5.1 & 5.2 Generering och vidareutveckling av koncept

Transkript

1 5.1 & 5.2 Generering och vidareutveckling av koncept Vid stycke 4.1 visas en lista över resultatet som gruppen fick från det brainstormingmötet som hölls, där gruppen tillsammans föreslog olika sätt som SUP:n kan hållas och låsas fast. Med hjälp av dessa konstruerades därefter sex olika koncept som kunde klara av denna uppgift. Under vidare arbete har koncepten utforskats så att de var anpassningsbara för projektets specifika fall. Koncepten har då vidareutvecklats och nya komponenter har lagts till, omformats och tagits bort. Det har under denna tid även uteslutits ett alternativ, nämligen vinschen, då det ansågs vara för platskrävande och att den bristande åtkomligheten skulle leda till dålig ergonomi. Nedan följer detaljerade förklaringar om de fem koncepten i form av bilder och förklarande text. Knapplösningen Detta är en billig lösning och ganska enkel lösning. Den monteras på SUP:n enligt skiss t.h. För montering så borrar man ett hål samt drar åt bultarna under samt över hålet. Funktionen finns beskriven i bildserien här ovan. 1. Knappen är intryckt och SUP:n är stängd. 2. Knappen trycks in, fram kommer då ett vred. 3. Vredet vrids om för att öppna SUP:n. Lösning är sådan att det behövs två knappar, på samma plats där det idag sitter de två befintliga låsen (se reflösn). Materialet på knappen är stål medans komponenterna innuti är i PVC. Fördelar med den här lösningen är bland annat det som nämnts tidigare, att den är prisvärd och lätt att montera. Den är enkel att öppna samt ergonomiskt bra. Det är också en liten lösning som inte tar så stor plats, vilket även leder till att den väger lite. Då är den således också miljövänlig med hänsyn till transportkostnader. Nackdelar med knappen är att den troligtvis inte är tillräckligt robust. Den har många ingående komponenter som kan gå sönder. Samt att vi måste designa om det befintliga fästen. De ingående delarna på knappen går inte heller helt att återvinna(pvc).

2 Containerlås Denna lösning är i grund och botten mycket simpel. Ett rör löper parallellt med aluminiumstängerna på SUP:n, med en typ av gripklo, illustrerad på bilden uppe till höger på sidan. En sådan gripklo befinner sig på vardera sida av röret. På infästningen i lastbilen finns det en knopp, också illustrerad på bilden uppe i högra hörnet av sidan. När gripklon är anliggande vinkelrät mot infästningen, vrids gripklon så den fångar upp knoppen och på så sätt uppnås låseffekten. Handtaget vrider hela röret och således även gripklorna. Fördelarna med lösningen är att den är mycket enkel, och billig att tillverka. Ur säkerhetssynpunkt är konceptet mycket bra. Det samma gäller för livslängden och hållbarheten. Den är mycket enkel och ergonomisk att använda. Nackdelarna är att lösningen är ganska bulkig och kan ta tid att sätta samman på bandet. Det finns dessutom inget säkert sätt att kontrollera om låset är stängt, mer än att ta tag i SUP:n och fysiskt dra i den, för att försäkra sig om att SUP:n faktiskt är fastlåst. Nedan visas en bild på hur containerlåset skulle apliceras till SUP:n.

3 Hasplåset Denna idé uppkom vid studerandet av ett vanligt lås på gamla förråd och toalettdörrar. Låset ser ut som den i bilden här ovan. En hasp befinner sig i ett rör med en öppning formad som ett U. För att låsa upp krävs därför att man för haspen nedåt (om haspen ligger så som den gör i bilden), drar den åt höger och sedan för den uppåt igen. Längst till höger i röret finns en fjäder som gör så att upplåsningen kräver en extra kraft, vilket motverkar oönskade upplåsningar. Där haspen befinner sig i låst respektive upplåst läge, finns även små magnetplattor som gör så att haspens handtag fastnar vid plattan. Detta för att motverka att handtaget rör sig vid de vibrationer som uppstår vid körning. Hela systemet ska sitta på fästet i chassit, d.v.s. på det som i nuläget kallas U bracket. Det finns då hål i de armarna som håller fast SUP stängerna (där det befintliga låset idag sitter) vari hasparna på var sin sida ska föras in, så att låsning förekommer. Detta medför en enkel åtkomlighet då låsen sitter vid sidan om chassikjolen. Andra fördelar med hasplåset är dess enkla uppbyggnad. Relativt få komponenter ingår i låset. Att låset är litet medför även att det tar liten plats, och då det inte ingår några komplicerade komponenter i låset är dess tillverkningskostnad låg. Monteringstiden i Volvos fabriker beräknas även den vara kort då det endast skulle behöva skruvas fast vid Ubracket. En fördel med att ha låsriktningen inåt SUP:n och i horisontell riktning, är att de vertikala krafterna som uppstår vid körning på guppiga vägar, inte påverkar eller anstränger

4 låset. Eftersom det även finns ett lås på var sida av chassikjolen är risken att SUP:n skulle hoppa ur låsningen väldigt liten. Hasplösningen är alltså väldigt säker. Skruven med handtag Detta lösningsalternativ är en variant av den nuvarande lösningen som sitter på SUP:n. Själva stommen på låset har formen av en stor skruv och på toppen sitter ett handtag. Skruven i låsmekanismen har en gänga med hög stigning för att minska antalet varv som behövs för att veva ner skruven i låst läge. Handtaget på toppen sitter med en 90 vinkel i förhållande till stommen för att ge största möjliga moment och grepp under låsning och upplåsning. Handtaget och skruvstommen låser SUP:n på plats då det skruvas nedåt i ett gängat hål som sitter i aluminiumbalkarna likt den nuvarande lösningen. När skruven nått sin position i hålet är SUP:n stabilt fasthållen i lastbilen då skruven ej kan förflyttas i någon riktning. Nedan ses en bild över hur denna lösning skulle kunna se ut när den befinner sig i låst läge. Den metallarm som sticker upp sitter alltså fast i ändarna på SUP:ns ram.

5 Den metall arm som ses ovan, kan nedan ses i hela konstruktionen. Till vänster ses två gröna balkar, samt den gråa metallarmen med skruven som utgör den yttre delen av SUP:n. Den högra delen innefattar en gul ram, vilken är en del av chassit i lastbilen. På dessa sitter en metallarm med en rosa del vari skruven fästs. Fördelarna hos denna lösning är att fästena för låset inte behöver ändras mer än att hålet, i den arm som sitter på SUP:n där skruven förs ner, behöver gängas. Lösningen i sig är även lik den referenslösning som nu sitter på Volvos lastbil, men klarar högre krafter innan den skulle låsas upp, då den sitter nedskruvad. Skruvlåset kan även manövreras enklare, eftersom det har ett handtag på sin övre del för att kunna öppna och stänga. Om man ser på nackdelarna finns det en negativ effekt i hur öppnandet och stängandet av låset sker, nämligen genom hantering av handtaget på toppen då det kräver en stor radie för att få tillräckligt med moment. Låsmekanismen kan möjligtvis även ta för stor plats i SUPkonstruktionen. Axellås med fjädrar och kilar (Busslösning) De två översta bilderna nedan visar det generella lösningsfallet med kilarna. Detta är dock inte hur lösningen blir på SUP:n utan endast det generella fallet med kil och fjäder. Det som tillämpas på SUP:n kan ses på bilden under. Bildkälla:

6 Konceptet består av en axel som går längs SUP stängerna längs innersidan av SUP:ns aluminiumstänger. På insidan av denna axel finns det kilar i vardera ända, som är rörliga i axelns riktning. Dessa tillåter stängning av SUP:n genom att man trycker in SUP mot lastbilens sida. Vid kontakt med fästena trycks kilarna in i axeln eftersom att det är en vinkel på kilarna i intryckningsriktningen som gör att en stor del av kraften riktas rakt genom axeln. Det är denna kraft som sedan trycker samman fjädrarna vilket gör att kilarna glider in. Efter intryckningen hamnar kilarna i ett tomrum där de åter trycks ut av fjäderkraften. Då sidan ut från fästet är rät hamnar all kraften i ortogonal riktning jämfört med axeln. Det är denna funktion som gör så att fästena inte trycks in i axeln som vid stängning. Detta motverkar då öppningen av SUP:n som låses fast i fästena. För att öppna låsmekanismen på SUP:n trycker man upp ett handtag som sitter i mitten av balken. Handtaget sitter fast i två stålvajrar som går genom ett hål in i den ihåliga axeln, åt var sin ände där kilarna sitter. Vajen går sedan på insidan av axeln genom fjädrarna och sitter fast på den solida kilen. Kilen har en större diameter på insidan mot mitten av axeln, detta motverkar då rörelse i riktningen mot fästet men tillåtet rörelse inåt mot axelns mitt. Den tillåtna rörelsen ger handtaget en möjlighet att dra ut vajrarna vilka i sin tur trycker ihop fjädrarna. Det är denna effekt som gör att kilarna glider in i axeln och tillåter öppning av SUP:n. När kraften på handtaget avlägsnas utvidgas fjädrarna åter och kilarna skickas ut ur axeln. Fördelar: En av lösningens stora fördelar är att den är väldigt lättanvänd då det krävs endast ett handtag, jämfört med många andra lösningar där det behövs ett lås i vardera ände av SUP:n. För att öppna SUP:n behövs det endast en dragkraft i handtaget och för att stänga så behövs SUP:n endast tryckas igen. Nackdelar: De största nackdelarna med lösningen var att den är väldigt mycket mer komplex än de andra konkurrerande lösningar då den innehåller många olika delar och är med avseende på de mekaniska krafter som krävs svårare att konstruera. Storleken är även den en stor nackdel då jämfört med många andra lösningar den tar upp mycket större plats, väger mer och blir dyrare att konstruera.

7 5.3 & 5.4 Konceptval Efter att ha vidareutvecklat koncepten för att nå så höga kundvärden som möjligt, är det dags att börja jämföra de med referenslösningen och eliminera de mindre lovande. Pugh matrisen är ett verktyg som används för att på ett enkelt sätt kunna jämföra koncept med en referenslösning och även varandra. Matrisen har i kolumnen längst till vänster referenslösningen, varefter man fyller på med koncepten i samma rad åt höger. Nedåt i raderna finns de kriterier som man anser vara viktiga att jämföra. T.ex. säkerhet, monteringstid eller komplexitet. Betygssättningen görs med avseende till referenslösningen för varje koncept och bedöms med antingen, s eller +. Referenslösningen har då s (samma) i varje rad. Med hjälp av dessa betyg får man sedan en uppfattning av hur väl koncepten uppfyller de kriterier som kunden har jämfört med referenslösningen, vilken i detta fall är den nuvarande lösningen. När alla koncept har gåtts igenom och betygsatts, väljs det mest lovande konceptet till ny referens och därefter görs Pugh matris metoden om igen. Den andra omgången görs för att se så bedömningen gjordes på ett riktigt sätt och så att de koncept som till synes var bäst inte bara var snäppet bättre än referenslösningen, men i själva verket inte är det som har högst kundvärde. Är något annat koncept mer lovande än den nya referensen bör resultaten tänkas igenom. För att eliminera koncept finns ett annat verktyg som kallas för morfologisk matris vilket kan användas för att kombinera lösningar med avsikt att skapa nya lösningar och höja upp kundvärdet ytterligare. Att korsbefrukta lösningar med avsikt att förbättra dessa, har gruppen redan arbetat fram i ett tidigare stadie av arbetsprocessen. Därför ansågs det onödigt att använda denna metod ännu en gång.

8 Pughs matris nr 1 Buss Hasp Knapp Skruv Cont Kriterier Referens Alt. 1 Alt.2 Alt. 3 Alt.4 Alt. 5 Säkerhet X Simplicitet X + S + + Användarvänlighet X S + Ergonomi X S + Hållbarhet X S Skrymmandefaktor X S + S Kostnadseffektivitet X S Låsningsindikation X Monteringstid X Underhåll X S Återvinningsbarhet X Summa: I första Pugh matrisen får samtliga nya koncept bättre totalt betyg än referenslösningen. Den lösning som stack ut rejält var hasplösningen. Förbättringen med hasplösning jämfört med referenslösningen var tio punkter av elva. Konceptet som kom på andra plats vid första Pugh matrisen var Skruvlösningen som hade en förbättring på åtta punkter och tre som var samma som referenslösningen. På grund av hasplösningens höga betyg jämfört med resterande lösningskoncept valdes den som referenslösning i nästa Pugh matris där den befintliga lösningen är borttagen. Då samtliga nya koncept var bättre än referenslösningen gick alla vidare till nästa matris. Pughs matris nr 2 Hasp Buss Knapp Skruv Cont Kriterier Referens Alt. 1 Alt. 3 Alt.4 Alt. 5 Säkerhet X S S Simplicitet X + S Användarvänlighet X Ergonomi X + + S Hållbarhet X + + Skrymmandefaktor X + Kostnadseffektivitet X + + Låsningsindikation X S S Monteringstid X S + Underhåll X S S Återvinningsbarhet X S S Summa: I den andra Pugh matrisen med Hasplåset som referens ser det ut som om tre andra lösningar bara är snäppet sämre än referensen. Busslösningen, som däremot var betydligt sämre, visade sig vara alldeles för stor och komplex för att mäta sig med övriga lösningar. De

9 två lösningar som verkade bäst var alltså hasp och skruv lösningarna som fick samma betyg i jämförelsen. Genom interna diskussioner inom gruppen angående vilken av dessa två lösningar som skulle fastställas som principlösning framkom både positiva argument för båda. Skruvlösningen var lite simplare, billigare och smidigare att montera, men dess utformning skulle visa sig bli ett problem i det trånga utrymmet ovanför SUP:n. Det skulle även vara troligt att tiden det skulle ta att stänga låset skulle vara lite för lång. Det framkom att hasplösningen är användarvänlig, säker, smidig och utan underhållsbehov. Även om skruven var bättre på vissa delar saknade hasplösningen några större negativa aspekter. Med detta som underlag valdes hasplösningen som vår principlösning.