudie, intervjuer, observationer och benchmarking. Konceptet har tagits fram med hjälp av en beslutsmatris. Det valda konceptet är en badleksak i form av en pingvin. Prototyptillverkningen gjordes i en 3D skrivare. Slutsatser som kunnat dras är att det finns behov av leksaker som främjar kreativt tänkande, ökade möjligheter till att öva upp fysiska färdigheter samt stimulera socialt umgänge.

3 Innehållsförteckning Syfte... 5 Problemformulering... 5 Avgränsningar... 5 Metod... 6 Förstudie... 6 Intervju... 6 Benchmarking... 6 Observation... 6 Konceptgenerering... 6 Konceptval... 6 Konstruktion och prototyptillverkning... 6 Resultat... 8 Förstudie... 8 Intervju... 8 Benchmarking... 8 Observation... 8 Konceptgenerering... 9 Konceptval Konstruktion och prototyptillverkning Diskussion Förstudie Intervju Benchmarking Observation Konceptgenerering... 11

4 Konceptval Konstruktion och prototyptillverkning Slutsats Referenslista... 14

5 Bakgrund För ett litet barn utgör leken en central roll i livet. Lekandet hör till i en människans utveckling och för att en individ ska kunna utvecklas så behövs nya utmaningar och problemlösning men också kontakt med andra individer. Att finna en leksak eller ett sätt att leka som tillgodoser behovet hos barn kan vara att försöka fokusera på vissa problemområden som är centrala i ett barns liv. Man låter leksaken vara en länk till de delar som ett barn kan behöva få in i sitt liv för att kunna utvecklas som individ. Som uppmärksammats på senare tid är ett problem bland barn och unga en alltmer utbredd psykisk och fysisk ohälsa. En av orsakerna kan ligga i att föräldrar har för lite tid med sina barn. Man blir lätt ensam och kanske även leker själv i hemmet. Andra problem som barn kan komma i kontakt med är att flera leksaker på marknaden idag bygger på ett färdigt koncept där användaren ofta inte ges full frihet till kreativt tänkande och chans att öva upp fysiska färdigheter såsom motorik. Arbetet som presenteras i denna rapport har utgått ifrån dessa problemområden och resulterat i en prototyp för en ny leksak anpassad för barn. Syfte Att ta fram en prototyp för en leksak lämpad för barn i åldern 2 5 år. Leksaken ska stimulera kreativt tänkande och socialt umgänge samt öva färdigheter i motorik. Problemformulering Flera leksaker på marknaden är inte tillräckligt stimulerande för barn. Möjligheten att skapa och på ett kreativt sätt lösa problem begränsas för användaren i flera leksakskoncept. Flera leksaker låter inte användaren träna fysiska färdigheter och motorik. Allt fler barn mår psykiskt och fysiskt dåligt. En av orsakerna kan vara att barn och föräldrar umgås för lite vilket gör att många barn känner sig ensamma. Brist på socialt umgänge leder även till minskad lek mellan barn och förälder. Avgränsningar Då barn i olika åldrar leker med olika leksaker krävs avgränsningar för att syftet skall kunna uppnås. Avgränsningar gjordes med avseende på ålder, leksaken skall vara attraktiv för 2 5 åringar. Leksaken skall även vara köns och etnisk neutral, därmed utesluts leksaker som är baserade på bilar, vissa dockor mm. Projektet leder ej till en produktionsklar leksak vilket vidgar möjligheterna något. Produkten ska ej bestå av delar som är så små att ett barn kan få någon del i halsen men delarna ska heller inte vara så stora att de inte är greppbara.

6 Metod Förstudie BRIS rapporten för 2008 lästes. Intervju Intervjuer genomfördes med, för ämnet, intressanta personer. Intervju med två pojkar som är 3 och 4 år gamla gjordes. Intervjuades gjordes även en före detta dagisfröken samt en småbarnsmamma. Benchmarking För att få en inblick i vilka produkter som finns inom leksaksmarknaden gjordes en benchmarking (Camp, 1989). Observation För att se hur barn leker gjordes observationer av två pojkar, 3 och 4 år gamla. Observationsstudier gjordes även på dagiset Astrid. Konceptgenerering Utifrån projektets syfte och den information som fick från interjuver skapades grunden till de nya koncepten genom brainstorming (Osborn, 1953) inom gruppen. Sedan vidareutvecklades de mest intressanta idéerna till mer konkreta koncept. Efter en tids utvecklande och diskuterande så fanns det 9 olika koncept som togs vidare till konceptvalet. Konceptval Valet av det slutgiltiga konceptet som skulle vidareutvecklas till en prototyp gjordes med hjälp av en beslutmatris(hall, 1968). Det första steget i skapandet av beslutmatris var att ta fram de egenskaper som skulle stå till grund för jämförelsen mellan de olika koncepten. Även här användes syftet för att välja ut några intressanta egenskaper, sedan tillkom ytterligare produktegenskaper som är intressanta att betrakta vid valet av den nya leksaken. De utvalda produktegenskaperna viktades och sedan normaliserades vikterna. Sedan utvärderades varje koncept mot varje produktegenskap. Det sista steget i beslutmatrisen var att beräkna det sammanvägda värdet av hur bra varje koncept uppfyllde alla produktegenskaper och det konceptet som hade högst värde valdes att gå vidare med. Konstruktion och prototyptillverkning Genom brainstorming diskuterades en konstruktionslösning fram. Prototypen modellerades upp i 3D i CAD programmet Pro/ENGINEER och delkomponenter tilldelades material. De delkomponenter som hade en komplicerad geometri och önskades i solid plast skrevs ut med hjälp av en 3D skrivare, bakoch framstycke, huvud och skovelhjul. Vingarna, monteringsstift och de transparanta delarna som har en enklare geometri tillverkades för hand och axlarna svarvades. Prototypmodellen, en pingvin, modellerades i totalt cirka 10 parter bestående av den tvådelade kroppen, skovelhjulet, magen, huvudet, vingarna, samt ett antal axlar. Antalet plastdelar har medvetet valts till ett minimum på grund av den senare tidskrävande prototyptillverkningen i 3dskrivaren. Särskild hänsyn fick tas till att parterna som skulle tillverkas i 3d skrivaren inte fick ha en tjocklek som underskred 2 mm. Modelleringen var huvudsakligen av typen solidmodellering.

7 Efter tillverkning av samtliga delkomponenter monterades delarna. Infästning av axlar och fastsättning av transparanta delar skedde med hjälp av lim.

8 Resultat Förstudie Rapporten som lästes visade att psykisk ohälsa, ensamhet och stress har blivit vanligare bland barn och unga. En av orsakerna till att barn mår allt sämre psykiskt kan möjligen vara en minskad kontakt med föräldrar. Man pratar mindre med varandra och detta leder till en ökad känsla av ensamhet hos barnet. Intervju Intervjun med barnen gav inget konkret, den gav dock en bekräftelse av hur livlig fantasi barn verkligen har. En före detta dagisfröken intervjuades. Hon hade arbetat inom barnomsorg i 20 år och slutade sitt arbete för 10 år sedan. Hon gav sin bild av hur dagisbarn lekte och vilka leksaker som var populära. Intervjun visade att det finns vissa skillnader mellan pojkars och flickors favoritleksaker. Dockor var mest populärt bland flickor medan pojkar hellre lekte med mekaniska leksaker. Något som var populärt bland både pojkar och flickor var sådant där man fick skapa något och bygga, förändra och förnya. Modellera och Lego var därför uppskattat bland många. Att snickra var något som de lite äldre barnen i 5 års åldern gärna gjorde. Pussel var populärt bland vissa barn som gillade att pyssla och hade bra finmotorik. Några leksaker som dagisfröken nämnde som dock inte var särskilt populärt var träleksaker som introducerades på 70 talet. Det kunde exempelvis vara en träbit formad som en hund på hjul som barnen kunde köra på golvet fram och tillbaka, fram och tillbaka Ingen hit. Småbarnsmamman som intervjuades är mamma till en dotter på 3 år. I hennes bekantskapskrets finns flera föräldrar med barn i samma ålder. De leksaker som dottern uppskattade var pussel, att rita & måla och att lägga pärlplattor eller göra pärlhalsband. Det sistnämnda var även populärt bland kompisar till flickan. Mamman hade önskat att det fanns fler leksaker med mer inslag av problemlösning. Även möjligheten att bygga och skapa var något hon saknade. Benchmarking Leksaker går att hitta i en mängd former och med olika funktioner. Som alltid inom produktutveckling är det svårt att komma på något innovativt men om möjligt är det ännu svårare just i denna bransch och därmed en utmaning. Efter ett besök i en leksaksaffär kunde konstateras att sortimentet av leksaker dominerades av sådant som bygger på färdiga koncept, exempelvis dockor och plastfigurer utan någon direkt funktion. Man kan göra mindre förändringar med figurerna genom att röra på armar och ben eller byta kläder. Fordon fanns av olika slag. De flesta var hopmonterade och vissa radiostyrda men flertalet skulle köras för hand. Elektroniska leksaker såsom TV och dataspel fanns i stort utbud. Leksaker som fanns i mindre skala var musikinstrument, mekaniska leksaker där man bygger och förändrar en konstruktion (förutom Lego), samt pedagogiska leksaker vars främsta syfte är att öka förståelsen hos användaren för en teknisk princip eller ett speciellt läroämne såsom historia, naturvetenskap mm. Observation Barn kan ta väldigt enkla leksaker och med sin fantasi förvandla dem till vad de vill. Leksaker behöver således inte vara av fint hantverk eller komplicerade för att barn skall kunna ha roligt med dem.

9 Konceptgenerering W.o.g. stänger Ett system av stänger och knutpunkter som påminner om en 2 dimensionell atomstruktur. Knutpunkterna och stängerna skulle t.ex. kunna sammanfogas med hjälp av magnetism. Massagebil En mjuk bil av skumgummi med hjul som är utformade för att ge stimulans när de rullar över en persons kropp. Bilen säljes ihop med kläder som har tryck av olika vägarkartor som barnets föräldrar har på sig. När barnet sedan kör omkring på vägarna så får föräldrarna samtidigt en skön massage. Byggstenar magneter Mjuka byggklossar som har små kraftfulla magneter precis under ytan som sammanbinder klossarna när barnet sätter ihop dem. För att barnet ska kunna skilja på plus och minus polen på magneten så kommer de olika ytorna på klossarna att få olika färger. Modulär mjuk bil Ett liknande koncept som de magnetiska byggstenarna, men istället för att sätta ihop klossar så kommer här olika fordonskroppar att utgöra grunden. Sedan kan de olika kropparna utrustas med hjul, skopor, dragkrockar m.m. Fordon med skopa Ett mindre fordon som är avsett för inomhusbruk där barnen kan trampa omkring och skjuts runt varandra. Detta fordon ska även utrustas med en liten skopa så att barnen kan plocka upp små saker när de sitter på fordonet. Byggstenar med pluppar Byggstenar som är gjorda av ett lätt och fast material som sätts ihop med hjälp av pluppar som sitter runt om klossen. Magnetfiskedamm Ett koncept där man får fiska upp klossar med hjälp av en magnet på ett snöre som är fäst i ett spö. Den som först lyckas bygga den största fisken med sina klossar och sedan fiska upp den vinner. Syftet kan vara att öka motoriska färdigheter och stimulera till enklare problemlösning. Maskinkuggar En sats med olika maskinelement i plast som ska öka förståelsen för mekanik. Vattenleksak En leksak i form av en figur i ett modulsystem. Genom att hälla vatten i figurens överdel generas en synlig rörelse med hjälp av en mekanisk lösning.

10 Konceptval Det koncept som enligt beslutmatrisen bäst uppfyller de valda produktegenskaperna och som ska vidareutvecklas till en fungerande prototyp är Vattenleksak. Se beslutmatris i bilaga 1. Konstruktion och prototyptillverkning Genom diskussion valdes en figur föreställande en fågel som rör på vingarna, för att visualisera konceptet. Konstruktionslösningen som diskuterades fram bygger på att man fångar upp vatten i en tratt, leder det vidare genom en kanal mot ett skovelhjul som sätts i rotation. Denna rörelse överförs till två armar som får fågeln att röra på vingarna. Cad modelleringen gick enligt planera och resulterade i en modell som lämpade sig både för visualisering och för utskrift i 3d skrivaren. Begränsningen i solidmodelleringen gjorde det svårt att få fram bra organiska former men då leksaken är lite stiliserad så fungerade detta ändå tekniken bra i det här fallet. Leksakens komponenter Diskussion Förstudie Om minskat umgänge mellan barn och föräldrar är en av orsakerna till psykisk ohälsa bland barn skulle möjligen ett koncept för en leksak där både barn och förälder deltar vara motiverad. Denna leksak skulle på så sätt kunna öppna upp för socialt umgänge och motverka att barn blir ensamma och mår dåligt. I större perspektiv skulle det kunna förbättra relationen inom familjen mellan barn och förälder, även om andra faktorer spelar roll i hur väl föräldrar och barn umgås. Då en leksak lämpar sig för fler än en användare kan det bidra till socialt umgänge med jämnåriga och på så sätt också motverka ensamhet.

11 Intervju Det var svårt att få ut något konkret från intervjun med barnen. På frågan hur deras drömleksak skulle se ut svarade de, hela transformers serien. Vid intervjun av barnen gav observationerna mer än själva intervjun och därför gick den mer och mer över till ren observation. Intervjuerna med mamman och dagisfröken visade på att problem med dagens leksaker kan vara att de inte ger användaren frihet att kunna skapa och tänka kreativt. Även problemlösning var något som åsidosatts. Leksaker som pussel, där finmotorik krävs, uppskattades bara av vissa barn. Huruvida detta beror på att pussel är tråkigt eller ej kan inte sägas, men motorik är något som barn kan ha nytta av att få öva upp, varför denna del i lekandet känns motiverad att få in i fler leksakskoncept än sådant som pussel. Motoriska färdigheter är något man har nytta av genom hela livet i både vardagliga situationer som arbetsuppgifter. Benchmarking Det finns en mängd olika leksaker men alla är nödvändigtvis inte skapta utifrån barnens krav. Då det är svårt att ta fram barns krav krävs det extra mycket resurser till förstudier. En anledning till att det finns så mycket olika leksaker kan vara att det är en tacksam målgrupp, barn kan leka med det mesta. Det utmanande är att ta fram en leksak som barnet vill leka med upprepade gånger och i bästa fall kan ge någon slags lärande effekt, så som koordination eller förståelse för naturlagar. Kan leksaken även stimulera kreativt tänkande och skapa socialt beteende så är den troligtvis en vinnare. Leksaker som uppfyller dessa kriterier är dock svårare att hitta. Observation Barn leker med allt de kommer över, om de vill ha en transformers men bara har en vanlig bil så säger de helt enkelt att det är en transformers. I barnens lekande finnas finns det inga begränsningar. Konceptgenerering Konceptgenereringen baserades till stor del på den information och kunskaper om leksaker som gruppens medlemmar hade införskaffat från olika informationskällor. I och med detta upplägg så skapades koncepten utifrån vad projektgruppen trodde var attraktiva och intressant leksaker för målgruppen barn 2 5 år. Huruvida det genererade koncepten är attraktiva och intresseväckande för den valda målgruppen är väldigt svårt att veta. För att man som produktdesigner ska kunna få en kvittens på hur slutanvändaren upplever koncepten så är det lämpligt om personer från den tilltänkta målgruppen får vara med och bedöma de genererade koncepten och komma med åsikter på förändringar/förbättringar. I fallet när produkten är en leksak för barn i åldern 2 5 år så kan det vara svårt att få konkret feedback på saker som kan förändras och förbättras. Om det hade funnits mera tid i projektet hade man kunnat vidareutveckla flera konceptidéer och varianter av samma koncept till prototyper som sedan barn ur målgruppen hade kunnat testa. Utifrån barnens reaktioner hade man sedan kunnat välja hur de olika koncepten skulle vidareutvecklas. Konceptval Det slutgiltiga valet av de olika leksakskoncepten baserades på den tidigare nämnda beslutsmatrisen. En nackdel med att använda en beslutsmatris i detta fall, var att bedömningen av sambanden mellan de olika produktegenskaperna och de olika koncepten ej kan garanteras att vara 100% helt subjektiv. Detta beror på att det är samma personer som skapar koncepten och fastställer sambanden i

12 beslutmatrisen. Om dessa personer är helt subjektiva i sin bedömning av sambanden eller inte, är omöjligt att säga. På grund av att bedömningen ej görs av personer från den tilltänkta målgruppen så är det väldigt svårt att veta om bedömningarna verkligen är korrekta, och om barnen som använder leksakerna verkligen upplever/använder leksaken som bedömarna trodde vid fastställandet av sambanden. Konstruktion och prototyptillverkning Det fanns en mängd av vägar att välja bland vad det gäller prototyptillverkning. Då själva kroppen hos produkten har en relativt komplicerad geometri så hade det varit så svårt att med hantverksmetoder få fram ett bra resultat. Då det fanns tillgång av en 3D skrivare lämpade sig det ypperligt att använda sig av den för prototypen. Skulle den verkliga produkten tillverkas i massproduktion så skulle formsprutning vara den mest lämpliga tillverkningsmetoden och då skulle också modellen behöva omformas och delas upp i parter på ett lämpligt sätt. I en vidareutveckling så skulle också figurens form kunna göra mera organisk och tilltalande med hjälp av ytmodellering. Efter en första iteration så skulle även skovelsystemets konstruktion kunna utvärderas och modifieras/optimeras. I arbetet under CAD fasen så gjordes många vägval främst vad det gäller dimensioneringen och konstruktionen av skovelhjulssystemet. Mycket tid lades på utformningen av vattenkanalerna samt på att experimentera med olika dimensioner så att figurens vingar skulle bli så lättdrivna som möjligt. Idealet är om vingarna och axlarna resulterar i en momentjämvikt kring skovelhjulets centrum så att vattnet bara behöver accelerera hjulet mot dess egen masströghet och mot axlarnas friktion. Vad gäller den mekaniska konstruktionen så har vi inte genomfört några beräkningar på skovelhjulets och vingarnas rörelse eller strömningen av vattnet. Hade projektet varit mer inriktad på funktionell konstruktion och mer tid hade funnits hade detta varit en självklarhet, men nu utelämnades detta. Vad gäller övriga materialval valde vi bland material vi själva hade att tillgå och på så sätt blev utbudet väldigt snävt. För den del av vingarna som är kopplade till skovelhjulet kunde man valt ett styvare material och på så sätt kunnat ha en slankare geometri och därmed minskad vikt. Slutsats Utifrån de problem vi uppmärksammade kunde vi anta att det fanns behov av leksaker som stimulerade barn till kreativt tänkande, socialt umgänge och övning i motorik. Våra intervjuer bekräftade att det bl.a. fanns behov av leksaker som gav barnen mer möjlighet till kreativt tänkande och problemlösning. Genom konceptgenerering och val av koncept kunde vi konstatera att vattenleksaken bäst tillhandahöll lösningen på vår problemställning. Däremot kan kanske vissa av de andra koncepten här inte helt uteslutas eftersom flera av dem bara här är i ett tidigt idéstadium. En vidareutveckling av andra koncept ur beslutsmatrisen skulle möjligen ha kunnat bli tänkbara kandidater för att bemöta problemställningen vi utgick ifrån.

13 Av tillverkningsmetoden i 3D skrivaren kan dras slutsatsen att den lämpar sig för prototyptillverkning men vid eventuell serietillverkning behöver först en utvärdering göras. Efter detta kan man finna lämpligt material och tillverkningsmetod.

14 Referenslista Hall (1968) A methodology for systems engineering, Michigan, Van Nostrand Osborn (1953) Applied Imagination: Principles and Procedures of Creative Problem Solving,New York, Charles Scribner's Sons Robert C. Camp (1989) Benchmarking: The Search for Industry Best Practices that Lead to Superior Performance (1st edition), New York, Productivity Press Publikationer Cecilia Nauclér (2008) BRIS skapar förutsättningar för barn att säga som det är, BRIS rapporten 2008, S. 4 7, Stockholm, Grafiska Punkten