5.1 Re-fine Genom förädling av en produkt siktar man på att höja dess kundvärde. Det kan till exempel vara genom att säkerställa att de funktioner som förväntas av kunden uppfylls på ett tillfredställande sätt. Likväl som att det kan innebära att man siktar på att sänka kostnader. Ett exempel på en sådan förädling skulle kunna vara att materialet i dammtätringen byts ut mot ett annat mer slitagemotständigt, som ger en längre livslängd och därmed besparar användaren kostnader i service och produktionsbortfall i det längre loppet, även om det kanske kortsiktigt medför en något lite dyrare produkt i inköp. Hållbar utveckling. Ett sätt att gå tillväga i förädlingsprocessen kan vara att, enligt japansk modell, ifrågasätta varför varje del eller funktion ser ut och fungerar som den gör, i minst fem steg innan man är nöjer sig med svaren och går vidare på varje delområde. På så vis uppnås en djup produktkännedom vilket ger en utmärkt plattform att utgå ifrån i förädlingsarbetet. Ett annat exempel på förädling skulle kunna vara att produktkostnaden på dammtätringen sänks genom att acceptera större toleranser (då små toleranser oftast är förhållandevis starkt kostnadsdrivande), tack vare att övertrycksystemet som redan finns, har tillräckligt god kapacitet att med ett större uttag, fortfarande kunna säkerställa tillfredställande renhet även vid större toleranser. Exakta värden och liknande optimeringar kan tas fram och hittas med hjälp av datorsimuleringar, där mängder av indata och parametrar kan tas hänsyn till på samma gång. Det finns även kraftfulla mjukvaruprogram på marknaden såsom, 6 Sigma, vilka är framtagna för optimering av kostnader hos existerande produkter, såväl som för produktions och distributions processer. Andra programvarutyper, så kallade DFXverktyg, finns utvecklade för att förenkla framtagandet av produkter med lägre komplexicitetstal med avseende på montering. Tanken bakom förädlingsprocessen, Re-fine, kan sägas vara en strategi och ett hjälpmedel att lokalisera de delar, hos en nuvarande produkt, som är värda att behålla genom tillämpande av små förändringar och tas med till den nya produkten. Om man ser till dammtätningen skulle luftblåset kunna förädlas och användas i en ny generation av produkten. En ström av luft är en bra backuplösning vid användande av
gummilister eller andra typer av koncept. Även stödkonan skall förädlas, då glidringen förhoppningsvis elimineras kan denna omformas så att kapaciteten kan ökas. Re-inforce Genom att förstärka en produkt hoppas ett företag att kundvärdet skall öka till en relativt låg kostnad, ett exempel på detta är biltillverkare som ständigt släpper små uppdateringar på befintliga bilar där de endast ändrat kosmetiska detaljer. Att förstärka innebär att man komplimenterar referenslösningen med stödsystem eller nya komponenter. När detta sätt används för att vidareutveckla en produkt tas små risker inom utvecklingen då stora delar av konstruktionen återanvänds. Många produkter blir genom användande av denna process allt mer komplicerade och det blir allt svårare att hitta nya delar av konstruktionen som går att förstärka. Förstärkning skall företrädelsevis användas för att täcke en brist hos en produkt snarare än att eliminera en oönskad funktion. Förstärkning av en produkt är inte bara en enkel lösning på vidareutveckling av en produkt utan för också problem med sig. De är inte alltid säkert att kundvärdet har höjts tillräckligt mycket för att kunden skall vara villig att betala den premie som krävs för att göra förstärkningen lönsam. Det är också möjligt att vissa väl fungerande delar får sämre funktionalitet genom adderandet av nya funktioner. Inom en organisation är det viktigt att de som utvecklar produkten är observanta på när de går in i en förstärkningsfas så att det inte skapas en överkomplex produkt som kunden ej är villig att betala för. Förstärkning används ofta som en enkel lösning på ett problem som kan vara stort och komplext så det är viktigt att utvecklingsteamet återkommer till tidigare förstärkningar för att utvärdera och, om nödvändigt, konstruera om lösningen. Om man ser till dammtätningen finns det inte många delar som skall förändras så pass lite att det kan kallas en förstärkning. Tanken är att en ny lösning skall genereras och att produkten därmed skall hamna på en ny s-kurva med stor utvecklingspotential. Då är det inte produktivt och långsiktigt hållbart att komplimentera gamla lösningar med extrasystem utan istället skall nya lösningar utvecklas.
Re-form Vid reformering av en produkt skall man försöka förändra eller eliminera centrala delsystem och eller komponenter som är nödvändiga för produkten. Förändringen skall innebära en radikal omarbetning av hur huvudfunktionen levereras till kunden. När man genomgår en reform av en produkt kommer ökningen i kundvärde ej momentant vara så stor att den motiverar den kostnad förändringen innebär men tanken är att en ny s-kurva skall påbörjas. Därmed påbörjas konstruktion av en helt ny produkt som kan vidareutvecklas länge och därmed är det oftast värt insatsen då reformering genomförs. En av anledningarna till att det är svårt att genomföra en reform av en produkt är att det ofta blir konflikter mellan produktens olika egenskaper. Då en egenskap förbättras sker detta ofta på bekostnad av något annat inom produkten. Därför utvecklas ofta reformering av en produkt till ett sökande efter en gyllene medelväg. En annan svårighet med reformering är att det kräver en mycket stor arbetsinsats och att arbetet är relativt svårt. Detta är delvis vad projektet syftar till att genomföra, en radikal förändring av produkten som innebär en långsiktig ökning av kundvärdet genom en omkonstruktion av de delar och system som levererar huvudfunktionen. Det som skall reformeras i dammtätningen är glidringen och dammtätningsringen. Re-duce Det finns ofta komponenter i en produkt som inte tillför något kundvärde utan kanske snarare sänker kundvärdet. Med sänkt kundvärde menas att de: inte utför några huvudsakliga eller tilläggsfunktioner är dyra associeras med negativa eller oönskade funktioner är opålitliga Anledningen till att denna typ av komponenter överhuvudtaget finns i en produkt är att de kanske var nödvändiga när de installerades, sedan har man blivit bekväm med hur produkten ser ut och fungerar. Vad man måste göra är att tänka om och se om någon annan komponent kan utföra samma funktion. Tekniken går framåt hela tiden och det gäller att man hänger med och utnyttjar det som finns på marknaden. Om komponenten är tillräckligt gammal finns det förmodligen ny teknik och nya material som är både bättre och billigare. Det kan till och med vara så att den funktion som en komponent utför, av någon anledning, inte längre är nödvändig, utan det är snarare en relik som man har glömt av eller inte vågar ta bort. Reduceringstaktiken bör utföras på en regelbunden basis oavsett vilka andra taktiker man använder sig av. Denna taktik är ett utmärkt verktyg för att hitta styrkor och svagheter i en lösning eller produkt. Reduceringstaktiken pekar i vilken riktning man ska undersöka för att ytterligare kunna öka kundvärdet.
En del i dammtätningen som skall reduceras är glidringen, den hindrar idag vidare utveckling av kapaciteten då den innebär en försvagning av stödkonan. No product is the final product. All products can be improved. (s.472 i Lindstedt, P & Burenius, J. 2003. The Value Model. Sverige: Nimba AB)
5.2 oncept omprimerbar gummikudde onceptet bygger framförallt på att öka hållfastheten hos stödkonan, och därmed vinna prestanda och kundvärde, genom att eliminera den försvagande glidringsspalten. Blått = innermantel Svart = stödkona Grått = komprimerbar gummikudde Brunt = Axelhus Gummikuddens yttermaterial består av en slitstark och aningen styv gummiblandning som buktar ut (knäckning) ifrån kärncentrum sett, vid kompression och rätas ut då stödkona/innermantel rör sig uppåt (i axialled). ärnan i gummikudden består av veckade lamellväggar (av dragspelsprincip ) som stabiliserar Skiss av dammtätning kudden vid dess m.h.a. rörelser upp och ned. gummikudde Ett tryck mellan gummikudde och axelhus kommer hela tiden att finnas, om än något mindre då stödkona/innermantel är i sin topp-position, och därmed säkerställs att inget damm tränger in i krossens inre. (Bilden till vänster visar gummikudden sedd underifrån) Som ytterligare åtgärd mot damminträngning har spår med borstar gjorts i gummikudden på dess undersida. Dessa är utformade lätt krökta, så att de för eventuellt inträngande damm utåt vid rotation i stödkonans riktning. De har även fördelen att sänka friktionstalet mellan gummikudde/axelhus, även om friktion och eventuellt slitage på grund av friktion, här ändå förväntas vara försumbart.
Vattenridå Detta koncept består av en slinga som monteras under manteln och sprutar en jämn ström vatten upp på manteln. Därmed bildas en ridå av vatten som dammet ej kan ta sig förbi. Dels binds det upp av det stänk och den vattendimma som bildas då vattenridån träffar manteln och sedan kan det ej heller ta sig igenom vattenridån. Blått = mantel Svart = stödkona Grått = skum Brunt = axelhus Rött = Gummilister för dammskydd Med denna lösning kan man eliminera glidringen, detta medför Skiss av dammtätning m.h.a. vattenridå stödkonans konstruktion kan optimeras så att större mängder sten kan krossas. undvärdet ökar genom att prestandan förbättras. Genom att konceptet saknar delar som släpar, glider mot eller sliter på något annat sätt blir det inga delar som behöver bytas ut på grund av slitage. Vattentillförsel kan ske genom en genomföring i axelhuset utan att detta tappar någon funktion. Detta koncept är oberoende av hur stödkonan rör sig axiellt. Dock finns det inget mekaniskt skydd som kompletterar vattenridån, vilket innebär att om det uppstår läckage eller på annat sätt blir stopp i vattenflödet så krossen helt utan skydd mot damm.
Gummilister Genom att eliminera glidringen kan man konstruera om stödkonan så att hållfastheten ökas. I och med denna ökning kan större volymer sten krossas och därmed ökar kundvärdet. Blått = mantel Svart = stödkona Grått = skum Brunt = axelhus Rött = Gummilister för dammskydd Skiss av dammtätning m.h.a. gummilister Gummilisterna släpar mot axelhuset då stödkonan roterar och är så flexibla att dammtätningsfunktionen upprätthålles då stödkonan rör sig axiellt. Mellan gummilisterna innesluts ett skum som har två funktioner, dels skall det dra åt sig damm som kommer förbi den första gummilisten men det skall även hålla de två gummilisterna på att avstånd som gör att de fungerar som två separata dammsäkringar. Gummilisterna består av ett material som är mycket beständigt mot slitage och samtidigt ej sliter nämnvärt på axelhuset. Materialet i listerna skall även vara så flexibelt att det kan behålla kontakten med axelhuset och därmed dammtätningsfunktionen då stödkonan rör sig axiellt. Skummet som innesluts mellan de två listerna skall vara så stabilt att det hindrar de två gummilisterna från att komma i kontakt med varandra och samtidigt vara så flexibelt att det kan komprimeras då stödkonan rör sig axiellt.
Dragspelslösning För att kunna uppfylla kravet med högre hållfasthet för stödkonan (2), har spalten i stödkonan tagits bort (eller förminskats till den storlek som är nödvändig att ha för att undvika nötningsutmattning på axeln.). Detta innebär att glidringen inte kan finnas kvar och att den befintliga dammtätningslösningen ej längre fungerar. En ny lösning på tätningsproblemet måste skapas. Skiss av dammtätning m.h.a. gummiduk 1)Mantel, 2) stödkona 3)Gummiduk 4)Stålring i oljebad 5)Skyddskåpa i kåpan. Denna lösning bygger på att en gummiduk (3), som fast förankrad i stödkonan och glidandes(4) mot den fasta kåpa(5) som täcker krossens innanmäte, skall täta mot dammet. Då manteln både gör en excentrisk och vertikal rörelse måste gummiduken kunna vara så flexibel så att detta är möjligt utan att det förkommer det minsta glapp någonstans. Flexibiliteten uppnås genom att vecka gummiduken som ett dragspel, den blir då tillräckligt lång även då stödkonan är i maximalt upphöjt läge. Eftersom gummiduken då måste ha kontakt med kåpan, samtidigt som den rör sig relativt denna kommer det uppstå friktion som kommer att nöta kraftigt på gummit. För att komma undan detta och samtidigt behålla kontakten mot kåpan, skall gummiduken fästas i ett oljefyllt spår(4) I det oljefyllda spåret ligger en stålring med fästen för gummiduken. Oljan förhindrar damm att tränga in och minskar friktionen drastiskt. Gummiduken kan lätt lossas från fästena i stålringen vid ett eventuellt mantelbyte.
Luftblås I likhet med de andra lösningsförslagen innebär även denna lösning att man kan ta bort glidringen och således eliminera (eller optimera) spalten i stödkonan och på så vis uppfylla kravet på högre hållfasthet för stödkonan. Denna lösning bygger på att genom låta en mycket stark luftström strömma upp i spalten (3) mellan kåpan (4) och axeln. Luftströmmen skall vara så stark att inget damm skall kunna passera ner i maskineriet och att inget ytterligare dammskydd i form av gummiring eller motsvarande skall behövas. Fördelen är att det inte några slitdelar som behöver bytas inne krossen, som det är med gummiringen, och att luftströmmen tätar oavsätt position på manteln. Dock kommer det virvla runt och spridas ohälsosamt damm i den kraftiga luftströmmen. Dessutom finns det inget annat mekaniskt skydd, så om luftströmmen av någon anledning slutar fungera, plötsligt elfel eller annan orsak, så är krossen helt utan dammskydd. Skiss av dammtätning m.h.a. luftblås 1)Mantel 2)Stödkona 3)Luftspalt 4) åpa
5.3 Pugh-matriser Pughs konceptvals matris användes för att välja det bästa av de koncept som genererats genom att värdera hur väl konstruktionerna klarar ett antal krav som ställs på dem. ategorierna som dammtätningarna utvärderas efter är Processteg undvärde Funktioner Produktionsvolym ostnad Livslängd Driftsäkerhet Användarvänlighet Miljö ravet på konstant produktion är mycket högt inom gruvbranschen och att stillastående på grund av fallerande dammtätning blir mycket kostsamt sattes driftsäkerhet till ett så kallat killing minus. Detta betyder att om något koncept fick ett minus i denna kategori så uteslöts detta per automatik.
Beslutsmatris, Pugh-metoden Utfärdare: Grupp D6 Beslutsmatris, Pugh-metoden Utfärdare: Grupp D6 Skapad: 2007-10-04 oncept Skapad: 2007-10-04 oncept riterium: 1 2 3 riterium: 4 5 6 3 Processteg + + Processteg + 0 - undvärde + 0 undvärde + - + Funktioner 0 + Funktioner + + + Produktionsvolym + + Produktionsvolym + + + ostnad 0 - ostnad - 0 + Livslängd 0 + Livslängd + - - Driftsäkerhet + - Driftsäkerhet - 0 0 Användarvänlighet + + Användarvänlighet + - + Referens Miljö - - Miljö - - 0 + 5 5 + 6 2 5 0 3 1 0 0 2 2-1 3-3 4 2 Nettovärde 4 2 0 Nettovärde 3-2 3 0 Rangordning 1 2 3 Rangordning 1 4 2 3 Vidareutveckling Ja Nej Nej Vidareutveckling Nej Nej Ja Nej Referens 1 2 3 4 5 6 Dragspel Vattenridå Referens Luftblås Gummilister Gummikudde
De två mest lovande koncepten, dragspelslösningen och gummikudden kördes igen mot varandra för att få ett vinnande koncept. Beslutsmatris, Pugh-metoden Utfärdare: Grupp D6 Skapad: 2007-10-04 oncept riterium: 1 6 Processteg + undvärde 0 Funktioner - Produktionsvolym 0 onstnad + Livslängd 0 Driftsäkerhet + Användarvänlighet - Miljö - + 3 0 3-3 Nettovärde 0 0 Rangordning 1 1 Vidareutveckling Ja Nej Referens
orsbefruktning Genom att studera de olika konceptens styrkor och svagheter (+ och -) i Pughmatriserna kan man korsbefrukta lösningarna med varandra i syfte att försöka omvandla minustecken till plustecken, dvs få en bättre lösning. Det som är mest intressant är naturligtvis att försöka få bort minustecknet för driftsäkerheten, det som definierats som ett killing minus. De lösningsalternativ som anses vara sämre än referenslösningen gällande driftsäkerheten är vattenridån och luftblåset. Detta på grund av att de helt saknar en mekanisk tätning som skyddar stenkrossens känsliga inre maskineri. Vid ett t.ex. strömavbrott skulle luft- respektive vattenkompressorn sluta fungera och dammtätningen försvinner genast. Även stenkrossen kommer naturligtvis att stanna vid strömavbrott, men dammet lägger sig inte omedelbart och kan därför med lätthet tränga in i krossens innanmäte och förorsaka stor skada. Genom att korsbefrukta vattenridån och luftblåset med gummilisten fås en klart mycket säkrare dammtätning som skyddar även då luften eller vattnet av en eller annan anledning slutar fungera. Minustecknet i Pughmatrisen kan nu ersättas med minst en 0:a. Dock innebär korsbefruktingen att det blir en mer komplex lösning med fler komponenter. Detta ger istället minustecken för funktioner, då man skall sträva efter en så enkel lösning som möjligt. onceptval Förmodligen är valet av koncept det viktigaste beslut som tas under utvecklingsprocessen. Vårt val är grundat på Pughs beslutsmatriser. Som det kan avläsas efter betraktning av dessa matriser föll valet på dragspelslösningen. En beskrivning av hur konceptet fungerar kan läsas ovan. Vi anser att denna lösning har potential till att öka såväl konkrossens nuvarande prestanda som dess effektivitet. Den stora fördelen är att med denna lösning tillåts stödkonan kunna tillverkas till önskad geometri och form. I och med att optimal geometri kan utformas kommer risken för brott att kraftigt sjunka, samt att en större mängd sten kommer att kunna krossas då konan kan klara av att uppta en högre belastning. Dessutom kommer delfunktionen, skapandet av lufttryck, inte längre att vara nödvändig. Därmed krävs ingen energi och övriga kostnader för att driva och installera en lufttrycksanordning. Samtidigt kan det dock bli nödvändigt med någon sorts utbyte av fett/olja i lagret mellan damask och innerkåpan. Emellertid kommer denna delfunktion kunna lösas på ett både enklare och mer kostnadseffektivt vis. Som man kan se i den sista Pughmatrisen så får dragspelslösningen lika många poäng som gummikudden. Anledningen till att dragspelslösningen ändå valdes är att den anses vara driftsäkrare och betydligt enklare att tillverka. Att tillverka en gummiring som är tillräckligt spänstig och flexibel för att hela tiden hålla tätt när manteln rör sig kommer vara både svårt och kostsamt.
ravspecifikation för dammtätning till konkross Utfärdare: Grupp D6 Skapad: 090226 Modifierad: Funktioner Funktionsmätning Målvärde /Ö Huvudfunktion Tätning Prestanda för konkross Tilläggsfunktion Miljövänlig Oönskade Underhåll Totala kostnader Dammtätning Vätsketätning Minska spalten Återvinningsbar Giftfri Minst lika bra som nuvarande konstruktion Minska storleken på hålrummet i stödkonan för att minimera spänningskoncentrationer och därmed öka produktionsvolymen Få komponenter, där varje komponent endast består av ett material och det materialet skall vara återvinningsbart. Både vid användning, tillverkning och avveckling så att myndighetskrav kan uppfyllas Byte Max ett byte per år Oljebyte Max en gång per år Pris för slutanvändare Max 5000 sek (Pris för nuvarande lösning) Ö Reservdelskostnad Produktionsbortfall vid byte Tillverkningskostnader Transportkostnad Ej högre än nuvarande lösning Tillräckligt låga för att maxpriset inte ska överstiga 5000 sek och ändå bibehålla en viss vinstmarginal Ö Ytterligare kriterier Prestanda Service Hållfasthet lara av de krafter den utsätts för Nötning på axel Ingen nötning på axel Produktionsvolym för hela konkrossen Minst densamma Livslängd Mer än 1 år Minst 1 år Snabb och effektiv Tillgänglighet Service tillgänglig dygnet runt Ö Miljöpåverkan Minimal miljöpåverkan Övrigt Leveranstid av reservdelar Högst 2 dagar Plats för service Ska kunna utföras på plats Lättbegriplig manual Skriven på respektive kunds språk Snabb montering och demontering Minst lika snabb som förgående lösning Miljöpåverkan under livscykel Återanvänd Bullernivå Ska vara så liten att användaren kan upprätthålla myndighetskrav Återanvändning av tidigare använda delar under tillverkningen Dammtätningen får inte bidra till att bullernivån ökar Säkerhet Ska inte utgöra någon säkerhetsrisk för personal Driftsäkerhet Ska inte kunna haverera under utsatt livslängd Ö Ö