7. Konstruera konceptet

Transkript

1 7. Konstruera konceptet Modualisering av produkten Efter att ha uppdaterat funktionsmodellen efter vårt valda koncept har vi plockat ut tre olika moduler enligt figur nedan: Säkerhet Öppnar/Stänger Vuxen Öppnar ger ger öppnar Handtag I Handtag II Passage låser Låsplatta håller Gångjärn håller fyller Nät fyller Ram 2 håller låser Bredd ger underhåller Öppnar /Stänger Öppnar /Stänger Vuxen Dagisgrind Öppningsmek. Ramverk Handtag I Handtag II Låsplatta Ram 2 Gångjärn Nät Modul 1: Öppningsmekanism, öppning och stängning av grind Modul 2: Ramverk, fysiskt hinder för att motverka passage Modul 3:, låsning av grind 2

2 Gränssnittsmatris En gränssnittsmatris visar tydligt hur produktens moduler integrerar med varandra. Matrisen är ett värdefullt verktyg för att kunna hålla kontroll av ändringar i produktens design. Matrisen klarlägger länken mellan moduler och komponenter och förenklar arbetet att förändra produkten genom att enkelt se vilka delar som påverkar varandra. Gränssnittsmatris för moduler: M=mekaniskt, F=fastmonterat Gränssnittsmatris för komponenter: Ram 2 Modul 1 Modul 2 Modul 3 Modul 1 Modul 2 Modul 3 M F Gångjärn Nät M=mekaniskt, F=fastmonterat Handtag I Handtag II Ram 2 Gångjärn M M Nät F F Handtag I F Handtag II F Låsplatta F M M F Låsplatta

3 Beskrivning av produktens delar Fig.1 Handtagen fästs på ram 1 vilket gör att denna används som huvudpassage. måste öppnas för att möjliggöra öppning av ram 2, detta medför att ram 1 fungerar som ett lås för ram 2. Tillverkad enligt standardiserade mått och material Ram 2 en fästs på ram 2 vilket betyder att ram 2 oftast är stängd medans människor passerar genom ram 1. Ram 2 kan öppnas och möjliggöra bredare passage för exempelvis fordon. Även låsplattan är monterad på ram 2. Tillverkad enligt standardiserade mått och material Gångjärn Fäster ram 1 respektive ram 2 i staket eller dylikt. Möjliggör att ramarna kan öppnas och svängas åt båda håll. Standardiserad lösning från ABAS Ram 2 Gångjärn Nät Fyller ramarna och förhindrar att någon kommer igenom dessa. Tillverkad enligt standardiserade mått och material Handtag 1 Låser ramarna i varandra. Försvårar öppnandet av ramarna för barn pga. utformning och vridmotstånd. Används för att öppna och låsa grindramen vilket möjliggör passage. Nät Handtag

4 Handtag 2 Samma funktion som handtag 1. De två handtagen är helt separerade från varandra och båda måste således vridas om simultant för att kunna öppna grinden. Låser fast ram 2 i marken. Måste vridas utåt för att kunna justeras i höjdled, därför måste ram 1 öppnas innan käppen kan justeras. Låsplatta Håller fast låskolvarna i handtaget så att ram 1 inte kan öppnas utan att handtagen vrids om. Möjliggör att grinden kan stängas genom att knuffa igenom ram 1. Låsplatta Leverantörer Den modul som köps in av ABAS Protect är Modul 1, (handtag 1, handtag 2 och låsplatta). I Modul 2, (ram 1, ram 2, gångjärn och nät), köps gångjärnen in, nätet köps in och ramen köps in delvis. Modul 3, käppen, köps in. Alla komponenter köps in obehandlade, ramen köps in på metervara och kapas efter behov, nätet köps in som färdigt nät efter måttbeställning. Grinden monteras sedan ihop och ytbehandlingen sköts av ABAS Protect själva.

5 Projektledare John Svärd De senaste veckorna har det varit hektiskt med tanke på allt som ska göras i alla olika kurser och överbelastningen är ett faktum. Överbelastningen gör att man inte har tillräckligt med tid med kurserna var för sig vilket gör att det är svårt att kunna lägga ner så mycket tid man vill och behöver i varje kurs. Ett problem som vi stött på under veckans gång, och därför tagit upp med handledare Andreas, är problemet om vad vi egentligen kan kostnadsberäkna med tanke på hur vi har skapat vår produkt. Detta löste vi dock genom att vi bestämde oss för att kostnads och DFA beräkna låsbrickan. Om man bortser från att det har varit mycket att göra har vi löst samarbetet bra och jobbet effektivt både under möten och individuellt. John Svärd

6 7.2 Detaljkonstruktion Det valda konceptet består av standardkomponenter som redan är konstruerade. Simuleringar med hjälp av CAD-program är därför överflödiga. En CAD-modell kan däremot visar hur konceptet ser ut. I figur 1 ser vi lösningen i sin helhet. Figur 2 och 3 visar närmre hur handtagen ser ut och är placerade på grinden. Figur 1 Figur 2 Figur 3

7 7.3 Produktionsanpassning och kostnadsberäkning mha SWIFT För att finansiellt kunna uppskatta slutkostnaden för kund av en produkt är det viktigt att kunna på något sätt uppskatta tillverkningskostnaderna av att producera fram produkten i ett tidigt projektskede. Kostnadsberäkningar är därför nödvändiga för att minimera projekt och produkt kostnader genom att man kan förkasta olika dyra tillverkningsmetoder och produkter. Swift presenterar genom sin bok ett sätt att just kostnadsberäkna olika tillverkningsmetoder som man kan välja för att framställa sin produkt. De variabler Swift använder är följande: = antalet produkter man vill framställa. = Relativa kostdata för material beroende på processform = Formkomplexitet av produkten = Relativa kostnaden för att reducera tjocklek eller storlek. = Toleransnivå = Ytfinhet Wc = Materialslöseri Vf = Den färdiga produktens slutvolym V = Wc x Vf = Materialkostnad (pence/mm3) I Mi formeln ser man att det som påverkar slutkostnaden är antalet produkter(pc), Rc, volymen samt materialkostnaderna. Därför tog gruppen fram fyra olika kostnadsberäkningar på grindens låsplatta som kan ses i process1-4. Där visade det sig att det mest kostnadseffektiva vore att tillverka låsplattan i sandformar (SC-Sandcasting) i aluminium (process 3 i tabell nedan), inte rostfritt stål. Komponenter Låsplatta Komponenter Låsplatta Komponenter Låsplatta Komponenter Låsplatta Material Al Material Rostfritt Material Al Material Rostfritt Tillverkningsmetod CNC-Fräs Tillverkningsmetod CNC-Fräs Tillverkningsmetod SC Tillverkningsmetod SC Process 1 Process 2 Process 3 Process 4 Pc 10 Pc 10 Pc 11 Pc 11 Cmp 1 Cmp 4 Cmp 1 Cmp 1,5 Cc (c3) 1,1 Cc (c3) 1,1 Cc (c3) 2,8 Cc (c3) 2,8 Cs 1 Cs 1 Cs 1 Cs 1 Ct 1,3 Ct 1,3 Ct 1,2 Ct 1,2 Cf 1 Cf 1 Cf 1 Cf 1 Rc 1,43 Rc 5,72 Rc 3,36 Rc 5,04 Wc 4 Wc 4 Wc 1,3 Wc 1,3 Vf (mm3) Vf (mm3) Vf (mm3) Vf (mm3) V V V V Cmt 0,00083 Cmt 0,00206 Cmt 0,00083 Cmt 0,00206 Mi 182,29 Mi 474,14 Mi 91,55 Mi 190,95

8 7.4 DFMA Design for Manufacture and Assembly Design for Manufacture and Assembly är en samlingsterm för en metod som har för avseende att förenkla tillverkning- och monteringsprocessen. Metoden följer ett antal kvalitativa regler för att optimera designen av komponenten med avseende på lägre produktionskostnad och enklare tillverkning. Ett av de primära målen med DFA är enligt Swift att kunna möjliggöra en uppskattning om tillverkningskostnaderna för olika designalternativ. Vid försök att eliminera antalet komponenter för att erhålla en billigare konstruktion finns alltid risken att produktdesignen istället blir mer komplex att tillverka utan ett lägre pris som resultat. Ett sätt att eliminera denna risk är att utföra en kostnadsberäkning för monteringskostnader vid olika designalternativ(swift & Booker, sid ). Beräkningarna ligger sedan till grund för val av material, process och montering. Metoden bygger på formeln: där Total kostnad för montering Labor rate (inkluderar kostnad för verktyg och utrustning, lön, övervakning etc.) Component fitting index Component handling index Låsplattan utgjorde objektet för DFA-beräkningen, och beräkningarna baserades på två skilda monteringsalternativ för att kunna belysa vikten av kostnadsberäkning av monteringsval. Då vi inte kan beräkna antar vi samma värde för båda monteringsalternativen, och för enkelhetens skull antas.

9 Alternativ 1: Montering med skruvar Låsplattan fästs i grindstolpen med två genomgående skruvar. Detta ger följande värden på kostnadens parametrar samt total monteringskostnad: Parametrar Ah 1,5 Po1 0,2 Po2 0 Pg 0 H 1,7 Af 4 Pf1 0 Pf2 0 Pf3 0 Pf4 0,5 Pf5 0,2 Pf6 0 Pa1 0 F 4,7 Cma 6,4 Alternativ 2: Montering med svets Då plattan svetsas fast på grindstolpen ges följande parametervärden och slutresultat: Parametrar Ah 1,5 Po1 0 Po2 0,1 Pg 0 H 1,6 Af 1 Pf1 0 Pf2 0 Pf3 0 Pf4 0 Pf5 0 Pf6 0 Pa 6 F 7 Cma 8,6 Enligt beräkningarna är således alternativet med skruvmontering det bästa ur kostnadssynpunkt och skall således väljas om inga andra avgörande faktorer påverkar valet.