CAD-tekniker 120hp EXAMENSARBETE Utveckling av ID-scanner Algot Eliasson och Adam Smith Examensarbete 7.5hp Halmstad 2015-06-22
Sammanfattning Personer som har blivit utsatta för ID stöld vet vilken tung period som väntar, hur man ska gå tillväga för att få tillbaka sin identitet. Det slutar med att man spärrar sig själv, tar bort möjligheten för sig själv och tjuven att kunna använda det namnet. Lösningen kan Gordion AB kommit med nu, tillsammans med oss, Algot Eliasson och Adam Smith. Med hjälp av Gordion AB har gruppen tagit fram produktionsunderlag till en ID scanner som ska minska ID stölder i dagens samhälle. Gruppen har jobbat i Catia V5 för att få till en bra och användningbar produkt, modellerat mesta dels i Part Design. Vårt fokus har legat på att ta fram ritnings och produktionsunderlag för produkten. Abstract People who have been victim of id theft knows what a rough period that lies ahead, the process of getting your identity back. Usually it ends with blocking yourself from the major credit reference agencys in order to prevent the thief from using your identity, and as a result you can t buy things online, take loans etc. The solution has been found by the Company Gordion AB, Together with us, Algot Eliasson and Adam Smith. Together we have created an ID scanner to prevent people to use fake identifacations. This project is mainly focused on the construction of the scanner.
Tillkännagivande Denna rapport är gjord för att erhålla examen från CAD teknikerprogrammet på Högskolan i Halmstad. Projektet är utfört i samarbete med Gordion AB. Gordion AB har önskat att vissa delar av projektet hålls under sekretess. Detta medför att vissa delar måste utelämnas ur rapporten även om det är punkter vi lagt ner mycket kraft på. Vi vill även passa på att rikta ett stort tack till våra handledare på Gordion AB Fredrik Karltorp och Johan Hagelin och vår handledare på högskolan Sabina Rebeggiani. Fredrik Karltorp Uppdragsgivare Gordion AB Handledare Fredrik Karltorp Johan Hagelin Sabina Rebeggiani Gordion AB Gordion AB Högskolan i Halmstad Johan Wretborn Examinator Högskolan i Halmstad Algot Eliasson Adam Smith 1
Inledning 4 1.1 Bakgrund 4 2. Frågeställning och metodbeskrivning 5 2.1 Problemformulering 5 2.2 Syfte och mål 5 2.3 Avgränsningar 5 3. Teoretisk referensram 6 3.1 Fredy Olssons metod 6 3.2 GANTT schema 6 3.3 Formsprutning 6 3.4 Rapid prototyping 7 4. Genomförande 7 4.1 Produkt 7 4.2 Omgivning 7 4.3 Människa 7 4.4 Ekonomi 8 5. Produktförslag 8 5.1 Förslag 1, Gordions första 8 5.2 Förslag 2, Adam Smith 9 5.3 Förslag 3 Algot Eliasson 10 5.4 Krav och önskemål 10 6. Funktionsbeskrivning 12 6.1 Komponentval 12 6.2 Materialval 12 7. Prototypframtagning 13 8. Resultat och analys 14 8.1 Resultat 14 8.2 Utvärdering 14 9. Avslutning 15 9.1 Självvärdering och arbetsfördelning 15 10. Referenser 16 11. Bilagor 17 2
1. Inledning 1.1 Bakgrund Sverige har ett växande problem med identitetsstölder. Bara under 2012 blev 65 000 personer bestulna på sin identitet. Ofta sker brottet via internet där företag vill göra det så lätt som möjligt att låna ut pengar eller sälja produkter på delbetalning. Detta är något som förvärrar problemet eftersom det även underlättar för bedragare [1]. Sveriges största kreditupplysningsföretag UC AB har infört en bedrägerispärr som innebär att privatpersoner på egen hand kan spärra sig för att försäkra sig mot identitetsbedrägeri. Den kraftiga ökningen av antalet personer som spärrar sig hos UC som följd av att de blivit utsatta för identitetsintrång är ett tydligt tecken på att detta har kommit att bli ett allvarligt samhällsproblem. Anna Bülow, antibedrägeriexpert på UC. Tabell 1: Antal bedrägerispärrar jämfört med föregående år: 2014 2013 2012 Förändring i antal 14 jmf 13 Förändring i procent 14 jmf 13 Stockholms län 3 480 2 584 1 516 896 35 % Västra Götalands län 1 398 1 006 769 392 39 % Skånes län 2 297 1 411 1 061 886 63 % Sverige 9 933 6 727 4 487 3 206 48 % Detta projekt görs i samarbete med Gordion AB som valt att ta fram en id scanner för att minska identitetsbrotten. Företaget jobbar huvudsakligen med att tillverka självbetjäningskiosker som sedan används inom bland annat biluthyrning, hamnar och presentkortsförsäljning. 3
2. Frågeställning och metodbeskrivning 2.1 Problemformulering Under 10 veckors tid skulle ett produktionsunderlag för en id scanner skapas. Detta innefattar konstruktion av produkten i CAD programmet Catia [2] där även detaljritningar skapas. Även om Gordion vid projektets start hade en prototyp för hur de ungefär ville att produkten skulle se ut fanns det en hel del problem hos produkten. I grundprototypen hade ingen hänsyn tagits till produktionsvänligheten, där det visade sig finnas en hel del problem i formsprutningsmomentet. Tidigt i projektets gång besöktes även ett par plastindustrier där diskussion fördes med respektive ägare för att få en djupare inblick i vad som krävs för att en produkt ska vara möjlig att tillverka. Efter att ha sett hur produktionen av plastkomponenter går till var det lättare att förstå tanken bakom vissa konstruktioner och bättre konstruktion av scannern kunde göras. Plastindustrierna underströk att vi inte bör ta hänsyn till släppvinklar under konstruktionsarbetet då verktygstillverkaren själv justerar det för att bästa möjliga resultat ska uppnås. 2.2 Syfte och mål Syftet är att ta fram produktionsunderlag samt detaljritningar för produkten. Målet är även att genom en väl genomtänkt konstruktion kunna dra ner monteringstiderna för scannern. Detta är något som genomsyrat hela projektet och har legat till grund för stora delar av konstruktionen. 2.3 Avgränsningar Projektet avser endast konstruktion av scannern. För att göra projektet genomförbart med aktuell tidsram avgränsades det därför till enbart konstruktion. Även om vissa tekniska kunskaper förelåg är konstruktion expertområdet i projektgruppen, avgränsningen var därför ett bra ställningstagande. 4
3. Teoretisk referensram 3.1 Fredy Olssons metod [3] Metoden går ut på att först ta fram principen för produktens tekniska uppbyggnad med avseende på produktens behov och krav. Nästa steg är primärkonstruktion där man mer detaljerat tar fram standarddelar och formger unika delar. Sista delen är att kritiskt granska och modifiera produkten samt skapa ritningar inför en tillverkning. (Olsson, 1995) 3.2 GANTT-schema Gantt schema är ett verktyg för att enkelt få en överblick över projektet och ett sätt att planera de olika momenten. Gantt schemat gör det även enkelt att när som helst under projektets gång kontrollera hur bra man ligger till. 3.3 Formsprutning Formsprutning är en tillverkningsmetod för att tillverka komponenter av plast. Metoden består av ett verktyg som består av två halvor. Verktyget monteras i en maskin där verktygen sammanfogas under högt tryck, samtidigt som uppvärmd termoplast tillförs i verktyget som sedan kyls ner för att plasten ska kunna stelna. Ena halvan av verktyget har mekanism för att kunna stöta ur den gjutna detaljen när den stelnat. Gjutna detaljer av den här typen bör inte ha en godstjocklek som överstiger 3 4 mm. Skulle måttet överstiga det är det lätt hänt att försjunkningar och deformationer uppstår. Intilliggande väggar eller andra anslutande geometrier får ej överstiga ⅔ av godstjockleken. ABS kan tillverkas i vilken färg som helst. När plasten smälts tillförs ca 2% färgmaterial. Varför väljer man att använda sig av formsprutning? När stora volymer av en artikel i plast ska tillverkas så är formsprutning den mest hållbara lösningen. Det finns företag som inriktar sig på plastproduktion genom 3D printing, men samma volym är inte rimlig. ska tusentals artiklar tillverkas är formsprutning den mest hållbara metoden. 5
3.4 Rapid prototyping [4] Rapid prototyping är ett samlingsnamn för som skrivare som bygger upp en modell lager för lager. Detta är en mycket bra metod för att snabbt kunna få fram en prototyp för att på så vis få en känsla för hur produkten skulle fungera. Ingen hänsyn behöver heller tas till hur vida bra modellen är konstruerad för formsprutning, eftersom den skrivs ut lager för lager. 4. Genomförande I detta stycke redovisas produktens förutsättningar, vilka krav som ställs samt hur projektet genomfördes. 4.1 Produkt Produkten skall användas inom de sektorer där identitetskontroller är ett krav, ett exempel på det är paketterminaler där utlämning av paket sker. Skulle man alltså försöka hämta ut ett paket med ett falsktillverkat identitetskort ska ID scannern upptäcka detta och ge feedback till kassapersonalen. Feedback ges givetvis även på ett identitetskort som är äkta. 4.2 Omgivning Produkten kommer främst att användas inomhus i kassamiljö, men bör vara tålig för kallare miljöer. Eftersom produkten innehåller elektriska komponenter bör produkten ej stå i fuktiga miljöer. 6
4.3 Människa Exempel på persongrupper som kan komma att använda produkten är folk inom handel och bank. Då produkten ej har några påfrestningar på användaren är detta inte en punkt som lagts mycket fokus på. Användaren bör dock ha viss förståelse för hur produkten fungerar. Detta erhålls enklast genom medföljande broschyr/manual. 4.4 Ekonomi Uppdragsgivaren uppskattar marknadsvärdet till 1500 2000 kr/enhet. Tillkommer gör även en årsavgift för serverdrift etc. 5. Produktförslag Vid projektets start hade uppdragsgivaren redan en färdig förstaprototyp, och där med en grov uppskattning av hur färdig produkt skulle kunna se ut. Givetvis var de öppna för förändringar och hade därför önskemål om att ta del av nya förslag. Nedan visas de två förslag som skapades i samband med produktstart. 7
5.1 Förslag 1, Gordions första Figur 1 prototyp av Gordion AB Ovan visas den version som Gordion själva hade gjort vid projektets start. Efter egna förslag enligt nedan ansågs det ganska snart vara bättre att lägga mer tid på detta förslag. Förslag 2 och 3 var mest avsedda för att ge en bättre insikt i vad som är viktigt i projektet. 8
5.2 Förslag 2, Adam Smith En förenklad modell av första prototypen som gjordes av Gordion. Körkort eller pass stoppas in från fronten enligt bilden nedan, diod ger indikation på identitetens äkthet. Figur 2, Produktförslag av Adam Smith 5.3 Förslag 3 Algot Eliasson Också en relativt enkel modell (eftersom uppdragsgivaren hade önskemål om att hålla det så enkelt som möjligt). Bredare i toppen samt 90 grader vridet kretskort, därav sladdutgång på sidan, höger i bilden nedan. I bilden ovan är fronten transparent för att visa delar av insidan. 9
5.4 Krav och önskemål Beteckning Specifikation Krav/Önskemål K1 Billigare än dagens produkter Krav K2 Tvådelad Krav K3 Klick/snapfunktioner Krav K4 Snabb montering Krav K5 Montering i Sverige Krav K6 Serietillverkning Krav K7 Formsprutning Krav K8 Ö1 Ö2 Ska vara lätt att förstå sig på. Verktygen får inte kosta mer än 150 000 kr. Önskemål finns om att verktyget ska tillverkas i Sverige Krav Önskemål Önskemål Ö3 Ska vara möjligt för kunden att få produkten i beställd färg Önskemål 10
K1 K2 K3 K4 K5 K6 K7 K8 K1 + + + + + + + K2 + + + K3 + + + + + K4 + + + + K5 + + K6 K7 + k8 Ö1 Ö2 Ö3 Ö1 + + Ö2 Ö3 Dessa krav och önskemål går lite hand i hand så det är relativt svårt att få fram vilka som är viktigare än andra. Men som man ser i viktning av krav så är det att produkten ska vara billigare än dagens liknande produkter. 11
6. Funktionsbeskrivning I fronten finns hål för inmatning av körkort eller pass. När en av dessa förs in tas en bild och skickas till en server för validering. Scannern ger sedan svar till användaren genom en ljussignal. Scannern är främst tänkt att användas i kassamiljö. Då monteringen av produkten ska vara så enkel som möjligt är den huvudsakligen konstruerad i två delar, front och kropp. 6.1 Komponentval Då Gordion har önskat att hålla valda komponenter under sekretess går det tyvärr inte att redogöra för valda komponenter. Det rör sig om cirka 5 färdiga komponenter som konstruktionen av scannern har formats runt. 6.2 Materialval Scannern kommer att formsprutas i ABS plast [5]. ABS används ofta till vardagsprodukter till exempel köks eller kontorsredskap och kännetecknas ofta av sin låga vikt, god formbarhet och låg produktionskostnad. ABS plast går även att återanvända till 99% renhet. 12
7. Prototypframtagning Hur vida bra valda komponenter och delar passar ihop i Catia är en sak, verkligheten är en annan. För att få en känsla för hur scannern känns i handen valde vi att skriva ut den med hjälp av högskolans 3d printer. Det orättvisa med 3D printern är att den inte klarar av att göra så komplexa modeller på låg fyllning. Gruppen skrev ut produkten som hade en fyllning på 20% och den sprack ändå. Mer fyllning resulterar i en längre utskrivnings period. Med 20% fyllning tog det närmare 20 timmar och eftersom det är fler grupper som ska skriva ut prototyper fick vårt projekt nöja sig med en lägre fyllning och sprickor. 13
8. Resultat och analys I detta stycke redovisas resultat och en utvärdering av produkten samt tankar om id scannern. 8.1 Resultat Id scannern har en tillfredsställande design som smälter in i sin omgivning. Den är även möjlig att tillverka med hjälp av formsprutning, vilket var ett krav från uppdragsgivarens sida. Omfattande ändringar av insidan har gjorts men kan av tidigare nämnda skäl inte tas med i denna rapport. Scannern är utformad i två delar (kropp och front) och ger en snabb och effektiv montering, vilket också var ett krav från uppdragsgivaren. Detta eftersom att så få pressverktyg för tillverkningen ska göras och på så sätt hålla kostnader nere. Ett annat krav var att produkten skulle vara billigare än konkurenters liknande produkter, som ungefär begär tio gånger mer betalt än vad scannern i detta projekt kommer att kosta. Övriga krav (till exempel de krav som inriktar sig på ett geografiskt område) står utanför projektets ramar och är inget vi har kunnat påverka, även om det i många fall kan vara en viktig miljöaspekt. 14
Figur 4, färdig produkt 8.2 Utvärdering ID scannern är konstruerad efter de krav och önskemål som uppdragsgivaren satt upp. Ett flertal punkter som gäller viss problematik kring insidan av scannern hade troligtvis kunnat göras på andra sätt, men vi är nöjda med vårt resultat och tror och hoppas att uppdragsgivaren också är det. 9. Avslutning 9.1 Självvärdering och arbetsfördelning Vi i projektgruppen tycker att arbetet har fungerat bra, även om mer tid kunde ägnats åt rapportskrivning. Genom hela projektet har vi haft ett gott samarbete med Gordion där vi i princip varje vecka haft minst ett möte för att stämma av och se vad nästa steg innebär för båda parter. Vi har inom gruppen haft en jämn uppdelning av arbetsuppgifterna. Vi har även genom projektets gång visat god kunskap i Catia V5. 15
10. Referenser [1] http://www.mynewsdesk.com/se/uc/pressreleases/antalet registrerade uc bedraegerisp aerrar oekade med 48 procent 2014 1109100 [Accessed 2015 05 16] [2] http://www.3ds.com/products services/catia/ [Accessed 2015 05 23] [3] Olsson, F., 1995. Primärkonstruktion. Lund: Institutionen för Maskinkonstruktion, Lunds Teknika Högskola. [4] Modellteknik AB, 2014. www.rapidprototyping.se. [Accessed 2015 05 22]. [5] EduPack, C., 2013.ABS (Acrylonite butadiene styrene). Tabell 1 Antal bedrägerispärrar jämfört med föregående år 4 Figur 1, prototyp av Gordion AB 9 Figur 2, Produktförslag av Adam Smith 10 Figur 3 Produktförslag av Algot Eliasson 10 Figur 4, färdig produkt 16 16
11. Bilagor 17
H G F E D C B A R 15(x4) 101.07 4 4 R4 12 3 3 200 193.6 70.5 R5 193.5 3 127.5 30 2 2 4 R10 4.75 2 55 80 12 R 12(x4) 74 1 6 137.4 144 This drawing is our property. It can't be reproduced or communicated without our written agreement. DRAWN BY Adam CHECKED BY XXX DESIGNED BY XXX DATE 2015-05-18 DATE XXX DATE XXX DRAWING TITLE SIZE A3 DRAWING NUMBER Gordion AB Id Scanner XXX REV SCALE 1:1 WEIGHT(kg) XXX SHEET 1/1 X 1 H G B A
H 3 G 4 F E D C B A 137.6 23.33 4 R 2.7(x3) 45.27 0.5 193.6 16.4 1.5 110 4 6 R5 20.45 B 3 1 2 3 14.29 R 12(x4) 6 R1.5 21 2 55 5.5 3 2 127.5 129.5 2 2 52 R20 Detail B 1.5 1 R1 3 Detail A A 3 65 2.8 83.5 This drawing is our property. It can't be reproduced or communicated without our written agreement. DRAWN BY Adam CHECKED BY XXX DESIGNED BY XXX DATE 2015-05-13 DATE XXX DATE XXX DRAWING TITLE SIZE DRAWING NUMBER Gordion AB Front REV A3 XXX X SCALE 1:2 WEIGHT(kg) XXX SHEET 1/1 1 H G B A
Adam Smith Algot Eliasson Besöksadress: Kristian IV:s väg 3 Postadress: Box 823, 301 18 Halmstad Telefon: 035-16 71 00 E-mail: registrator@hh.se www.hh.se