Utveckling av upphängningsbart balkongbord

Transkript

1 Utveckling av upphängningsbart balkongbord Jonas Magnusson Christofer Wassenius EXAMENSARBETE 2009 MASKINTEKNIK

2 Utveckling av upphängningsbart balkongbord Development of a table for mounting on balcony rails Jonas Magnusson Christofer Wassenius Detta examensarbete är utfört vid Tekniska Högskolan i Jönköping inom ämnesområdet Maskinteknik. Arbetet är ett led i den treåriga högskoleingenjörsutbildningen med inriktning Produktutveckling och Design. Författarna svarar själva för framförda åsikter, slutsatser och resultat. Handledare: Fredrik Elgh Omfattning: 15 poäng (C-nivå) Datum: Arkiveringsnummer: ö ö

3 Abstract Abstract This degree project is based on the authors own product idea. The work has been done with some guidance from The School of Engineering at The University of Jönköping. The idea for the product originates from the authors notion that tables intended to be mounted on balcony rails are becoming increasingly popular. No existing tables seemed to be adaptable to different types of balconies, especially rounded designs. Research and testing of existing products proved that there are models that can be mounted on round balconies, but that have shortcomings in other aspects such as adjustability and stability. The work was therefore focused on making a product that was flexible to suit many different types of balconies by improving the height and tilt of the tabletop as well as its sturdiness to the railing. The product development included many steps, with the goal to establish a specification of requirements. This became the foundation for generating concepts, screening and further development of concepts. The final design resulted from a variety of solution proposals generated by the use of creative idea methods such as brainwriting and morphology. These were later evaluated and screened. The work resulted in a table mainly designed of oak, intended to be mounted on balcony rails. Both the ability to adjust the tilt of the tabletop and the way it can be mounted to different types of balcony rails, has been newly developed and are unique for this type of product. The table was carefully modeled, after which drawings and photorealistic pictures were developed to visualize and describe the product. Keywords: Balcony table Mounting device Tilt function Height adjustment Tabletop Product development

4 Sammanfattning Sammanfattning Detta examensarbete grundar sig i författarnas egen produktidé och arbetet har skett individuellt med handledning från Jönköping Tekniska Högskola. Produktidén har sitt ursprung i att författarna såg ett behov för upphängningsbara balkongbord som är anpassningsbara för olikt utformade balkonger, t.ex. välvda sådana. Upphängningsbara balkongbord är en populär, utrymmesbesparande lösning men inga marknadsförs som kompatibla med välvda balkongräcken. Då ingen av författarna hade någon tidigare erfarenhet av upphängningsbara bord så var det viktigt att göra en marknadsanalys och ett gediget konkurrenttest, detta för att få ökad kunskap om befintliga produkter samt vilka funktioner som eventuellt skulle behöva förbättras. Det visade sig att det finns befintliga produkter som går att använda på välvda balkonger men de visade tydliga brister på många andra punkter. Detta ledde till en problemformulering med fokus på inställningsmöjligheter av bordsskivans höjd och vinkel. Stort fokus lades även på att göra bordet flexibelt till olika typer av räcken samt stabilt, något som många bord inte ansågs uppfylla. Produktutvecklingen har bestått av många delmoment där upprättande av kravspecifikationen var en viktig milstolpe. Kravspecifikationen har stått som grund vid idégenerering, sållning och utveckling av de olika koncept som tagits fram. Den slutgiltiga designen är ett resultat av en mängd lösningsförslag som genererats med hjälp av metoder såsom brainwriting och morfologimatris vilka senare utvärderats och sållats. Arbetet resulterade i ett upphängningsbart ekbord där både tilt- och upphängningsanordning är nyutvecklade och unika för sitt slag. Bordet modellerades noggrant upp, varefter ritningar och fotorealistiska bilder togs fram för att på bästa möjliga sätt beskriva produkten. Även enklare beräkningar genomfördes för att säkerställa bordets hållfasthet. Nyckelord: Balkongbord Upphängningsanordning Tiltfunktion Höjdjustering Bordsskiva Produktutveckling

5 Innehållsförteckning Innehållsförteckning 1 Inledning BAKGRUND PROBLEMFORMULERING - SYFTE OCH MÅL AVGRÄNSNINGAR TILLVÄGAGÅNGSSÄTT Informationssökning Idégenerering Utvärdering DISPOSITION Organisation Genomförande PATENTSÖKNING Genomförande Resultat MARKNADSANALYS Produktbeskrivning Kontakt med återförsäljare FUNKTIONSANALYS KONKURRENTTEST Genomförande Resultat Summering Slutsats KRAVSPECIFIKATION IDÉGENERERING NIVÅ Genomförande Resultat IDÉGENERERING NIVÅ Genomförande SÅLLNING NIVÅ Genomförande Slutsats VIDAREUTVECKLING AV KONCEPT OCH SÅLLNING NIVÅ SDM Genomförande Resultat Slutsats VAL AV SLUTGILTIG DESIGN Genomförande Slutsats MODELLERING AV SLUTGILTIGT KONCEPT FÖRBINDELSEELEMENT MATERIALVAL Ram och bordsskiva Tiltanordning Upphängningsanordning VIKTBERÄKNINGAR Genomförande Resultat HÅLLFASTHETSBERÄKNINGAR Genomförande Resultat... 47

6 Innehållsförteckning 3 Resultat SLUTGILTIG DESIGN Ram Bordsskiva Upphängningsanordning Tiltanordning AVSTÄMNING MOT KRAVSPECIFIKATION Slutsats och diskussion Referenser Sökord Bilagor BILAGA 1 - TIDSPLAN BILAGA 2 - FUNKTIONSANALYS BILAGA 3 IDÉSKISSER BILAGA 4 - MORFOLOGISK MATRIS BILAGA 5 - SDM BILAGA 6 - HÅLLFASTHETSBERÄKNINGAR BILAGA 7 - RITNINGAR BILAGA 8 - YTTERLIGARE RENDERINGAR... 79

7 1 Inledning Inledning Detta examensarbete är en del i utbildningen Maskinteknik med inriktning mot produktutveckling och design vid Jönköpings Tekniska Högskola (benämns hädanefter JTH). Initiativtagare till projektet är författarna själva och arbetet har drivits fram utan uppdragsgivare. Syftet är att utveckla ett upphängningsbart bord till balkonger vilket skall vara så pass utförligt konstruerat att det, med mindre vidareutveckling, skulle kunna sättas i produktion. Fokus kommer ligga på att bordet skall kunna användas på såväl raka som välvda balkongräcken, samtidigt som det skall vara stabilt och kunna höjdjusteras. Bakgrund till projektet, samt syfte och mål, presenteras inledningsvis. Även avgränsningar och teori för använda metoder presenteras och därefter genomförs marknadsanalys och en patentsökning. Detta för att se vilka liknande produkter som finns på den svenska marknaden, samt eventuella patent som vara av intresse. Senare kommer idégenerering ta vid och denna sker då i tre faser, där den första endast syftar till att få fram idéer till olika typer av lösningar. Nästa idégenering genomförs med hjälp av morfologimetoden vilken resulterar i ett antal koncept, varav vissa sållas ut genom användning av en för- och nackdelslista. De bästa koncepten utses och används som grund för en vidareutveckling, vars resultat därefter utvärderas och sållas med hjälp av Sampling Decision Matrix (benämnd hädanefter SDM)[1]. När slutligt koncept valts ut fortsätter arbetet med bland annat CAD-modellering, beräkningar och materialval. Efter avslutat arbete presenteras det slutliga resultatet tillsammans med beskrivningar av produktens funktioner och utseende. Avslutningsvis diskuterar författarna projektet och dess resultat. 1.1 Bakgrund Lägenheter som inkluderar en balkong är ofta inte utnyttjade till fullo, då balkongen inte används i samma utsträckning som ett rum. Detta beror dels på väder men också på att många av dagens balkonger är små. På grund av detta är det svårt att få plats med ett balkongbord av konventionell typ samt ett par stolar. Detta problem har delvis lösts av ett fåtal företag i form av mindre bord som hängs upp på balkongräcket. Dessa fungerar dock sämre då balkongen är välvd. Många av de nyare lägenhetskomplexen i t.ex. Jönköping har idag välvda balkonger. Att de inte är lika vanligt förekommande på äldre byggnationer kan vara en av anledningarna till att utbudet av specialanpassade bord tycks vara begränsat. Figur 1 och 2 nedan är exempel på bord som konkurrerande företag säljer i dagsläget. Figur 1 saluförs av Jula och figur 2 av Rusta. Liknande bord har även hittats i Bauhaus sortiment men inga av dessa är anpassade, och marknadsförs inte heller, för välvda balkonger. Något som har bekräftats genom kontakt via e-post med Jula och Bauhaus. 6

8 Inledning Figur 1, Jula Figur 2, Rusta Författarna har identifierat detta problem och fick på så sätt idén till examensarbetet. Med den utbildning författarna har som grund finns tillräckligt med kunskap att utföra detta projekt på egen hand. Dock kommer det vid behov tas hjälp av handledare/lektorer vid JTH för att säkerställa projektets kvalité. Det är alltså inget uppdrag från ett företag, men beroende på hur det slutgiltiga resultatet blir så kan det bli aktuellt att kontakta företag för eventuell tillverkning. Då en av författarna bor i ett lägenhetskomplex med denna sorts balkonger så kommer det finnas möjlighet till produkttest. 1.2 Problemformulering - Syfte och mål Målet med arbetet är att ta fram en näst intill produktionsklar produkt. Resultatet skall vara ett bord som kan användas på ett stort antal olika balkonger, med fokus på utrymmesbesparing. Dess konstruktion skall vara tillräckligt enkel så att gemene man skall kunna bruka den. Samtidigt skall den vara estetiskt tilltalande och passa väl in i den miljö den används. Ett av de främsta målen är att komma med en ny lösning som gör bordet mer kompatibelt med olikformade balkonger. Andra egenskaper som bör uppnås är t.ex. god väderbeständighet, ergonomi, miljövänlighet, lång livslängd, användarvänlighet och säkerhet. 1.3 Avgränsningar Då detta är ett examensarbete som främst rör konstruktion och produktutveckling bör fokus ligga på dessa områden. Designen och det rent estetiska är också en viktig del av arbetet men bör ej ta upp för stor del av tiden då det främst är funktionen som kommer att skilja denna produkt från befintliga produkter på marknaden. Vid eventuell vidareutveckling och tillverkning av produkten kommer naturligtvis mer tyngd läggas på dess design och ytfinish. Frågor som berör t.ex. miljövänlighet och ergonomi är även de viktiga och författarna hoppas kunna behandla problem inom dessa områden men inte driva projektet mot dem. 7

9 Inledning En annan avgränsning är tillverkning av produkten. En fullvärdig produkt kommer inte tillverkas men om tid finnes kan en prototyp alternativt en 3D-utskrift, som beskriver produktens funktion, tas fram. Vissa hållfasthetsberäkningar kommer göras men dessa kommer vara av enklare karaktär. De kommer vara övergripande och behandla grundläggande funktioner, men utesluta ingående beräkningar detalj för detalj. Som grund till beräkningarna kommer en förenklad modell av bordets dimensioner användas. Tillverkningsmetoder kommer inte beröras mer än att det tas hänsyn under utvecklingen till att samtliga komponenter skall kunna tillverkas utan orimliga tillverkningskostnader. Då projektet ej styrs mot kostnadsoptimering kommer ej toleranser behandlas, däremot kommer det tas fram detaljerade ritningar. Målet är inte att kontraktera ett företag för tillverkning, men produkten skall ändå utvecklas så pass noggrant och utförligt så att den skulle kunna tillverkas och säljas. Vid ett sådant scenario finns t.ex. möjlighet att få hjälp med uppstart av företag via Science Park i Jönköping. 1.4 Tillvägagångssätt En konkurrensanalys kommer genomföras för att se hur liknande produkter är konstruerade, och vad som går att förbättra hos dessa. I den mån det finns möjlighet kommer konkurrerande produkter testas på bästa möjliga sätt, i övriga fall kommer den information som finns tillgänglig på internet användas. Vid idégenereringen och sållningen kommer vissa metoder användas och dessa presenteras senare. Detta är ett arbete som kommer ske relativt tidigt in i processen, när sen beslut har fattats om hur produkten skall se ut kommer annat arbete ta vid. Det kommer då handla om enklare hållfasthetsberäkningar, framtagande av CAD-modell, materialval med mera Informationssökning Informationssökning kommer ske på flera ställen och med olika hjälpmedel. Detta genom datorprogram, kontakt med återförsäljare, test av liknande produkter samt litteratur och information publicerad på internet. Dessutom kommer tidigare examensarbeten studeras för att öka förståelsen för arbetsgången och dokumentation Idégenerering Brainstorming är en metod som kommer användas vid idéstadiet. Syftet är att generera så många koncept som möjligt, för att därefter kunna sålla bland dessa. Tyngdpunkten ligger alltså på kvantitet framför kvalitet. Vid brainstormingen är det viktigt att jobba mot en tidsgräns, att exempelvis sätta som krav att man efter 2 timmar ska ha kommit fram till 25 idéer. Brainstorming syftar inte till att resultera i välformulerade koncept, utan är mer en metod för att sätta igång tankeverksamheten och få fram idéer som senare kan utvecklas. Det är viktigt att vid denna del av arbetet inte lägga några värderingar i olika idéer, oavsett hur orimliga de kan verka [2]. 8

10 Inledning Morfologi är en metod som används för att ta fram olika koncept. Morfologimetoden bygger på att produktens funktion identifieras och bryts ned i mindre underfunktioner. För var och en av dessa underfunktioner undersöker man sen hur denna funktion kan genomföras på olika sätt. Genom att göra detta går det att kombinera olika metoder för att generera ett flertal olika koncept. Denna metod lämpar sig bäst för enklare produkter då det lätt blir ett mycket stort antal koncept, om produkten går att bryta ned i många underfunktioner [2] Utvärdering SDM är en metod som används för att mäta styrkor hos olika koncept och därefter jämföra dem. Det är en metod som syftar till att användas vid sållning genom att gradera konceptens sätt att uppfylla de olika funktionskraven. Dessa funktionskrav graderas med en skala från 0-1 baserat på hur pass viktig just den funktionen är för produktens helhet. Siffrorna som ges de olika funktionerna är så kallade viktningsfaktorer och dessa används därefter i arbetet med att betygsätta de olika koncepten [1]. PDCA Cycle (Plan-Do-Check-Adjust Cycle) är en till synes enkel men viktig metod som kommer att användas kontinuerligt under produktutvecklingen för att kunna uppmärksamma felaktigheter/svårigheter på ett så tidigt stadium som möjligt. PDCA cykeln går ut på att man planerar, utför, kontrollerar och justerar produkten under arbetets gång för att upptäcka och ta i tu med problem på ett så tidigt stadium som möjligt (se figur 3). Detta kan vara väldigt tidsbesparande då sent upptäckta problem kan vara väldigt kostsamma [3]. Figur 3, PDCA Cycle 9

11 1.5 Disposition Inledning Kapitel 2 som behandlar genomförandet utgör större delen av rapporten. Här presenteras arbetsgången från patentsökning fram till val av slutgiltig design. Kapitel 3 presenterar resultatet och innehåller även beräkningar, materialval och val av standardiserade förbindelseelement. I kapitel 4 diskuteras resultatet och en slutsats dras. Avslutningsvis presenteras sökord, referenslisa och slutligen bilagor Organisation Handledare: Fredrik Elgh, Universitetslektor produktutveckling, JTH. Arbetet skedde utan uppdragsgivare och således stod författarna själva för hela arbetsupplägget. En tidsplan sattes upp vid projektets start och denna användes för att kontrollera att arbetet pågick i god takt, men fungerade även som checklista över vilka moment som skulle krävas för att nå ett bra resultat (se bilaga 1). Fyra olika möten hölls med handledaren, där såväl dittills genomfört arbete och framtida arbete diskuterades och analyserades. 10

12 2 Genomförande 2.1 Patentsökning Genomförande Syftet med patentsökningen är att se om det finns patent på snarlika produkter, dvs. upphängningsbara bord för välvda balkonger. Då sökning har visat att det exempelvis finns många patent som rör höjning och sänkning av bordsskiva, ägnas ingen större vikt åt detta i processen. Skulle större hänsyn tas till sådana detaljer, som förvisso kan bli aktuella i konstruktionen, kommer idégenereringen begränsas kraftigt. Målet med patentsökningen är alltså att i stora drag se vilka liknande produkter som finns på marknaden och är kopplade till patent Genomförande Sökningen har skett via NordiskaPatent 2.0, vilket är en databas som innehåller mer än dokument [4]. De sträcker sig från 1800-talet och fram till dagens patent. Sökord balkong ger 15 träffar och bord ger 34 träffar men inga som ligger nära detta projekt. Sökord balkongbord ger 7 träffar. Följande kan vara av intresse: SE Kombinerat torkställ och balkongbord (beviljat 9/4 1953) SE Fästanordning vid balkongräcke (ansökan inkom 16/ ) SE Anordning vid fällbara bordsskivor, balkongbord och dylikt (beviljat 4/ ) SE Fästanordning för balkongbord och dylikt (beviljat 29/6 1950) SE Kombinerat torkställ och balkongbord (beviljat 8/1 1953) SE Kombinerat torkställ och balkongbord (beviljat 3/9 1964) Resultat Som synes finns det tre patent som alla gäller torkställ som även kan användas som balkongbord. Dessa patent är dock gamla, det senaste beviljades Eftersom patent kan gälla i högst 20 år efter det datum patentet beviljades är dessa inte av intresse. Dessutom handlar det om kombination av torkställ och balkongbord, vilket inte ligger för nära detta projektet. Dock verkar det finnas vissa likheter när det kommer till upphängning av bordet, men då det än så länge är oklart hur detta kommer lösas tas ingen större hänsyn till detta. Möjligtvis kan det användas som inspirationskälla. Slutsatsen är att det inte finns några patent som ligger tillräckligt nära det här projektets syfte, och innebär därför inga problem för arbetets fortskridande. Beslut tas därför att fortsätta arbetet utan att ta någon större hänsyn till befintliga patent. 2.2 Marknadsanalys På den svenska marknaden finns det för närvarande ett antal produkter som är utformade för att de ska hängas upp på balkongräcket. Problemet med dessa är dock 11

13 Genomförande att de inte är anpassade till välvda balkonger. Nedan följer en kortare produktbeskrivning av konkurrerande produkter Produktbeskrivning Ashby Garden Österlen Denna produkt saluförs av RUSTA och finns i två varianter, där den enda skillnaden är storleken. De två varianter som finns mäter 40x60 resp. 50x80 cm. Priset för dessa är 295 resp. 345 kr. Detta är en enkel produkt som är fällbar och tillverkad i acaciaträ (se figur 4). Nackdelen med en träprodukt är att den kräver underhåll; trots att produkten levereras inoljad rekommenderas att man oljar in den 2-3 gånger/ år [5]. Figur 4, Ashby Garden Österlen [5] JULA Balkongbord JULA säljer en produkt av liknande slag och denna är mycket simpel (se figur 5). Produkten är tillverkad i vitlackerade stålrör, som har kombinerats med en fällbar träskiva med gummikant. Bordsskivan mäter 40x60 cm och ordinarie pris är 129 kr [6]. Figur 5, JULA Balkongbord [6] Harbo Harbo är en möbeltillverkare som i sin kollektion för 2009 har två bord för upphängning på balkong. Det ena ingår i serien Hilma och är en modell där bordsskivan är i trä och upphängningsanordningen består av två stålrör (se figur 6). 12

14 Genomförande Den andra modellen är i utseendet mycket lik det balkongbord JULA säljer (se figur 7). Pris för båda dessa är okänt då återförsäljare ej hittats. [7][8]. Figur 6, Harbo Hilma [7] Figur 7, Harbo vitt [8] Clas Ohlson balkongbord acacia Även Clas Ohlson säljer ett upphängningsbart balkongbord vilket liksom Ashby Garden Österlen är det tillverkat i acaciaträ. Utseendemässigt är det snarlikt Harbos bord som ingår i Hilma-serien. Bordsskivan mäter 40x60 cm och priset för denna produkt är 289 kr (se figur 8) [9]. IKEA Blankö Figur 8, Clas Ohlson [9] Denna produkt är tillutseendet mycket lik JULAs balkongbord, men går även att få i svart. Bordet är hopfällbart och kan justeras i 4 olika höjder. Måtten är 40x60 cm och maxbelastningen är uppgiven att vara 25 kg. IKEA meddelar också att bordsskivan kan justeras så att den alltid är plan, oavsett räckets form. Om detta betyder att produkten även lämpar sig för välvda balkonger är oklart. Bordet skall passa alla räcken med 3,5-10 cm bredd och priset är 159 kr (se figur 9) [10]. 13

15 Genomförande Figur 9, IKEA Blankö [10] Kila Möbler I Kila Möblers sortiment finns tre st. upphängningsbara balkongbord. Två av dem är i ungefär samma priskategori som övriga konkurrenter då de kostar 199 respektive 395 kr. Det billigare av de två ser ut ungefär som JULAs bord (se figur 11) och det andra ser precis likadant ut som Harbos Hilma, med enda skillnaden att träslaget är ljusare (se figur 10). Måtten på dessa bord är 40x60 resp. 50x80 cm. Det tredje bordet är tillverkat i teak, vilket antagligen är anledningen till att priset är avsevärt högre, 1295 kr. Dess bordsskiva mäter 50x80 cm (se figur 12) [11]. Figur 10, Kila ljust trä [11] Figur 11, Kila vitt [11] Figur 12, Kila teak [11] 14

16 Genomförande Summering Prisbilden för dessa produkter sträcker sig alltså från kr, men flertalet kostar ungefär kr. En produkt är betydligt dyrare, nämligen Kila Möblers teakmodell. Storleksmässigt är de flesta borden snarlika då de har ett djup omkring cm och en längd omkring cm. När det gäller material är det trä eller plast som gäller för bordsskivan och uteslutande stålrör för upphängningsanordningen. Fördelen med att använda sig av plast för bordsskivan är att man uppnår en bättre väderbeständighet och man slipper dessutom underhållning. Nackdelen med användning av plast, åtminstone för ovan redovisade produkter, är att det ger ett någorlunda billigt intryck. Motsatsen gäller för trä. Estetiskt är det mer tilltalande, men det är ett material som kräver skötsel och påverkas mer av väder och vind. Livslängden tenderar därför att bli något kortare, självklart beroende på hur ofta bordet hänger uppe. Sett ur en ergonomisk synvinkel finns det bara en produkt som har en bordsskiva som är justerbar i höjdled, nämligen IKEA:s modell Blankö. Övriga är fixerade i höjdled och för att få en behaglig sittposition är man därför mer beroende av balkongräckets höjd. Sammanfattningsvis kan man konstatera att de befintliga konkurrerande produkterna är snarlika. Storleksmässigt är de nästan identiska och detsamma gäller utseendet. Prismässigt ligger de relativt lågt i pris, med undantag för en produkt Kontakt med återförsäljare Sökning efter befintliga produkter som skulle kunna tillfredställa det problem som identifierats gjordes hos några av de största möbel- tillverkarna/försäljarna. Detta gjordes främst genom sökningar i deras produktutbud, men även genom förfrågningar via e-post, där författarna frågade om de hade bord anpassade för välvda balkonger i sitt sortiment. Följande företag kontaktades: IKEA, Jysk, EM, Harbo, Jula, Rusta, Clas Ohlson och Brafab. Resultat Svar erhölls från samtliga återförsäljare varav vissa utvecklades till mindre produktdiskussioner med korrespondens via e-post. Inget av de företag som kontaktats, som erbjuder upphängningsbara balkongbord, har kunnat säga att dess produkt även går att använda på ett välvt balkongräcke. Ett fåtal uppmanar kunden själv att testa detta under öppet köp. En återförsäljare kom även med tipset att en av deras produkt kunde fungera om man böjer rören men att det inte var något som de testat. Utefter detta drogs slutsatsen att även om vissa balkongbord kan gå att använda på en välvd balkong så är det inget som är anpassad för att göra det. Det är framför allt ingen återförsäljare som marknadsför sin produkt genom att säga att den går att använda på välvda balkongräcken. 15

17 2.3 Funktionsanalys Genomförande I funktionsanalysen delas produktens huvudsakliga delar in i grupper. Delarnas olika funktioner listas därefter innan graderas efter hur viktiga de är för produkten. Detta görs för att man lättare ska kunna se vilka funktioner som produkten bör besitta samt hur betydelsefulla de är. Bedömning av funktionerna sker utefter en tregradig skala där de bedöms vara huvudfunktioner (HF), nödvändiga funktioner (N) eller önskvärda funktioner (Ö). Funktionsanalysen och dess resultat presenteras i bilaga 2 där funktionerna också kommenteras för att ge ökad förståelse för deras betydelse. Många av funktionerna kommer även att behandlas och bedömas i konkurrenttestet nedan. 2.4 Konkurrenttest Efter den grundläggande marknadsanalysen konstaterades att flertalet produkters ramar är konstruerad av stålrör, medan Ashby Gardens Österlen är ett undantagsfall med en ram i trä. Dock finns det vissa mindre skillnader i hur exempelvis upphängningsanordning och höjdjustering sköts, men generellt sett är alla borden lika varandra. Med detta som bakgrund inhandlades två produkter för att dess funktioner och kvalité skulle kunna testas mer detaljerat. Dessa var Ikeas Blankö (159 kr, benämns hädanefter Blankö, figur 13 ) och Ashby Gardens Österlen (295 kr, benämns hädanefter Österlen, figur 14). Figur 13, Blankö [10] Figur 14, Österlen [5] Genomförande Båda produkterna monterades på en välvd balkong, och genast konstaterades det att båda passade bättre än väntat. Den ursprungliga idén var att dessa typer av bord ej lämpar sig till den här typen av balkonger. Delvis visade sig detta alltså vara fel, men faktum kvarstår att de lämpar sig bättre till raka balkonger. 11 stycken punkter som berör produkternas funktioner och egenskaper sattes upp, och de två produkterna betygsattes sen på en tregradig skala. Detta gjordes först mycket grundligt av författarna själva för att senare låta andra respondenter göra samma sak. 16

18 Genomförande Syftet med detta var för att se vad två typiska konkurrenter har som styrkor och svagheter. Det syftade också till att se vad som kan och bör förbättras, samt att se vad folk i allmänhet kan tänkas värdera som viktigt hos ett balkongbord. Följande är en lista på de punkter som sattes upp, samt en kortare förklaring till vad de innebär. Väderbeständighet Produkten är tänkt att sitta uppe på balkongen under vår, sommar och tidig höst. Detta tas i åtanke då det bedöms hur pass väl den kan stå emot väder och vind utan att kvalitén försämras. Montering produkt Betyg ges efter hur enkelt bordet monteras till balkongräcket, men också hur produkten levereras. Österlen kom färdigmonterad i förpackning (endast upphängingskrokar behövde skruvas på) medan Blankö levererades i delar. Stabilitet Den upplevda stabiliteten bedöms och betygsätts. Bordet kan vara belastat och stötas till, det är då viktigt att det som står på bordet inte faller av samt att bordet skall sitta kvar i sin position. Stabilitet och robusthet inger även en känsla av högre kvalité. Inställningsmöjlighet höjdled Borden kan ställas in i olika höjder och det bedöms då hur pass enkelt detta utförs. Dessutom görs en uppskattning av hur många olika höjder det går att ställa in, för att se hur flexibelt bordet är till olika balkonger. Inställningsmöjlighet tiltning av bordsskiva Då bordet är menat att hänga på räcket är det inte givet att bordsskivan automatiskt kommer befinna sig i ett helt horisontellt läge, varför en funktion som kan reglera detta blir viktig. Bordsskivan hos Blankö går att justera i två lägen, Österlen går att justera något genom att böja till upphängningskrokarna. Bedömning görs av hur pass bra tiltningen går att justera. Inställningsmöjlighet till olika former av räcken Själva räcket där bordet hängs på kan se ut på flera olika sätt och det påverkar huruvida produkten kan användas eller ej, samt hur väl den hänger på plats. Bedömning görs ang. hur flexibel produkten är till olika profiler på räcket. Underhåll/Skötsel Österlen rekommenderas att man oljar in två gånger per år, Blankö har inga rekommendationer. Bedömning görs av hur pass mycket underhåll krävs för att bibehålla bordets kvalité, samt hur enkelt det är att rengöra bordet. Kompatibilitet med välvda balkonger Olika balkonger har olika stor radie och olika grader av välvning vilket påverkar hur pass väl bordet sitter på plats. En bedömning görs av hur pass flexibla borden är med hänsyn till dessa variabler. Säkerhet Då det kan förekomma att borden stöts till av exempelvis barn eller husdjur är det viktigt att de inte slår igen, faller ner eller havererar på annat sätt. Risken för att sådant inträffar, samt förekomst av potentiellt skadlig geometri (exempelvis vassa kanter) påverkar säkerheten. Pris Bedömningen görs helt enkelt av hur pass prisvärd produkten upplevs. Belastning Detta hänger delvis ihop med stabilitet, men här fokuseras främst på hur 17

19 Genomförande mycket det bedöms att borden går att belasta utan haveri. Blankö skall klara en belastning av maximalt 25 kg, för Österlen är det ej specificerat Resultat De två konkurrerande borden testades av sju personer som, ovetande om vad andra svarat, bedömde dess funktioner och egenskaper med betygen: bra, medel och dålig. Siffrorna i tabellerna anger hur många personer som gav detta betyg till specificerad funktion. Undersökningen gav följande resultat: 1. IKEA Blankö Funktioner/egenskaper Uppskattad funktionsduglighet Bra Medel Dålig Väderbeständighet 6 1 Montering produkt Stabilitet 1 6 Inställningsmöjlighet höjdled 1 6 Inställningsmöjlighet tiltning av bordsskiva 1 6 Inställningsmöjlighet till olika former av räcken 4 3 Underhåll/skötsel Kompatibilitet med välvda balkonger 3 4 Säkerhet 3 4 Pris Belastning Ashby Garden Österlen Funktioner/egenskaper Uppskattad funktionsduglighet Bra Medel Dålig Väderbeständighet 2 5 Montering produkt 5 2 Stabilitet 6 1 Inställningsmöjlighet höjdled 4 3 Inställningsmöjlighet tiltning av bordsskiva 3 4 Inställningsmöjlighet till olika former av räcken 1 6 Underhåll/skötsel 4 3 Kompatibilitet med välvda balkonger Säkerhet Pris 2 5 Belastning

20 Genomförande Summering Blankö fungerar överraskande bra på välvda balkonger och olikformade räcken. Stabiliteten och dess olika inställningsmöjligheter var däremot ett stort minus; bordskivan gick inte att få plan och alla utom en tillfrågad tyckte att stabiliteten var dålig. Många tyckte inte om produkten som helhet, men tack vare ett mycket lågt pris så ansåg de att bordet var prisvärt. Österlen gavs mycket goda stabilitetsbetyg och den ansågs även enkel att montera. Inställningsmöjligheter i höjdled samt tiltning av bordsskivan ansågs vara undermåliga och ingen gav det ett bra betyg på de punkterna. Belastningsbetyget var bra men de böjbara krokarna ansågs klara mindre vikt än Blankös upphängningsanordning. Det var skilda åsikter vad gällde kompabiliteten med välvda balkonger men medelbetyget var ändå medelbra Slutsats Testerna har gett viktig information om vad som behöver förbättras och utvecklas, något som ligger till grund för utvecklingen av kravspecifikationen. Det har även visat sig att det kan räcka med mindre förändringar i konstruktionen för att göra ett bord mer kompatibelt med en välvd balkong. Undersökningen innehöll ingen fråga som berörde produkternas utseende men trots detta uttryckte många att de tyckte bättre om träbordet Österlen än det svarta Blankö. Funktionsanalysen påvisar att stabilitet, inställningsmöjligheter höjdled och tiltning av bordsskiva anses vara nödvändiga egenskaper/funktioner för bordet. Inget av de testade borden gavs bra betyg på samtliga av dessa punkter vilket ger utrymme för förbättring. Vad gäller kompatibilitet mot välvda balkonger samt olikformade räcken klarade båda borden detta bättre än förväntat. 2.5 Kravspecifikation Kravspecifikationen grundar sig i marknadsanalysen, funktionsanalysen samt konkurrenttestet. Dessa gav viktig information om vad som kunde göras bättre och vilka lösningar som redan fungerade bra. Utefter detta sattes följande krav upp, mot vilka produktutvecklingen sen styrdes. Material Materialvalen ska grunda sig i jämförelser av tänkbara material där hänsyn tas till materialets egenskaper, pris och utseende. Kombinationen av material skall bidra till att övriga krav i kravspecifikationen uppfylls och ge produkten tilltalande utseende. Vikt Den totala maxvikten för produkten skall vara ca 7 kg. Detta för att underlätta transport och handhavande, samt minska belastning på balkongen. Inställningsmöjligheter Bordet skall kunna justeras i höjdled för att passa olika balkonger. Önskvärt är att bordsskivan skall kunna justeras i höjdled inom ett spann på ca 25 cm. 19

21 Genomförande Dessutom är det nödvändigt att bordsskivan skall kunna tiltas så att den alltid går att få i horisontellt läge. Pris Priset bör vara tillräckligt konkurrenskraftigt för att kunna stå sig bra mot liknande produkter på marknaden. Den generella prisbilden för den här typen av bord ligger mellan kr och då arbetets syftar till att ta fram en bättre produkt så kan ett något högre pris bli aktuellt. Priset kommer till stor del styras av materialvalet. Stabilitet Bordet skall ha en sådan stabilitet att det ej rubbas vid normal användning, t.ex. belastning på bara en sida av bordsskivan. Det bör också klara av mindre tillstötningar utan att tippa. Belastning Normal användning innebär en belastning på 3-5 kg, men bordet bör av säkerhetsskäl klara en maxvikt på ca 15 kg. Storlek Måtten skall vara sådana att det finns utrymme för två personer att äta en måltid. Detta är en bordsskiva med de ungefärliga måtten 40x60 cm. Flexibilitet Konstruktionen av produkten skall vara sådan att den kan användas på flertalet typer av balkonger. Säkerhet Bordet skall ej kunna förorsaka skada på användaren eller någon som vistas i närheten av produkten. Detta innebär att vassa kanter och extremiteter bör undvikas och eventuella fällanordningar skall ej kunna slå igen oavsiktligt. Väderbeständighet Bordet skall klara av svenskt vår-, sommar- och höstväder utan att förstöras. Miljövänlighet Det är önskvärt att bordet tillverkas i sådana material som går att återvinna, samt att dessa lätt kan separeras från varandra. Det är också viktigt att produkten har en relativt lång livslängd. Montering Det är önskvärt att inga (alternativt medföljande) verktyg krävs för att montera bordet. Eventuellt kan montering kräva användning av vanligt förekommande verktyg såsom skruvmejsel och skiftnyckel. Grundkravet är att gemene man med instruktion kan utföra monteringen. Upphängning Upphängningsanordningen skall fungera till olika typer av balkongräcken; mindre/större kantiga och runda räcken, samtidigt som den inte skadar räcket. Underhåll Kravet är att inget/mindre underhåll skall behövas för att hålla produkten i gott skick. Detta innefattar ej vardaglig rengöring. 20

22 Genomförande Utseende Bordet ska ha en utformning som tilltalar en bred målgrupp människor och samtidigt passa väl in i många olika miljöer. 2.6 Idégenerering nivå 1 Syftet med den första idégenereringen var att få igång tankeverksamheten kring hur den slutgiltiga produkten kunde komma att se ut. Det primära målet var att generera ett antal alternativa lösningar för att senare ha dessa som underlag vid vidare konceptgenerering. Då den grundläggande kravspecifikationen redan tagits fram användes denna som bas i arbetet med att generera koncept, utan att vara allt för begränsande Genomförande Metoden som användes vid den första idégenereringen kan liknas vid brainwriting. Detta är en metod som liknar brainstorming, med skillnaden att varje person sitter enskilt under arbetet med att skissa fram idéer. Främsta anledningen till att denna metod valdes framför brainstorming är att den lämpar sig bättre för mindre grupper. Brainstorming lämpar sig bättre för grupper på mellan tre till sex personer och dessa bör också ha olika egenskaper och specialkunskaper [2]. För att leda arbetet mot ett visst mål, utan att vara alltför begränsande, användes alltså den grundläggande kravspecifikationen, men även funktionsanalysen. Dessutom visade de tester av Ikea Blankö och Ashby Garden Österlen vilka svagheter respektive styrkor som fanns hos dessa två produkter, vilket också fungerade som en viss anvisning till vad som kunde förbättras Resultat Den första idégenereringen resulterade i ett antal skisser som på olika sätt beskrev hur vissa funktioner hos ett balkongbord kunde utföras. Inget av dessa koncept valdes i detta steg ut för vidare utveckling men flera av de idéer som kom fram applicerades senare under arbetet med morfologimatrisen. De skisser och koncept som denna fas resulterade i presenteras i bilaga Idégenerering nivå 2 Vid idégenerering nivå 2 tillämpades Morfologimetoden. Denna metod används för att vidga sökningen efter nya produktsammansättningar. Fokus bör ej ligga på detaljlösningar utan istället studeras vilka produkter som genereras när olika, för produkten nödvändiga, funktioner kombineras. De olika funktionerna bör vara så oberoende av varandra som möjligt för att på olika sätt kunna kombineras med varandra. Antalet möjliga kombinationer blir snabbt mycket stort varpå antalet olika funktioner som behandlas bör ligga omkring fyra till åtta. Till följd av det stora antalet möjliga kombinationer så skall morfologimetoden främst ses som ett sätt att skapa många koncept med skiljda funktioner och egenskaper. Detta kräver ett efterarbete där dåliga koncept sållas bort och de bättre vidareutvecklas [12]. 21

23 Genomförande Genomförande Av de idéer som skapats under idégenereringen valdes ett antal lösningar ut för att generera koncept, vilka sedermera sorterades in under sju olika funktionsrubriker. Den morfologiska matrisen presenteras i bilaga 4. Kombineringar av de olika lösningarna resulterade i ett flertal koncept som alla presenteras nedan i sållning nivå Sållning nivå 1 Morfologin resulterade i tolv koncept som i första sållningen betygssätts utefter en för- och nackdelslista. Detta för att direkt kunna sålla bort sämre lösningar samt för att se vilka kombinationer som fungerar bättre Genomförande För- och nackdelslista baserad på funktionsanalysen: Stabilitet Inställningsmöjligheter höjdled Inställningsmöjlighet till olika former av räcken Kompatibilitet med välvda balkonger Inställningsmöjligheter tiltning av bordsskiva Säkerhet Klara belastning Koncepten bedöms utefter ovanstående kriterier och kortare kommentarer ges av författarna. Koncept 1 (se figur 15) + Stabilitet + Inställningsmöjligheter höjdled + Inställningsmöjlighet till olika former av räcken - Kompatibilitet med välvda balkonger + Inställningsmöjligheter tiltning av bordsskiva + Säkerhet - Klara belastning 22

24 Genomförande Figur 15, Koncept 1 Kommentar: Snarlik konkurrenten Österlen fast med möjlighet till tiltning samt fler nivåer i höjdjusteringen. Tveksamheter kring den böjbara krokens inställningsmöjligheter samt belastningsförmåga. Koncept 2 (se figur 16) + Stabilitet + Inställningsmöjligheter höjdled + Inställningsmöjlighet till olika former av räcken + Kompatibilitet med välvda balkonger + Inställningsmöjligheter tiltning av bordsskiva + Säkerhet + Klara belastning Figur 16, Koncept 2 Kommentar: Osäkerhet kring nerfällning av bordsskivan då stödramen måste placeras under skivan för att ge rum åt den rundningen av densamma. 23

25 Genomförande Koncept 3 (se figur 17) - Stabilitet + Inställningsmöjligheter höjdled + Inställningsmöjlighet till olika former av räcken + Kompatibilitet med välvda balkonger + Inställningsmöjligheter tiltning av bordsskiva + Säkerhet + Klara belastning Figur 17, Koncept3 Kommentar: Snarlik konkurrenten Blankö dock med böjd upphängningsanordning, samt fler steg för både tiltning och höjdinställning. Koncept 4 (se figur 18) - Stabilitet - Inställningsmöjligheter höjdled Inställningsmöjlighet till olika former av räcken (uppgift saknas) + Kompatibilitet med välvda balkonger - Inställningsmöjligheter tiltning av bordsskiva + Säkerhet + Klara belastning 24

26 Genomförande Figur 18, Koncept 4 Kommentar: En idé för ett balkongbord som inte baseras på någon upphängningsanordning. Koncept 5 (se figur 19) - Stabilitet + Inställningsmöjligheter höjdled + Inställningsmöjlighet till olika former av räcken + Kompatibilitet med välvda balkonger + Inställningsmöjligheter tiltning av bordsskiva + Säkerhet - Klara belastning Figur 19, Koncept 5 Kommentar: Teleskoprören i tiltanordningen kan ge upphov till viss instabilitet men lösningen ger möjlighet till en bordsskiva som är rundad mot balkongen. Koncept 6 (se figur 20) - Stabilitet + Inställningsmöjligheter höjdled 25

27 Genomförande + Inställningsmöjlighet till olika former av räcken + Kompatibilitet med välvda balkonger + Inställningsmöjligheter tiltning av bordsskiva - Säkerhet - Klara belastning Figur 20, Koncept 6 Kommentar: Tiltningsanordningen är tänkt att ha olika snäppsteg likt de som används på fotstöd på bussar. Osäkerhet finns kring hur stabil och säker en sådan lösning skulle på denna typen av bord. Koncept 7 (se figur 21) - Stabilitet + Inställningsmöjligheter höjdled + Inställningsmöjlighet till olika former av räcken + Kompatibilitet med välvda balkonger + Inställningsmöjligheter tiltning av bordsskiva + Säkerhet - Klara belastning Figur 21, Koncept 7 26

28 Genomförande Kommentarer: Risk för instabilitet om bordsbenet höjs för mycket då upphängningsanordningen till räcket då kan släppa. Endast ett teleskoprör kan även det leda till instabilitet och försämrad belastningsförmåga. Koncept 8 (se figur 22) + Stabilitet + Inställningsmöjligheter höjdled - Inställningsmöjlighet till olika former av räcken + Kompatibilitet med välvda balkonger + Inställningsmöjligheter tiltning av bordsskiva - Säkerhet + Klara belastning Figur 22, Koncept 8 Kommentar: Upphängningsanordningen är endast justerbar i höjdled vilket ger tveksamheter vad gäller inställningsmöjligheter till olika former av räcken. Detta kan även leda till att bordet sitter löst på vissa räcken och då har enklare för att falla ner. Koncept 9 (se figur 23) + Stabilitet + Inställningsmöjligheter höjdled - Inställningsmöjlighet till olika former av räcken + Kompatibilitet med välvda balkonger + Inställningsmöjligheter tiltning av bordsskiva - Säkerhet - Klara belastning 27

29 Genomförande Figur 23, Koncept 9 Kommentar: Upphängningsanordningen förutsätter att dess remmar går att spänna runt räcket. Tiltanordningen anses ha samma brister som koncept 6 vilket även här leder till minus vad gäller säkerhet och belastningsförmåga. Bordet bedöms ej vara estetiskt tilltalande. Koncept 10 (se figur 24) - Stabilitet + Inställningsmöjligheter höjdled + Inställningsmöjlighet till olika former av räcken + Kompatibilitet med välvda balkonger + Inställningsmöjligheter tiltning av bordsskiva + Säkerhet + Klara belastning Figur 24, Koncept 10 28

30 Genomförande Kommentar: Det bedöms finnas utvecklingspotential i att placera tiltanordningens steg i ramen jämfört med att ha dem i bordsskivan. Den u-formade ramen kombinerat med höjdjusteringens funktion kan bidra till minskad stabilitet. Koncept 11 (se figur 25) - Stabilitet + Inställningsmöjligheter höjdled + Inställningsmöjlighet till olika former av räcken - Kompatibilitet med välvda balkonger - Inställningsmöjligheter tiltning av bordsskiva - Säkerhet - Klara belastning Figur 25, Koncept 11 Kommentar: En täckt ram kan ge sämre sikt, högre vikt samt ge en luftficka mellan ram och balkongräck då den monteras på en välvd balkong. Bordsskivans upphängningsanordning i ramen ger tveksamheter gällande säkerhet och belastning. Bordet bedöms ej vara estetiskt tilltalande. Koncept 12 (se figur 26) - Stabilitet + Inställningsmöjligheter höjdled + Inställningsmöjlighet till olika former av räcken - Kompatibilitet med välvda balkonger + Inställningsmöjligheter tiltning av bordsskiva + Säkerhet - Klara belastning 29

31 Genomförande Figur 26, Koncept 12 Kommentar: Skiljer sig endast från koncept 1 genom att inställning av höjden görs genom att höja och sänka ramen istället för att upphängningsanordningen flyttas på ramen, vilket ger avkall på stabiliteten Slutsats Inget av koncepten som tagits fram genom morfologi anses vara så komplett att det i sin nuvarande sammansättning tas vidare till nästa utvecklingsstadium. Däremot finns det många bra kombinationer av lösningar bland de framtagna koncepten. Framförallt är det koncept nummer ett, två och tio som kommer att användas vid fortsatt framtagning av produkten och de övriga sållas bort. Nya idéer på lösningar och konstruktioner som kan användas vid fortsatt utvecklingsarbete framkom även vid bedömning av de tolv första koncepten. 2.9 Vidareutveckling av koncept och sållning nivå 2 De tre koncept som gick vidare från sållnig nivå 1 innehöll funktioner som efter vidareutveckling ansågs kunna uppfylla kraven från kravspecifikationen. Målet med vidareutvecklingen var att ta fram tre till fyra vidareutvecklade koncept med mer detaljerade beskrivningar av material, proportion, funktion och utseende. De vidareutvecklade koncepten utvärderades därefter med hjälp av SDM:n gav underlag för ett beslut om slutgiltig produkt. SDM är en metod där ett antal koncept ställs upp i en matris och betygsätts utefter olika kriterier. Metodens grundläggande syfte är att bedöma koncepten och därefter jämföra resultaten SDM Det första som görs är att ett antal kriterier sätts upp. Dessa grundar sig på kravspecifikationen samt funktionsanalysen och är således krav som produkten förväntas klara av. Trots att alla kriterierna är viktiga för produktens kvalité och funktion så anses vissa ha större betydelse än andra. De värderas således utefter sin betydelse och ges ett siffervärde; en så kallad viktningsfaktor. Denna har ett numeriskt värde mellan noll och ett och den totala summan av dessa skall alltid vara ett. 30

32 Genomförande Samtidigt ställer man upp de koncept som skall jämföras och bedömer dem utefter tidigare uppsatta kriterier. Beroende på hur väl de presterar på varje punkt ges de ett procentuellt värde som visar hur väl de uppfyller varje kriterium. Då det är svårt att värdera detta exakt från så bestäms ett antal värdepunkter på skalan. Dessa är godtyckliga från fall till fall och antalet värdepunkter som sätts upp beror på hur stor noggrannhet som krävs. Varje värdepunkt skall även definieras i ord för att ge ökad förståelse inför bedömningen. Nedan följer vilka värdepunkter som användes i detta fall samt en definition av dessa. Gradering (%) Fullständig tillfredsställelse, kravet kan ej uppfyllas på bättre sätt 90 - Näst intill fullständig tillfredsställelse, kravet uppfylls i alla viktiga aspekter 75 - Hög tillfredsställelse, kravet uppfylls i många aspekter 50 - Godkänd tillfredsställelse, kravet uppfylls på en godkänd nivå men inte mer 25 - Mindre tillfredsställelse, kravet uppfylls delvis men ej tillräckligt bra 10 - Minimal tillfredsställelse, kravet uppfylls till en mycket liten del 0 - Ingen tillfredsställelse, kravet uppfylls inte alls När koncepten har graderats utefter skalan multipliceras dess värden med korresponderade viktningsfaktor och konceptet får då, för var och ett av kriterierna, ett numeriskt värde. Alla dessa summeras för varje koncept för att ge ett slutligt värde. Tanken är att det koncept med högst slutvärde således bör vara det vinnande konceptet. Resultatet måste inte avgöra vilket koncept som väljs ut för konstruktion, men är en bra hjälp i sållningen och bör användas som beslutsunderlag [1] Genomförande Fyra nya konceptskisser, A (figur 27), B (figur 28), C (figur 29) och D (figur 30) ritades upp. Dessa innehöll olika kombinationer av de lösningar som gavs bäst betyg i sållning nivå 1, med koncept ett, två och tio som främsta idégivare. För första gången gavs även förslag på materialval till koncepten, något som krävdes inför betygssättningen av vissa parametrar i sållning 2. 31

33 Genomförande Figur 27, Koncept A Figur 28, Koncept B 32

34 Genomförande Figur 29, Koncept C 33

35 Genomförande Figur 30, Koncept D Koncepten betygsattes utefter uppskattad förmåga att möta följande kriterier: stabilitet, inställningsmöjligheter höjd, inställningsmöjligheter tilt, belastningsförmåga, flexibilitet, säkerhet, utseende samt väderbeständighet Resultat Resultaten från värderingen av de fyra koncepten redovisas i tabell 1 nedan. Fullständig SDM-tabell presenteras i bilaga Slutsats Koncept Summa A 78,00 B 76,95 C 78,05 D 76,90 Tabell 1, SDM - resultat Resultatet från användningen av SDM gav ytterst små differenser i den totala summan av poäng. Anledningen till detta var att de genererade koncepten har mycket gemensamt, både vad gäller utseende och tekniska lösningar. Sett till varje kriterium värderades dem olika men totalt sett hamnade de ändå nära varandra poängmässigt. 34

36 Genomförande Då denna metod ej syftade till att fälla det avgörande beslutet angående det fortsatta arbetet, beslutades det om att gå vidare utan att endast välja ut ett av de fyra koncepten. Istället valdes en kombination av Koncept A och Koncept C ut för vidareutveckling. Dels för att de fick högst poäng, men främst för att en kombination av dessa ansågs kunna ge den bästa lösningen Val av slutgiltig design För att hålla tidsplanen togs beslut om att en slutgiltig design måste fastställas innan modelleringen påbörjades. Detta då modellering av fler än ett koncept ansågs allt för tidskrävande. Beslutet grundades delvis på tidigare utvärderingar och till en viss del på diskussioner och övervägningar författarna emellan. Teknisk och funktionell information räcker inte alltid för att åstadkomma en reduktion till en enda lösning. Design är därför en viktig parameter som innehåller estetiska och etiska regler som används för att minska problemrymden. Slutprodukten är alltid bara ett särfall av en mängd tänkbara möjligheter och det är viktigt att man i eliminationsprocessen hela tiden tar fram relevant information som minskar projektets obestämdhet. Designprocessens resultat är en produkt vars egenskaper beslutats av de som medverkat i projektet. Förståelsen för problemet växer ur försöken att lösa det samtidigt som skäl och argument hela tiden vägs mot varandra. Detta leder till att deltagarna bildar en gemensam uppfattning av problemet något som är viktigt för designprocessen [13] Genomförande Den tekniska information som SDM:n gav uteslöt inte någon lösning vid sållning nivå 2. Författarna ansågs i detta stadium vara väl insatta i problemet genom kunskap som vuxit fram genom tester och utvärderingar under projektets gång. Diskussion kring olika lösningar fördes innan beslutet togs att ta fram en ny design med koncept A och C som underlag Slutsats Den slutgiltiga designen kom att bestå av ett bord med upphängningsanordning, bordsskiva och ram, likt koncept A och en tiltanordning likt den som presenteras i koncept C med urfräsningar i ramen. Detta var lösningar som författarna trodde mycket på samtidigt som upphängningsanordningen och tiltfunktionen var egna lösningar som inte återfanns på befintliga produkter på marknaden Modellering av slutgiltigt koncept Modelleringen var viktig för produktutvecklingen då den gav ökad förståelse för hur de olika lösningarna skulle fungera och samspela. Vid modellering av produkten användes CAD-programmet Pro/ENGINEER Wildfire 3.0 (benämns hädanefter Pro/ENGINEER ) och arbetsgången kan ses som 35

37 Genomförande en kombination mellan Bottom-Up-Konstruktion och Top-Down-Konstruktion då modellen är ett montage av hopsatta delar och detaljer. I Bottom-Up-Konstruktion börjar arbetet med att alla detaljer konstrueras separat för att senare monteras ihop till en slutgiltig konstruktion, något som passar små projekt med en till två personer i nära samarbete. Idén med Top-Down-Metoden är att man istället arbetar efter en förutbestämd konstruktionslayout (skelettmodeller) till vilken olika delar (innehållandes flera detaljer) konstrueras var för sig innan slutmontering. Detta är ett arbetssätt som med fördel används i större projekt [14]. Vid modelleringen lades fokus på utformning samt måttsättning av tiltanordningen då den utgör en viktig funktion och bidrar med viktig data till hållfasthetsberäkningarna. Det togs även fram detaljritningar av produkten för att ge ökad förståelse för modellens dimensioner och inställningsmöjligheter Förbindelseelement Montering av produkten kräver inte många olika förband, något som förenklar såväl effektiviserar tillverkningen. De lösbara förband som valdes är standardiserade skruvar och muttrar som alla går att anskaffa från svenska återförsäljare. Många hemsidor erbjuder nedladdningsbara CAD-filer av standardiserade skruvar etcetera men kompatibilitets problem mellan olika filformat, samt avgifter för nedladdning, ledde till att produktens förband ej monterats i CAD-modellen (bortsett från skivan som i modellen fästs på ramen med två skruvar). Produktens lösbara förband presenteras nedan och modellens mått på förborrningar med mera är alla anpassade för att passa de valda standardkomponenterna. Resultat Kopplingsskruven är vanligt förekommande vid montering av trämöbler etcetera (se figur 31, 32, 33)[15]. Till bordsmonteringen behövs åtta kopplingsskruvar per bord och de har en viktig del i sammanfogningen av ramen (Se A i figur 39). Artikelnummer: A-mått: 50mm Benämning: 264 7X50 N4 Förmässad Kopplinsskruv Nyckelvidd 4 mm. Figur 31, Förmässad kopplingsskruv [15] Figur 32, Borrbild [15] 36

38 Genomförande Figur 33, Teknisk information [15] Koppelskruven består av innergängad hylsa som sammanfogas med en skruv (se figur 34). Två hylsor placeras under bordsmonteringen utifrån, på var sida bordsskivan, in mot mitten varifrån en skruvar fäster anordningen (Se B i figur 39). Koppelskruvens hylsa är slät och ger bordsskivan möjlighet att rotera utan att skruven gängas ur [15]. Hylsa: Artikelnummer: Benämning: 2827 M5X27 Förnicklad Hylsa (se figur 35) Figur 34, Koppelskruv [15] Figur 35, Hylsa [15] Skruv: Artikelnummer: Benämning: MLKX M4X45 Förzinkad Skruv (se figur 36) Figur 36, Skruv MLKX [15] 37

39 Genomförande Vingskruvar är skruvar som kan spännas och lossas med handkraft utan verktyg. Detta ansågs vara en viktig egenskap för upphängningsanordningen varpå vingskruvar valdes som förband för att fästa de två justerbara klaffarna på densamma (Se C i figur 39)[16]. Artikelnummer: WN803 T 44-M6X15 Benämning: WN803 Vingskruv (se figur 37, 38) Figur 37, Vingskruv [16] Figur 38, Teknisk information [16] 38

40 Genomförande C A B A Figur 39, Placering av förbindelseelement. Rampamuffrar är skruvar med gängor på ut- och insidan som gör det möjligt att fästa en annan skruv i dem. Rampamuffrar med spår utgör en viktig del i bordets höjdinställning då elva skruvar kommer att monteras på var sida ramen med 30mm mellanrum och bidra till nio olika monteringsmöjligheter av upphängningsanordningen (Se E i figur 43)[16]. Artikelnummer: Benämning: A512 M5 10X12 Rampamuff, obehandlat stål (se figur 40, 41) A-mått: 10mm B-mått: 12mm 39

41 Genomförande Figur 40, Rampamuff [16] Figur 41, Teknisk information [16] Maskinskruv MFX är en lämplig skruv att använda tillsammans med rampamuffen och kommer två stycken kommer att användas för att montera vardera upphängningsanordning i olika höjder (Se D i figur 43). Denna skruv är tillsammans med vingskruven den enda skruven som användaren själv måste hantera vid montering samt justering av balkongbordet varför en krysskruv (DIN 965 Phillips Flat Head) valdes. Krysskruv är ett vanligt förekommande skruvhuvud och kan därför anses uppfylla kravspecifikationens monteringskrav [16]. Artikelnummer: Benämning: MFX M5X20 Förzinkad Stålskruv (se figur 42) D-mått: 9,2 H-mått: 2,5 Figur 42, Maskinskruv [16] 40

42 Genomförande D E x11 Figur 43, Placering av förbindelseelement upphängningsanordning 2.13 Materialval Ram och bordsskiva Ram och bordsskiva måste båda ha god väderbeständighet samt hög hållfasthet i enlighet med kravspecifikationen. Då detta är de mest framträdande delarna av produkten så påverkas även produktens utseende och design mycket av dess materialval. Under konkurrenttestet konstaterades att träbordet Österlen tilltalade fler estetiskt än dess svartfärgade metallkonkurrent Blankö. Trä tilltalade även författarna som hade detta i åtanke vid de senare konceptgenereringarna. Trä är ett bra material ur många aspekter då det kombinerar god styrka, låg vikt, bra pris och återvinningsbarhet. De fossila utsläpp som åstadkoms då det odlas och avverkas uppväger det genom all den energi dess fotosyntes tar upp under uppväxten. Det är även lätt att bearbeta genom borrning, fräsning med mera, samtidigt som dess färg och yta inger en känsla av värme med association till hantverk och kvalité [17]. Genomförande Vid sökning efter lämpliga träslag användes CES samt Matbase [18]. Ett hårt och väderbeständigt träslag eftersöktes och tre träslag urskildes som lämpliga nämligen teak, robinia och ek vilka alla har god vatten- och UV-resistens. Träslagen har alla 41

43 Genomförande liknande mekaniska samt fysiska egenskaper vilka presenteras i tabell 2. Mekaniska egenskaper Robinia Teak Europeisk E-modul [MPa] ek Brottgräns [MPa] Tryckhållfasthet [MPa] MPa Böjhållfasthet [MPa] MPa Fysiska egenskaper Densitet [kg/m 3 ] Krympning [%] MPa Tabell 2, materialdata ram och bordsskiva Den främsta skiljaktighet träsorterna emellan är dess ursprungsland och därmed även dess miljöpåverkan i olika former. Teak skördas främst i Brasilien och Sydostasien där avverkningar ofta har stora inverkningar på den lokala miljön, något som är svårt att kontrollera. Detta tillsammans med långa transporsträckor gör att teak kan ifrågasättas ur miljösynpunkt. Robinia odlas främst i Ungern under miljömässigt hållbara former [18]. Ek finns att tillgå i Sverige, där det också är ett erkänt möbelträ, något som vägde tungt då beslut togs om att tillverka bordet i ek. Ek är ett hårt, slitstarkt och tungt träslag som traditionellt använts vid skeppsbygge, men som nu ofta används vid möbeltillverkning. För att behålla träets kvalitet och naturliga utseende så bör träet oljas in vilket förhindrar uttorkning som annars kan leda till sprickbildning [19]. Ek är ett förhållandevis dyrt träslag med ett kilopris mellan 19,7 och 26,3 kr/kg [17]. Bordet beräknas innehålla ca 5,1kg ek och en grov uppskattning är att ca 1kg går till spillo vid tillverkningen i form av spån och övrigt spill. Högt räknat kommer den totala råvarukostnaden då vara omkring 6,1kg x 26,3kr/kg=160,4kr, ett högt pris som motiveras med en hög kvalitet och en låg miljöpåverkan Tiltanordning Vid val av material till tiltanordningen användes de värden som räknats fram gällande de krafter som uppkommer vid belastning. Då det primära för stången är att hålla för belastningen bordet utsätts för var det viktigt att beräkna den spänning som uppkommer som resultat av kraften vid maximal belastning. Denna spänning användes därefter som referens då olika material jämfördes. Resultat från spänningsberäkningar finnes i bilaga 6. Genomförande Med hjälp av CES togs mekaniska egenskaper och annan data fram för tre olika metaller; rostfritt stål, magnesium samt aluminium. Då det finns ett stort antal olika legeringar av dessa metaller användes medelvärden för att underlätta jämförelsen. Tabell 3 visar egenskaper av intresse för tidigare nämnda metaller. 42

44 Genomförande Rostfritt stål Magnesium Aluminium Densitet [kg/m 3 ] Pris [SEK/kg] 48,8-53,7 28,8-31,7 15,9-17,5 E-modul [GPa] Sträckgräns [MPa] Hårdhet [HV] Brottseghet [MPa.m 1/2 ] Resultat Tabell 3, materialdata tiltanordning Alla tre material klarar av de beräknade spänningarna med god marginal och bör således hålla för uppskattad belastning. Rostfritt stål är överlägset starkast när det gäller sträckgräns, E-modul, hårdhet och brottseghet. Däremot är det den dyraste och tyngsta av de tre jämförda materialen. Magnesium har lägst vikt och lågt pris, men är svagast och har sämst egenskaper gällande väderbeständighet. Aluminium är billigast av de tre men jämfört med rostfritt stål är hållbarheten mycket lägre. Tiltanordningens dimensioner gör att materialåtgången blir låg, vilket gynnar både pris och vikt. Rostfritt stål är den överlägset starkaste metallen av de tre jämförda, och då fokus ligger på denna aspekt framför pris och vikt väljs därför rostfritt stål som material för tiltanordningen. Även till de fästen som sitter på undersidan av bordsskivan skall tillverkas i rostfritt stål. Trots att komponenterna som är kopplade till tiltfunktionen sitter under bordsskivan och således oftast ej är fullt synliga, är det av intresse att göra dem estetiskt tilltalande. För att uppnå detta beslutades det att dessa skall vara tillverkade i borstat rostfritt stål Upphängningsanordning Upphängningsanordningen definieras som den krok som fästs till ramen samt den hylsa som omsluter den, inklusive vingskruven som spänner mot kroken. Den kloss som sitter ihop med hylsan är även den inräknad i upphängningsanordningen. Tanken är att hylsan och klossen tillverkas i samma material, medan kroken tillverkas i ett annat. Dessutom är det tänkt att klossen är täckt i en typ av mjukt gummi för att vara så skonsamt som möjligt mot räcket, samt för att öka friktionen mot detta. Då kroken kommer bära upp lasten från bordet är det här primärt att dess material är så starkt som möjligt. För hylsan och klossen är även denna parameter viktigt, men också att de är så lätta som möjligt då de ej är bärande utan endast stödjande. För alla dessa komponenter är det nödvändigt att de är slitstarka och har god väderbeständighet. Utöver detta är det önskvärt att de är estetiskt tilltalande. Genomförande För själva kroken är det av största betydelse att den är tillverkat av ett starkt material som tål höga laster, då den kommer bära hela ramen, bordsskivan samt föremål som lastas på bordet. Dess form gör också att den lämpar sig för tillverkning genom gjutning i första steget, för att därefter borras för att få fram de hål där skruven fästs mot ramen. Med hjälp av CES togs data fram för rostfritt stål, som tidigare visat sig lämpligt för tiltanordningen. Då dess egenskaper är sådana att detta material lämpar sig för 43

45 Genomförande gjutning, är tillräckligt starkt samt skall användas till tiltanordningen, togs beslutet att använda det även till kroken. För att göra hylsan och klossen så lätta som möjligt samtidigt som de är tillräckligt starka, uteslöts rostfritt stål. Istället jämfördes endast aluminium och magnesium (se tabell 4). Magnesium Aluminium Densitet [kg/m 3 ] Pris [SEK/kg] 28,8-31,7 15,9-17,5 E-modul [GPa] Sträckgräns [MPa] Hårdhet [HV] Brottseghet [MPa.m 1/2 ] Tabell 4, materialdata upphängningsanordning Ytan på klossen skall dock kläs i en sorts gummi och därför jämfördes ett antal olika elastomerer; butylgummi, etylen-vinyl-acetat (benämns hädanefter EVA) och polyisopren. Då parametrar som är viktiga hos metallerna ej är av intresse i detta fall jämfördes istället elastomererna främst med hänsyn till pris och densitet (se tabell 5). Butylgummi Etylen-vinyl-acetat Polyisopren Densitet [kg/m 3 ] Pris [SEK/kg] 24,9 27,4 13,3 14,6 19,7 21,7 Resultat Tabell 5, materialdata gummidel Som tidigare nämnt valdes rostfritt stål ut även till kroken. Hylsan och klossen behöver dock vara lättare varpå valet står mellan aluminium och magnesium. Aluminium är något tyngre men är däremot hälften så dyrt som magnesium. Aluminiumlegeringar har också högre E-modul än magnesium och är på de andra punkterna något starkare. Beslut togs därför att tillverka hylsan och klossen i aluminium. Som synes är det mycket små differenser mellan de jämförda elastomererna. De är alla lätta och relativt billiga men vad som däremot är negativt är att de är icke återvinningsbara. Butylgummi har god förmåga att töjas men påverkas negativt av UV-strålning. Detta kan i längden bli ett problem då långt tids användning i solljus kan ändra gummits egenskaper. EVA och Polyisoporen har bättre motstånd mot detta. EVA är dessutom flexibelt och starkt, har högt motstånd mot kemikalier samt kan processas med många olika typer av tillverkningsmetoder. Utöver detta är det den billigaste av de tre jämförde och därför valdes EVA framför de andra två Viktberäkningar Ett krav som sattes upp i kravspecifikationen var att produktens totala vikt ej skall överstiga 7 kg. Detta för att dels underlätta vid transport och på så sätt minska utsläpp, 44

46 Genomförande men också för att underlätta handhavandet och monteringen för användaren. Det är ändå av betydelse att vikten inte är allt för låg, då detta leder till minskad stabilitet och därmed sämre upplevd kvalitet Genomförande För att beräkna vikten på produkten användas de funktioner för detta som finns att tillgå i Pro/ENGINEER.Den indata som behövs för att göra detta är densitet, vilken togs fram genom materialdata från Granta CES EduPack 2008 (benämns hädanefter CES). Den beräknade vikten innefattar vikten av ramen, bordsskivan, tiltanordningen samt upphängningsanordningen till räcket. Fästelement uteslöts ur beräkningarna då det ej fanns data för dessa samt att de ej fanns att tillgå som CAD-modeller. Uppskattningsvis rör sig totalvikten hos fästelementen om ett par hundra gram. De värden på densitet som användes samt total vikt för de olika delarna redovisas i tabell 6 nedan. Komponent Material Densitet [kg/m 3 ] Vikt [kg] Ram + bordsskiva Ek 650 5,1 Tilt-rör Rostfritt stål ,350 Tilt-fästen Rostfritt stål ,135 Upphängningskrokar Rostfritt stål ,870 Klaffar Aluminium ,200 Gummi EVA 950 0, Resultat Tabell 6, viktberäkningar Total vikt för alla delar blir efter addition 6,7 kg vilket är strax under kravsatta 7 kg. Vikt som tillkommer är den från de standardiserade fästelementen, men då dessa ej fanns att tillgå som CAD-modeller gjordes ej några massberäkningar i Pro/ENGINEER. Uppskattningsvis rör sig dessas totala vikt inte mer än om ett par hundra gram, och således hamnar produktens totala vikt strax under 7 kg Hållfasthetsberäkningar Inom tillverkningsindustrin är hållfasthetsaspekten alltid ett viktigt inslag i utvecklingsarbetet. Beroende på vilken typ av produkt som skall produceras och planerad produktionsvolym, är behoven av optimerade hållfasthetsberäkningar olika. Alla produkter bör naturligtvis hålla för den lasten de utsätts för, men vissa behöver beräknas mer detaljerat än andra. I exempelvis en bilmotor finns det många komponenter som, förutom att de skall hålla, också gynnas av att vara så små som möjligt. Kan storleken minimeras samtidigt som komponenten behåller sina övriga egenskaper finns det en ekonomisk vinning att göra. Vikten blir mindre och materialåtgången likaså, vilket leder till stora besparingar då produktionsvolymen är hög. För att uppnå detta är det mycket viktigt att hållfasthetsberäkningarna är så detaljerade och ingående som möjligt. 45

47 Genomförande När det gäller konstruktion av en produkt som exempelvis ett balkongbord kan prioriteringarna se annorlunda ut. Det är även här möjligt att minimera bordets form och storlek och ändå uppnå önskad belastningsförmåga, med lägre tillverkningskostnad som följd. Då det viktiga för en produkt av den här typen är dess form och funktion är en sådan här optimering inte önskvärd, då det med största sannolikhet begränsar dessa parametrar. Det är fortfarande nödvändigt att produkten klarar av den belastning den är avsedd för men fokus bör inte ligga på optimerad materialåtgång framför form. Vid noggranna beräkningar kan det visa sig att rent storleksmässigt är produkten överdimensionerad men formen och funktionen är likväl det viktiga i detta fall. Vid beräkning av hållfasthet och krafter som uppkommer vid last konsulterades Teknologie doktor Patrik Cannmo vid JTH. Efter diskussion konstaterades det att bordet är överdimensionerat om man endast ser till belastningsförmåga, vilket innebär att exempelvis ramens och bordsskivans dimensioner är större än vad de behöver vara. Bordsskivan i sig bör hålla för de laster som bordet kan tänkas utsättas för och detsamma gäller för ramen. Något som dock kan vara av intresse är den rörkonstruktion som dels fungerar som stöd under bordsskivan men också är nödvändig för tiltfunktionen. Denna tar upp all last som bordet utsätts för, vilket ger upphov till en kraft som löper från fästpunkten på bordsskivan till urfräsningen i ramen, via rörkonstruktionen. Denna kraft fördelas då på de båda stänger som löper mellan bordsskivan och ramen Genomförande För att beräkna ovan nämnda kraft gjordes en förenklad modell, där bordsskivan (från dess fästpunkt i ramen och utåt), rörkonstruktionen samt ramen (från bordsskivans fästpunkt ner till den mittersta urfräsningen) utgjorde en figur där alla krafter rymdes. För att göra en så noggrann beräkning som möjligt hade det varit nödvändigt att ta hänsyn till att bordets fästpunkt i ramen är något förskjuten i vertikalled från urfräsningen, men då denna differens är liten gjordes en förenklad modell. Dessutom stöder inte de stänger som löper från bordsskivan direkt i urfräsningen utan de löper innan ramen för att möjliggöra funktionen. Även här handlar det om små avstånd och även detta förenklades för att underlätta i beräkningarna. Vid beräkningarna användes olika laster på bordsskivan för att simulera vilka olika krafter som kan uppstå då lasten varierar. Dels räknades det på vad som i kravspecifikationen definierades som normal användning (3-5 kg) och här användes då 3 kg som indata. Det räknades även på tyngre belastning (här 6 kg) samt den i kravspecifikationen definierade maxbelastningen (15 kg). I figur 44 nedan är P kraft från pålagd massa och F är den resulterande kraften i stången. 46

48 Genomförande Figur 44, Beskrivning av krafter Den beräknade kraften användes sen för att beräkna den spänning som uppkommer i materialet. Stålrörets tvärsnittsarea är här en faktor i beräkningarna, då den avgör hur stor spänningen blir. Vid beräkningarna användes en ytterdiameter på 6 mm för röret, vilket innebär ett solitt rör. Kompletta beräkningar presenteras i bilaga Resultat Då lasterna är låga i jämförelse med bordets dimensioner innebar detta att krafterna och även spänningen i röret blev mycket låga. Den beräkningen som är mest intressant ur hållfasthetssynpunkt är det scenario då bordets belastas med maxvikten (15 kg). Det är denna som rörkonstruktionen måste hålla för. Spänningen som beräknades uppkomma i röret visade sig även vid maximal belastning vara mycket låg och således konstaterades det att rörkonstruktion kommer hålla för belastningen med god marginal. 47

49 Resultat 3 Resultat 3.1 Slutgiltig design Den slutgiltiga designen arbetades fram genom att bordets visualiserades i Pro/ENGINEER (se figur 45). Visualiseringen av den slutgiltiga produkten var en viktig del i arbetet då fotorealistiska bilder, med tillhörande ritningar, ger ökad förståelse för produktens utseende och dess funktioner (se bilaga 7). Nedan följer enklare beskrivningar av bordets separata delar Ram Figur 45, Slutgiltig design När det gäller ramens utseende och dimensioner har dessa tagits fram som ett resultat av att fokusera på stabilitet. Då det tidigt i arbetet visade sig att befintliga produkter fungerar bättre mot välvda balkonger än vad som i första början antogs, har den slutgiltiga ramen en plan sida mot balkongräcket. Vad som däremot visade sig bristfälligt hos andra produkter var stabilitet och på grund av detta har ramen en sluten profil. En bräda sitter horisontellt ovanför bordsskivan för att öka stabiliteten och minska risken för haveri. För att kunna utnyttja bordsskivans yta maximalt, sattes denna bräda tillräckligt högt upp för att kunna placera exempelvis ett glas under (se figur 46). 48

50 Resultat Figur 46, Ram framifrån Då balkongen är välvd kommer de två vertikala brädorna ligga an mot balkongen och det är då viktigt att det finns tillräckligt mycket friktion mellan denna yta och balkongräcket. För att uppnå detta, samt för att agera dämpande och göra det skonsamt för både ramen och balkongräcket, fästes en gummikloss mot ramen (se figur 47). Materialet som valdes till detta är EVA, vilket klarar kontakt med många olika kemikalier och således kan limmas fast. Figur 47, Baksida bord 49

51 Resultat Bordsskiva Bordskivan ger med sina 350x600 mm (exklusive rundningar) gott om plats åt en måltid för två. Dess rundade kanter samt monteringen i ramen gör att bordsytan kan utnyttjas maximalt. Springorna mellan brädorna gör att vatten lätt kan rinna igenom utan att bli stående på bordsskivan och missfärga träet (se figur 48). Mittbrädorna monteras alla med 30 mm-träplugg vilket presenteras i ritningarna (se bilaga 7) Upphängningsanordning Figur 48, Bordsskiva ovanifrån De elva skruvhålen på ramens baksida möjliggör nio olika höjdmonteringar av upphängningsanordningen, med ett totalt spann på 270 mm, vilket väl uppfyller de uppsatta kraven (se figur 49). Den skjutbara klaffen har två monteringsmöjligheter då den går att ta av och vända. Den vinklade sidan monteras inåt då bordet monteras kring ett runt balkongräcke och den ger då ökat stöd och säkerhet eftersom detta förhindrar att bordet lyfter från räcket (se figur 50). Den platta sidan används med fördel då bordet monteras på ett plant räcke (se figur 51). Båda sidorna är gummibeklädda för att ge ökad friktion mot räcket, samtidigt som det förhindrar repor. 50

52 Resultat Figur 49, Upphängningsanordning Figur 50, Inställning till runt räcke Figur 51, Inställning till rakt räcke Tiltanordning Utöver stabilitet lades även fokus på möjlighet att tilta bordsskivan. Detta problem löstes genom en rörkonstruktion på undersidan av bordsskivan som hakas fast i urfräsningar på ramen (se figur 52). Dessutom kan den sättas fast i två olika positioner på undersidan av bordsskivan vilket kombinerat med fem olika höjdnivåer på ramen ger möjlighet att tilta bordet i tio olika lägen. Förutom att erbjuda möjlighet till tilt fungerar även rörkonstruktionen som stöd till bordsskivan och är en nödvändighet för 51

53 Resultat att hålla denna i position. Såväl vid ramen som vid bordsskivan kan rörkonstruktionen hakas ur, detta för att göra möjliggöra hopfällning av bordet (se figur 53). För fler vyer, se bilaga 8. Figur 52, Urfräsning ram Figur 53, Tiltanordning 52

54 Resultat 3.2 Avstämning mot kravspecifikation Material De aktuella materialens egenskaper, pris och utseende övervägdes noga innan val gjordes vilket resulterade i en tilltalande och hållbar produkt. Vikt Produktens slutgiltiga vikt beräknas bli 6,7 kg exklusive förbindelseelement och hamnar därmed strax under de sju kilo som satts upp som maxvikt. Inställningsmöjligheter Bordet kan monteras i nio olika höjdlägen inom ett spann på 27 cm och uppfyller därmed kravet på 25 cm. Tiltanordningen har ej kunnat testas, men dess tio olika inställningsmöjligheter bör ge en näst intill horisontell bordsskiva vid montering på flertalet balkonger. Pris Materialvalet samt tillverkningskostnader gör att produkten kan komma att bli dyrare än många av dess konkurrenter. Det exakta priset är dock svårt att uppskatta då arbetet endast ytligt berör tillverkning av produkten. Materialkostnaderna uppskattas dock till cirka 240kr per bord. Stabilitet Bordet anses med sin gedigna ram och tyngd ha god stabilitet. Den förbättrade upphängningsanordningen samt gummiklossarna på ramen förväntas också bidra till detta. Det är dock svårt att verifiera denna punkt då det inte finns en fysisk modell. Belastning Hållfasthetsberäkningarna visar att bordet klarar de avsedda belastningarna med god marginal (Se bilaga 6). Storlek Bordsskivan mäter 35x60 cm (exklusive rundningar) vilket anses ge utrymme åt en måltid för två personer och därmed uppfylla kravet. Flexibilitet Produktens utformning och dess många inställningsmöjligheter gör att den anses vara kompatibel med många olika balkonger. Liksom stabiliteten är detta svårt att verifiera då det ej finns en fysisk modell. Säkerhet Bordet anses vara tillräckligt säkert, vilket innebär att det ej fälls ihop ofrivilligt samt att det ej anses kunna skada användaren. Väderbeständighet Då materialen som valts för produkten har god väderbeständighet, kommer produkten klara svenskt väder. För att träramen skall behålla sina egenskaper gäller det att den underhålls regelbundet genom rengörning samt inoljning. Miljövänlighet Samtliga material, förutom EVA, är återvinningsbara. Dessutom är produktens olika dela lätta att separera då dessa förbinds med lösbara förband. Undantaget är EVA-gummit som limmas fast på ram och klaffar. 53

55 Resultat Montering Den montering som krävs av användaren är fästning av upphängningsanordning, vilket sker med hjälp av vanlig kryssmejsel. Dessutom skall tiltanordningen hakas i vid montering. I övrigt kommer produkten färdigmonterad Upphängning Upphängningsanordningen går att ställa in till räcken med olika form och bredd. De vändbara klaffarna gör att den även fungerar väl mot räcken med rund profil. Gummit ökar friktionen mot räcket och skonar detta från repor och annat slitage. Underhåll För träramen gäller att den bör oljas in ett par gånger per år för att behålla sina egenskaper. I övrigt kräver produkten inget underhåll. Utseende Författarna anser att den slutgiltiga designen på bordet är tilltalande, på grund av dess form och de valda materialen. Samtidigt är inte designen allt för säregen, vilket gör att bordet kan passa in i många olika miljöer. 54

56 Slutsats och diskussion 4 Slutsats och diskussion Då detta projekt genomgående har inneburit en produktutvecklingsprocess passar det mycket väl som avslutande del i författarnas utbildning. Det har gett förståelse för hur viktigt det är at jobba systematiskt, grundligt och enligt konstens alla regler för att uppnå ett gott resultat. Då projektet bedrivits utan uppdragsgivare har detta inneburit mycket självständigt arbete, där författarna har kunnat styra projektet mot den riktning de ansåg viktig. Då författarna som del i sin utbildning tidigare läst flera kurser som berör produktutveckling, har kunskapen från dessa kommit väl till hands. Att ha kunnat tillämpa en stor del av teorin från dessa i detta arbete har varit mycket lärorikt och givande. Dessutom har båda författarna genom sina utbytesstudier fått ytterligare kunskap som har varit till nytta under projektet. Resultatet blev en produkt där flertalet av de i kravspecifikationen uppsatta kraven uppfylldes. De valda materialens egenskaper är sådana att produkten blir robust och ger ett intryck av hög kvalité, samtidigt som vikten håller sig inom kravspecifikationens ramar. Materialen bidrar även till ett estetiskt tilltalande utseende som passar in i många olika miljöer. Valet av ek tillsammans med rostfritt stål gör även att produkten har god väderbeständighet. För att detta ska gälla krävs det dock att träet oljas in för att bibehålla sin kvalité, något som ursprungligen var önskvärt att undvika. Det enda material som ej kan återvinnas är EVA men då detta endast utgör en liten del av en totala materialåtgången anses ändå produkten i stort sett helt återvinningsbar. Bordet är hållfasthetsmässigt sett överdimensionerat varför hållfasthetsberäkningar endast gjordes på de kritiska delarna. Det konstaterades då att bordet kommer hålla för den i kravspecifikationen specificerade belastningen. Detta är givetvis en nödvändighet för en god funktion och produktens livslängd, men det är även viktigt ur säkerhetssynpunkt. Vad som kan vara ett problem gällande säkerhet är vassa extremiteter och av denna typ finns endast de fästen som sitter på undersidan av bordsskivan. De är dock generöst rundade för att vara så skonsamma som möjligt och om bordet trots allt skulle slå igen, är det med tanke på deras placering svårt att ta skada av dem. De krav som ej kan verifieras är de som måste undersökas genom praktiska tester och då varken prototyp eller färdig produkt ej har tillverkats är detta inte möjligt. Detta gäller främst stabiliteten men till viss del även möjligheten att montera produkten på flertalet olika typer av balkongräcken. Då tester av liknande produkter har visat att detta fungerar bättre än vad som i början av projektet antogs, anser författarna ändå att produkten kommer klara av detta. En annan punkt som är svår att verifiera är prisbilden. Genom de prisuppgifter för materialen som tagits fram har en uppskattning av total materialkostnad gjorts, men vad som däremot har uteslutits är tillverkningskostnaden. Dels för att lämpliga tillverkningsmetoder inte behandlats men också för att tillverkningskostnaden i allra högsta grad beror på produktionsvolymen. Detsamma gäller förvisso också för materialkostnader. En av de viktigaste funktionerna som författarna, efter studie av liknande produkter, ansåg kunde förbättras var möjligheten att tilta bordsskivan. Resultatet blev en lösning där bordsskivans lutning kan justeras i totalt 10 olika lägen. Då denna justering är stegad finns risken att det, beroende på balkongräckets utformning, trots allt kan vara svårt att hitta ett läge där bordsskivan är helt horisontell. För att minimera denna risk 55

57 Slutsats och diskussion hade differensen mellan de olika stegen kunna minskats, men då detta hade lett till försämrad hållfasthet gjordes en kompromiss mellan inställningsmöjligheter och hållfasthet. En annan lösning vore att reglera tiltningen steglöst. I konceptstadiet fanns en sådan lösning som ett alternativ men problemet där blev att bordsskivan endast gick att vinkla uppåt. Den slutliga lösningen på detta problem är fortfarande en funktion som erbjuder långt fler inställningsmöjligheter än liknande produkter på den svenska marknaden. Avslutningsvis är författarna nöjda med arbetet och resultatet. Slutprodukten uppfyller så gott som alla krav som sattes upp och anses som helhet vara en gedigen produkt. Dessutom har arbetet gett mycket kunskaper om och insikt i produktutvecklingsprocessen. 56

58 5 Referenser Referenser [1] Professor Pusca, Daniela (2008), Engineering and Design lecture material, University of Windsor, Windsor, Ontario, Canada [2] Österlin, Kenneth (2003). Design i fokus för produktutveckling, Liber Ekonomi, Malmö, ISBN [3] Lenox, Hank (1989), Transitional Engineering How to close the educational and industrial gap (forth edition), University of Michigan Dearborn, Dearborn, Michigan, USA [4] NordiskaPatent (Acc ) [5] Österlen, Ashby Garden, (Acc ) [6] Balkongbord, Jula (Acc ) [7] Balkongbord, Harbo Fritid Ab (Acc ) [8] Balkongbord, Harbo Fritid Ab (Acc ) [9] Balkongbord acacia, Clas Ohlson (Acc ) [10] Blankö, Ikea (Acc ) [11] Balkongbord, Kila Möbler adgardsmobler (Acc ) [12] Cross, Nigel (2000), Engineering Design Methods, ISBN [13] Lundequist, Kenneth (1995) Design och Produktutveckling Metoder och begrepp, Studentlitteratur, Lund, ISBN [14] Forsman, Daniel (2006), Konstruera med Pro/ENGINEER Wildfire 3.0, ISBN

59 Referenser [15] Kopplingsskruvar, Rampamuffar och Maskinskruv Theofil Carlsson AB- Beslagshantering (Acc ) [16] Vingskruv, Eugen Wiberger AB (Acc ) [17] CES Selector version 4.8.0, Hardwood Design guidelines. [18] Matbase material data. [19] Svenska hem - Skötselråd ek. 58

60 Bilagor 6 Sökord A Abstract... 2 Ashby Garden Österlen... 12, 19, 22 Avgränsningar... 7 B Bakgrund... 6 Belastning... 18, 19, 21, 55 Bordsskiva Bottom-Up-Konstruktion Brainstorming... 9, 22 Brainwriting... 3, 22 D Disposition E Ek , 43 F Funktionsanalys För- och nackdelslista Förbindelseelement G Genomförande Granta CES EduPack H Handledare Hållfasthetsberäkningar I Idégenerering... 9 Idégenerering nivå Idégenerering nivå IKEA Blankö... 14, 19 Informationssökning... 8 Inledning... 6 Innehållsförteckning... 4 Inställningsmöjlighet höjdled... 17, 19 J Jönköpings Tekniska Högskola... 6, 47 K Konkurrenttest Kravspecifikation M Marknadsanalys Matbase Material... 20, 46, 54 Miljövänlighet... 21, 55 Modellering Mål... 7 N Nyckelord... 3 P Patentsökning PDCA Cycle... 9 Pris... 21, 54 Pro/ENGINEER... 37, 46 Problemformulering... 7 R Ram Referenser Robinia S Science Park... 8 SDM... 9, 32 Slutgiltig design Slutsats och diskussion Stabilitet... 17, 21, 23, 54 Storlek... 21, 55 Syfte... 7 Sållning nivå Sållning nivå Säkerhet... 18, 21, 55 T Teak Tiltanordning... 43, 52 Tiltning av bordsskiva Top-Down-Konstruktion U Underhåll... 22, 55 Upphängningsanordning... 2, 3, 44, 51, 52 Urfräsning Utvärdering... 9 V,W Val av slutgiltig design Vidareutveckling av koncept Vikt... 20, 46 Viktberäkningar Väderbeständighet... 17, 19, 21, 55 59

61 Bilagor 7 Bilagor Bilaga 1 Tidsplan, sida 62. Bilaga 2 Funktionsanalys, sida 63. Bilaga 3 Idéskisser, sida Bilaga 4 Morfologisk matris, sida 66. Bilaga 5 SDM, sida 67. Bilaga 6 Hållfasthetsberäkningar, sida Bilaga 7 Ritningar, sida Bilaga 8 Ytterligare renderingar, sida

62 Bilagor 7.1 Bilaga 1 - Tidsplan 61

63 Bilagor 7.2 Bilaga 2 - Funktionsanalys Komponent Funktion Klass Kommentar Upphängningsanordning+Ram Hålla bordet på plats Inställningsmöjlighet höjdled N Brukbar vid olika höjd på balkongräcken Inställningsmöjlighet till olika former av räcken N Brukbar vid olikformade balkongräcken Inställningsmöjlighet tiltning av bordsskiva N Inställning för att få en plan bordsyta HF Klara belastning N Klara den för ändamålet avsedda belastningen Kompatibilitet med välvda balkonger Ö Fullgod användbarhet/utnyttjande av balkongytan Säkerhet N Produkten ska inte kunna skada användaren Skonsam mot räcket Ö Bordet skadar inte räcket i form av repor etc. Stabilitet N/Ö Förhindra oönskade rörelser av bordet. Måste ha en viss grundstabilitet. Väderbeständighet Ö Utomhusprodukt som ska tåla vatten, sol, vind m.m. Vara återvinningsbar Ö Tillverkad i återvinningsbara material som enkelt kan separeras Bordsskiva Avställning/arbets-yta HF Klara belastning N Klara den för ändamålet avsedda belastningen Lätta att underhålla/sköta Ö Bör vara lätt att rengöra Reptålig Ö Bordsytan skadas inte vid vanlig användning Väderbeständighet Ö Utomhusprodukt som ska tåla vatten, sol, vind m.m. Vara återvinningsbar Ö Tillverkad i återvinningsbara material som enkelt kan separeras Huvudfunktion (HF), Nödvändig funktion (N), Önskvärd funktion (Ö) 62

64 7.3 Bilaga 3 Idéskisser Bilagor 63

65 Bilagor 64

66 Bilagor 7.4 Bilaga 4 - Morfologisk matris Upphängningsanordning Böjbar metallkrok Ej böjbar metallkrok Spännanordning runt räcke Rak med klammer Böjd med klammer Fri från räcke Höjdjustering Höj/sänkbar ram Ej justerbar Flyttbar upphängningsanordning på ram Bordsskivan flyttas, intakt ram Ram U-formad Rektangulär Täckt ram T-formad Bordsskiva Rundad mot balkong Rak mot balkong Upphängning/Bordsben Bord med bordsben Upphängningsbart utan bordsben Kombinering ben/upphängning Tiltfunktion Teleskoprör Stegad justering bordsskiva Reglerbar skruv i ram Stegad justering ram Snäppsteg i ramfäste Ej tiltbar Fällanordning Ej fällbart Infällbar triangel Avhakbar tiltanordning Annan Fällbar 65

67 Bilagor 7.5 Bilaga 5 - SDM Kriterier Stabilitet Inställningsmöjligheter höjd Inställningsmöjligheter tilt Belastningsförmåga Flexibilitet Säkerhet Utseende Väderbeständighet Summa Viktningsfaktor 0,17 0,18 0,15 0,13 0,12 0,08 0,11 0,06 1,00 Koncept A 0,75 0,80 0,70 0,90 0,80 0,90 0,75 0,60 12,75 14,40 10,50 11,70 9,60 7,20 8,25 3,60 78,00 Koncept B 0,80 0,80 0,65 0,90 0,75 0,90 0,70 0,60 13,60 14,40 9,75 11,70 9,00 7,20 7,70 3,60 76,95 Koncept C 0,75 0,85 0,80 0,90 0,75 0,75 0,70 0,60 12,75 15,30 12,00 11,70 9,00 6,00 7,70 3,60 78,05 Koncept D 0,65 0,90 0,80 0,90 0,70 0,70 0,65 0,80 11,05 16,20 12,00 11,70 8,40 5,60 7,15 4,80 76,90 66

68 Bilagor 7.6 Bilaga 6 - Hållfasthetsberäkningar A = 54,1º B = 35,9º P är pålagd last och är godtyckligt. Vid last på 6 kg blir krafterna följande: P = 6*9,81 = 58,86 N F 2 = F*sin35,9º = 52,50 N F = F 3 = F*cos35,9 = 89,53*cos35,9 = 72,53 N Moment- och kraftjämvikt: M C : P*0,165 F 2 *0,185 = 0 F 2 = = 52,50 N : F 4 + F*cos35,9 = 0 F 4 = -89,53*cos35,9 = -72,53 N : F 5 + F* sin35,9º - P = 0 F 5 = P F*sin35,9 = 58,86 52,50 = 6,36 N Krafterna blir således: P = 58,86 N 29,43 N F = 89,53 N 44,77 N F 2 = 52,50 N 26,25 N F 3 = 72,53 N 36,27 N F 4 = -72,53 N -36,27 N F 5 = 6,36 N 3,18 N 67

69 Bilagor Detta är dock totala krafter, då produkten består av två stänger kommer kraften på varje stång bli en halvering av dessa, vilket visas i den högra kolumnen ovan. För en belastning på 3 kg (normal användning) blir kraften på varje stång följande: P = 14,72 N F = 22,39 N F 2 = 13,13 N F 3 = 18,14 N F 4 = -18,14 N F 5 = 1,59 N För en belastning på 15 kg (maximal belastning) blir kraften på varje stång följande: P = 73,58 N F = 111,91 N F 2 = 65,62 N F 3 = 90,65 N F 4 = -90,65 N F 5 = 7,96 N Beräkning av spänningen i stången: Den spänning som är intressant är den då kraften är maximal, vilket är vid en belastning på 15 kg. A stång = π*r 2 = 2,83*10-5 m 2 σ x *A stång + F = 0 σ x = = = Pa = -3,96 MPa 68