8. Verifiera och utvärdera konceptet

Transkript

1 8. Verifiera och utvärdera konceptet 8.1 Prototyptillverkning Projektgruppen har valt att göra en digitalt tillverkad prototyp. Diskussion har förts med Håkan Almius om möjligheterna att tillverka en fysisk prototyp med hjälp av friformsmodellering. Detta har dock på grund av tidbrist i maskin inte genomförts. En digital prototyp kommer bli lättöverskådlig och funktionerna för lyft- och stödanordning kan mycket enkelt visas i detta format. Modellering och prototyptillverkning har gjorts i programmet Dassault Systems SolidWorks 2009 i fullständig skala och alla detaljer som ingår i projektets avgränsningar har modellerats. Detta har skapat en så riktig prototyp av produkten som möjligt med av lyftoch stödanordningens rörelseschema.

2 8.2 Simulering Simuleringen har gjorts i virtuell miljö. I en fysisk miljö skulle oundvikligen kompromisser ha skett vid detaljnivån hos prototypen men i den virtuella miljön kan detaljnivån hållas på högsta nivån utan problem. I och med det kan alla funktioner inkluderas och eventuella misstag korrigeras och tillslut genera en så produktriktig prototyp som möjligt. All inpassning har skett visuellt i programmet och de rörelser som ingår har undersökts och en fungerande visuell simulering visar på att prototypen. Resultatet visas i två separata videoklipp för lyftanordning respektive stödanordning. I dessa klipp visas de funktioner som produkten utför. Hänsyn ska dock tas till vissa oriktigheter i lyftanordningsklippet, då radarhuvudets rörelse inte ska ligga vertikalt vid första lyftet. Dessa videoklipp bilfogas externt med denna inlämning.

3 8.3 Analys av måluppfyllnad För att se till att kraven som ställts på projektet tillfredställs, görs en verifiering där varje krav och önskemål gås igenom punkt efter punkt. På detta sätt kan det säkerställas att alla krav och önskemål beaktats. Sammantaget kan det konstateras att alla krav är uppfyllda, vissa krav ligger delvis utanför angränsningarna för projektet men i de fallen har det bedöms huruvida berörda delar inom konstruktionen uppfyller aspekterna. Även önskemål har analyserats och de är uppfyllda till mycket stor grad. Chalmers Kravspecifikation Projekt Att lyfta radarenhet och stabilisera/lyfta containern hos GIRAFFE AMB Utfärdare: Grupp E5 Skapad: K = Krav Ö = Önskemål Modifierad: Vikt = Önskemålets vikt 1-5 Kriterier Målvärde K/ÖVikt Verifieringsmetod Referens (kravställare) Funktion Radarenhet ska kunna lyftas K SAAB Microwave systems Radarenhet ska stabiliseras K SAAB Microwave systems Container inkl/exkl lastbil ska kunna lyftas K SAAB Microwave systems Container inkl/exkl lastbil ska stabiliseras K SAAB Microwave systems 1. Prestanda 1.1 Lyftanordning ska lyfta 1700 [kg] K Beräkningar SAAB Microwave systems 1.2 Container ska vara stabil, får max variera 3 [mm] K Beräkningar SAAB Microwave systems 1.3 Klara vindstyrkor vid reducerad masthöjd 30 [m/s] K Beräkningar SAAB Microwave systems 1.4 Klara vindstyrkor vid maximal masthöjd 20 [m/s] K Beräkningar SAAB Microwave systems 1.5 Lyftanordning ska klara en rotationshasighet för radar på 60 rpm K Beräkningar SAAB Microwave systems 1.6 Kunna separera container från lastbil K SAAB Microwave systems 1.7 Radarenheten måste vara minst 4,5 över oskyddad personal K SAAB Microwave systems 1.8 Radarenenheten ska kunna lyftas ovan markhöjd 13 [m] Ö 4 Produktplanering, enligt nuvarande GIRAFFE AMB 1.9 Maximal tid för gruppering av två personer 2 [min] K SAAB Microwave systems 2. Livslängd 2.1 Livslängd, med viss reparation 20 års användning K Utmattningsprov SAAB Microwave systems 2.2 Vara robust och tåla ovarsam användning K Test, Materialval Produktplanering 3. Underhåll 3.1 Vara möjligt att underhålla och serva i fält K Test, Materialval Produktplanering 4. Material 4.1 Klara -40 C till +55 C K Materialval, Ytbehandling SAAB Microwave systems, Kursutbildare inom militären 4.2 Klara allt mellan snöstorm och sandstorm K Materialval, Ytbehandling SAAB Microwave systems 4.3 Lättåtkomliga material Ö 2 Produktplanering 5. Vikt 5.1 Maxvikt hos lyftanordning och stödben 3300 [kg] K Beräkningar SAAB Microwave systems 5.2 Maximal totalvikt hos container [kg] K Beräkningar SAAB Microwave systems 6. Säkerhet 6.1 Följa nationella och internationella standarder K Produktplanering 6.2 Inga vassa kanter Ö 3 Test Produktplanering 6.3 Inga rörliga oskyddade delar Ö 3 Test Produktplanering 7. Storlek 7.1 Storlek, konstruktionen får plats inom ISO-containerns standardmått 6,1x2,6x2,5 [m] K Produktplanering 8. Estetik och ytfinish 8.1 Omgivningsinsmältande färgsättning och materialval Ö 4 Produktplanering 8.2 Enheltlig design Ö 2 Produktplanering 9. Ergonomi och funktionalitet 9.1 Användarvänlig Ö 5 Produktplanering 9.2 Enkel manövering av stödben Ö 3 Kursutbildare inom militären 9.3 Möjlighet till mer direkt styrning av stödben Ö 5 Kursutbildare inom militären 10. Kostnad 10.1 Använda så billiga material som möjligt Ö 2 Produktplanering 11. Miljö 11.1 Återvinningsbarhet 100% Ö 1 Produktplanering 11.2 Inga avfall vid användning utan det förbrukade bränslet Ö Konstruktion demonterbar för återvinning Ö 2

4 Funktion Radarenhet ska kunna lyftas Uppfyller kravet, virtuella konstruktioner kan visa på funktionen. Stödanordning ska stabilisera enheten Uppfyller kravet, virtuella konstruktioner kan visa på funktionen. Container inkl./exkl. lastbil skall kunna lyftas Konstruering har skett utifrån kravet, kravet uppfylls. Container inkl./exkl. lastbil skall kunna stabiliseras Konstruering har skett utifrån kravet. Individuellt inställbara ben medför att varje hörn att funktionen tillfredsställs. Ligger delvis utanför avgränsningarna för projektet med avpassat styr- och drivsystem men benen i sin utformning möjliggör funktionen, vilket medför att kravet ses som uppfyllt. Prestanda 1.1 Lyftanordning ska kunna lyfta 1700 [kg] Uppfyller kravet, visas med beräkningar. 1.2 Container ska vara stabil, får max variera 3 [mm] Benen är stabila och starka, visas bland annat med FEM-beräkningar. Tillsammans spänner benen en stor area vilket skänker containern stabilitet. Detta medför att kravet bedöms vara tillgodosett. 1.3 Klara vindstyrkor vid reducerad masthöjd på 30 [m/s] Uppfyller kravet, visas med FEM-beräkningar. 1.4 Klara vindstyrkor vid reducerad masthöjd på 20 [m/s] Uppfyller kravet, visas med FEM-beräkningar. 1.5 Lyftanordning skall klara en rotationshasighet för radar på 60 rpm Test mot utmattning har utförts som visar på att den klarar av de påfrestningar som vinden i kombination med ett roterande radarhuvud kan påverka konstruktionen med. 1.6 Kunna separera container från lastbil Konstruering har skett utifrån kravet, kravet uppfylls. Stödbenen fälls ut utanför lastbilen för att kunna lyftas. 1.7 Radarenheten måste vara minst 4,5 över oskyddad personal Kravet uppfylls, kan visas i CAD-ritningar. 1.8 Radarenheten skall kunna lyftas ovan markhöjd minst 13 [m] Beräkningar visar på att konstruktionen inklusive radarenheten räcker mer än 13 [m] ovan markhöjd, detta innebär att kravet är tillfredställt. 1.9 Maximal tid för gruppering av två personer är 2 [min]

5 Systemet har en högre grad av automatisering av grupperingsförloppet gentemot det nuvarande systemet som påverkar tiden positivt. Med ett drivsystem för hydrauliken, som ligger utanför avgränsningarna, med bra kapacitet anses kravet kunna tillfredställans. Detta medför att kravet anses vara uppfyllt. Livslängd 2.1 Livslängd 20 år, med viss reparation Uppfyller kravet mot utmattning, visas med FEM-beräkningar. Materialval hos konstruktionen medför att konstruktionen tillåter stor amplitud hos de varierande spänningarna. 2.2 Vara robust och tåla ovarsam användning Uppfyller kravet. Materialval till konstruktionen är SS , vanligt konstruktionsstål, lämpligt för denna typ av konstruktion. Tillåter ovarsam användning. Underhåll 3.1 Vara möjlig att underhålla och serva i fält Materialval medger att det är möjligt att svetsa ihop konstruktionen i fält vid en högst eventuell fraktur. Bygger på komponenter som kan demonteras och bytas ut utan större arbete. Sammantaget så anses kravet vara uppfyllt. Material 4.1 & 4.2 Klara -40 C till +55 C och allt mellan snöstorm och sandstorm Hydraulik klarar detta krav, det kan nuvarande GIRAFFE AMB visa på. Konstruktionen i övrigt är av stålkonstruktion, klarar att arbete i temperaturintervallet. Ändamålsenlig ytbehandling vid en vidareutveckling till slutgiltigproduktion kommer tillkomma. Materialvalet medger en mängd av valbara metoder. Allt ovan medför att kravet anses vara uppfyllt. 4.3 Lättåtkomliga material Konstruktionen är av vanligt konstruktionsstål SS , är lättåtkomligt så att en produktion kan säkerställas till hög grad även i tider av krig och andra kristider. Önskemålet anses vara uppfyllt. Vikt 5.1 Maxvikt hos lyftanordning och stödben 3300 [kg] Uppfyller kravet, komponenterna får tillsammans en vikt runt 2350 [kg]. En viss viktökning kommer ske då hydraulikvätska och slangar etcetera tillkommer, men skillnaden är ändå så stor att det med marginal kommer understiga kravets gräns. 5.2 Maximal totalvikt hos container Kravets omfattning ligger till stor del utanför avgränsningarna för projektet där endast lyftanordning och stödben har omfattats. Men då dessa tillsammans uppfyller krav 5.1 medför att konstruktionen inom avgränsningarna uppfyller detta krav som samverkar med

6 ovanstående krav. Dessutom så medför inte lyftanordningen och stödbenen några direkta mervikter på den övriga konstruktionen som skulle få uppfyllandet att fallera trots att krav 5.1 är uppfyllt. Säkerhet 6.1 Följa internationella och nationella standarder Då konstruktionen inom projektets angränsningar endast innefattar standardkomponenter och en konstruktion av stål bedöms kravet som uppfyllt. Standardkomponenterna är i sig godkända och dess applikationer bruklig karaktär medför de inga komplikationer. Konstruktionen i övrigt är av beprövad natur som bedöms att inte orsaka några komplikationer enligt standarder för säkerhet. Kravet anses vara uppfyllt. 6.2 Inga vassa kanter Då formövergångar beläggs med ändamålsenliga radier har detta önskemål tagits i beaktan vid utformningen av konstruktionen, medför detta önskemål också kan ses som uppfyllt. 6.3 Rörliga oskyddade delar Konstruktionen innehåller delar som inte uppfyller ovanstående önskemål, detta bedöms dock inte ställa till några större säkerhetsproblem vid nyttjande. Personalen kommer vid användning också inneha en adekvat utbildning. Storlek 7.1 Konstruktionen får plats inom ISO-containerns standardmått, 6,1*2,6*2,5 [m] Under konstruktionsfasen har detta krav beaktas grundligt, konstruktionen är konstruerad utifrån detta krav. Kan visas på genom ritningar och visuella modeller, kravet uppfylls. Estetik och ytfinish 8.1 Omgivningsinsmältande färgsättning och materialval GIRAFFE AMB kommer kunna målas beroende på aktionsmiljö, även tyguppsättningar med olika kamouflage medges kunna utformas konstruktionen. Detta innebär att önskemålet bedöms som uppfyllt. 8.2 Enhetlig design Är en ett önskemål som delvis bara kan bedömas subjektivt. Men förutsättningar för att det skall bedömas positivt finns till stor grad. Konstruktionen har en design som utgår ifrån funktionalitet och prestanda utöver hela formgivningen. Önskemålet anses vara uppfyllt. Ergonomi och funktionalitet 9.1 Användarvänlig Stor grad av automatik, och liten grad av tunga och dåliga lyft medför att konstruktionen bedöms uppfylla önskemålet. 9.2 Enkel manövrering av stödben

7 Önskemålet ligger delvis utanför avgränsningarna för projektet, men förutsättningar finns för en enkel manövrering av stödbenen. Detta grundas på att stödbenet är konstruerade föra att kunna expandera individuellt ifrån varandra, med ett avpassat och lämpligt styrsystem och drivsystem som ligger utanför avgränsningarna, finns möjlighet att benen kan styras både individuellt och tillsammans. Detta enligt vad sig bäst lämpas för operatör och produkten i övrigt, ingen bedömning görs då det ligger utanför avgränsningarna men då båda medges säkerställs önskemålet utifrån denna aspekt. Önskemålet anses vara uppfyllt med ovanstående resonemang. 9.3 Möjlighet till mer direkt styrning av stödben Även detta önskemål ligger delvis utanför projektet med utvecklingen av drivsystem och styrsystem. Men förutsättningar finns även här för att önskemålet ska uppfyllas till sin helhet, då stödbenen i sig kan expandera individuellt. Därför får önskemålet beaktas som uppfyllt. Kostnad 10.1 Använda så billiga material som möjligt Givetvis går det alltid rationalisera kostnader för material ytterligare, men utformningen av konstruktionen med materialvalet SS är en billig kvalitet bland stålsorter. Konstruktionen innehåller även en del standardkomponenter och ett rationellt materialval får utgås ifrån tillverkarnas av dessa komponenters sida. Detta sammantaget medför att önskemålet anses vara uppfyllt till erforderlig grad. Miljö 11.1 Återvinningsbarhet Konstruktionen består till största grad av stålkomponenter och dessa är återvinningsbara, därför anses önskemålet vara tillfredställt Inga avfall vid användning förutom det förbrukade bränslet Det enda som förbrukas kontinuerligt vid användning förutom bränsle är hydraulikvätskan, som får bytas ut vid givna serviceintervaller. Det skulle även kunna vara möjligt att systemet skulle läcka en del hydraulvätska under drift. Men detta är faktorer som inte går att göra så mycket åt och dess påverkan är inte nämnvärt stor, därför anses ändå att önskemålet är uppfylld till stor grad Konstruktion demonterbar för återanvändning Konstruktionen kan demonteras och separeras till mindre delar, tillåter en demontering som till stor grad kan ske utan att konstruktionen i övrigt inte behöver skadas. Medför att önskemålet bedöms vara uppfyllt.