inom Smart Michael Dorn Linnéuniversitetet

Transkript

1 Prototypverkstad En förstudie inom Smart Housing Småland Jerry Eriksson,, Maria Lang, Mikael Ludvigsson, Karin Lundstedt, Matilda Schander, Christina Stålhandske Glafo glasforskningsinstitutet Kristofferr Segerholm,, Lars Göran Sjökvist, Erica Waller SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut Michael Dorn Linnéuniversitetet 2014

2 Sammanfattning Tanken med en prototypverkstad inom Smart Housing Småland (SHS) är att man snabbt ska kunna sätta ihop och/eller testa små och medelstora prototyper involverande glas, trä och biokompositer. Prototypverkstaden i sig kan vara fysisk i den mening att en lokal avsätts och utrustas med nödvändig utrustning, men det kan även röra sig om ett etablerat nätverk med engagerade parter som innehar nödvändiga kompetenser och utrustning. Att etablera en fysisk prototypverkstad som kan tillgodose alla behov för framtagning av transparent intelligens ses som orimligt. Troligen är det snarare en kombination av en fysisk verkstad (främst med koncentration på testning/verifiering samt visualisering) med ett nätverk av engagerade aktörer som bäst kan tillgodose behoven för prototypframtagning inom SHS. Det har även visats intresse för att etablera ett showroom där man kan samla och visa de inom SHS framtagna prototyperna. Vid etablerandet av en prototypverkstad för hantering av transparent intelligens finns ett stort behov av aktörer som kan hantera elektronik och mjukvara. Prototyper aktuella för framtagning inom SHS innefattar inte enbart material som ska sammanfogas till en enhet, utan även elektronik för integrerade funktioner och mjukvara som ska styra dessa. Det kan exempelvis röra sig om ett elektrokromt fönster som ska kunna styras med en sensor eller via en app på en mobiltelefon. Kompetenser inom dessa ämnesområden är begränsad inom SHS och det är därför viktigt att etablera kontakter med aktörer som kan tillgodose dessa behov. Ytterligare en aspekt som ska kunna tillgodoses av en prototypverkstad inom SHS är att kunna etablera virtuella prototyper. Detta kan röra sig om exempelvis en datorgenererad 3D model av en tänkt produkt. Att i en datormodell kunna verifiera en nytänkt produkts funktion är fundamentalt för allt utveklingsarbete idag. Dessutom ger det möjligheten att visualisera innovativa idéer som inte kan realiseras idag. Att koppla detta till en 3D printer ses som en mycket intressant möjlighet. Inom denna förstudie har en inventering av nödvändiga resurser/kompetenser för framtagning av prototyper med transparent intelligens gjorts. En initial lista med kompletterande utrustning för framförallt verifiering av planglas har sammanställts. Man har även startat etableringen av ett nätverk med aktörer inom följande områden: Bearbetning av glas, trä och biokompositer Elektronik och mjukvara Visualisering/3D modellering 1

3 Innehållsförteckning Sammanfattning... 1 Inledning... 4 Glas... 4 Tillverkning... 4 Vidareförädling... 4 Studiebesök Ryds Glas... 4 Laminering... 5 Härdning... 7 Slipning och håltagning... 8 Beläggningar Investeringslista utrustning Bearbetning av trä och biokompositer SP Trä Bearbetning trä och biokompositer Biokomposittillverkning Linnéuniversitetet Limning Förbehandling av ytor Elektronik/IKT D visualisering Testning/verifiering SP Bygg och Mekanik SP Energiteknik SP Akustik/SP Trä Glafo glasforskningsinstitutet Svepelektronmikroskop Optisk profilometer Spänningsmätare Kontaktvinkelmätare Linnéuniversitetet Tekniska Högskola i Jönköping Nätverk RISE

4 Linnaeus Technical Center Information Engineering Center Mobile Heights Telia M2M Workshop Prototypverkstad Genomförande Slutsatser

5 Inledning Denna förstudie inom Smart Housing Småland (SHS) syftar till att kartlägga förutsättningarna och kompletterande behov vid en etablering av en prototypverkstad för framtagning av små och medelstora prototyper. Fokus för prototyperna som ska tas fram ligger på att exemplifiera smart boende främst involverande materialen glas, trä och biokompositer. Man ska kunna ta sig an olika områden som materialbearbetning, elektronik/mjukvara och visualisering. Benämningen prototypverkstad innefattar i denna förstudie både en fysisk verkstad men även ett nätverk med aktörer med kompletterande kompetenser. Vid identifieringen av potentiella samarbetspartners för etableringen av en prototypverkstad proriteras aktörer enligt följande: 1. Ingående inom SHS 2. Etablerade i regionen Småland 3. Etablerade i Sverige Glas Tillverkning Hos Glafo finns möjlighet att tillverka glas från råvaror eller skärv, upp till cirka 1 kg glas i taget. Glasrecept kan skräddarsys för en viss tillämpning och gjutas i önskad form. Möjlighet finns också att värma in någonting i glasytan vid C. Det finns ingen möjlighet att tillverka planglas, men ett gjutet prov kan slipas och poleras plant om det behövs. För detta finns utrustning på Glafo. Vidareförädling Glafos planglaslabb är utrustad med verktyg för manuell bearbetning av glaset, samt olika instrument för detektering av ytor, se nedanstående utrustning. Detektor tennsida Kontroll av beläggning Handskar Glastång Vinkellinjal Lyftredskap (sugpropp) Diamantskärare med och utan olja Hos Glafo finns även möjlighet till att såga, borra, slipa och polera mindre glasprover. I närområdet finns flera företag som utföra tillskärning och slipning av glas, nedan nämns några som ingår i SHS samt närområdet. SHS företag: Forserum Safety Glass (FSG), GFAB och Saint Gobain Emmaboda Närområdet: Ryds glas, Uniglas, Funktionsglas och Värnamo sliperi och glasmästeri, Glasteknik i Emmaboda AB och Osbyglas Studiebesök Ryds Glas Inom förstudien gjordes ett studiebesök hos Ryds Glas i Växjö för att titta närmare på deras avdelning för glasmästeri och den utrustning de har att tillgå. 4

6 Glasmästeriavdelning har 9 anställda som ger service till både Växjö och o Alvesta kommun. De får leveranser 1 gång/vecka från Emmaboda glas. De skär och kantberarbetar glas med robot. Glasets kanter kan slipas och poleras uppp till 45 i enn enkelslip utrustad med diamantskivor i olika grovlekar. För att undvika repor på glaset är arbetsbordet, för tillskärning, utrustat med en duk av filt samt lufttillförsel så att glaset lyfts något från ytann vid förflyttning. Bordskivan kan även ställas i lodrät läge vilket underlättar bland annat rengöring av bordet. Figur 1. De fyra viktigaste verktygen vid manuell tillskärning, diamantskärare med olja, slipkloss med diamant, måttband och en stabil vinkellinjal med utfasningg så att linjalen ligger an mot glaskanten. Figur 2. Förflyttning av glas till arbetsbord vars skiva kan ändra läge och är utrustad med en robot för skärning. Figur 3. Enkelslip som kan gira glaset upp till 45 samt borrmaskin med möjlighet att borra både e upp och nedifrån. Laminering Laminerat glas tillverkas genom att två eller flera glasskivor läggs samman med ett tunt mellanliggande polymerskikt, exempelvis polyvinylbutyral (PVB), eller UV härdat lim. Vid laminering 5

7 krävs en mycket ren och dammfri miljö. Det tillskurna glaset rengörs så att all smuts och partiklar avlägsnas innan det placeras i ett renhetsrum med reglerad temperatur och luftfuktighet. Glasskivorna läggs samman med ett tunt mellanliggande skikt. Glasett värms därefter i en lamineringsugn där folien mjuknar och klibbar fast i glaset. Därefter pressas p luften ut mellan rutorna genom att de manglas mellan gummivalsar. Den slutliga lamineringen sker i en autoklav, där man höjer temperatur och tryck. FSG laminerar PVB vid 13 bars tryck under ca 0,5 h. Hela tidsförloppet i autoklaven går på ca 5 6 timmar. Om glasen inte är härdade är det bättra att slipa efteråt eftersom man då erhåller bäst kvalitet på kanten. Inom närområdet finns flera företag som laminerar, exempelvis FSG, GFAB och Funktionsglas. Figur 4. Klimatkammare hos FSG. Figur 5. Glas lastade för införsel i autoklav hos FSG, samt Roger Tilstam framför deras autoklav. 6

8 Figur 6. Till vänster visass glas som förberetts för laminering. I mitten och till höger ses glas som har laminerats. På bilden i mitten kan man antyda att lamineringsfilmen inte är riktigt färdig då den kommer klarna vid själva lamineringen Experimentering med laminering görs hos Forserum efter skiftet, dvs. under sen natt. De kan troligen hjälpa till med att laminera prototyper. eftermiddag och Figur 7. Exempel på alla de färgade PVB laminat som FSG erbjuder och som kan kombineras för att få önskad färg. Härdning Härdning innebär attt glaset värms upp till ca 650 o C och sedan kyls snabbt. Tryckspänningarnaa som uppstår i ytan motverkar sprickpropagering och glasets hållfasthet förbättras kraftigt. När glaset brister granuleras det och risken för skador minskas markant, men det innebär att all bearbetning som tillskärning och hålltagning måste göras innan härdningen. Enligt Glascentrums Jörgen Häll kommer fokus på härdat glas att öka kraftigt. GFAB koncernen har fyra härdugnar och är bland dem som härdar mest m i landet. De kan även tillverka böjt härdat glas. Man kontrollerar härdningsgraden genom granuleringstg tester som stickprov. s De minsta produkterr man normalt härdar (uppgift från 2008) är 200 x 300 mm med lite trixande möjligen ned till 1000 x 300 mm. Avståndet mellan rullarna begränsar. Teoretiskt sett ska man kunna härda upp till 15 mmm tjockt glas men det tillämpas inte på grund av lång kyltid. Man använder Heat Soak Test (HST) för att redan i fabriken kunnaa gallra bort kritiska glas med exempelvis inneslutningar av nickelsulfid. Glasteknik i Emmaboda kan härda storlekar upp till 600 x 200 mm. De är de endaa i Sverige (uppgift från 2008) som kan härda så tunt glas som 3 mm. Huvuddelen av allaa produkter härdas. 7

9 Hos Saint Gobain Emmaboda Glas tillverkar man idag främst brandglas. Härdningen testas varje vecka för de tjocklekar som ska köras genom böjtester av det härdade glaset. Man har även ett GASP instrument som används vid enstaka tillfällen. Man använder sig s även av HST för att gallra bort kritiska glas. Uniglas/ /Funktionsglas härdar också glas och har två ugnar: [mm] Maxmått Minmåttt Maxtjocklek Mintjocklek Uniglass härdugn 2400 x x Tamglass härdugn 1740 x x Maxstorlek för varje tjocklek fås från separata diagram. Figur 8. Härdugnen hos FSG. FSG har en stor härdugn och temperaturkontroll görs inne i ugnen med värmekameror. De har en Gasp som de regelbundet använder för kontroll. De härdar ner till 4 mm. m Tidigaree härdade de även 3 mm med då krävs så höga luftflöden för att kyla att de har frångått detta. Ett redan skadat glas kommer att gå sönder vid härdningen och därför görs alltid någon form av kantbearbetning innan härdning. Slipning och håltagning Den första kantslipningen utförs med ett sliphuvud för både grov ochh finare bearbetning, se Figur 9. Slutpoleringen görs sedan med ett separat sliphuvud. Flera polerstegg ger bäst kant. För liggande glas kan mycket flexibla former kantslipas, se Figur 10. 8

10 Figur 9. Sliphuvud och borrar hos FSG. Figur 10. Flexibel kantslipmaskin hos FSG. I Figur 111 finns olika exempel på kantbearbetning. Dragen kant (ävenn kallad fasadd kant) är grovslipad, vilket innebär att de råa, vassa kanterna är avslipade men har gropar. Den grovslipade kantenn kan fortfarande ha vissa mindre fördjupningar och den finslipade kanten är helt slät och matt. En polerad kant är helt slät och blank. C, D och snedslipad kant kan vara mattslipade eller blanka. Facettslipad kant har polerad yta. 9

11 Figur 11. Olika kantslipningar (Pilkington Glasfakta 2012) Håltagning i glas görs med diamantborrar. Det finns rekommendationer kring håltagning och utskärningar i glas angående hurr nära kanterr och hörn hål bör göras. För att öka hållfastheten i ett hål bör kanterna poleras så att mikrosprickor r från håltagningen försvinner. Regler för hål i termiskt härdat glas finns i SS EN Beläggningar Glas kan beläggas on line (hårdbelagda glas),, dvs. direkt i floatlinjen eller e off line (mjukbelagda glas) utanför floatlinjen. Hårda beläggningar tillverkas med en pyrolytisk process (CVD, Chemical Vapour Deposition). Med denna teknik deponeras beläggningen från reaktiva gaser på ett varmt substrat. Resultatet blir en hård, finkornig och homogen beläggning som håller för efterbearbet ning såsom härdning, laminering osv. Eftersom glaset beläggs redan i produktionslinjen behövs inga extra hanteringssteg av glasen. TiO 2 SiO 2 Glas Figur 12. Exempel på hårdbelagda skikt. Mjukbeläggning av glas görs med sputtring (PVD, Physical Vapour Deposition). Det är en metod som bygger på att material förgasas och sedan kondenserar på substratet. PVD i korthet: glaset placeras i en beläggningskammare mittemot en katod av det material man vill ha i beläggningen. Kammaren 10

12 vakuumpumpas och återfylls med en inert gas som tänds till ett plasma. Jonerna i plasmat slår ut material från katoden som deponeras på glasytan. PVD är inte en kemisk process vilket innebär att i princip alla material kan beläggas, men beläggningshastigheten kan variera kraftigt. Figur 13. Principskiss för sputtring. För beläggning av glas används även så kalladd magnetronsputtring. Det D är i princip samma teknik som sputtring, men elektronerna i plasmat koncentreras till katodytan med hjälp av kraftiga magneter. För att få en stack, dvs. flera lager av olika beläggningar, flyttas glaset mellan olika beläggningskammare med olika katoder. Metalloxid Metalloxid Glas Ag Figur 14. Exempel på en typisk stack avv en LowE beläggning. Metalloxiden består typiskt t av flera skikt exempelvis SnO 2 eller ZnO. Det finns ett stort kommersiellt sortiment s avv glas med olika mer ellerr mindre avancerade beläggningar att köpa hos planglastillverkare. Nedan följer några exempel på aktörer som arbetar med beläggningar på olika vis. SHS o o Pilkington: Tillgång till glas med kommersiella beläggningar. Saint Gobain Emmaboda: Tillgång till glas med kommersiella beläggningar. Sverige o Ångströmslabb: Forskning kring beläggningar. o Tunnfilmsgruppen vid Linköpings Universitet: Forskning kring beläggningar. o Impact Coatings: Säljer industriell beläggningsutrustning och kann göra beläggningar på små till medelstora prover (storleksordning mobiltelefoner och surfplattor). 11

13 Investeringslista utrustning Inom förstudien har följande lista sammanställts innehållande kompletterande utrustning för framförallt verifiering av planglas. Det har även visats intresse av att kunna ha tillgång till en 3D skrivare. Instrument Planglashantering Radiometer Reptestutrustning Sparklike GasGlass 1002 Optisk distorsion 3D skrivare Beskrivning Kompletterande utrustning för grundläggande planglashantering Mäta transmission genom färdigbyggda prototyper med olika glas och beläggningar Taber, Sheen, eller dylik Finns även portabel, GasGlass Handheld v2 Med Zebramönster Utskrift av fysiska modeller Ungefärlig kostnad 30 kkr 30 kkr 100 kkr 10 kkr 100 kkr Kommentar Dela isolerrutepaket, belysning, fragmenteringsram, skärmaskin, kantslipning, glasögon, mäta pilhöjd. Kolla gaskoncentration (Ar, Kr) i spalten i isolerrutepaket Lokal/belysning Inklusive några materialrullar à ca 5000 kr/st Bearbetning av trä och biokompositer SP Trä Bearbetning trä och biokompositer Snickarhallen hos SP Trä i Stockholm rymmerr möjligheter till bearbetning av träbaserade material och tillverkning av både små och stora prototyper. Med en total yta på caa 200 m 2 ryms både maskinparken samt ytor för försöksuppställningar och prototyptillverkning. Maskinparken består av traditionella maskiner för bearbetning av större stycken samt mindree maskiner för precisionssnickeri, se kort beskrivning samt bild på ett urval av maskinerna nedan. Förutom de större fasta maskinerna så finns flertalet handmaskiner, verktyg, tvingar och arbetsbänkar. Figur 15. Snickarhall för bearbetning och prototyptillverkning av trä och biokompositer. 12

14 Figur 16. Vänster: Bandsåg (max såghöjd 400 mm, max sågdjup 800 mm), Höger Cirkelsåg (klingdiameter mm, gering 0 45 ). Figur 17. Vänster: Rikthyvel (bredd 3500 mm, vinkel 0 45 ), Höger: Planhyvel (breddd 600 mm, tjocklek 250 mm). Figur 18. Vänster: Slipbord (längd mm), Höger: Bandslip (breddd 800 mm, höjdd 150 mm). 13

15 Figur 19. Vänster: Cirkelsåg (klingdiameter 100 mm, klingbredd mm, gering 0 45 ), 0 Mitten: Bandsåg (max såghöjd 130 mm, max sågdjup 350 mm), Höger: Planhyvel (max bredd 80 mm, tjocklek 0 40 mm). Biokomposittillverkning För biokomposittillverkning finnss det utrustning för sönderdelning och fraktionering av trämaterial (Figur 20). Belimning av större trämaterial görs i en roterande trumma, fiber och spån kan belimmas i en fiberbelimningsutrustning (Figur 21). För tillverkning av skivor finns det en varmpress som kan tillverka skivor upp till 700 x 700 mm 2 (Figur 21). I biokompositlabbett finns även traditionell impregneringscylinder samt en utrustning för kemisk modifiering av trämaterial (Figur 22). Figur 20. Utrustning för sönderdelning/ /fraktionering av trämaterial. Figur 21. Till vänster en belimningsloop för effektiv belimning av fibrer. Till höger en e varmpress för tillverkning av skivor. 14

16 Figur 22. Utrustning för kemisk modifiering av trä. Linnéuniversitetet Linneuniversitetets snickarverkstad är utrustad med en maskinpark från f 60 och 70 talet för bearbetning av trämaterial, se urvalet av maskiner nedan. Personalen som ansvarar för maskinparken medverkar även i undervisningg och de behöver därför ha mycket god framförhållning vid anlitning av deras tjänster. Kontaktpersonn är Kalle Nuszkowiski och Stefan Hruza, som båda jobbar på institutionen för design. Kalle Nuszkowiski har även ett brett kontaktverk inom träberarbetning i närområdet. Bandsåg Pelarborr Rikthyvel Planhyvel 15

17 Justersåg Bordsfräs Långhalsborr (manuell) Långhalsborr (automatisk) Bordsfräs Klyvsåg Kantputs Bredbandsputs Figur 23. Maskinparks hos Linnéuniversitetets snickeriverkstad. Limning Limning av glas kan utföras i en normal labbmiljö med tillgång till dragskåp, tryckluft, bra bänkar och belysning. Man bör också tänka på att det eventuellt kräver personligg skyddsutrustning. Ifall man ska jobba med härdplaster finns information att hämta i Härdplastförordningen AFS 2005:18. Utförlig information limer och limning hittas under följande länkar: / 16

18 Förbehandling av ytor Ytor som ska limmas bör rengöras enligt anvisning på limmet, vanligtvis med isopropanol (IPA). För ökad vidhäftningsförmåga kan man även utföra plasmabehandlingar av ytan. Förutom ytans renhet beror vidhäftningsförmågan på hur limmet väter ytan, detta kan mätas med en så kallad kontaktvinkelmätare. Mer information om kontaktvinkelmätare finns i avsnittet med samma namn på sida 20. Elektronik/IKT På elektroniksidan är SP elektronik den främsta resursen. De har goda kunskaper i antennteori, simulering av radiovågsspridning och hårdvara till elektroniklösningar. SICS inom RISE sfären kan vara en resurs och då speciellt Acreo samt Interactive Institute i Norrköping. Den förstnämnda är duktig på tryckt elektronik och den sistnämnda är specialiserad på interaktiva system och lösningar. Evothings i Stockholm, tillsammans med Ocean Observations, är företag som inriktar sig på prototypbyggande företagsevent, operaframställningar och andra demonstrationer baserade på innovativa idéer. Sigma Connectivitys kontor i Växjö och Lund är resurser som kan användas inom IKT relaterade utvecklingsprojekt inom Smart Homes respektive bredbandsbaserade lösningar såsom mobiltäckningsfrågor och liknande. Kontoret i Lund består till mycket stor del av före detta anställda hos Ericsson. Screen Interaction är ett företag i Stockholm som specialiserat sig på interaktiva lösningar och har kompetens både inom elektronikhårdvara och mjukvarulösningar såsom appar och hemsidor. Deras kundgrupp och projektpartners består till exempel av Assa Abloy och IKEA. De arbetade även med och fotbolls VM Linnéuniversitetet koordinerar ett nätverk som kallas IEC (Information Engineering Center). Inom detta finns det ett flertal IKT företag som kan användas inom mjukvarulösningar. På LnU och JTH finns det även akademiska resurser som kan göra mjukvarubaserade lösningar. Vissa av företagen nämnda i elektronikdelen ovan kan också vara behjälpliga med mjukvarulösningar. 3D visualisering Vid vissa tillfällen kan det vara intressant att visualisera prototyperna virtuellt, eller till och med enbart göra virtuella prototyper. Inom SHS nätverket finns JTH med en nod i Eksjö som gör virtuella prototyper. I Stockholm finns företaget Atvis som specialiserat sig på visualisering av 3D miljöer med inhämtning av rådata från tekniska ritningar och databaser. De ansvarar bland annat för Kistaområdets interaktivt åskådliggörande display i Kista Science Tower. Ett annat typiskt Atvisprojekt är realtidsvisualisering av flygtrafiken runt en flygplats. 17

19 Testning/verifiering SP Bygg och Mekanik SP Bygg och Mekanik har resurser för test och verifiering av strukturer, produkter och komponenter. Det kan röra sig om väggelement, fönster, glasfasader, räcken och barriärer, men även nya typer av material eller infästningar. Bärförmåga, stabilitet, hållfasthet, kollision, stötar och slag, cykliska laster och livslängd, samt inbrottskydd är några av de egenskaper som kan testas/verifieras. Inom SP Bygg och Mekanik finns avancerad experimentell mekanik med möjlighet att mäta och få mycket information om vad som händer i en struktur under belastning. I kombination med simulering och beräkning, främst FEM, ger det stora möjligheter att förstå mekanismer och därigenom kunna vidareutveckla och optimera konstruktioner och lösningar. SP Energiteknik Vid avdelningen för byggnadsfysik hos SP Energiteknik utvärderas byggnadsmaterial, byggnadsdelar eller hela byggnader. Utvärderingarna utförs med avseende på värmeisoleringsförmåga, fuktsäkerhet, lufttäthet, termisk komfort, och andra aspekter som påverkar innemiljön, energianvändningen och beständigheten. SP Akustik/SP Trä Inom akustikområdet kan man inom SP koncernen erbjuda följande tjänster: Mätningar enligt standard för ljudisolering både i fält och i laboratorium: o luftljudsisolering SS EN ISO 140 4, med utvärdering enligt SS EN ISO o stegljudsnivå SS EN ISO 140 7, med utvärdering enligt SS EN ISO Mätningar med hammarapparat i ett utökat frekvensområde, ned till 20 Hz Mätningar ända ned till 8 Hz med impulsboll (ISO 10140) Vibrationsnivåer i bjälklag och väggar, som stöd för produktutveckling m m Experimentell modalanalys för att bestämma egenfrekvensers läge och utseende Mätningar av 30 kanaler synkroniserat med max sekunders differens, och samplingar per sekund och kanal. Man erbjuder även industrin hjälp med att lösa olika ljudproblem eller att räkna på olika åtgärder, exempelvis för att förbättra ljudprestanda eller produktionsmetoder. Glafo glasforskningsinstitutet Svepelektronmikroskop Svepelektronmikroskop (SEM) kan användas för att ta bilder i hög förstoring av en yta. Man kan också ta reda på vilka grundämnen olika delar av provet består av genom att använda kan energidispersiv röntgenspektroskopi (EDS) i kombination med SEM. 18

20 Figur 24. SEM bild av glasdefekt (vänster) och EDS spektrum (höger). Optisk profilometer För oförstörande karakterisering av ytor finns en optisk profilometer med nanometerupplösning i höjdled. Med denna kan till exempel partiklar i ytor, repor och beläggningars struktur analyseras. Figur 25. Optisk profilometer, 3D bild av a partikel i glasyta. På Glafo finns också enklare utrustning för att utföra kontrollerad repning av glass med stålspets. Analyser kan sedan utföras av reporna med hjälp av den optiska profilometern. 19

21 Figur 26. Optisk profilometer, 3D bild av a repa i glas. Spänningsmätare Med spänningsmätaren SCALP 04 kan spänningar i glas undersökas. Man kan exempelvis verifiera ytspänningsnivån och spänningsfördelningenn genom glasets tjocklek hos värmeförstärkt och termiskt härdat glas, samt undersöka hur stora restspänningar man får vid från tillverkning. Man kan även följa spänningar som uppstår och förändras vid belastning av glaset, vilket kan förvarna om snedbelastning i en konstruktion. Figur 27. Typisk spänningskurva för ett termiskt härdat glas. Kontaktvinkelmätare För att mäta vidhäftningsförmågan av olika ytor finns utrustningen PGX+ på Glafo. Den kan användas för att mäta statisk och dynamisk kontaktvinkel, dvs. vinkeln mellan en e droppe i vila mot ett underlag, respektivee en droppe som s förändras med tiden (till exempel en droppee som sugs in i ett 20

22 poröst material). Man kan också mäta hur kontaktvinkelnn ändras närr en droppe lämnar ytan genom att den sugs tillbaka. Figur 28. Medföljande mjukvara till kontaktvinkelmätaren PGX+. Figur 29. Kontaktvinkelmätare PGX+. Linnéuniversitetet Linnéuniversitetet har expertis och ingenjörskunnande som kan komma väl till hand vid designstudier av olika prototyper. Man har gott kunnande om strukturellt beteende samt säkerhet och byggnadsfysik, och kan deltaga i såväl förstudier som vid den slutliga utformningen av enstaka element och/eller hela strukturer. Man har vana att arbeta med svenska och europeiska/internationella standarder och riktlinjer för utformning, samt s arbetarr med flera olika analytiska och numeriska metoder. Experimentell testning är möjlig av små till medelstora element (upp till 1,2 x 2,44 m). Små prover kan testas med enaxliga och bi axialaa testmaskiner. För lite större objekt (främst balkar och skjuvväggar) 21

23 finns möjligheter till enaxliga tester och skjuvbelastningar. Automatisk datainsamlingen utförs med avseende på last, deformation och/eller spänningar i diskreta punkter. Linnéuniversitetet harr även ett mätsystem som kan spåra deformationer, och därmed spänningsfält, över stora områden som kan kopplas samman med andra mätningar. Tekniska Högskola i Jönköping Vid Tekniska Högskolan i Jönköping (JTH) bedriver man forskning inom belysningsvetenskap med inriktning mot att kartlägga interaktionen människa, ljus, färg och rum. Man har laboratorier för att testa och sätta upp belysta miljöer. Hur ljusinsläpp påverkar välbefinnandet är enn mycket viktig aspekt att ta hänsyn till vid utformandet av det nya smarta boendet där d integrerade transparenta funktioner på glasytor ofta påverkar transmission i det synliga våglängdsområdett till viss del. Nätverk Förutom nätverket inom SHS samt de intressanta samarbetspartnerss som har identifierats i denna förstudie finns det andra etablerade nätverkk som kan vara av stort intresse för enn prototypverkstad inom SHS. RISE RISE Research Institutes of Sweden är ett statligt bolag som samlar de d flesta svenska forskningsinstitut som i samverkan med akademi, näringsliv och samhälle skapar r nytta, tillväxt och konkurrenskraft genom forskningsexcellens och innovation. Inom RISE ingår 16 institut (se Figur 30) inkluderande bland andra SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut, Acreo, Interactive Institute och Swerea vilka alla har olika kompetenser som är av intresse vid framtagning av prototyper för ett smart boende. Figur 30. RISE gruppens struktur. Linnaeus Technical Center Linnaeus Technical Center (LTC) verkar för att stärka konkurrenskraften för teknikföretag i Linnéregionen. I nätverket finns en mängd teknikbaserade företag som kan användas inom olika 22

24 prototypprojekt. Prototyptillverkning med inriktning på maskinell trä och plåtbearbetning är något som kan utföras inom LTC. Information Engineering Center Information Engineering Center (IEC) skall vara bryggan mellan IKT forskare och företagen inom många olika branscher. Fokus ligger på information engineering varför företagen och respektive den akademiska kompetensen kan vara till stor hjälp inom IKT relaterade utvecklingsprojekt. Ett exempel på ett dylikt projektområde kan vara Smart homes. Mobile Heights Mobile Heights är ett nätverk baserat i Lund som arbetar för att stärka närregionen som en hotspot för mobil innovation. Nätverket består av aktörer från industri, akademi, institut samt offentliga sektorn. Bland övriga är exempelvis SP medlem i organisationen. Telia M2M Telia M2M är ett nätverk med aktörer, främst baserade i Norden, som arbetar med lösningar och tjänster inom teknikområdet machine to machine (M2M). Nätverket innehåller expertis inom olika områden som exempelvis mjukvara, hårdvara och datasäkerhet, och erbjuder kunden möjlighet att samla nödvändiga kompetenser för att kunna erbjuda en komplett helhetslösning. Workshop Prototypverkstad Genomförande Under förstudien organiserades en workshop där man bjöd in aktörer från både industri och akademi/institut för att diskutera etableringen av en prototypverkstad inom SHS. Målet var att med hjälp av aktörer från olika ämnesområden kunna täcka upp och identifiera de behov som en prototypverkstad för konstruktion av små och medelstora modeller i materialen glas, trä och biokompositer måste kunna tillgodose. Man hade även som fokus att kartlägga de resurser för prototyptillverkning som redan existerar hos de aktörer som ingår i SHS. Representanter från följande aktörer deltog: Glafo glasforskningsinstitutet SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut Linnéuniversitetet Högskolan i Jönköping Forserum Safety Glass Glasbranschföreningen Roland&Roland Screen Interaction SIKA Södra Innovation Deltagarna delades upp i två grupper och presenterades ett scenario där man fått i uppdrag att ta fram en prototyp av ett interaktivt lastbärande fönster. Deltagarna gavs också en lista med exempel 23

25 på ingående funktioner och komponenter som kan integreras i fönstret. Till detta scenario fick man fyra frågeställningar som skulle diskuteras och besvaras inom båda grupperna: 1. Hur ska en eventuell prototypverkstad inom Smart Housing Småland organiseras? 2. Vem kan tillhandahålla/bearbeta materialen? 3. Vem kan lösa elektronik och mjukvarufrågor? 4. Vilka tjänster kan en prototypverkstad erbjuda som företagen inom SHS kan ha nytta av? Avslutningsvis redovisade båda grupperna vad man kommit fram till och gemensamt sammanställdes de principiella egenskaperna som man bedömt att en prototypverkstad inom SHS behöver. Slutsatser Under workshopen kom deltagarna fram till följande slutsatser gällande det scenario och de frågeställningar som presenterats: 1. Hur ska en eventuell prototypverkstad inom Smart Housing Småland organiseras? Det är bättre att skapa ett nätverk där man knyter samman olika kompetenser/resurser än att etablera en fysisk verkstad som ska kunna lösa allt. Genom att samla rätt kompetens och rätt kontakter kan man lösa många problem innan man börjar tillverka. Den fysiska plats där ett visst moment utförs beror på vad som ska göras, vissa lösningar kräver sannolikt specialinriktade verkstäder. Ska en fysisk plats etableras relaterat till prototyper vore det intressantare med ett showroom, om möjligt publikt och lättillgängligt för allmänheten. I detta showroom kan framtagna prototyper samlas och ska även kunna skickas runt bland intresserade samarbetspartners inom SHS vid speciella tillfällen. Man skulle även kunna ta med utställningen till mässor och liknande som är intressanta för SHS. Logotyper av deltagande samarbetspartners samt förklarande information presenteras med varje prototyp. Man kan även tänka sig ett virtuellt showroom för att prototyperna ska vara tillgängliga för alla. Man kan här även presentera datormodeller av konceptidéer. Varje framtagen prototyp bör tillverkas i flera exemplar. Inom en prototypverkstad bör även CAD kompetenser och 3D modellering inkluderas. Sekretessfrågor måste kunna hanteras vid tillverkning av prototyper. Vem äger en idé? Viktigt med noggrann dokumentation för att man ska kunna följa tillverkningen och undvika att upprepa misstag. Man ska lätt kunna hitta vilka prototyper som har tillverkats och vilka samarbetspartners som har varit involverade. 2. Vem kan tillhandahålla/bearbeta materialen? Vad gällde intressenter som kan hjälpa till med material samt bearbetning av dessa var många av de identifierade redan samarbetspartners inom SHS och/eller närvarande vid workshopen. Följande företag nämndes, utan någon inbördes ordning: SIKA, Forserum Safety Glass, GFAB, Chromogenics, Elitfönster, Fasadglas, Roslagsglas, Planglasteknik, Södra, Vida, Myresjöhus, A hus, Derome samt Wingårdhs 3. Vem kan lösa elektronik och mjukvarufrågor? På elektronik och mjukvarusidan identifierades följande lista: 24