4.2 Fastställ en referenslösning... 6 4.2.1 Kundvärde... 6

Inlämning 4 IKOT Inlämningsuppgift 4 Anders Segerlund andseg@student.chalmers.se Joakim Larsson joakiml@student.chalmers.se Toni Hastenpflug tonih@student.chalmers.se Fredrik Danielsson fredani@student.chalmers.se Hans Grüber ghans@student.chalmers.se

2 IKOT Innehållsförteckning 4.1 Analysera alternativa lösningar... 3 4.1.1 Konkurrentlösningar... 3 Alternativ 1: Utdragssystem från Blum... 3 Alternativ 2: CLIP top från Blum... 3 Alternativ 3: Oljedämpare... 4 Alternativ 4: Gasfjädrar... 4 Alternativ 5: Vakuumstyrd dämpning och indragning... 5 Alternativ 6: Dämpning och indragning med två fjädrar.... 5 4.2 Fastställ en referenslösning... 6 4.2.1 Kundvärde... 6 4.3 Delsystem... 8 4.3.1 Diskmaskinens delsystem... 8 Delsystemen rangordnas för att hitta produktens starka och svaga sidor. Högt värde tilldelas delsystem som utför huvud- och tilläggsfunktioner och samtidigt förbrukar små resurser. Lågt värde får ett delsystem som utför stödjande och oönskade funktioner samtidigt som det förbrukar stora resurser.... 8 4.3.2 Dämparens delsystem... 9 4.4 Funktionell analys... 10 4.4.1 Funktionell modell över diskmaskinen (Blackbox)... 10 4.4.2 Funktionell modell över dämparen (Blackbox)... 11 2 IKOT

IKOT 11 4.1 Analysera alternativa lösningar Nu börjar jobbet med att inventera kända koncept i syfte att skapa en bild av hur den framtida lösningen kan komma att se ut. Källor i inventeringen kan vara patentdatabaser, internet, fackpress, högskolor och forskningsinstitut etc. 4.1.1 Konkurrentlösningar Bland de dominerande tillverkarna för dämpning av luckor är företaget Blum med produkten Blumotion för tyst dämpning. Andra företag med annan typ av dämpning är IKEA med sin variant av fjäderdämpning av luckor. Andra alternativ är den typ av gasfjäder som går att finna vid t.ex. stängning av bakluckor på bilar. Alternativ 1: Utdragssystem från Blum Blums utdragssystem med Blumotion baseras på en teknik där en fjäder spänns då lådan dras ut. Då lådan är utdragen ca 50mm låses fjädern fast och lådan kan glida fritt. När lådan återgår till sitt utgångsläge öppnas fjädermekanismen och lådan dras in. En integrerad fjäder i dämpningsmekanismen lyfter den hydrauliska dämparen vid öppning och gör att lådan dämpas mjukt vid stängning. Blumotion tekniken bygger på att en starkare stängningskraft genererar en starkare dämpningseffekt tack vare den hydrauliska dämpningsmekanismen. Alternativ 2: CLIP top från Blum Gångjärnssystemet CLIP top från Blum bygger på att en dämpningsmekanism monteras på befintliga gångjärn till köksluckor. Detta möjliggör snabb montering och utan åverkan på gångjärnet. Mekanismen bygger på samma teknik som för dämpade utdragssystem. Då luckan öppnas lyfter fjädern den hydrauliska dämpningsmekanismen. Fördelen med detta system kontra utdragssystemet är att man slipper det extra motstånd som krävs för att spänna den fjäder som drar in lådan. IKOT 11

4 IKOT Alternativ 3: Oljedämpare Ett sätt att dämpa rörelse är genom att använda sig av hydraulik, med en så kallad oljedämpare. Denna dämpartyp är mycket vanligt som stötdämpare på personbilar vilket är dess huvudområde. Oljedämparen består i stora drag av en cylinder, en kolv och en kolvstång. Dämpningen uppkommer genom att oljan inne i cylindern tvingas att flöda genom en smal öppning då kolven förflyttas genom cylindern. En fördel med denna typ är att man med hjälp av särskilda interna ventilsystem kan få dämpningen att bli väldigt mjuk. Vissa fabrikat tillåter även en viss möjlighet att justera arean på den öppning genom vilken oljan strömmar och på så vis kan dämpningsgraden justeras. Oljedämpare finns i ett stort antal utföranden och spannet för olika dämpningskonstanter är brett. Det skulle kunna vara en tänkbar lösning för att dämpa en diskmaskinslucka. Alternativ 4: Gasfjädrar Gasfjädrar består utav ett tryckrör, kolvstång med kolv och en hel del anslutningar. Den är fylld med en komprimerad gas. Mängden av denna bestämmer det förinställda inre trycket. Detta tryck verkar i sin tur på kolvarnas tvärsnittsareor. Resultatet blir en kraft i riktning med utmatningen. Kraften kan i sin tur exakt beräknas med valet av fyllnadstrycket. Gasfjädrar består alltid av en cylinder med innehållande kolv som är fritt rörlig. Beroende på användningsområde är antingen ena eller båda sidorna fyllda med gas. Avancerade konstruktioner kan bestå utav en delningskolv som håller isär ett område med gas från ett fylld med olja. Den enklaste och vanligaste formen funkar så att hela det inre området är fylld med gas. Kolven har en liten öppning där gasen kan strömma igenom och där tvärsnittet bestämmer dämpningsgraden. Här kommer projektet kunna konstruera en lämpning öppning för att få den dämpningen som behövs för att luckan ska kunna öppnas och stängas smidigt. 4 IKOT

IKOT 11 Alternativ 5: Vakuumstyrd dämpning och indragning Vakuumstyrd dämpning och indragning är ett av de mer avancerade alternativen för att lösa uppgiften om dämpad diskmaskinslucka. För att kunna styra detta behövs först och främst en vakuumpump, vilken skall träda i kraft de sista 50 mm innan stängning. Denna idé är tagen ifrån bilindustrin där en del väldigt exklusiva bilmodeller har följande stängningsmekanism. Stängningen går alltså ut på att luckan släpps upp till ett närmast stängt läge, där vakuumpumpen ingriper och dämpar luckan, för att sedan suga in den till stängt läge med hjälp av vakuumkraften. Den sista biten fungerar på samma sätt som en vanlig dammsugare, en sugkraft bildas och tvingar in luckan. Denna funktion är som sagt endast implementerad i dyra, exklusiva bilar, vilket också betyder att det är en avancerad och exklusiv metod, vilken troligen överskrider våra begränsningar både ur ekonomiskt samt tillverkningstekniskt perspektiv. Det är dock allt en metod med en hög statusfaktor, och en gedigen funktion, vilket kan betyda att detta är något att satsa på längre upp på diskmaskinsdämparens S-kurva. Alternativ 6: Dämpning och indragning med två fjädrar. Funktionen med indragning och dämpning går att lösa med ett system av två parallellkopplade fjädrar. Den ena fjädern kommer att arbeta i ett utsträckt läge där dess uppgift är att dra in luckan, den sista sträckan. Den andra fjädern arbetar i intryckt läge och därmed dämpar den inkommande luckan. Systemet skulle även konstrueras med en mekanism som gör att fjädrarna bara arbetar under önskat intervall. Denna lösning är sällsynt på den kommersiella marknaden då det är svår att implementera lösningen så att man får den önskade effekten. I och med att fjäderdämpningen endast beror på fjäderns förskjutning från dess viloläge, och fjäderkonstanten, är det svårt att konstruera en lösning som fungerar för alla hastigheter på den stängande luckan. IKOT 11

6 IKOT 4.2 Fastställ en referenslösning För att kunna jämföra olika koncept har Blums utdragssystem valts som referenslösning. Detta mot bakgrund av att Blums utdragssystem är produkter med högt kundvärde och en stark ställning på marknaden. Detta är även den produkt som projektets lösning sannolikt kommer konkurrera med i framtiden. 4.2.1 Kundvärde Även under detta steg i utvecklingen är det viktigt att kontinuerligt komma tillbaka till kundvärdet och se hur det förändras samt vilka åtgärder man kan implementera för att öka kundvärdet ytterligare. Kundvärdet illustreras som tidigare genom nedanstående ekvation: Genom att definiera alternativa produkter, lösningar, funktioner och kostnader kan man få en vägledning om hur man kan åstadkomma ett ökat kundvärde i den nya produkten. För denna produkt initieras förbättringsarbetet genom att analysera produktens huvudfunktioner, tilläggsfunktioner, stödjande funktioner och oönskade funktioner. Dessa funktioner kan förändras genom att bl.a. öka prestandan på huvudfunktioner och tilläggsfunktioner, öka antalet tilläggsfunktioner eller konstruera bort oönskade funktioner. Alla dessa förbättringar måste vägas mot kunden och om den är villig att betala för dessa samt att prisökningen på produkten måste vara högre än kostnaden för att implementera förändringen. I nedanstående tabell kan man se hur dämpar/stängning produktens funktioner har analyserats och givits ett målvärde. Anledningen till att funktionerna inte har något nuvarande värde är att den produkt som håller på att utvecklas är banbrytande inom diskmaskinsmarkanden vilket gör att det inte finns några referenslösningar som kan analyseras. Funktioner Klass Prestandamått Enhet Målvärde Indragning av HF Indragningstid Sekunder 3 lucka Dämpning av lucka HF Dämpningslängd cm 5 Tröghet OF Kraft N 15 Slitage OF Livslängd År 20 Skrymmande OF Volym dm 3 3 HF=Huvudfunktion, OF=Oönskad funktion. 6 IKOT

IKOT 11 I och med att produkten är i dess barndom är det viktigt att koncentrera sina resurser på ett begränsat antal punkter för att förbättra kundvärdet, enligt värdemodellen är dessa: Undvika att gräva ner sig i möjligheterna som erbjuds med nya tekniker utan börja med en modell som går att behärska. Fokusera på att göra produktens huvudfunktioner robusta och hållbara. Identifiera undersystem och komponenter som är dyra, komplexa och har liten utvecklingspotential för att eliminera dem. Klassificera produkten i naturliga undersystem som förenklar och förbättrar fortsatt utveckling. Ett annat sätt att förbättra kundvärdet är att analysera kostnaderna för produkten. Nedan har vi analyserat de kostnader som kunderna, d.v.s. Asko, kommer att få av den här produkten. I och med att vi kommer att ta fram en produkt som skall vara färdig att montera är kundens kostnader bara inköp och montering. Även i detta fall har vi endast målvärde: Kostnader Klass Enhet Målvärde Inköp Kostnad SEK 250 Montering Kostnad/Tid SEK 100 IKOT 11

8 IKOT 4.3 Delsystem 4.3.1 Diskmaskinens delsystem Alla produkter består av ett antal delsystem. Det är de olika huvudkomponenter som produkten är uppbyggd av och som den behöver för att kunna utföra de uppgifterna som den är avsedda för. Vissa komponenter bidrar till ett ökat kundvärde mer än andra. Genom att analysera och rangordna en produkts olika delsystem kan man på ett sätt effektivt sätt öka dess kundvärde. Detta sker genom att de delsystem som minst bidrar till ett högt kundvärd antingen förbättras eller byts ut mot en mer gynnsam komponent. Kartläggning av en konventionell diskmaskins olika delsystem har gjorts och presenteras i figuren nedan. Endast de viktigaste delsystemen har kartlagts. Systemen bidrar alla positivt eller negativt på olika sätt genom: Huvud-, tilläggs-, oönskade funktioner. Tillverknings-, distributions-, installations-, drifts-, underhålls-, service-, reparations- och/eller avvecklingskostnader. Problem, risker och/eller kvalitet. Diskmaskin PLC Lucka Diskmedel Chassi Diskställ Rotations s- -blad behållare Värmare Pump Elmotor Gångjärn Dämpare Glasställ Bestickställ Tallriksställ Delsystemen rangordnas för att hitta produktens starka och svaga sidor. Högt värde tilldelas delsystem som utför huvud- och tilläggsfunktioner och samtidigt förbrukar små resurser. Lågt värde får ett delsystem som utför stödjande och oönskade funktioner samtidigt som det förbrukar stora resurser. Värmare Elmotor Pump Chassi Dämpare Gångjärn Diskmede lsbehållare Lucka Diskställ PLC Rotations -blad Sämst Bäst 8 IKOT

IKOT 11 4.3.2 Dämparens delsystem Diskmaskinen har ovan delats upp i olika delsystem för att få en bra överblick av maskinen. Då projektet är avgränsat till att bara konstruera någon form av dämpare, har referensdämparen i sin tur delats upp i ett delsystem nedan. De olika delarna av dämparen har delats upp i olika kategorier, som i sin tur uppfyller ungefär samma krav. Dämpare Fjäder Oljedämpare Ram/chassi Hjul Dämpningsaktivator De har sedan rangordnats från vänster till höger efter ökat kundvärde. Hänsyn har tagits till hur väl delen uppfyller huvudfunktion, men också dess kostnad i form av pengar, arbetsinsats etc. Oljedämpare Fjäder Dämpningsaktivator Ram/chassi Hjul Sämst Bäst IKOT 11

1 0 IKOT 4.4 Funktionell analys 4.4.1 Funktionell modell över diskmaskinen (Blackbox) Modellen beskriver hur en diskmaskin fungerar och de olika delsystemens positiva såväl som negativa funktioner. Man kan enkelt få förståelse för hur delsystemen samverkar och vilka problem som finns. Modellen visar tydligt vilka omgivande eller överliggande system som behövs för att diskmaskinen ska fungera. Omgivande system som behövs för att driva diskmaskinen är i teorin bara elektricitet. Men användaren spelar även en viktig roll när man i praktiken ska diska. Denna måste i dagsläget till exempel lägga i disken, plocka ur denna, lägga i diskmedel och starta eller stoppa maskinen. De viktigaste delsystemen i maskinen är elmotorn, pumpen och rotationsbladet som diskar. Ett chassi är dessutom viktig då det håller ihop det hela. Chassit kan beaktas som systemgräns på diskmaskinen och utför utöver detta även en stödjande funktion på alla de andra delsystemen. 1 0 IKOT

IKOT 11 4.4.2 Funktionell modell över dämparen (Blackbox) Delen med dämparen har från funktionsanalysen av diskmaskinen här förstorats upp och undersökts närmre. Beteckningarna i figuren är desamma som ovan. Detta är vad projektet egentligen handlar om, men ovan presenterade funktionsanalys gjordes för att få en överskådligare blick över maskinens helhet. Det streckade området i figuren är en begränsning till vad användaren gör med enbart luckan, vilket är det som påverkar projektet. Stänger/öppnar Spänner Spänner Aktiverar Håller fast Håller fast IKOT 11