Modulariserad bro - Tyréns
Förstudie om konfigurerbar modulariserad plattbro Patrik Jensen Tyréns/LTU Per-Ola Ekström Tyréns Utgångspunkt/ Problemställning • Varför bygger man en bro? • Hög volym av liknande projekt med liknande funktionsavgränsningar. funktionsavgränsningar • Erfarenhetsvärden kan beskrivas med fåtal regler och begränsningar. • Slutresultat är i stort likadant, men små variationer av tekniska lösningar finns. • Behövs dessa skillnader? • Driver kostnader i produktionen. => Kan stödverktyg möjliggöra produktionsanpassad projektering? Syftet med förstudien • Utreda marknadsförutsättningarna för vald brovariant • Skapa ett sammarbete mellan konstruktion och produktion • Utreda möjligheterna att skapa konfiguratorer för brobyggande • Bygginovationens krav var samtidigt att gruppen skulle utreda affärsupplägg och immaterialrättigheter Byggbarhet DESIGN FOR ”Effektivitet” Förstudie Arbetsplan Vägutredning Byggbarhetsverktyg: -Produktionsmetoder -Kommunikation -Standardisering -Arbetsmiljö Upphandling EASE OF CONSTRUCTION ”Produktivitet” Bygghandling Förvaltningsskede Byggskede LEAN verktyg: -JIT -5S -Kaizen -VSM Källa: Simonsson (2011) Byggbarhet=>Konfigurering DESIGN FOR ”Effektivitet” Förstudie Arbetsplan Vägutredning Byggbarhetsverktyg: -Produktionsmetoder -Kommunikation -Standardisering -Arbetsmiljö PLATTFORM EASE OF CONSTRUCTION ”Produktivitet” Bygghandling PROJEKT Upphandling Förvaltningsskede Byggskede LEAN verktyg: -JIT -5S -Kaizen -VSM Källa: Simonsson (2011) Konfigurering PLATTFORM PROJEKT PROJEKT 1 PROJEKT n+1 PROJEKT 2 PROJEKT n Källa: Lessing (2008) Ko onfigurering av v Moduler Principen bakom Konfigurering Komponenter och Moduler Projekt Konfigurering “To put together a product from well-defined building blocks • (modules) Konfigurering = Utformning projekt förbestämda according to a setav ofspecifikt predefined rulesutifrån and constraints.” regler (Hvam et al al. 2008) • Konfigurator = IT-stöd för att utforma det specifika projektet Sammansättning en produkt med hjälp av väldefinierade moduler (Beskrivs som denav högsta nivån inom virtuellt byggande, Kunz & Fischer, (2006)) utifrån förbestämda regler och begränsningar Plattform ”A Product platform is a set of subsystems and interfaces that form a common structure from which a stream of derivative products can be efficiently developed and produced” (Meyer and Lehnerd, 1997) ”En produktplattform ”E d kt l ttf är ä en samling li delsystem d l t och h gränssnitt ä itt som bildar bild en gemensam struktur från vilket ett flertal produkter effektivt kan skapas och produceras” Produktplattform = Allt som kan nyttjas mellan olika produktfamiljer (Harlou, (Harlou 2006) Specificeringsnivåer Inträdespunkt för kundanpassning HÖG PRO ODUKTFLEXIB BILITET Normer och standarder d d Traditionell projektering Klassiskt ingenjörsarbete Generiska produktplattformar Konfigurerbara produkter Standardiserade produkter Modifiering inför leverans Konfigurering inför leverans Konfigurering som bygger på plattformar Välj variant LÅG ANDEL AV FÄRDIGSTÄLLDA HANDLINGAR 0% 100 % Källa: Hwam et al. (2008) Exempel på en ”Standardprodukt” • Standardprodukt med fördefinierade lösningar i produktfamiljen ”bro” • Förstudie finansierat av Bygginovationen – Sammarbetspartner: Trafikverket, LTU, NCC, Tyréns Standardiserade produkter Välj variant Plattbro med ändskärm Funktionsavgränsning, Marknadssegment Vad skall göras unikt? Vad kan standardiseras? Kräver marknadsanalys! Är volymen tillräcklig? Plattbro med ändskärm: • 2 800 exemplar, p , ca 16 % av trafikverkets broar på vårat vägnät • Det byggs ca 10-20 plattbroar per år. • Snittkostnad per bro är ungefär 5 Mkr • Projekteringskostnad är 5% av totala kostnaden Utveckling av brokonfigurator 1.. Fastställande as s ä a de a av a arbetsgrupp: be sg upp: -Multidisciplinär arbetsgrupp tas fram 2. Inhämtning av förutsättningar: -Marknadsanalys görs samt beskrivning av förutsättningar 3 Analys av vad som skall genereras: 3. -Utreder vilka handlingar som skall genereras 4 Funktionsanalys: 4. -Kundkrav ställs i relation till funktionskrav (s.k. funktionsavgränsning) 5 Val av tekniska lösningar: 5. -Tekniska lösningar som uppfyller funktionskraven och produktionsvillkor 6 Utveckling av konfiguratorn: 6. -Parametrisering och programmering av bro-konfigurator Utveckling av Demonstrator WEB-Gränssnitt Geometriska relationer OUTPUT: Måttanpassad ritning Parametrisk CAD-Model DEMO PLATTBRO MED ÄNDSKÄRMAR Sammanfattning g brokonfiguratorn g Effektivitetspotential • Demonstratorn kan i dagsläget g g g generera en måttritning. g • Marknadsanalysen visar att endast 10%-20% av marknaden krävs för att brokonfiguratorn skall vara återbetald inom 5år. • Går att koppla olika produktionsaspekter till designfasen mha konfiguratorer. • Vinster från produktion är svåra att uppskatta men fallstudie av Ölandsbrons effektivisering tyder på stora vinster mha. ”learning curve” Partners och affärsupplägg • Tyréns och NCC har idag ingått ett sammarbete som syftar till att skapa en konfigurerbar modulariserad plattbro. • En kontinuitet kan således skapas utan att det behöver vara ett enskilt företag Sammanfattning teori • Kräver en modulär produktarkitektur vid konfigurering • Utveckling av produktplattformar kräver noga analys av produktutbudet samt vilken produkttopologi man har valt • Kräver IT-stöd för att lyckas med konfigurering – Inom BIM beskrivs detta som Nivå 3 Frågor? Tack för att ni lyssnade!
© Copyright 2024