GRUPP E3 Deadline 4 Analysera alternativa lösningar Niklas Bodestedt Micke Palmgren Carl Ekbäck Axel Rosander 2/24/2011
4 Analysera alternativa lösningar 4.1 Inventera kända koncept och idéer För att inte spilla onödig tid och arbete är det viktigt att identifiera nuvarande lösningar som finns på marknaden. Det är även vitalt att identifiera lösningar som löser liknande problem. Detta kan vara produkter som tillhör någon helt annan marknad än den tilltänkta för den nya produkten. Enklast är att se till den egna organisationens tidigare idéer och lösningar, andra källor för liknande information är; konkurrerande företag, ledande användare av produkten, patentdatabaser, litteratur, experter och forskare. Internet har gjort detta lättare genom att samla många av de olika informationskällorna under ett och samma forum. 4.1.1 Identifiera lösningar Vi inledde arbetet med att titta på den nuvarande lösningen som Volvo presenterade för oss. Efter en patentsökning utan resultat riktade vi istället blicken mot konkurrenters lösningar. På grund av den nya och begränsade marknaden, var informationskällan ganska begränsad. Vi fick tillfälle att titta under huven på Mitsubishis nylanserade el-bil i-miev och talade även med en insatt anställd på Mitsubishi. De gjorde motorn spänningslös genom en switch, placerad under en med tre skruvar fastskruvad plåt belägen under förarsätet, alltså en liknande lösningen som den i Toyota Prius. Företaget Moveabout hyr ut el-bilar som är ombyggda bensindrivna Fiat bilar. Deras kontakt mellan motor och spänningskälla bestod av en mutter som är fast kring sladden. Som sedan skruvas fast i motor respektive spännigskälla. Vi ansåg att information från de övriga informationskällorna i bilmarknaden inte kunde ge oss ytterligare kött på benen. Därmed sökte vi efter lösningar från andra marknader som löser funktioner liknande vår produkts huvudfunktioner; hålla fast kontakten och vara avtagbar. Vi intresserades av tre olika låsanordningar från andra situationer i vardagen. (Se modell för koordinatsystem kontaktdon för definiering av koordinatsystem) Vattenslang Låset för ihopkoppling av vattenslang intresserar oss pga av dess enkla ihop och frånkoppling. Svagheter vi såg i denna lösning kan vara för dålig stabilitet i x och z-led. Främst kan vibrationerna i kontakten ställa till problem här. Kontakten är också relativt komplex med flera inneringar osv. Ryggsäck Snäpplås är en låsanordning som ofta används på ryggsäckar. Där intresserar också den enkla ihopoch frånkopplingsanordningen oss. Svagheter vi såg i denna lösning kan vara för dålig stabilitet i x och z-led. Vibrationer kan också vara ett bekymmer här. Syltburken Syltburkslocket har en bygel som fästs över en hake på locket, som sedan spänns för att hålla locket på plats. Här kombineras en enkel ihop och frånkoppling med en vad vi tror stabilare anordning, så länge hakarna sitter fast.
Se bilaga 1 (Inventering av kända koncept och idéer) för en sammanställning av vår inventering av kända koncept och lösningar. 4.2 Fastställ en referenslösning För att fastställa en referenslösning kommer vi följa den utdelade processkartan Funktionellt konceptarbete. 4.2.1 Skapa en referens Som sagt i föregående inlämning så är elbilsmarknaden i Göteborg begränsad. Besök hos bilhandlare är i skrivande stund (läs lördag 19/2-11) inplanerade till tisdag den 22/2. För att börja jobba med den här deadlinen måste vi fastställa en referens och vi anser det blir en övermäktig uppgift att starta efter dessa besök hos bilhandlare. Därför tar vi ett beslut att använda Volvos befintliga lösning som referens. Vi är medvetna om att denna förmodligen inte är den bästa referenslösningen och att alternativa lösningar kommer få höga betyg gentemot referensen men vi har detta i åtanke när vi jobbar vidare med denna vecka och nästa veckas inlämningar. Figur 1 400V kontaktdon från Volvo 4.2.2 Beskriv kundvärdet hos referensen För att beskriva kundvärdet hos referenslösningen måste vi identifierar huvud-, tilläggs- och oönskade funktioner samt kostnader. På formen substantiv-verb-substantiv. Även ska det bestämmas hur dessa funktioner ska kunna mätas i riktiga konkreta värden (se bilaga 1 Kundvärdesmatris). För att sedan uppskatta kundvärdet hos referenslösningen använder vi ett poängsystem (1-5) där 1 står för att funktionen uppfylls dåligt och 5 står för att funktionen uppfylls utmärkt. Detta blir lite märkligt när vi kommer till oönskade funktioner för som vi ser i ekvationen ovan drar vi ifrån de oönskade funktionerna från kundvärdet, alltså ju högre poäng desto lägre kundvärde. Detta gör att man måste tänka lite tvärtom dvs en 5:a på en oönskad funktion betyder att det sänker kundvärdet. När det gäller kostnaderna har vi försökt fått med alla aspekter i produktcykeln och försökt att uppskatta hur dyra de olika delarna är.
Vi kan nu summera de olika poängen från kundvärdesmatrisen (se bilaga2 Kundvärdesmatris) och få ett konkret kundvärde 4.2.3 Definiera delsystem hos referens För att bestämma vad ett delsystem är så frågar vi oss själva hur referenslösningen löser funktionen. Exempelvis; hur visar klockan tid, jo genom visare alltså är visarkomponenterna ett delsystem av klockan. I vårt fall är detta ganska svårt då vi har väldigt få komponenter men vi har ändå försökt tänka hur de olika funktionerna uppfylls och på så sätt listat de viktigaste delsystemen nedan visat i ett delsystem träd. Vi har även försökt ta hänsyn till vilka risker/problem som kan uppstå i dessa delsystem. Funktion1 Funktion2 Funktion3 Funktion4 Kontaktdon håller fast Kontaktdon håller fast Kontaktdon är av- och Kontaktdon indikerar kontakten kontakten på tagbart urkoppling Vi definierar ett koordinatsystem Modell för koordinatsystem kontaktdon Y 400V Kontaktdon Z X Volvo C30, Färdriktning >>
Systemarkitektur av delsystem i referens Integrerad Konstruktion och tillverkning, E3 Volvo 400V kontaktdon Huvudfunktion Huvudfunktion Huvudfunktion Tilläggsfunktion Funktion 1 Styrpinne håller fast kontaktdon i x- och z-led Funktion 2 Skruv håller fast kontaktdon i y- och z-led Funktion 3 Avlägsning av skruv tillåter rörelse av kontaktdon i y-led Funktion 4 Styrpinne och skruv håller ej fast kontaktdon (kontaktdon har ej kontakt med infästningsytan) Problem/ risker Problem/ risker Problem/ risker Problem/ risker Dålig kvalitet på styrpinne => brott eller deformation på styrpinne förekommer Dålig kvalitet på skruv => brott eller deformation på skruv förekommer Svårigheter att se om kontaktdon är helt inkopplat Ej tillgång till verktyg => får ej av/på kontaktdon Smuts kommer in i donet => slitage på anläggningsytor Belastning på skruv blir stor => kontaktdonet lossnar Kontaktdonet lossnar (styrpinne bidrar ej i y-led) Glapp och eventuell ingen strömtillförsel Page 1
4.3 Skapa en funktionsmodell En funktionsmodell visar hur systemet i fråga löser funktionerna och ger en bra utgångspunkt i konceptarbetet. Detta ger en möjlighet att rangordna delsystemens bidrag till kundvärdet och var kundvärdet kan ökas. För att beskriva hur referensen löser delsystemen och funktionerna (se bilaga 2 Kundvärdesmatrisen) använder vi oss av en funktionell modell. Vi börjar med att rita upp en systemgräns som tydligt visar vad som skiljer mottagare från delsystem. Vi definierar den/de mottagare vi har utanför systemgränsen för att sedan lista upp delsystem och funktioner innanför systemgränsen. Sedan anger vi sammankopplingen mellan delsystemen och om de är önskade eller oönskade/ bra eller dåliga. Slutligen sammankopplas funktioner med funktionsmottagare. När modellen var klar rangordnade vi de olika delsystemen efter deras funktionella bidrag till kundvärdet. Se bilaga 3 Funktionell modell. 4.3.2 Flera perspektiv och ranking För att komplettera den funktionella modellen uppskattar vi de procentuella kostnaderna för de olika delsystemen med avseende på material, tillverkning, transport, montering, service och avveckling. Även en uppskattning av de problem som kan inträffa i samband med distribution, service, garantier, produktion, inköp och dylikt. Delsystem Funktionellt Kostnad % Problem Totalt bidrag 1-10 Kontaktdon 13 45 2 2 Skruv 5 5 5 3 styrpinne 3 2 2 1 Verktyg -3 20 7 4 Slutligen summerar vi tabellen och rangordnar de viktigaste delsystemen. Nu vet vi vilka delsystem som är bra från referensen och vilka vi helst ska kunna ta bort eller ändra i en framtida lösning. Rang Delsystem 1 Styrpinne 2 Kontaktdon 3 Skruv 4 Verktyg
Bilaga 1, Inventering av kända koncept och idéer Lösning Informationskälla Hålla fast kontakten Vara avtagbar Övriga styrkor/svagheter Volvos 400Vkontaktdon Organisation God stabilitet Svår ihop och frånkoppling Robust Moveabout Think Konkurrenter God stabilitet Svår ihop och frånkoppling Robust, okomplex Mitsubishi i-miev Konkurrenter? Svåråtkomlig, användarvänlig switch Vattenslangskoppling Annan marknad Bra i y-led Snäpplås(ryggsäck) Annan marknad Bra i y-led Lätt ihop och frånkoppling, utformad för en hand Lätt ihop och frånkoppling, utformad för en hand Syltburkshake Annan marknad God stabilitet Lätt ihop och frånkoppling Svag för vibrationer, främst z- och x-led, Komplex konstruktion Svag för vibrationer, främst z- och x-led Vibrationer kan vara ett problem om de får bygeln att fällas upp
Bilaga 2, Kundvärdesmatris Kundvärdesmatris Funktioner Mätetal Referens (skala 1-5 hur väl det uppfyller) Huvudfunktion Kontaktdon håller fast kontakten Vibrations- och krocktest Referens uppfyller huvudfunktionen utmärkt (5) Kontaktdon är av- och på tagbar Person test Referens uppfyller huvudfunktionen utmärkt (5) Tilläggsfunktioner Kontaktdonet indikerar urkoppling Testgrupp provar och observar Referens får en (3) Oönskade funktioner Brukaren använder verktyg Användning av vertyg vid borttagning Referens uppfyller oönskade funktionen utmärkt (5) Brukaren rengör kontaktdon Antal gånger kontaktdonet kopplas ur och rengörs Referens uppfyller oönskade funktionen dåligt (2) Brukaren byter kontakdon Antal gånger kontaktdonet byts under bilens livstid Referens uppfyller oönskade funktionen dåligt (1) Kontaktdon utlöses självmant Testgrupp observerar, vibrations- och krocktest Referens uppfyller oönskade funktionen dåligt (1) Kostnader Mätetal Referens (skala 1-5 hur stor kostnaden är) Material Aluminiums marknadsvärde Referens har en medel kostnad (3) Tillverkning (maskin, verktyg och personal) Hyra för lokalen, lön, maskindrift, åtgång av verktyg Referens har en medel kostnad (3) Transport Transportsätt samt driftkostnad för fordon Referens har en låg kostnad (2) Montering Driftkostnad för montering Referens har en medel kostnad (2) Service Driftkostnad för servicepersonal Referens har en hög kostnad (4) Avveckling Driftkostnad för avvecklingsprocedur Referens har en liten kostnad (1)
Bilaga 3, Funktionell modell Funktionell modell Integrerad konstruktion och tillverkning, E3 Omgivande system 3 Styrpinne Håller i x- och z-led Funktionsmottagare 13 Kontaktdon Håller Kontakt Delsystem Önskad funktion Håller i y- och z-led Kopplar i/ur Dålig funktion 5 Skruv Möjliggör av- och påtagning Systemgräns Skruvar in/ur Brukare Oönskad funktion -3 Verktyg Använder Page 1