Projektgrupp 3 Utveckling av pennhållare PPU204 Produktutveckling 1 Projektgrupp 3 PPU204 Produktutveckling 1 Robert Fäldt, Max Benvenuto, Handledare: Janne Färm Fredrik Beiertz, Christoffer Zandén, Jonas Ellis, Riam Abdalsalam HT 2015
Sammanfattning I kursen Produktutveckling 1 var syftet att utveckla en helt ny eller vidareutveckla en befintlig produkt med hjälp av de fem faserna i produktutvecklingsprocessen. Resulterande produkt skulle lösa ett dagligt problem och vara en fysisk lösning. Kursdeltagarna blev först tilldelade en utav fyra olika tjänster, utvecklingsingenjör, produktionstekniker, marknadsförare och projektledare, sedan placerades de i grupper med en eller flera kursdeltagare från varje tjänst. Projektets tidsplan var åtta veckor vilket gjorde att de olika faserna blev mer komprimerade än i ett verkligt projekt. Hela projektet skulle leda fram till en muntlig redovisning, en skriftlig rapport och två individuella inlämningar. En prototyp eller mockup fick också gärna tas fram. Prototypen kunde däremot vara en CAD-ritning eller beräkning på hur produkten klarar av sin uppgift. Genom en idégenereringsprocess kom gruppen fram till att de skulle gå vidare med problemformuleringen Hur förvaras pennor smidigast?. I dagens läge finns det många olika typer av förvaringar, antingen anpassade efter specifika pennmodeller eller i form av pennfodral. Gemensamt för de flesta förvaringstyper är att det har en för stor formfaktor vilket gruppen tolkade som en bra möjlighet till utveckling och förbättring. Utgångspunkten för projektet var en internetbaserad marknadsundersökning med frågor om hur målgruppen förvarade sina pennor och vad de ansåg vara viktigt i en potentiell pennhållare. I rapporten kan man följa alla steg genom de olika faserna i utvecklingsprocessen som tillslut leder fram till en färdig alfa-prototyp som löser problemet med att förvara pennor på ett enkelt och smidigt sätt.
Innehållsförteckning Inledning... 1 Bakgrund... 1 Problemformulering... 1 Syfte... 1 Metod... 1 Arbetsupplägg... 1 Arbetsmetoder... 2 Teori... 2 Turneringsstruktur för identifiering av möjligheter... 2 Kravspecifikation... 2 Behovs-egenskapsmatris... 2 Funktionsdiagram och funktionsanalys... 2 Idé och konceptgenerering... 3 Konceptutvärdering och konceptval... 3 Empiri... 4 Uppdragsbeskrivning och marknadsundersökning... 4 Kravspecifikation... 4 Idé och konceptgenerering... 4 Konceptvärdering och konceptval... 4 Slutgiltigt val av koncept... 6 Målspecifikationer... 6 Resultat... 7 Utformning av produkten... 7 Tillverkningsteknik... 8 Extrudering... 8 Formsprutning... 8 Tryck... 9 Materialval... 9 Diskussion och analys... 10... 11 Referenser... 12 Tabeller... 12 Figurer... 12 Bilagor... 13
Bilaga 1 Gantt-schema... 13 Bilaga 2 Mötesprotokoll... 14 Bilaga 3 Gruppkontrakt... 24 Bilaga 4 Turneringsstruktur för identifiering av möjligheter... 26 Bilaga 5 Marknadsundersökning... 27 Bilaga 6 Uppdragsbeskrivning... 30 Bilaga 7 Kundbehov och produktspecifikationer... 31 Bilaga 8 Behov-egenskapsmatris... 32 Bilaga 9 Produktkoncept... 33 Bilaga 10 Funktionsanalys... 42 Bilaga 11 Ritningsunderlag slutgiltig produkt... 43 1
Inledning Denna rapport är en del i ett projektarbete i kursen PPU204 - Produktutveckling 1 som hålls på akademin för innovation, design och teknik vid Mälardalens Högskola. Arbetet går ut på att förstå de processer som används vid produktutveckling. I den här rapporten avhandlas framtagningen av en pennhållare. Bakgrund Projektgruppen bestod av sex medlemmar som alla hade blivit tilldelad en specifik roll. Rollfördelning var följande: en projektledare, två utvecklingsingenjörer, två produktionstekniker och en marknadsansvarig. I projektet skulle gruppens medlemmar identifiera problem i vardagen som en fysisk produkt skulle kunna lösa. Gruppen genomförde en brainstorming för att ta fram olika möjligheter som var potentiella produkter. 21 stycken möjligheter togs fram och genom en turneringsstruktur (se Bilaga 4 Turneringsstruktur för identifiering av möjligheter) sållades dessa genom votering ned i ett första stadie till tre möjligheter. De tre möjligheterna var pennhållare, kedjeskydd, och vattenfontänsmunstycke. Dessa möjligheter undersöktes sedan vidare och beslutet föll på att vidareutveckla pennhållaren, då denna möjlighet av gruppen ansågs vara genomförbar inom den satta tidsramen för projektet. Problemformulering Många personer bär med sig pennor i vardagen, synnerlighet studenter. Diverse pennskrin och pennfodral kan upplevas som klumpiga och otympliga för den person som enbart bär med sig ett fåtal pennor men ändå vill ha ordning på dessa. I detta såg gruppen möjligheten att ta fram en pennhållare med en mindre formfaktor, där pennorna är lättåtkomliga och synliga. Synligheten av pennorna skulle medföra att användaren skulle få tag i rätt penna direkt och att användare som studerar skulle kunna medta pennhållaren vid tentamenskrivningar där pennfodral ej är tillåtna. Syfte Syftet med denna rapport är att visa den produktutvecklingsprocess och det tillvägagångssätt som använts vid produktutvecklingen i projektarbetet som blivit tilldelat gruppen. I detta fall utvecklingen av en pennhållare. Metod I denna del presenteras hur projektet planerats och tillvägagångsättet för styrningen i projektet. Arbetsupplägg Projektgruppen har gemensamt upprättat ett gruppkontrakt (se Bilaga 3 Gruppkontrakt) som låg till grund för hur gruppmedlemmarna skulle förhålla sig till projektet. I gruppkontraktet framgår att arbetsfördelningen och ansvarsområden utdelas löpande under projektets gång genom voteringar inom gruppen. Detta skedde under gruppmöten som hölls en gång i veckan. Under dessa möten bestämdes och diskuterades också vad som måste göras inom varje projektfas. Till gruppmötena användes ett Gantt-schema (se Bilaga 1 Gantt-schema) över projektet, detta för att få en överblick utav vad som måste genomföras i varje processfas och vad som var avklarat. I gruppkontraktet 1
framgick också att den gruppmedlem som missköter sitt arbete kan bli utesluten från gruppen genom votering. Arbetsmetoder Projektgruppen har haft ett gruppmöte minst en gång per vecka. På dessa gruppmöten har det diskuteras hur projektet skall fortskrida. Varje gruppmedlem har arbetat med arbetsuppgifter individuellt men även vid gruppmöten. I projektet så har metoder i produktutvecklingsprocessen använts som beskrivs i Karl T. Ulrich och Steven D. Eppingers bok Produktutveckling Konstruktion och design (Ulrich & Eppinger, 2012), samt föreläsningsmaterial från kursen PPU204 - Produktutveckling 1. Teori I denna del beskrivs de metoder i produktutvecklingsprocessen som använts under projektets gång. Turneringsstruktur för identifiering av möjligheter En turneringsstruktur för identifiering av möjligheter är en urvalsprocess för innovationsidéer. Denna process föreligger produktutvecklingsprocessen och har som syfte att eliminera idéer som inte är värda att vidareutveckla. (Ulrich & Eppinger, 2012, ss. 72-73) Kravspecifikation Steg ett i utvecklingsarbetet med en produkt är att formulera tydliga krav på produkten. Detta kan ses som initieringsfasen i själva projektet. Kravspecifikationen bör innehålla många olika delar för att produkten skall bli så genomtänkt som möjligt. Den bör innehålla bland annat en marknadsbedömning, kundkrav och produktkrav. Olika delar av projektgruppen har huvudansvar för olika delar i kravspecifikationen. Exempelvis är marknadsansvariges uppdrag att se till att kundkraven uppmärksammas, detta kan göras genom att bland annat utföra kundundersökningar. Produktionsteknikernas uppgift är bland annat att ta hänsyn till prisberäkningar och möjliga tillverkningsmetoder för produkten. Kravspecifikationen skall göras så pass detaljerad att den kan användas som styrdokument för projektet men den bör samtidigt uppdateras när kunskap och förutsättningar förändras. (Erland, 1997) Behovs-egenskapsmatris En behovsegenskapsmatris ger en tydlig överblick över kundbehoven översatta till mätbara värden. Matrisen är uppbyggd så att kundbehoven är listade på matrisens rader och mätbara värden är listade på matrisens kolumner. På detta sätt kan man se vilket kundbehov som svarar till vilket mätbart värde och att alla kundbehov täcks upp av mätbara värden. I idealfallet så svarar ett mätbart värde mot ett kundbehov, men i praktiken så är detta sällan förekommande. (Ulrich & Eppinger, 2012, ss. 141-145) Funktionsdiagram och funktionsanalys Då många designproblem är för komplexa att lösas som ett enda problem, är det oftast fördelaktigt med en problemnedbrytning för att dela upp problemet i dess beståndsdelar. Genom att skapa ett funktionsdiagram kan flöden mellan funktioner och delfunktioner presenteras på ett överskådligt sätt. Nedbrytningen av ett problem i delproblem fortsätter tills dess att problemet uppfattas hanterbart av utvecklingsgruppen. I vissa problem kan det vara svårt att identifiera flöden mellan olika funktioner och då är en enkel lista av produktens olika funktioner samt delfunktioner tillräcklig. En sådan lista kan presenteras som en funktionsanalys. (Ulrich & Eppinger, 2012, ss. 171-173) 2
Idé och konceptgenerering Ett produktkoncept syftar till att beskriva en produkts teknik och utformning, detta kan illustreras genom skisser eller 3D-modeller som ofta uppföljs av en beskrivande text. Konceptgenereringen utgår från kundbehoven och målspecifikationen och ämnar till att generera en rad produktkoncept. (Ulrich & Eppinger, 2012, s. 168) Processen kan brytas ned i fem moment som består av: 1 Klargöra problemet. Förstå problemet och bryta ned det i enklare delproblem. 2 Söka externt. Samla in information från spetsanvändare, experter, patent, publicerad litteratur och relaterade produkter. 3 Söka internt. Använda individuella metoder eller gruppmetoder för att hämta och anpassa kunskap som finns i teamet. 4 Utforska systematiskt. Använda klassifikationsträd och kombinationstabeller för att organisera teamets tänkande och kombinera lösningsfragment. 5 Reflektera över lösningar och processen. Identifiera möjligheter för förbättringar i efterföljande iterationer eller framtida projekt. (Ulrich & Eppinger, 2012, s. 193) Konceptutvärdering och konceptval Konceptvalet är den del av utvecklingsprocessen där de olika produktkoncepten gås igenom för att välja ut vilket eller vilka koncept som skall utvecklas alternativt undersökas noggrannare. Det finns många olika metoder för val av koncept samt utvärdering, men alla utvecklingsgrupper använder någon. Det är ofta fördelaktigt att använda en strukturerad metod vid val av koncept. En urvalsprocess kan exempelvis bestå av en konceptsållning genom multiröstning inom utvecklingsgruppen där de vinnande koncepten senare utvärderas i en konceptsållningsmatris, där varje koncept poängsätts och jämförs med varandra. Gruppen kan sedan gå vidare med ett eller flera koncept. (Ulrich & Eppinger, 2012, ss. 197-214) 3
Empiri I detta avsnitt presenteras resultatet av produktutvecklingen. Uppdragsbeskrivning och marknadsundersökning I projektets startskede genomfördes en kort uppdragsbeskrivning (se Bilaga 6 Uppdragsbeskrivning) för pennhållaren, där olika antaganden gällande produkten och dess marknad gjordes. Detta följdes upp med en webbaserad marknadsundersökning (se Bilaga 5 Marknadsundersökning) för att ge svar på frågor och antaganden som gruppen gjort angående den tänkta produkten. Marknadsundersökningen användes vid formuleringen av kundbehoven (se Bilaga 7 Kundbehov och produktspecifikationer). Kravspecifikation Med hjälp utav de listade kundbehoven som hade formulerats utifrån marknadsundersökningen och gruppens antaganden så kunde en kravspecifikation formleras (se Bilaga 7 Kundbehov och produktspecifikationer) Idé och konceptgenerering Den tidigare framtagna uppdragsbeskrivningen och kravspecifikationen låg som grund för konceptgenereringen. Varje gruppmedlem i projektgruppen tog fram tre produktkoncept som skulle svara mot dessa, detta resulterade i 18 olika koncept (se Bilaga 9 Produktkoncept). Konceptvärdering och konceptval De 18 produktkoncept som hade tagits fram i konceptgenereringen presenterades inom utvecklingsgruppen under ett gruppmöte. De olika för- och nackdelarna diskuterades, samt genomförbarhetsgrad av de olika koncepten. Gruppen kom fram till att tre av de 18 koncepten skulle vidareundersökas i ett första stadie genom enklare prototypframtagning. Detta för att få en känsla för form och om de olika lösningarna på funktionen som skulle fästa pennorna hos koncepten var genomförbara eller ej och om eventuellt nya idéer skulle ta form. De tre produktkoncept som undersöktes närmare kan ses i Fel! Hittar inte referenskälla.. Figur 1: Koncept för vidare undersökning 4
Under prototypframtagningens gång så utvecklades dessa tre koncept ytterligare. Det visade sig att det fanns en svårighet med att fästa olika pennstorlekar med ett sorts fäste. Detta försökte gruppen lösa genom de utvecklade koncepten som ses i Figur 2. Gruppen insåg också att ett eventuellt fäste för hela pennhållaren skulle kunna vara ett bra tillägg till designerna. Figur 2: Konceptutveckling Prototyperna producerades med hjälp av 3D-skrivare och flera olika varianter på de tre olika koncepten prövades. Framförallt prövades olika dimensioneringar på de olika funktionerna som skulle fästa pennorna. De 3D-utskrivna prototyperna som gruppen undersökte ses i Figur 3. Figur 3: Tidiga prototyper 5
Slutgiltigt val av koncept I detta stadie hade gruppen tre koncept som alla klarade av att fästa pennan. Gruppen hade vid det här laget funderat mera på hur marknaden för den eventuella produkten skulle se ut och idén med att sälja den som en reklamvara sågs som en trolig utgång. För att kunna göra det slutgiltiga valet av koncept gjorde gruppen en funktionsanalys (se Bilaga 10 Funktionsanalys). Genom att se hur de olika koncepten förhöll sig till funktionsanalysen och genom att ranka de olika koncepten vad gäller utseende och liknande kunde gruppen välja ett slutgiltigt koncept (se Figur 4). Gruppen ansåg att detta koncept hade den bästa formfaktor, formspråk, utseende samt att den hade ytor som lämpade sig för reklamplacering. En nackdel med konceptet var att Figur 4: Slutgiltigt koncept fästfunktionen inte klarade av alla pennstorlekar utan var begränsade till ett visst spann. Denna avvägning ansåg ändå vara nödvändig av gruppen och flera produktoptioner med olika fästspann skulle kunna svara mot detta problem. Gruppen hade vid detta tillfälle redan undersökt möjligheten med att ha olika fästspann på samma pennhållare men avfärdade denna idé. Detta ledde till att om användaren skulle ha en typ av penna så skulle flera fästen gå oanvända, samt att detta inte var estetiskt tilltalande. Målspecifikationer Då produktkonceptet var valt så omformulerade gruppen kravspecifikationen till en målspecifikation (se Tabell 1). I målspecifikationen framgår de egenskaper som gruppen ansåg att produkten var tvungen att svara mot. I specifikationen är flera maxvärden satta, bland annat för dimensioneringen av produkten. Även ett test infördes benämnt Test fästa penna. Detta test är framtaget av gruppen och syftar till att kvalitetssäkra pennhållaren. Testet går ut på att en penna ska kunna fästas minst 1000 gånger på pennhållaren utan att den blir defekt. Med den mätbara egenskapen Diameterspann fäste menas det spann som fästet för pennan kan vidgas, alltså vilka diametrar på pennor går ned i fästet. Målspecifikation Mätbar Behov Mätbar egenskap Betydelsefaktor Enheter egenskap nr nr 1 7,5 Längd 4 100 mm (max) 2 7,5 Bredd 4 50 mm (max) 3 7,5 Höjd 5 50 mm (max) 4 6 Återvinningsbar 5 Ja 5 9 Totalvikt 3 50 gram (max) 6 4 Tillverkningskostnad 5 5 SEK/enhet (max) 7 2 Tydligt formspråk 4 Subj. 8 1,5 Tid att fästa penna 4 1 s 9 3 Test fästa penna 4 1000 ggr (min) 10 8 Diameterspann fäste 4 4 mm (8-12mm) Tabell 1: Målspecifikation 6
Resultat Utformning av produkten Efter att konceptvalet genomförts och ett koncept valts ut, började gruppen jobba med design och utformning. Olika små förändringar av konceptet testades för att utvärdera vilka egenskaper som optimerade pennhållarens funktion. Egenskaper så som clipsens diameter, väggens tjocklek och bakstyckets styvhet visade sig ha stor påverkan på resultatet. En stor mängd alfaprototyper skrevs ut med skolans 3D-skrivare, alla prototyper med olika värden på ovanstående egenskaper för att vidare kunna prova ut vad som fungerade bäst. Till att börja med tillverkades prototyperna utan Figur 5: Exempel på alfaprototyper fästfunktionen för själva pennhållaren, eftersom det var funktionen för pennfäste som skulle utvärderas. Designen påverkades även utav kravet på utrymme för eventuellt reklamtryck. Efter ett stort antal tester utav de olika prototyperna uppdagades det att en tunnväggig konstruktion med något styvare bakstycke samt en länk mellan mittenclipset och bakstycket ge de önskade egenskaperna. Med denna information tillverkades ett antal nya prototyper med små skillnader i designen och måtten. Till slut kom gruppen fram till en slutgiltig utformning av produkten (se Figur 6: Slutgiltig produkt). Utformningen uppfyllde alla de mål som var satta i målspecifikationen gällande dimensionering, vikt, formspråk och funktionalitet. Figur 6: Slutgiltig produkt Ritningsunderlag för den slutgiltiga utformningen kan ses i (Bilaga 11 Ritningsunderlag slutgiltig produkt). 7
Tillverkningsteknik Tillverkningsmetoden som skulle väljas till pennhållaren skulle uppfylla två viktiga kriterier, metoden skulle vara så billig som möjligt samt kunna producera stora volymer. Projektgruppen hade redan en uppfattning om att någon form av plast skulle lämpa sig som material för pennhållare. Med denna vetskap kontaktades AB Faluplast som arbetar till största del med formsprutning av plastprodukter. De fick ta del av en CAD-modell av pennhållaren för att ge ett utlåtande om vad de ansåg vara en lämplig tillverkningsmetod, samt vad den eventuella prisbilden skulle vara. Det visade sig att extrudering skulle vara en lämplig tillverkningsmetod med tanke på produktens utformning och att metoden är avsevärt billigare än formsprutning. Formsprutning skulle ha en dyrare driftskostnad till en lägre produktionstakt. Fördelen som formsprutning skulle kunna ge är att eventuella reklamtryck skulle kunna integreras direkt i formsprutningsprocessen om dessa placerades rätt på produkten. En kostnadsjämförelse av de två tillverkningsmetoder kan ses i Tabell 2. (Bonde, 2015) Valet av tillverkningsmetod föll således på extrudering och eventuella reklamtryck skulle få tryckas efter extruderingen, vilket resulterar i två tillverkningsprocesser, men som av gruppen ansågs vara ekonomiskt försvarbara. Tillverkningsmetod Formsprutning Extrudering Verktygskostnad (SEK) 80.000-140.000 10.000-40.000 Artiklar/timmen 120 1000 Reklamtryck i processen Ja Nej Kostnad per detalj (SEK) 3.8 0.45 Materialkostnad per detalj. 0,08 0,08 Tabell 2: Tillverkningskostnadsjämförelse Extrudering Extrudering, eller strängpressning som det också kallas är en tillverkningsmetod för förhållandevis långa produkter som har ett genomgående tvärsnitt. Under processen pressas råmaterialet under högt tryck genom en matris med det tänkta tvärsnittet och mycket komplicerade profiler kan skapas. Kortfattat kan det beskrivas genom att materialet pressas genom en matris med den önskade formen. Tillverkningsmetoden lämpar sig bra för vissa plaster, metaller och träprodukter. När det gäller extrudering av just plast hettas plast-pellets upp till smältpunkten i en behållare och pressas med en korkskruvsliknande konstruktion ut genom matrisen och ut på en lång bana där materialet svalnar och kapas i hanterbara längder. (Thompsson, 2007, s. 523) Formsprutning Formsprutning går till genom att plastkulor pressas av en skruv in i en form med mycket högt tryck för att få en jämn fördelning samt att hela formen ska fyllas. Plasten värms upp och smälter på vägen innan den hamnar i formen. När formen är fylld så får materialet svalna/stelna vilket kan påskyndas med hjälp av kylvattenledningar runt om formen. Därefter öppnar man formen och tar ut materialet. Beroende på hur tjock och stor detaljen är varierar tidscykeln, vanligast är mellan 30-60 sekunder. Formsprutning är en metod som lämpas för relativt höga produktionsvolymer då processen är enkel och billig men maskinerna som krävs är dyra. Fördelar med formsprutning är att en produkt fås direkt och som knappt kräver någon efterbearbetning, det går att tillverka relativt komplicerade figurer och med en kort produktionstid. (Thompsson, 2007, ss. 124-129) 8
Tryck Eftersom tryck ej är möjligt i själva extruderingsprocessen har gruppen inhämtat uppgifter om tryckkostnad från ett befintligt företag som jobbar mycket med tryck på olika plaster. Företaget som tillfrågades var Sonessons Produktmärkning i Kristianstad. Nedanstående tabell avser tryck upp till 50mm och pris i SEK 500st 1000st 10.000st 100.000st 1 färger 1,30 1,10 0,80 0,65 2 färger 1,80 1,60 1,50 1,10 3 färger 2,30 2,10 1,90 1,50 Tabell 3: Tryckkostnad Dock ses inget egentligt hinder med att rulla på tryck direkt efter själva extruderingen, innan materialet kapas i kortare stycken. Processen kan liknas med hur bland annat avloppsrör märks med datum under tillverkningen. Denna metod skulle kunna förenkla processen avsevärt och pressa ned slutpriset ytterligare. Då inget företag som utför den senare processen har kunnat hittas på den korta tidsplan gruppen har, baseras kostnaden ändå på att ett externt företag anlitas att göra trycket. Vid senare beräkningar i rapporten kommer priset som gäller för 10 000 exemplar samt två färger (1,50 SEK) användas som beräkningsgrund. Materialval De prototyper som har skrivits ut med hjälp av 3D-skrivare var i materialet Polyaktid (PLA). Med detta material har produktens egenskaper och funktioner fungerat väl. Med denna vetskap blev Polyaktids materialegenskaper målvärden för utvärdering av andra lämpliga material. Två andra faktorer som spelade stor roll vid valet av material var dess pris och lämplighet för tillverkningsmetoden extrudering. Med hjälp utav materialdatabasen CES Edupack 2015 jämfördes material med liknande egenskaper som återfinns hos Polyaktid och som lämpade sig för extrudering. Resultatet av jämförelsen ses i Tabell 4 och Figur 7, där framgår det att Polyaktid både hade lägsta pris samt vikt. Valet av material föll därför på Polyaktid. Material E-modul (GPa) Sträckgräns (MPa) Brottgräns (MPa) Pris (sek/kg) Polyaktid (PLA) 3,3-3,6 55-72 47-70 13-14,5 Polyetentereftalat (PET) 2,76-4,14 56,5-62 48-72 13,8-15 Polyoximetylen (POM) 2,5-5 48-72 60-89 19-21 Polyamid (PA, Nylon) 2,6-3,2 50-95 90-165 26,5-29 Tabell 4: Materialegenskaper Figur 7: Materialjämförelse 9
Diskussion och analys Tiden har varit knapp för projektarbetet men vi har lyckats få till en färdigställd produkt i fysisk form som klarar av dess syfte och resultatet av utseendet blev som vi hoppats. Det visade sig att extrudering passar vår produkt bättre än vår gissade tillverkningsmetod formsprutning. Den valda metoden kostar mindre och går snabbare och detta var två kriterier som vi hade om vi skulle ta vår produkt till produktion. Om vi hade valt att tillverka med formsprutning skulle pennhållaren få en högre ytfinhet och trycket skulle kunna sprutas på i samma process. Dock är det utom vår tekniska kunskap att veta om det krävs ett ytterligare verktyg för att spruta på en företagslogga. För och nackdelar finns med respektive tillverkningsmetod, extrudering är billigare och går snabbare medan formsprutning ger en finare produkt och är eventuellt effektivare. Att jobba efter ett Gantt-schema fungerar enligt oss antagligen bättre under ett större projektarbete där alla medlemmar har samma förutsättningar att delta på samma tider då kurser krockar med varandra. För oss blev det svårt att följa ett sådant exakt schema då vi har andra kurser att delta på samt att tiden för projektarbetet endast pågick under 8 veckor. Ingen i gruppen besitter erfarenhet av att sätta ihop ett Gantt-schema och att det dessutom skulle vara färdigställt i fas 1 där det var oklart vilka punkter som skulle vara med gjorde att vi chansade vid hopsättning av det. Nu i efterhand vet vi hur det ska se ut och vilka moment som ska tidsbestämmas. I vårt fall hade det räckt med ett enklare punktschema som visade vilka delar i rapporten som skulle vara klara på utsatt tid. Trots ett svårt schema att följa har vi lyckats ligga bra till under projektets gång. Detta tack vare den enkla formgivningen av pennhållaren vilket gjorde att vi snabbt lyckades få fram flertalet koncept och mockups. Första steget i prototypframtagningen skedde i verkstaden som gav oss bra idéer att fortsätta jobba vidare på. Med hjälp av CAD-programmet Solid Works och skolans 3D-skrivare hade vi även möjlighet att skriva ut prototyperna vilket gav oss goda möjligheter att utveckla produkten ytterligare. Handledningsmötena har gett oss bra feedback där vi också har haft möjlighet att fråga hur vi ska gå vidare med resterande delar av projektet. Bra var även att vi själva fick välja när vi ville ha dessa då vi inte alltid var i behov av dessa. Vi i gruppen har haft kontinuerliga gruppmöten som gav en god struktur för projektet, vi lyckades ligga i fas under hela arbetet. Fördelningen av arbetet har varit bra, alla har försökt att delta under alla moment. P.g.a. att föreläsningarna fortgick under projektarbetets gång kände vi att vissa delar av rapporten var svåra att få ihop, information har inte kommit ut i den takt som vi ibland önskat. Det har blivit många diagram och specifikationer som var svåra att skilja på och veta vilken ordning respektive ska redovisas i rapporten. Vi kände att det har varit många moment och delar i rapporten som måste vara med vilket resulterade i att vi inte kände att vi hade samma frihet i att skriva rapporten som vi har haft i andra rapportskrivningar. 10
Vi i gruppen har med hjälp av de olika utvecklingsfaserna lyckats få fram en färdig prototyp som är fullt fungerande. Den slutgiltiga produkten kan ses i Figur 6 som genom olika tester klarade alla kravspecifikationerna. Prototypen har testats i verklig miljö och använts flitigt av oss inom projektet. Slutgiltiga vikten för prototypen blev totalt ca 6 gram och priset blev ca: 2,03 kr med produktionskostnad, materialkostnad och företagslogga inräknat. Det dyraste i produktionen är trycket som ska placeras på produkten i efterhand, så priset skulle troligen kunna halveras om tryckkostnaden kan integreras i tillverkningsprocessen. Vi hade som mål att få produkten billig eftersom att vi ville sälja stora partier. Av den färdigställda rapporten kan en slutsats dras att alla moment har betydelse vid framtagning av en produkt. Var moment leder till det andra, vilket i sin tur tidsbestämmer hur lång tid det faktiskt tar att genomföra en produktutveckling. I ett projekt med så pass många delmoment visar det sig vara kritiskt att inte stressa igenom metoderna och inte hoppa fram och tillbaka i rapporten då förvirringar enkelt kan uppstå. Gruppen upptäckte att det effektivaste var att metodiskt gå igenom moment efter moment som till slut leder till en fullständig rapport. Genom detta tillvägagångssätt blir det enklare att gå tillbaka för att finna möjliga fel. 11
Referenser Bonde, G. (den 06 10 2015). Production Manager AB - Faluplast. Erland, O. (1997). Industriell Produktutveckling. Eskilstuna: Institutionen för konstruktions- och produktionsteknik - Mälardalens Högskola. Thompsson, R. (2007). Manufacturing processes for design professionals. London: Thames & Hudson. Ulrich, K. T., & Eppinger, S. D. (2012). Produktutveckling - Konstruktion och design. Lund: Studentlitteratur AB. Tabeller Tabell 1: Målspecifikation... 6 Tabell 2: Tillverkningskostnadsjämförelse... 8 Tabell 3: Tryckkostnad... 9 Tabell 4: Materialegenskaper... 9 Figurer Figur 1: Koncept för vidare undersökning... 4 Figur 2: Konceptutveckling... 5 Figur 3: Tidiga prototyper... 5 Figur 4: Slutgiltigt koncept... 6 Figur 5: Exempel på alfaprototyper... 7 Figur 6: Slutgiltig produkt... 7 Figur 7: Materialjämförelse... 9 12
Bilagor Bilaga 1 Gantt-schema 13
Bilaga 2 Mötesprotokoll Gruppmöte 1 9.1.2015 1630-1700 IDT Typ av möte Gruppmöte 1 Ordförande Sekreterare Robert Fäldt Deltagare Robert Fäldt, Fredrik Beiertz, Jonas Ellis, Max Benvenuto, Riam Abdalsalam, Christoffer Zandén Gruppkontrakt 5min - Diskuterade upprättande av gruppkontrakt. Det bestämdes att kontraktet skall vara klart vid slutet av nästa gruppmöte. Bestämde att gruppkontrakt skall vara upprättat fredag 4/9-2015 Upprätta gruppkontrakt Samtliga 4/9-2015 Skapa Gantt-schema 10min - Diskuterade eventuell använding av Gantt-schema. Mall till Gantt-schema skall färdigställas vid nästa gruppmöte. Gantt-schema skall påbörjas Upprätta början till Gantt-schema Samtliga 4/9-2015 Presentation av 3 idéer/möjligheter 5min - Samtliga gruppdeltagare skall ha tagit fram 3 produktidéer tills nästa gruppmöte, där röstning skall ske om den bästa idén. Alla gruppdeltagare ska ta fram 3 idéer till nästa gruppmöte. Alla gruppdeltagare ska ta fram 3 idéer till nästa gruppmöte. Samtliga 4/9-2015 Bokning gruppmöte 2 5min - Tid och plats för nästkommande gruppmöte. Gruppmöte bestämt till fredag 4/9-2015, kl 0915, plats IDT Gruppmöte 2 Fredag 4/9-2015, kl 0915, plats IDT Samtliga - 14
Arbetsbeskrivning 5min - Vilka roller varje gruppdeltagare har och vad dess innebörd är. Varje gruppdeltagare behöver ta reda på sin rolls innebörd i projektet. Varje deltagare skall ta reda på vad deras respektive roll innebär tills nästa gruppmöte och presentera detta under mötet. Samtliga 4/9-2015 Gruppmöte 2 4/9-2014 0915- IDT Typ av möte Gruppmöte 2 Ordförande Sekreterare Robert Fäldt Deltagare Robert Fäldt, Fredrik Beiertz, Jonas Ellis, Max Benvenuto, Riam Abdalsalam, Christoffer Zandén Möjligheter 46min - Problem och möjligheter. Röstning på möjligheter har genomförts. Beslutat om 3 möjligheter som skall vidareutvecklas. Beslutade att gå vidare med idéer om pennhållare, kedjeskydd och vattenfontänsmunstycke. Samtliga - Gruppkontrakt 30min - Utformning av gruppkontrakt. Gruppkontraktet utformades Gruppkontraktet utformades Samtliga - Bokning gruppmöte 3 5min - Tid och plats för nästkommande gruppmöte. Gruppmöte bestämt till fredag 7/9-2015, kl 1615, plats IDT Gruppmöte 3 Måndag 7/9-2015, kl 1615, plats IDT Samtliga 7/9-2015 15
7/9-2015 0915- IDT Typ av möte Gruppmöte 3 Ordförande Sekreterare Robert Fäldt Deltagare Robert Fäldt, Fredrik Beiertz, Jonas Ellis, Max Benvenuto, Riam Abdalsalam, Christoffer Zandén Beslut om bästa möjlighet 10min - De tre olika möjligheterna som kom fram genom röstningen. Bestämde att gå vi dare med pennhållare, Pennhållare valdes som primär möjlighet att vidareutveckla. Beslutade att gå vidare med idén om pennhållare. Samtliga - Uppdragsbeskrivning 10min - Utformning av uppdragsbeskrivning. En uppdragsbeskrivning gjordes under mötet. Uppdragsbeskrivning utformades. Uppdragsbeskrivning utformades. Samtliga - Bokning gruppmöte 4 5min - Tid och plats för nästkommande gruppmöte. Gruppmöte bestämt till fredag 8/9-2015, kl 1430, plats IDT Gruppmöte 4 Tisdag 8/9-2015, kl1430, plats IDT Samtliga 8/9-2015 16
8/9-2015 0915- IDT Typ av möte Gruppmöte 4 Ordförande Sekreterare Fredrik Beiertz Deltagare Fredrik Beiertz, Jonas Ellis, Riam Abdalsalam, Christoffer Zandén, Max Benvenuto Diskussion om Ganttschema 30min - Idéer på hur Gantschemat ska konstrueras Vi jobbar vidare med Roberts påbörjade Gantschema 14/9-2015 Vidareutveckling av pennhållare 10min - Lite olika idéer på olika koncept till pennhållare Alla ska komma med minst 3 olika koncept tills nästa gruppmöte 14/9-2015 Bokning gruppmöte 5 5min - Tid och plats för nästkommande gruppmöte. Gruppmöte bestämt till måndag 14/9-2015, kl 1430, plats IDT Gruppmöte 5 måndag 14/9-2015, plats IDT Samtliga 14/9-2015 17
14/9-2015 1245-1500 IDT Typ av möte Gruppmöte 5 Ordförande Sekreterare Robert Fäldt Deltagare Fredrik Beiertz, Jonas Ellis, Riam Abdalsalam, Christoffer Zandén, Robert Fäldt, Max Benvenuto Marknadsundersökning 30min - Utformande av frågor till marknadsundersökning Frågorna till marknadsundersökning utformades. Marknadsundersökning 10min - Upprättande av marknadsundersöking Jonas Ellis skall göra en marknadsundersökning med de frågor som utformades Jonas Ellis skall göra en marknadsundersökning med de frågor som utformades Sållning av koncept 90min - Jonas Ellis 15/9-2015 Sållning av koncept. Gick vidare med 3 koncept för att vidare undersöka dessa. Undersökning av koncept i verkstad Samtliga 15/9-2015 18
21/9-2015 0800-1000 IDT Typ av möte Gruppmöte 6 Ordförande Sekreterare Deltagare Robert Fäldt Slutgiltigt val av koncept 60min - Fredrik Beiertz, Jonas Ellis, Riam Abdalsalam, Christoffer Zandén, Robert Fäldt, Max Benvenuto Efter att ha testat prototyper på de tre koncept, så beslutades att gå vida re med ett koncept. Fördelar och nackdelar med de olika koncepten diskuterades och beslutet om slutgiltigt koncept gick igenom en votering. Bestämde att gå vidare med ett slutgiltigt koncept. Rankning av produktegenskaper 30min - De olika produktegenskaperna och deras betydelse. Upprättade en lista med produktegenskaper som rankades. Bokning gruppmöte 7 5min - Inbokning av gruppmöte 7 Gruppmöte 7. Cafeterian Väpnaren. Kl 1200 Samtliga gruppdeltagare skall ha skrivit INL1.1 Samtliga 21/9-2015 19
28/9-2015 1200-1245 Väpnaren Typ av möte Gruppmöte 8 Ordförande Sekreterare Robert Fäldt Deltagare Fredrik Beiertz, Jonas Ellis, Riam Abdalsalam, Christoffer Zandén, Robert Fäldt, Max Benvenuto Presentation av INL1.1 30min - Varje gruppdeltagare presenterade sin roll inom gruppen. Gruppfoto 5min - Gruppfoto togs Bokning gruppmöte 8 5min - Inbokning av gruppmöte 8 Gruppmöte 8. Cafeterian Väpnaren. Kl 1015 den 6/10-2015 Samtliga 20
6/10-2015 0915-1200 Väpnaren Typ av möte Gruppmöte 8 Ordförande Sekreterare Robert Fäldt Deltagare Fredrik Beiertz, Jonas Ellis, Riam Abdalsalam, Christoffer Zandén, Robert Fäldt, Max Benvenuto Pennhållarens funktioner och prototyptester 60min - Pennhållarens snäppfunktion samt klämma. Eventuella dimensioner och lösningar. Arbete som skall utföras 60min - Fler 3D-printningar skall utföras för att testa olika dimensioneringar på snäppfästet. Gruppen bestämde att en begränsning skall göras och att flera optioner på storlekar skall användas för att lösa problemet med snäppfästet. Rapportskrivningen diskuterades också. Fler variationer skall 3D-printas. Eventuell tillverkningsmetod med formsprutning skall undersökas. Marknadsmöjligheter med reklam på produkten skall undersökas. Rapportskrivningen skall påbörjas. Bokning gruppmöte 9 5min - Inbokning av gruppmöte 9 Gruppmöte 9. Cafeterian Väpnaren. Kl 0815 den 9/10-2015. Samtliga 21
9/10-2015 0815-1100 Väpnaren Typ av möte Gruppmöte 9 Ordförande Sekreterare Robert Fäldt Deltagare Fredrik Beiertz, Jonas Ellis, Riam Abdalsalam, Christoffer Zandén, Robert Fäldt, Max Benvenuto Tillverkningsmetod 30min - Vilken tillverkningsmetod som skulle användas. Kom fram till att extrudering skulle användas som tillverkningsmetod. Material 30min - Eventuellt material som skulle användas till produkten. Material skall undersökas vidare. Så billigt och miljövänligt som möjligt var slutsatsen. Rapportstruktur 110min - Hur rapporten skall struktureras. Bokning gruppmöte 10 5min - Inbokning gruppmöte 10 Gruppmöte bokat den 12/10, kl1230, plats IDT. Gruppmöte bokat den 12/10, kl1230, plats IDT. Samtliga 22
12/10-2015 1230-1800 Väpnaren Typ av möte Gruppmöte 10 Ordförande Sekreterare Robert Fäldt Deltagare Fredrik Beiertz, Jonas Ellis, Riam Abdalsalam, Christoffer Zandén, Robert Fäldt, Max Benvenuto Arbete med rapportskrivning 240min - Rapportens utformning. Bokning gruppmöte 11 5 - Inbokning av gruppmöte 11 Gruppmöte bokat den 16/10, kl 0800, IDT Samtliga 12/10-2015 0800-1200 Väpnaren Typ av möte Gruppmöte 11 Ordförande Sekreterare Robert Fäldt Deltagare Fredrik Beiertz, Jonas Ellis, Riam Abdalsalam, Christoffer Zandén, Robert Fäldt, Max Benvenuto Arbete med rapportskrivning 240min - Arbete med rapportskrivning Bokning gruppmöte 11 5 - Inbokning av gruppmöte 12 Gruppmöte bokat den 16/10, kl 0800, IDT Samtliga 23
Bilaga 3 Gruppkontrakt 24
25
Bilaga 4 Turneringsstruktur för identifiering av möjligheter 26
Bilaga 5 Marknadsundersökning Sammanlagt: 141 personer Man: 78 Syselsättning Kvinna: 62 Blank: 1 Högskola/Universitet Gymnasium Skola Annat Kontor Fabrik Jobb Annat Arbetslös Annat 72 3 2 16 13 29 3 3 90 80 70 60 50 40 30 20 10 Hur ofta går du omkring med flera pennor? 0 Varje dag Flera gånger per vecka Flera gånger per månad Flera gånger per år Aldrig 27
45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 Hur många pennor tar du oftast med dig? 0 1 2 3 4 5 6 Fler Blank Tar du med dig dina pennor i ett pennskrin/fodral? ja nej blank Anser du att det finns ett behov av mindre eller smidigare pennskrin/fodral? ja nej Blank 28
Skulle du ta med dig pennor i ett pennskrin/fodral som var liten och smidig? ja nej Blank 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 Hur mycket skulle du vara villig att betala för att på ett smidigare sätt hålla ihop dina pennor? 0-5kr 5-10kr 10-20kr 20-40kr Mer Blank Hur viktig är utseendet på en skala 0-5? 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 0 1 2 3 4 5 Blank 29
Bilaga 6 Uppdragsbeskrivning Produktbeskrivning Hållare för pennor med liten formfaktor. Förslag på fördelar De är samlade och synliga. Kan tas med på tentamenskrivning. Nyckelaffärsmål Passa olika sorters pennor. Alternativt olika utföranden för olika pennsorter/storlekar. Primärmarknad Kontors- och studiemateriel. Sekundärmarknad Privatpersoner Antaganden och begränsningar Lätt och smidig. Lättanvänd. Eventuell begränsning är pennors olika utformning. Intressenter Studenter, kontorspersonal, reklamföretag och tillverkare av kontorsmateriel. 30
Bilaga 7 Kundbehov och produktspecifikationer Nr. Kundbehov Betydelsefaktor 1 Hålla pennorna på plats 5 2 Tilltalande design 4 3 Livslängd 4 4 Rimligt pris 4 5 Lättanvänd 3 6 Miljövänlig 5 7 Liten formfaktor 5 8 Klara flera pennstorlekar 4 9 Smidig att förvara 3 Kundbehoven är framtagna av gruppen genom marknadsundersökningen samt genom egna antaganden. Kravspecifikation Mätbar Behov Mätbar egenskap Betydelsefaktor Enheter egenskap nr nr 1 7,5 Längd 4 mm 2 7,5 Bredd 4 mm 3 7,5 Höjd 5 mm 4 6 Återvinningsbar 5 Binär 5 9 Totalvikt 3 gram 6 4 Tillverkningskostnad 5 SEK/enhet 7 2 Tydligt formspråk 4 Subj. 8 1,5 Tid att fästa penna 4 s 9 3 Test fästa penna 4 Binär 10 8 Diameterspann fäste 4 mm Test fästa penna avser ett test där pennan skall klaras av att fästas tusen gånger. Diameterspann fäste avseer vilket spann på diametern pennorna kan ha. Målspecifikation Mätbar Behov Mätbar egenskap Betydelsefaktor Enheter egenskap nr nr 1 7,5 Längd 4 100 mm (max) 2 7,5 Bredd 4 50 mm (max) 3 7,5 Höjd 5 50 mm (max) 4 6 Återvinningsbar 5 Ja 5 9 Totalvikt 3 50 gram (max) 6 4 Tillverkningskostnad 5 5 SEK/enhet (max) 7 2 Tydligt formspråk 4 Subj. 8 1,5 Tid att fästa penna 4 1 s 9 3 Test fästa penna 4 1000 ggr (min) 10 8 Diameterspann fäste 4 4 mm (8-12mm) Målspecifikationerna är de önskvärda resultat gruppen vill att produkten skall uppfylla. Dessa är baserad på kundbehoven, samt gruppens antaganden. 31
Produktspecifkation Mätbar Behov Mätbar egenskap Betydelsefaktor Enheter egenskap nr nr 1 7,5 Längd 4 55 mm 2 7,5 Bredd 4 20 mm 3 7,5 Höjd 5 14,15 mm 4 6 Återvinningsbar 5 Ja 5 9 Totalvikt 3 6,1 gram 6 4 Tillverkningskostnad (inkl. tryck) 5 2,03 SEK/enhet 7 2 Tydligt formspråk 4 Ja 8 1,5 Tid att fästa penna 4 <1 s 9 3 Test fästa penna 4 Ja 10 8 Diameterspann fäste 4 2 mm (8-10mm) Bilaga 8 Behov-egenskapsmatris Behovs-egenskapsmatris Kundbehov 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Egenskaper Längd Bredd 1 Hålla pennor på plats 2 Tilltalande design 3 Livslängd 4 Rimligt pris 5 Lättanvänd 6 Miljövänlig 7 Liten formfaktor 8 Klara flera pennstorlekar Höjd Återvinningsbar 9 Smidig att förvara Totalvikt Tillverkninskostnad Tydligt formspråk Tid att fästa penna Test fästa penna Diameterspann fäste 32
Bilaga 9 Produktkoncept 33
34
35
36
37
38
39
40
41
Bilaga 10 Funktionsanalys Funktionsanalys Funktion Huvudfunktion Snäppfäste för att hålla pennor på plats Delfunktion Fäste för pennhållaren. Passa alla pennstorlekar Stödfunktion Tydligt formspråk Plats för reklam Miljövänlig Lätt vikt Estetiskt tilltalande Låg tillverkningskostnad Låg materialkostnad Klass H N Ö Ö N N Ö N Ö Ö Förklaring av klassificering: H=huvudfunktion, N=nödvändig, Ö=önskvärd. 42
Bilaga 11 Ritningsunderlag slutgiltig produkt 43