1. No category

CHALMERS TEKNISKA HÖGSKOLA
IKOT 2011 – Steg 5 & 6
Dämpad ytterlucka för diskmaskin med indrag
Handledare: Göran Brännare
Grupp F1
Alicia Alingsjö
Elaine Tang
Gunilla Wentzel
Ida Wernström
Kristina Qvint
2011 - 03 - 01
Grupp F1
2011 - 03 – 01
IKOT – Steg 3
Innehåll
5.1 Utveckling av alternativa koncept med potential till högre kundvärde ............................................ 2
5.1.1 De sex strategierna för funktionell modellering ........................................................................ 2
Re-use .............................................................................................................................................. 2
Re-fine ............................................................................................................................................. 2
Re-duce ............................................................................................................................................ 2
Re-inforce ........................................................................................................................................ 2
Re-form............................................................................................................................................ 2
Re-place ........................................................................................................................................... 2
5.2 Jämförelse och vidareutveckling av koncept .................................................................................... 3
5.2.1 Kesselringmatris ......................................................................................................................... 3
5.3 Korsbefruktning av koncept .............................................................................................................. 4
5.3.1 Alternativa Koncept .................................................................................................................... 4
Koncept 1......................................................................................................................................... 4
Koncept 2......................................................................................................................................... 4
Koncept 3......................................................................................................................................... 5
Koncept 4......................................................................................................................................... 5
5.3.2 Morfologisk matris ..................................................................................................................... 5
5.4 Konceptval och fastställning av principlösning ................................................................................. 6
5.4.1 Pughs konceptvalsmatris ............................................................................................................ 6
5.3 Konceptval ..................................................................................................................................... 6
6 Slutgiltig Kravspecifikation ................................................................................................................... 7
Bilaga 1 .................................................................................................................................................... 8
Koncepttabell ...................................................................................................................................... 8
Bilaga 2 .................................................................................................................................................. 11
Kesselringmatris ................................................................................................................................ 11
Bilaga 3 .................................................................................................................................................. 12
Morfologisk matris ............................................................................................................................ 12
Bilaga 4 .................................................................................................................................................. 13
Första Pughmatrisen ......................................................................................................................... 13
Andra Pughmatrisen .......................................................................................................................... 13
Bilaga 5 .................................................................................................................................................. 14
Kravspecifikation ............................................................................................................................... 14
1
Grupp F1
2011 - 03 – 01
IKOT – Steg 3
5.1 Utveckling av alternativa koncept med potential till högre
kundvärde
5.1.1 De sex strategierna för funktionell modellering
De nedan beskrivna strategierna används för att generera koncept till nya produkter, de kan med
fördel kombineras. De är sorterade i fallande ordning efter svårighetsgrad, alltså den mest
komplicerade av de sex strategierna är placerad längst ned och vice versa.
Re-use
För att finna starka och svaga delar i tidigare konstruktioner, i detta fall ASKO:s nuvarande lösning
med en fjäder och en dämpare andvänds ett systematiskt tillvägagångssätt. Det som anses utföra en
viktig funktion och fungerar bra skall återanvänds.
Re-fine
En systematisk process för att förbättra komponenter i lösningen, det är dock små förändringar som
gäller. Detta kan även resultera i att minska kostnaderna för komponenten.
Re-duce
Ett sätt att metodiskt ta bort onödiga, eller dåligt fungerande, processer och komponenter. Vilket
skall resultera i att höja lösningens prestanda och, eller, reducera kostnader.
Re-inforce
Strategin har för avsikt att behålla en existerande produkt och att komplettera densamma med nya
delsystem och komponenter för att öka produktens kundvärde. Vid bruk av metoden bör utvecklaren
fråga sig huruvida kundvärdet verkligen stärks av varje ny komponent eller delsystem. Risken för
misslyckande med denna strategi är förhållandevis låg.
Re-form
Denna metod går ut på att utföra huvudfunktionen på ett nytt, mer effektivt och praktiskt, sätt.
Detta kan förhoppningsvis leda till ett väsentligt högre kundvärde. Då denna taktik utnyttjas skall
frågan “på vilket annat sätt kan huvudfunktionen utföras?” stå i centrum. I vissa fall kan metoden
generera så stora förändringar hos en produkt att den får en praktiskt taget ny S-kurva.
Re-place
Innebär att ett existerande system elimineras och ersätts av ett helt nytt koncept. Re-placestrategin
är ett mycket dramatiskt tillvägagångssätt för att utveckla alternativa koncept och därför skall det
helt inte användas i för stor utsträckning
De ovanstående metoderna kommer gruppen att använda sig av i detta steg, steg 5, för att utveckla
hela koncept liksom dellösningar till problemen. I Bilaga 1 finns gruppens alla koncept samlade i
koncepttabellen. Det är dessa koncept som ovanstående metoder ska appliceras på.
2
Grupp F1
2011 - 03 – 01
IKOT – Steg 3
5.2 Jämförelse och vidareutveckling av koncept
5.2.1 Kesselringmatris
Många lösningar och dellösningar uppkom genom så kallad brainstorming. För att se vilka lösningar
som utför en eller flera specifika funktioner skapas en Kesselringmatris. I en sådan matris ställs
funktioner, krav och önskemål upp och viktas. Därefter plockas lösningarna in i matrisen, där de får
ett betyg, 0-10 på hur väl de uppfyller respektive krav och önskemål. Betyget multipliceras med
viktningen som nederst i matrisen summeras delbetygen.
De lösningar som har den högsta totala poängen borde vara relativt bra lösningar, detta är dock inte
helt säkert utan lösningarna måste utvärderas. Det kan också vara så att en lösning inte uppfyller alla
krav men har några mycket goda egenskaper som de tilldelas högt betyg på, därför är det viktigt att
noga utvärdera sin Kesselringmatris. För de lösningar som saknar delfunktioner har referensen,
ASKO:s befintliga diskmaskin, använts i stället. Gruppens Kesselringmatris återfinns i Bilaga 2.
3
Grupp F1
2011 - 03 – 01
IKOT – Steg 3
5.3 Korsbefruktning av koncept
5.3.1 Alternativa Koncept
Koncept 1
Dellösningar: 1A – 2A – 2B – 3A – 4B – 5A
Till koncept ett återanvänds ASKO:s befintliga lösning med
krok, fjäder och basram. Kroken förlängs lite för att ge plats till
en dämpare och fjäder som är placerade under kroken. För att
klara kravet om vikthantering används samma metod som
ASKO:s lösning, det vill säga basramen, och denna fästes under
den lilla fjädern. Genom denna lösning kan fjädern regleras.
Dämparen är en tryckcylinder som sitter parallellt med fjädern
och tanken är att dämparen och fjädern arbetar samtidigt. De
ska fästas i en stel bricka som ligger mellan dessa komponenter
och kroken. När kroken vinklar in vid stängning av lucka ska
den trycka på brickan som i sin del trycker på både fjädern och
dämparen.
Figur 1: Koncept 1
Koncept 2
Dellösningar: 1B – 2B – 3C – 4B – 5B
I koncept två uppfylls kravet om hantering av lucka då
samma princip som den befintliga lösningen, det vill säga
basramen, återanvänds. Runt öppningen till luckan fästes
ett dämpade material och detta kan exempelvis vara av
skumgummi eller plast. En fjäder spänns fast i insidan av
diskmaskinen som verkar med att dra in luckan. Det sitter
även en annan fjäder i samma område och denna fjäder
finns för reglering av luckans position. Båda fjädrarna
fästes med skruvar, nitar eller ett anat liknande alternativ.
Figur 2: Koncept 2
4
Grupp F1
2011 - 03 – 01
IKOT – Steg 3
Koncept 3
Dellösningar: 1C – 2B – 3C – 4A – 5A
I koncept tre används det även här två fjädrar och
dämpfunktion med samma princip. Den större
fjäderns ena ände spänns fast i basramen och den
andra änden i den befintliga kroken. Den stora
fjädern är till för reglage av luckans position. Ena
änden av den mindre fjädern klistras fast på
innersidan av diskmaskinen nära luckan och den
andra änden spänns fast i den befintliga kroken.
Den lilla fjädern skall arbeta med att dra in luckan.
Figur 3: Koncept 3
Koncept 4
Dellösningar: 1D – 3B – 4A – 5A
Koncept fyra är väldigt lik koncept tre men skillnaden
ligger i dämpningen av luckan. Vid toppen av
diskmaskinen sitter en dämpning som har samma
metod som IKEA:s skåpdämpning. Dämpningen sitter
innanför diskmaskinen och har en liten fjäder runt en
cylinder som trycks in när luckan kommer åt. Tanken är
att fjädern ger upphov till friktion som bromsar in
hastigheten.
Figur 4: Koncept 4
5.3.2 Morfologisk matris
För att skapa ett bättre urval av lösningar används den morfologiska matrisen. Lösningarna delas upp
i delfunktioner och nya lösningar skapas sedan utifrån dessa. Delfunktionerna är fästen, indragare,
dämpare, inställare och ställare.
Lösningarna A, C, D och L var lösningarna med högst summa. Summan är lite under hundra poäng ner
till nästa lösningspoäng. Dock upptäcktes, när lösningarna delades upp i delfunktioner för den
morfologiska matrisen, att delarna var väldigt lika. Därför används även lösningarna F och K för att
kunna skapa fler lösningar. Den morfologiska matrisen kan ses på Bilaga 3.
5
Grupp F1
2011 - 03 – 01
IKOT – Steg 3
5.4 Konceptval och fastställning av principlösning
5.4.1 Pughs konceptvalsmatris
Pughs Konceptvalsmatris, även kallad Pughmatris, används för att utvärdera, jämföra och finna de
bästa koncepten. För matrisen ska en referens väljas, i gruppens fall ASKOS:s nuvarande diskmaskin.
De olika lösningarna jämförs med denna referens och tilldelas betygen +, - eller 0 beroende på
huruvida de är bättre, sämre eller likvärdiga referenslösningen i olika avseenden. Då lösningarna
jämförts i Pughs Konceptvalsmatris fås en bild av vilka lösningar som är de bättre.
Med fördel kan en Pughmatris itereras för att även vikta lösningarna mot varandra. Då ska istället en
av de framtagna koncepten agera som referens och på så sätt jämföras mot de andra .Med denna
metod fås vilken av lösningarna som är den bästa. Sedan gäller det förstås att utvärdera den
ordentligt för att inga misstag ska begås. Gruppens Pughmatriser återfinns i Bilaga 4.
5.3 Konceptval
Tack vare morfologisk-, Kesselring- och Pughs konceptvalsmatris anser gruppen att en fungerande
lösning har skapats. Lösningen är i grunden mycket lik ASKO:s nuvarande lösningar, vilket borde göra
den lätt att integrera.
Den ursprungliga fjädern finns kvar och fästena liknar de gamla men en ny dämpning med en ny
mindre fjäder läggs till konstruktionen. Alternativt kan en standardiserad fjäder användas för att
undvika särskild tillverkning av komponenter, då detta kan ses som ofördelaktigt ur en ekonomisk
synvinkel. En så kallad basram kan fästas till fjädern för att möjliggöra reglering av vikthantering.
Basramen finns från tidigare ASKO-diskmaskiner, den gör att fjädern kan spännas över olika längder
och därmed fås en starkare, respektive svagare kraft.
Krokens små förändringar är avgörande, en längre undersida som är helt plan krävs för att ett tryck
ska kunna läggas på fjäder och dämpare. Den lilla fjädern under kroken behövs då luckan öppnas så
att dämparen trycks ut igen. Dämparen och den lilla fjädern är tänkt att sitta vertikalt, snett under
luckan på diskmaskinen. En enkel ritning av det valda konceptet finns i figuren nedan, Figur 5, som
användes tidigare vid Alternativa Koncept
Figur 5: Valt koncept
6
Grupp F1
2011 - 03 – 01
IKOT – Steg 3
6 Slutgiltig Kravspecifikation
Vid framtagning av den slutgiltiga kravspecifikationen har ASKO:s krav och kundvärderingar varit
underlaget. Även tidigare arebete utifrån The Value Model, har varit till nytta för skapandet av
kravspecifikationen. Förutom direkta krav på produkten, innehåller kravspecifikationen även
önskemål. I specifiktationen förkortas önskemål och krav med Ö respektive K. Önskemålen är viktade
på en skala mellan 1-3 med, där en etta betyder att önskemålet är av hög prioritet.
Kraven och önskemålen i specifikationen är indelade i fyra grupper, prestanda, integration och
underhåll, miljö samt kostnad för att förenkla översikten av densamma. Kravspecifikationen används
vid fortsatt arbete för att kunna kontrollera konceptets funktionalitet. Gruppens kravspecifikation
finns att se i Bilaga 5.
7
Grupp F1
2011 - 03 – 01
IKOT – Steg 3
Bilaga 1
Koncepttabell
Lösning
A
Skiss
Beskrivning
Fjäder med dämpare inuti.
Löser dämpningen.
B
Kugghjul som löser
ställningen av luckan.
C
Dämpning lite enligt IKEA:s
princip, så kallad
skåpdämpning. Löser
dämpningen
D
Två fjädrar och en dämpare.
Den lilla fjädern drar ut
dämparen och den större
drar in luckan. Löser
dämpning och indragning
E
Dämpar med hjälp av
friktion. Löser dämpning.
8
Grupp F1
2011 - 03 – 01
IKOT – Steg 3
F
Dämpande material vid
hela/delar av öppningen
löser dämpningsfunktionen.
G
Magneter som dämpar och
drar in med hjälp av
attraherande och
repellerande krafter. Löser
dämpning och indragning.
H
Parallellkoppling med två
fjädrar, två brickor och en
dämpare. Övre fjäder är
ställare, nedre dämpare och
fjäder dämpare och
indragare.
I
Fungerar ungefär som
ovanstående lösning H men
med indragande rotor
(ungefär som
skidliftkortshållare)
J
Två fjädrar med olika
styvhet samt en bricka i
mitten Beroende på var
brickan befinner sig verkar
fjädrarna aningen
dämpande eller dragande.
K
Dämpare infäst i lucka och
vid öppningen av
diskmaskin. Löser
dämpning.
9
Grupp F1
L
2011 - 03 – 01
IKOT – Steg 3
Dämpare kombinerat med
fjäder samt ”basram”. Fäste
ej bestämt, men principen
löser inställning, ställning
och dämpning.
10
9
4
Total poäng:
632
9
9
5
9
7
3
8
8
7
3
5
6
8
4
7
6
5
Liten konstruktion
Låg materialåtgång
Tysthet
Återvinningsbar
Inställbar för varierande vikt
Realiserbar
Påverkar ej övrig funktion
Låg produktionskostnad
Enkel att integrera i nuvarande
konstruktion
7
8
5
Enkel konstruktion på komponent
Fungera i tänkt miljö (Temperatur
och viberationer mm)
7
7
8
8
442
7
3
3
4
6
8
6
3
2
8
4
3
6
B
Lösning
A
Krav/önskemål
Vikt (1-10)
Kan utföra huvudfunktionen (Dra
10
in med dämpning)
Ställbarhet i öppet läge
7
Hållbarhet
8
C
697
9
6
7
8
8
10
9
7
7
9
9
10
8
7
D
634
7
8
5
7
8
10
7
4
7
9
5
8
8
6
E
485
5
7
9
8
5
9
3
2
5
9
5
3
7
4
F
543
6
5
7
8
10
5
6
2
4
8
7
9
5
8
G
466
4
6
6
6
10
8
4
3
3
5
5
3
7
6
H
479
6
5
3
5
8
7
6
4
4
8
4
5
6
6
I
431
5
4
3
5
7
7
5
3
3
6
3
5
5
6
J
443
8
2
6
5
5
8
7
1
4
5
3
7
8
3
K
551
7
4
4
6
5
8
4
3
6
6
6
7
9
8
L
702
9
8
7
8
8
10
8
8
7
7
7
8
9
9
Grupp F1
2011 - 03 – 01
IKOT – Steg 3
Bilaga 2
Kesselringmatris
11
Grupp F1
2011 - 03 – 01
IKOT – Steg 3
Bilaga 3
Morfologisk matris
12
Grupp F1
2011 - 03 – 01
IKOT – Steg 3
Bilaga 4
Första Pughmatrisen
Kriterier
Kan utföra fler funktioner
Kan dämpa stängande lucka
Ställbarhet i öppet läge
Hållbarhet
Enkel konstruktion på komponent
Liten konstruktion
Låg materialåtgång
Tysthet
Återvinningsbar
Inställbar för varierande vikt
Realiserbar
Påverkar ej övrig funktion
Låg produktionskostnad i förhållande till försäljningspris
Enkel att integrera i nuvarande konstruktion
Fungera i tänkt miljö (Temperatur och viberationer mm)
Säkerhet (klämrisk)
Antal +
Antal 0
Antal Totalt
Referens Koncept 1
+
R
+
0
E
0
F
0
E
+
0
R
0
0
E
0
+
N
0
S
+
5
8
3
2
Koncept 2
+
+
0
+
0
0
0
+
Koncept 3
+
+
0
+
0
0
0
0
+
Koncept 4
+
+
0
0
0
0
0
0
+
4
4
8
-4
4
5
7
-3
3
6
7
-4
Koncept 3
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
-
Koncept 4
0
0
+
+
0
0
0
0
0
0
11
5
-5
2
7
6
-4
Andra Pughmatrisen
Kriterier
Kan utföra fler funktioner
Kan dämpa stängande lucka
Ställbarhet i öppet läge
Hållbarhet
Enkel konstruktion på komponent
Liten konstruktion
Låg materialåtgång
Tysthet
Återvinningsbar
Inställbar för varierande vikt
Realiserbar
Påverkar ej övrig funktion
Låg produktionskostnad i förhållande till försäljningspris
Enkel att integrera i nuvarande konstruktion
Fungera i tänkt miljö (Temperatur och viberationer mm)
Säkerhet (klämrisk)
Antal +
Antal 0
Antal Totalt
Referens (Koncept 1) Koncept 2
0
R
0
0
E
F
0
E
0
R
0
E
0
N
0
0
S
0
0
10
6
-6
13
Tester
Tester [m^3]
Tester (160000 öppningar)
ISO standard
Undersökning [Plast / rostfritt]
Undersöka [kr]
Integration och underhåll
Underhållsfri
Lättintegrerad anordning
Miljö
20 års livslängd
Minimal miljöpåverkan
Samma material som resterande konstruktion
Kostnad
Låg produktions/distributionskostnad
Okänd
ASKO:s befintliga diskmaskin
ISO 14001
Resterande konstruktion
ASKO:s befintliga diskmaskin
Okänd
ASKO:s befintliga diskmaskin
ASKO:s befintliga diskmaskin
Moment [Nm], Kraft [N]
Moment [Nm], Kraft [N], Vikt [kg] ASKO:s befintliga diskmaskin
ASKO:s befintliga diskmaskin
Tester [dB]
Prestanda
Dämpa lucka vid stängning
Ställbar i olika lägen (10 - 90 grader)
Ställbar för olika luckor (0 - 15 kg)
Ljudlös
Referens
Skapad: 20110227 Senast ändrad: 20110301
Mätetal [Enhet]
Funktion
Kravspecifikation för dämpande och indragande lösning till diskmaskin
Av: F1
ASKO
ASKO
ASKO
ASKO
ASKO
ASKO
ASKO
ASKO
ASKO
ASKO
Ö3
K
Ö1
Ö2
Ö1
Ö2
K
Ö2
Ö1
Ö2
Beställare K/Ö
Grupp F1
2011 - 03 – 01
IKOT – Steg 3
Bilaga 5
Kravspecifikation
14