Dissertations / Theses on the topic 'Konceptuell design'

Med målet att göra flygsektorn grönare ur utsläppsperspektiv gjordes i denna rapport en konceptuell design av ett flygplan drivet på elektricitet. Flygplanets avsedda uppdrag samt krav utifrån detta valdes fritt. Resultatet blev ett kortdistansplan, 500 km räckvidd, med plats för åtta passagerare framförallt riktat mot företag. Det kravställdes även att planet skulle flyga på 4500 meters höjd med en hastighet på 280 km/h och behöva en kort start- och landningsbana. Planet skulle också kunna klättra med en hastighet på 6,67 m/s och överstegringsfarten bestämdes till 150 km/h. Utifrån kraven och antaganden gällande diverse andra variabler kunde sedan flygplanets bränslevikt och totalvikt bestämmas till 2654 kg respektive 8294 kg. Räckvidden på ett motsvarande plan drivet med fossila bränslen beräknades då till ungefär 2070 km. Ett begränsningsdiagram kunde sedan konstrueras baserat på fem utvalda krav. Ur detta diagram kunde det avläsas vad motorernas dragkraft delat med planets vikt samt vad kraften per kvadratmeter på vingarna minst behövde vara. En punkt något högre än minsta möjliga användes sedan för att ta fram att motorerna måste kunna producera 1900 hästkrafter vid start. Med den bestämda vingbelastningen kunde nödvändig vingarea beräknas till 44 m^2 med ett vingspann på 23,8 m, då ett sidoförhållande tidigare hade valts. Flygplanskroppens längd kunde även beräknas till 16,2 m och dess effektiva diameter på 2,03 m. Slutligen kunde en initial layout tas fram där ett förhållande mellan vingar och horisontella stabilisatorn beräknades samt en eftersökt placering av planets masscentrum. Det resulterande planet har ett längre vingspann, är tyngre och kan färdas kortare än liknande motsvarigheter som inte drivs på elektricitet. I constraint diagrammet kan det ses att det går att åka snabbare i marschfart än utsatt hastighet på 280 km/h, men de satta kraven kunde uppnås vilket var huvudmålet.
This report of a conceptual design of an electric driven aircraft was driven with the goal of making the flying sector more environmentally viable. The designated mission was chosen freely for the airplane. The result became a short distance plane with a range of 500 km, seating for eight passengers, primarily aimed towards companies. It was decided that the plane would have its cruising altitude at 4500 m, with a cruising speed of 280 km/h and have a short takeoff and landing distance. The airplane would be able to climb with a vertical speed of 6.67 m/s and have a stall speed of 150 km/h. From the specifications and the assumptions regarding different variables, the fuel weight and total weight was decided to be 2654 kg and 8294 kg respectively. The range of a corresponding aircraft driven with fossil fuels were calculated to be 2070 km. A constraint diagram was then constructed based on five chosen requirements. From this diagram the least power to weight and the highest possible wingloading was determined. A point slightly higher than the least required power to weight was chosen, leading to the engines needing to produce 1900 hp at takeoff. The wing area could be calculated from the decided wingloading and it ended up at 44 m^2 with a wingspan of 23.8 m because of a previously chosen aspect ratio. The length of the fuselage was calculated to be 16.2 m and its effective diameter 2.03 m. Finally an initial layout could be developed where a relationship between the wing and horizontal stabilizer was calculated and the center of gravity for the airplane was placed. The final airplane has a longer wingspan, is heavier and has a shorter range than what similar aircraft that are not driven with electricity have. It can be seen that the cruise speed can be increased above the 280 km/h in the constraint diagram, but the specified requirements were met, which was the main priority.

This project was conducted in collaboration with Emtes Autotech and Berge consulting with the goal to develop and design an electric pedelec for general and off-road use. The idea behind the pedelecs Is to introduce something that can both be used as a source for everyday transportation, and as a source of fun exercise. The idea behind this is to incorporate a stronger engine into the pedelec, giving it an increase in force, acceleration and speed.  The thesis is written in the field of industrial design and will take the reader through a typical design process. The project will start with a design brief that is formulated with the client and continue into understanding the problem by analyzing the target consumer, the market and other factors of interest. The project will then go into an ideation face that explores opportunities found during research and finish with a worked-through concept that in the end was presented as a full-scale model.  Methods used during the project are among others: Bootleg Bootcamp, Gannt-schedule, Functional analysis, Trend analysis, Parts breakdown structure, Competitor analysis, Image board, Brainstorming, CAD-modelling and Rapid prototyping.

Våren 2019 skulle studenterna som tog sin kandidatexamen inom flyg på KTH ta fram ett eldrivet flygplan för att undersöka hur sannolik en elektrisk framtid inom flygindustrin är. Flygplanet som tagits fram i denna rapport är ett eldrivet flygplan i klassen mindre privata flygplan. Målgruppen för planet är politiker och entreprenörer. Farkostens teknologi kommer vara helt ny och därmed dyr att utveckla. Samtidigt så produceras flygplanet i en liten upplaga vilket innebär en hög kostnad per enhet. Allt detta innebär ett högre pris för användaren. Därför kan man rikta sig mot dessa individer som är villiga att betala ett högre pris för att vara i framkanten av teknologin. Flygplanet är dimensionerat för åtta passagerare, eller last upp till 960 kg, som kan färdas upp till 1500 km med en 30 minuter ytterligare flygtid för säkerhet. Detta är perfekt för resor till kontinenten. Till exempel Stockholm Arlanda till Berlin Tegel (830 km) eller Arlanda till Wien Flughafen (1240 km). Genom att räkna på historisk data erhålls ett estimat av 11 000 kg som startvikt för den avsedda sträckan och lasten (1500 km och 960 kg). Detta värde användes senare till beräkningen av vingarean. Med planets användning i åtanke ställdes specifika krav upp, eller begränsningar, som användes för att hitta en optimal punkt mellan vingbelastning och motorkraft. Resultatet blev en effekt på 1580 BHP och en vingarea på 43,8 kvadratmeter. Flygplanskroppens längd uppskattades till 16,1 m genom att jämföra startvikten med historisk data på liknande plan. Vingen placerades på ovansidan i en högvingad konfiguration. För att klara en resa på 1600 km behöver planet ha batterier med en energidensitet på 3045 Wh/kg. Genom att granska historisk data på batterier kan energidensiteten i litiumbatterier år 2030 uppskattas till 380 Wh/kg. Detta är betydligt lägre än den behövda energidensiteten. De bästa batterierna idag (2019) har en specifik energidensitet på 280 Wh/kg. Jämförs detta med den behövda energidensiteten på 3045 Wh/kg innebär detta en ökning på mer än tio gånger för att få den prestandan som krävs.
During the spring semester 2019 the students partaking in the aerospace bachelor thesis were tasked to design an electric airplane to study the plausibility of an electric future for the aviation industry. It comes as no surprise that commercial aviation is a big polluter and electric powertrains could help drive it towards a sustainable future. The airplane developed in this report is an electric airplane in the light business jet class. Due to the required development of completely new technologies and the fact that the aircraft would be manufactured in small quantities the initial price of the craft would be rather high. This ties in nicely with the target audience of politicians and executives as they tend to be more capable of purchasing these products. With a carrying capacity of 8 passengers, corresponding to a payload up to 960 kg (including luggage) and a maximum range of 1500 km, the airplane is perfect for flights to cities on the continent. For example a flight from Stockholm Arlanda to Berlin Tegel (830 km) or Arlanda to Wien Flughafen (1240 km). By examining historical data on planes in the same class the maximum take-off weight was estimated to 11000 kg. This value was later used to construct the constraint diagram. By considering the usage of the plane specific constraints were set. These constraints were a function of wing loading and by plotting them together in a diagram an optimal point could be found. This point was 250 kg/m^2 which meant a power rating of 1580 BHP and a wing area of 43.8 square meters. With the maximum take-off weight set an estimation of the fuselage length could be done by comparing it with historical data on similar planes. The fuselage length was estimated to be 16,1 m. The wing was placed on top of the fuselage in a high wing configuration. To complete the 1500 km journey the aircraft needs batteries with an energy density of 3045 Wh/kg. By examining historical data on the energy densities of lithium-ion battieries and extrapolating it to the year 2030, an estimated energy density of 380 Wh/kg is attained. This is considerably lower than what is required. The best batteries today (2019) have a specific energy of about 280 Wh/kg, meaning the capacity of batteries would have to increase more than ten times to reach the needed density level of 3045 Wh/kg for the aircraft to be able to perform adequately.

ABSTRACTAs the industry becomes more efficient all the time and the budgets narrower the demand forsafety equipment has also increased to minimize downtime and injuries. With the efficienciesgrowing in Swedish industry the supplier of this project has also seen an increased demand forsafety equipment. One product that has increased is their “Industryprotection” a productcreated to protect forklifts from colliding with walls in industry spaces.The purpose of this project is to generate a concept for a new design of the“Industryprotection”. It also involves creating a static FEM analysis of a collision between aforklift and the “Industryprotection”. The goal for the analysis is to create a steady modelwhich easily could be applied to different concepts. A study of the different calculationsmethods will also be executed.The project is split into two phases one conceptual phase and one calculation phase, the laststep of the project is to analyze the recommended concept versus the current one using theanalysis created.The work is limited to only go as far as a recommended concept is created, the dimensioning,final drawing, manufacturing preparation and validating is given to the supplier of the projectThe theory for this project is gathered from studying literature from market evaluation,computer aided calculation and design process. After theory for each phase of the project hasbeen gathered they have been modified to suit the phase. Also a large study of everyparameter in the FEM analysis has been executed to secure a stable model for the analysis.The output of the model became a simple and steady model which easily could be applied todifferent concepts. The study of different calculation methods of the model generated a fivetime increase of the amount of momentum the “Industryprotection” could endure.
SAMMANFATTNINGDå industrin hela tiden utvecklas mot att bli mer effektiv och budgeterna blir allt snävareställs också högre krav på att minimera driftstopp och skador. I takt med att arbetet aveffektiviseringar inom svensk industri har ökat har uppdragsgivaren EAB, sett en störreefterfrågan av säkerhetsutrustning .En kategori som har ökat är deras industriskydd som ärskapat för skydda väggar i industrilokaler.Syftet med projektet är att generera ett rekommenderat koncept över hur ett nytt industriskyddkan konstrueras. Vidare skall även en statisk analysmodell skapas över ett kollision scenariomellan truck och industriskyddet. Målet med analysen är att skapa en stabil modell som enkeltkan appliceras på olika koncept. Vidare skall även en studie kring olika beräkningsmetoderutföras.Arbetet är uppdelat i två olika faser en konceptfas samt en beräkningsfas. Som sista steg iprojektet används den skapade beräkningsmodellen för att utvärdera det rekommenderadekonceptetProjektet är begränsat till det stadie där ett rekommenderat koncept är framtaget. Slutligdimensionering, detaljkonstruktion, tillverkningsberedning och verifiering överlämnas tilluppdragsgivaren.Teorin kring projektet har samlats in genom att studera relevant litteratur inommarknadsundersökningar, datorstödberäkningshjälp samt konstruktionsprocessen. Efterstudien har teori anpassats och applicerats för detta specifika projekt. Under beräkningsfasenhar en omfattande studie kring samtliga parametrar utförts för att skapa en stabilberäkningsmodell.Utfallet av modellen blev en enkel och stabil beräkningsmodell som kan appliceras på olikakoncept med goda resultat. Utvärdering av beräkningsmetoder genererade en ökning av denabsorberade energin med en faktor på fem.

This report covers the conceptual design of a new one person hybrid vehicle that is to be fast and convenient to drive on the roads. The vehicle is most of all supposed to be used as a commute vehicle but can also be used at other occasions as well.

During the work with this project the group has focused on three larger areas, the outer design (body), wheel chassis and an ergonomically designed interior. The group was not able to just create these parts in 3D to get a trustworthy vehicle, hence number of other components and details were also created to get a better entirety.

The outer design starts with idea generation and sketches and ends with a 3D model which is rendered to show how the final product is going to look. The design of the body has been going on during the entire work process due to new ideas and improvements that seemed interesting and had to be changed.

The wheel chassis also started with idea generation, research and sketches. It ended up with a simulated 3D model which later on was mounted on the vehicle body to show how the vehicle is going to perform during usage. The simulation was used to see if the ideas that came up were going to work in reality. The simulation in Pro/Engineer made it possible to save a lot of time and make the work process more efficient.

Finally the interior were designed inside the vehicle body but most importantly it was built and adjusted to the human body. Important measurements and facts were collected with the help of the ergonomic program Jack. Which controls that should be included was investigated and the steering wheel became the central part of the dashboard since the vital functions are controlled via this unit. The speedometer and likewise functions where also moved to the steering wheel to improve the visibility.

The group was also set to explore other interesting details especially the engines. The engines that were chosen to the final concept where so called wheel engines. These engines are mounted inside the rims and can also handle the braking of the vehicle which makes a separate braking system unnecessary. The wheel engines had so many advantages that they became the obvious selection. But the vehicle was from the beginning set to be a hybrid and with only the wheel engines it was not. To make it hybrid, a second, smaller engine was put in, but only for recharging the batteries when needed. This engine is driven by gasoline or ethanol.

Syftet med detta kandidatexamensarbete är att konceptuellt designa ett elektriskt drivet kommersiellt flygplan som ska kunna flyga år 2030 med rimligt antagen teknisk utveckling fram tills dess. Flygplanet är designat utefter den redan existerande ATR 42-500 och har därmed en liknande kravspecifikation. Flygplanet har en nyttolast på 5070 kg och flyger 7600 m över havet. Maxhastigheten för planet är Mach 0.5 och överstegringshastigheten är 41 m/s. Flygplanet har en stighastighet på 560 m/min, en startsträcka på 1165 m och en landningsträcka på 960 m. Vidare har flygplanet en räckvidd på 400 km med batterier som motsvarar ungefär sträckan London-Amsterdam. Det kan bära upp till 48 stycken passagerare i en två-sätes-konfiguration. Med en 30 % förväntad förbättring av batterier under de närmaste tio åren har flygplanet en maximal starvikt på 19900 kg, där 3220 kg är batterivikt. Med vanligt flygplansbränsle har flygplanet en maximal startvikt på 19200 kg och en bränslevikt på 2900 kg. Den nödvändiga effekten för framdrivning fanns som 4.18 MW vilket skulle delas lika över motorerna som driver de två propellrarna. Dessa är positionerade en på vardera vinge. Flygplanet är 26 m långt och utrustad med osvepta högmonterade vingar med ett vingspann på 29 m och en vingarea på 75 m^2. Den horisontella stabilisatorn är 12 m^2 och den vertikala stabilsatorn är 11 m^2.
The purpose of this bachelor thesis is to design an electric powered commercial short-range aircraft that is set to take off in 2030 with reasonable technical advancement assumptions made. The aircraft is designed with the ATR 42-500 as inspiration and has therefore similar requirements. The aircraft has a payload of 5070 kg and cruises at 7600 m above sea level. It has a max speed of Mach 0.5 and a stall speed of 41 m/s. Climb rate is 560 m/min, takeoff distance is 1165 m and landing distance is 960 m. The conceptually designed aircraft has a range of 400 km that is approximately the distance London-Amsterdam and is able to carry up to 48 passengers in a two by two seat configuration. Batteries are expected to improve with 30 % during the next ten years resulting in a maximum takeoff weight of 19900 kg, where 3220 kg is battery weight. Fuel powered it has a maximum takeoff weight of 19200 kg and a fuel weight of 2900 kg. The power needed for propulsion was found to be 4.18 MW which would be equally divided over the engines that drive the two propellers. These are positioned one on each wing. The 26 m long aircraft is equipped with an unswept high mounted wing with a wingspan of 29 m and a wing reference area of 75 m^2. The horizontal stabilizer is 12 m^2 and the vertical stabilizer is 11 m^2.

Är det möjligt för JAS 39 Gripen E att utföra en luftburen satellituppskjutning? Den frågeställningen har detta projekt undersökt utifrån ett designmässigt likvärdigt stridsflygplan. Det designade flygplanet har tagits fram på konceptuell nivå med satellituppskjutningsuppdraget som utgångsläge. Syftet med projektet var att konceptuellt designa ett flygplan som kan utföra en luftburen satellituppskjutning. De avgränsningar som gjordes utgick bland annat från att det designade flygplanet skulle efterlikna JAS 39 Gripen E:s förmågor så mycket som möjligt. Ytterligare en avgränsning som gjordes var den geografiska utgångspunkten från Saab:s produktion i Linköping, Sverige. Från startplatsen i Linköping sattes en räckvidd på 800 km enkel väg ut i norska havet. Där antogs flygplanet stiga till 16 km för att sedan släppa raketen. Raketen beräknades väga 1530 kg inklusive den 30 kg mikrosatellit som ska skjutas upp till en låg omloppsbana runt jorden. Efter utfört uppdrag, att avfyra raketen, återvänder flygplanet till startpunkten utan att tanka. Designen av flygplanet initierades i en kravspecifikation som anpassats till data om JAS 39 Gripen E utifrån datablad publicerat av Saab (2016). De värden som inte presenterades i databladet antogs utifrån litteratur om flygplansdesign. Kravspecifikationen tillsammans med en uppdragsprofil ledde till en viktestimering av flygplanets totalvikt, tomvikt och bränslevikt. Från viktestimeringen samt viktförhållanden skapades ett villkorsdiagram utifrån krav på; maximal startsträcka, stighastighet, marschfart, stationär sväng samt maximal hastighet. Det resulterade i en optimal designpunkt som gav ett dragkraft-till-viktförhållande samt ett vikt-till-areaförhållande. Förhållandena satte dragkraftskrav på motor och gav ett estimerat värde på vingarean, vilket ledde till ving- och fendesign samt vinggeometri och tyngdpunkt. Resultatet av det designade flygplanet visar att de krav och värden som beräknats fram efterliknar JAS 39 Gripen E. Slutsatsen är därmed, utifrån uppdragsprofilen, att det är möjligt för JAS 39 Gripen E att utföra en luftburen satellituppskjutning. Vidare arbete med projektet kan vara att förfina viktestimeringarna samt specificera uppdragsprofilen än mer med exempelvis specifika hastigheter. Ytterligare utveckling av projektet kan vara att designa en konverterare eller fästningsanordning till stridsflygplanet för att kunna fästa raketen och utföra uppdraget på riktigt.
Is it possible for Saab's JAS 39 Gripen E to perform an airborne satellite launch? This question has been answered in this project based on a design-like equivalent fighter aircraft. The designed aircraft was developed at a conceptual level with the satellite launch mission as its starting point. The purpose of the project was to conceptually design an aircraft capable of performing an airborne satellite launch. The delimitations that were made were, among other things, that the designed aircraft would imitate JAS 39 Gripen E's abilities as much as possible. Another demarcation that was made was the geographical starting point of Saab's production in Linköping, Sweden. From the starting point in Linköping, a range of 800 km one way was set to the Norwegian Sea. There the aircraft was assumed to ascend to 16 km and then release the rocket. The rocketmass was calculated to 1530 kg including the 30 kg microsatellite that aimed to be launched to a low orbit around Earth. After performing the mission of launching the rocket, the aircraft will return to the starting point without refueling. The design of the aircraft was initiated in specific requirements for the aircraft based on data about JAS 39 Gripen E, taken from a data sheet published by Saab (2016). Some values that where not presented in the data sheet were assumed based on aircraft design literature. The requirements together with a mission profile led to a weight estimation of the aircraft's total weight, empty weight and fuel weight. From the weights and weight ratios, a constraint diagram was created based on the performance parameters; maximum take-off distance, rate-of-climb, cruise speed, constant velocity turn and maximum speed. This resulted in an optimal design point that gave a thurst-to-weight ratio as well as the wing loading. The conditions set a requirement on the engine and gave an estimated value of the wing area, which resulted in wing and tail design, wing geometry and center of gravity. The result of the designed aircraft shows that the requirements and values calculated is similar both in appearance and value specifications of the JAS 39 Gripen E. The conclusion is therefore, based on the mission profile, that it is possible for the JAS 39 Gripen E to perform an airborne satellite launch. Further work with the project may be to refine the weight estimates and specify the mission profile even more, for example with specific speeds. Further development of the project may be to design a converter or installation device to the fighter to be able attach the rocket and perform the mission in real.

Det här kandidatexamensarbetet handlar om att design ett flygplan för raketavfyrning på hög höjd. Raketen ska bära satelliten PICARD som väger 143 kg och ska skjutas upp i omloppsbana runt jorden. Flygplanets nyttolast, raketens massa, är tre ton. Raketen släpps över Östersjön därför krävs en räckvidd på 600 km och uthållighet på 30 min. För att raketen ska nå low earth orbit så snabbt som möjligt släpps den på höjden 10 km över havsnivån. Flygplanet är dimensionerat till att efterlikna och prestera som ett stridsflygplan med hög manövreringsförmåga. Därför antas flygplanet ha en stighastighet på 2 km/min samt startsträcka och landningssträcka på 460 m respektive 700 m. När flygplanet färdas i marschfart har den hastigheten 0.9 M. Stallhastighet antas vara 200 km/h. Detta resulterade i en total startvikt på 19 ton, vingreferensarea på 66.2 m2, vingspann på 14 m, vertikalstabilisatorarea på 13.8 m2 och horisontellsabilisatorarea på 24.1 m2. Motorerna till flygplanet resulterade i 2st F404-GE-402 turbofläkt jetmotorer som är tillverkade av General Electric och ger flygplanet 158 kN framdrivning.
This bachelor's degree project is about designing an airplane for high-altitude rocket launch.The rocket shall carry the satellite PICARD weighing 143 kg and will be fired up to low earthorbit (LEO).The aircraft's payload, the mass of the rocket, is three tons. The rocket is separated above theBaltic Sea, therefore, a range of 600 𝑘𝑚 and 30 minute endurance is required. For the rocketto reach the low earth orbit as quickly as possible, it is released 10 𝑘𝑚 above sea level.The aircraft is designed to mimic and perform as a fighter aircraft with high maneuverability.Therefore, the aircraft is assumed to have a climb rate of 2 km/min as well as take-off andlanding distance 460 m and 700 m respectively. The airplane cruise speed is set to Mach 0.9.Stall speed is assumed to be 200 km/h.This resulted in a total airplane mass of 19 𝑡𝑜𝑛𝑠, 66.2 𝑚2 wing reference area, 14 mwingspan, tail area of 13.8 𝑚2 and 24.1 𝑚2 respectively. The engines of the aircraft resultedin 2x F404-GE-402 turbofan jet engines manufactured by General Electric and giving theaircraft 158 kN propulsion.

The aim of this report is to design a transport aircraft capable of carrying supplies for 5 000 people, to last for a week, from anywhere in Europe to the equator. The design process is to be based on existing procedures that are being used by the aviation industries.An initial idea was conceived for a jet-powered subsonic carrier capable of carrying 70 ton of supplies 8 600 nautical miles. Calculations were made to determine factors such as weight, wing area, number of engines and various important coefficients. During the calculation phase a decision was made to change the initial concept entirely, to instead replace the single aircraft with two supersonic jets capable of carrying half the payload of the subsonic jet. Once the new concept had been defined calculations were done once again. The results of the design process have produced a supersonic jet capable of carrying 35 metric ton of payload at Mach 2 for 8 600 nautical miles. Such an aircraft can provide relief to disaster zones in less than 3 hours, a vast improvement compared to the eight hours it would take for the initial concept airplane to carry the needed supplies the same distance.

This examination thesis includes a master thesis written by two graduate students studying product development and design at the school of engineering at Jönköping University. The assignment consisted of producing a product suggestion that facilitates handling of a shopping list at a grocery store.The thesis resulted in a final concept that were apprehended by creating a functioning prototype. The product consists of a plate, an attachment for a shopping cart, two snap-in strips, a lid and a penholder. The product has a smooth attachment that facilitates assemblage of the product and makes it suitable for the customers’ demands.The assignment originates from the one-man enterprise Sirge AB that in its turn took contact with the consulting firm Sigma Industry. The company weren’t established within the product development sphere and therefore didn’t possess the right expertise that were needed to get the job done. The contact person at Sigma Industry considered the assignment suitable to be done as a thesis.Sirge AB had found a gap in the market for products that simplifies the problem for customers at the grocery store. The request from the client were to develop a product that easily could be attached to a shopping cart and facilitate the handling of a shopping list. The reason for this were to avoid keeping multiple things in the hand at the same time and instead free the hands for grocery shopping. To achieve the objective, three questions of formulation were formed that were summed up with a main question of formulation:“How will a helping device be design to facilitate the handling of a shopping list at a grocery store, and also be flexible enough to handle both analogue and digital lists, be customer owned and with right material choose?”To answer the main question the project group applied the method of Bootcamp Bootleg. The work commenced with a pre study with the purpose to examine the interest amongst the future customers and create a focus group. A market research were also made to see which competitors that were already on the market and to see how well the new product would fit into the market. Several concepts were developed through the method brainstorming and were then evaluated through a SWOT analysis and an elimination matrices. The concepts that were chosen were then developed in the CAD program SolidWorks.The final concept consisted of a plate with the primary function that makes it possible to attach a shopping list. The product also offer secondary functions like a holder for a pen, a phone, and extra space for storage of other objects. The main part of the product were produced in 3D printing. The snap-in strips and parts of the attachment is standard components. The penholder were made out of leather and the lid in Plexiglas to give it a nice look.
Denna rapport omfattar ett examensarbete utfört av två studenter vid högskoleingenjörsprogrammet i maskinteknik, inriktning produktutveckling och design på Tekniska högskolan i Jönköping. Uppdraget bestod av att ta fram ett produktförslag som underlättar hanteringen av inköpslista under inhandling vid dagligvaruhandel.Examensarbetet resulterade i ett slutligt koncept som tog fram i form av en fungerande prototyp. Produkten består av en platta, ett fäste för kundvagn, två snäpplister, ett lock och en pennhållare. Produkten har ett smidigt fäste som underlättar montering av produkten samt gör den anpassningsbar efter konsumentens önskemål.Uppdraget kommer ursprungligen från enmansföretaget Sirge AB som i sin tur hörde av sig till konsultföretaget Sigma Industry då företaget inte var etablerad inom produktutvecklingsområdet och därmed inte besatt den kompetens som behövdes för att utföra arbetet. Kontaktpersonen vid Sigma Industry ansåg uppdraget vara lämpligt som ett examensarbete. Sirge AB hade hittat ett glapp på marknaden för produkter som underlättar för konsumenter i dagligvaruhandeln. Önskemålet från kunden var att ta fram en produkt som kan fästas vid kundvagnen och underlätta hanteringen av en inköpslista. Detta för att undvika att hålla flera saker i handen samtidigt och istället frigöra händerna för varuplockning, scanning och dylikt. För att uppnå målet med arbetet utformades tre frågeställningar som sammanfattades med en huvudfrågeställning: Hur ska ett hjälpmedel designas för att hantera inköpslistor vid inhandling i butik och även vara flexibel för att klara olika typer av analoga eller digitala listor, konsumentägd och med rätt materialval? För att besvara huvudfrågeställningen arbetade projektgruppen efter metoden Bootcamp Bootleg. Arbetet inleddes med en förstudie som hade till syfte att undersöka intresset bland framtida konsumenter och utifrån detta ta fram en fokusgrupp. En marknadsundersökning gjordes även för att se vilka konkurrenter som fanns på marknaden samt för att se hur den nya produkten kan slå sig in på marknaden. Koncept togs fram med hjälp av metoden brainstorming och har sedan utvärderats och sållats genom metoderna SWOT och elimineringsmatris. De koncept som togs fram har sedan modellerats upp i CAD-programmet SolidWorks.Det slutliga konceptet består av en platta med en huvudfunktion som gör det möjligt att fästa en inköpslista. Produkten erbjuder även delfunktioner som förvaring av penna, telefon och ett extra utrymme för förvaring av andra föremål. Plattan och fästet till kundvagnen gjordes i CAD och togs sedan fram genom 3D-printing. Fästfunktionen för inköpslistan erbjuds genom snäpplister och är standardkomponenter gjorda i aluminium. Pennhållaren är gjord i ett läderlikt material och skivan som användes som lock har tillverkats i ett frostat plexiglas.

The dialysis ward at Karolinska University Hospital is a highly pressurized work environment filled with critical treatment situations where patient’s lives can be constantly in danger. Staff have to deal with a myriad of alarms and error codes in response to their patients varying ailments. The workforce at the dialysis ward lack controlled environment training, sufficient to address all of the potential treatment scenarios, with no risk of jeopardizing the patient’s condition.The purpose of this essay is to design and test the efficacy of using an IT based device for dialysis education at Karolinska University Hospital.The main topics this essay intends to address are:

• Identification of user scenarios and training fields.

• Prioritization of key training areas.

• Utilization of IT in effective staff training.

• Design of a conceptual prototype.

The process focuses on the user and their needs. Selected methods within training needs analysis and user centered system design have been conducted throughout the process. This includes user and task analysis to map the activity, followed by workshops and a close relationship between developer and end-users to create conceptual prototypes and user scenarios.The research concludes that there is a need for a training device able to simulate real dialysis treatments. It shows that training routines are more important than to train the actual physical handling of the dialysis machine. The preferred training device is a medium advanced simulator used via a computer screen.This report is written in Swedish.

På uppdrag av Vätterbygdens Rehabcenter och Högskolan i Skövde har en konceptuell design tagits framför ett elverk som drivs av kroppsenergi och är avsett för bruk i fältmässig miljö. Ett koncept har genererats,valts och utvecklats, varpå dimensionerande beräkningar och materialval för vitala detaljer harskett. Som hjälpmedel för dessa beräkningar har CAD-mjukvaran Pro/Engineer Wildfire 5.0 och dessapplikation Mechanica Structure använts. Andra verktyg har varit användarstudie, framtagande av målspecifikationer,Black Box, morfologisk tabell, Pughs konceptvalsmatris och viktad konceptvalsmatris.Elverket är tänkt att användas i samband med biståndsinsatser i katastrofområden där kontakten medelnätet är bruten och fossila bränslen ej finns att tillgå. I sådana situationer kan elverket vara ett gottkomplement till solceller och små vindkraftverk då elektricitetsgenereringen annars blir beroende avgoda sol- och vindförhållanden.Elverkets funktionsprincip liknar den hos träningsredskapet roddmaskin. Användaren utför en växlandedragande rörelse, fastspänd på en rörlig sits och hållandes ett handtag. En spiralfjäder underlättar återgångentill ursprungsläget. Rörelsen upprepas ca 25 gånger per minut. Från handtaget löper en vajer tillen rulle, vilken är monterad på en drivaxel. Drivaxeln ansluter till en planetväxellåda med ett frihjul sommellansteg. Planetväxellådan växlar upp den genomsnittliga varvfrekvensen 25 gånger, från 60 rotationerper minut till 1500 rotationer per minut, och ett svänghjul tillser att varvfrekvensvariationen är acceptabel.En synkrongenerator med fyra poler drivs av momentet och ström genereras, vilken i sin turfrekvensomriktas till 50 Hz.Enligt J. Carlstedts bok "Tester för idrottare" från 1995 finns en gräns för arbetsbelastning vars överskridandemedför en kraftig acceleration av ökningen av blodets mjölksyrehalt, med snabb utmattningsom följd. Denna gräns kallas för mjölksyratröskeln och är belägen där individens syreupptag når 70-90% av det maximala (VO2max) beroende på träningsgrad. Studien ”Stroke Power Consistency and 2000 mrowing performance in varsity rowers”, utförd 2007 av Shimoda et al., redovisar en syreupptagningsförmågaom VO2max = 4,1 ± 0,4 l/min hos universitetsrorsmän i 20 årsåldern, vilken utnyttjas till fullo vidarbetsbelastningar överskridandes 300 W. Då 200 W är den arbetsbelastning som enligt studien motsvarar70 % av VO2max har detta bedömts vara den uthålliga effekt en användare av elverket kan förväntasleverera.En passande diameter har bestämts för den kraftöverförande vajern, tillsammans med dimensionerna förden rulle denna skall upplindas på. Beräkningar har också gjorts angående vilka kuggtal som hos planetväxellådanskugghjul är lämpliga, samt vilket tröghetsmoment svänghjulet bör ha. Ett specifikt sfärisktkullager med klämhylsa, SKF 1206 EKTN9, har valts för lagring av elverkets drivaxel.Vidare har konstruktionsmaterial och dimensioner bestämts för rulle, svänghjul, fotstöd och bärandestruktur samt delar av sitsen, baserat på underlag från analyser i Mechanica Structure. Slutligen har tvåbilder som visar elverkets komponenter och ett förslag för dess utseende renderats.Med en generator som vid 200 W belastning har verkningsgraden η = 0,86 och en växellåda med verkningsgradη = 0,94 återstår 160 W av användarens förväntade effekt innan ännu okända friktionsförlusterdragits av. Elverket kan därför inte konkurrera med bensin- och dieseldrivna elverk vad gäller produceradeffekt. Den största konkurrensfördelen är istället att elektricitet kan produceras oavsett tid på dygnet,väderförhållande eller tillgång till bränsle, så länge tillräcklig arbetskraft finns att tillgå.Åtskilligt arbete återstår innan en prototyp av elverket kan börja tillverkas. Det rekommenderas att defrån användarstudien framtagna kundkraven och satta målspecifikationerna också nyttjas vid eventuelltfortsatt arbete.
A conceptual design for a generating set, driven by muscle power and intended for use in a field-rateenvironment, has been developed at the request of the rehabilitation-center of Vätterbygden and Universityof Skövde. A concept has been generated and chosen, and dimensioning calculations and choice ofmaterials for vital parts has been performed, partly using the CAD-software Pro/Engineer Wildfire 5.0and its application Mechanica Structure. Other tools used in the process include identification of customerneeds, generation of target specifications, Black box, Morphological tables, Pugh’s matrix for choiceof concepts and weighted matrix for choice of concepts.The generating set's purpose is to be used in emergency relief activities when the local power grid isdown and there are no fossil fuels at hand. In such situations the generating set may be seen as a powerfulcompliment to solar and wind power, since it makes the power supply independent of wind and solarconditions.The operating principle of the generating set is partly that of a rowing ergometer. The user applies analternating pull, belted to a mobile seat and holding a handle-bar. The users return to start position iseased by a spiral spring. This motion is repeated about 25 times each minute. A steel wire rope runs fromthe handle to a reel which in turn is mounted on a driveshaft. The driveshaft is through a free-wheel connectedto a planetary gearbox, shifting the average rotational speed from 60 rotations per minute to1500. A flywheel decreases the variation in rotational speed, before a synchronous generator with fourpoles is driven by the remaining torque. The frequency of the generated power is lastly adjusted to 50 Hzusing a frequency converter.According to the 1995 J. Carlstedt book "Tester för idrottare", the lactic acid threshold limits the workloada person can endure without rapid fatigue. This limit is exceeded when the oxygen absorption of theindividual hits 70-90 % of capacity (VO2max), depending on the level of fitness. The study ”Stroke PowerConsistency and 2000 m rowing performance in varsity rowers”, conducted by Shimoda et al. in 2007,concludes that varsity rowers can achieve a maximum oxygen absorption of VO2max = 4,1 ± 0,4 l/min at arowing workload of 300 Watts. Based on the workload in this study corresponding to 70 % of VO2maxbeing 200 Watts, this magnitude of power was judged as the endurable workload a user of the generatingset could be expected to supply.The required diameter of the steel wire rope and dimensions for the wire reel has been settled. The appropriatenumber of teeth for the planetary gearbox’s cog-wheels has been calculated, as well as themoment of inertia for the flywheel. A specific self-aligning ball-bearing with an adapter sleeve, SKF 1206EKTN9, has been chosen for use at the driveshaft of the generating set. Furthermore, materials and dimensionshave been determined for the wire reel, the flywheel, footrests, load-bearing structure and partsof the seat through the use of analyses in Mechanica Structure. Lastly, two images showing the functionand parts of the generating set have been rendered.With a degree of efficiency when operating at a 200 W workload of η = 0.86 for the generator and η =0.94 for the planetary gearbox, 160 W remains before any currently unknown frictional losses has beensubtracted. Hence, this generating set is unable to compete with generating sets driven by diesel andgasoline in regard of capacity. The main advantage of the generating set is instead the ability to generatepower regardless of time of day, weather-conditions or fuel-access, as long as there’s an individualavailable for powering it.The development of the generating set is still very much a work in progress. It is recommended that theidentified customer needs and set target specifications are continuously regarded during possible proceededdevelopment.

Den här rapporten omfattar ett examensarbete inom programmet Teknisk Design högskoleingenjör och omfattar 15 högskolepoäng. Arbetet utfördesunder 10 veckor i Luleå på Luleå tekniska universitet. Uppdragsgivare är Ulf Stenman som är forskningsingenjör på LTU. Uppdraget går ut på att undersöka och ta fram en ny testmetod för att testa greppnivån i skyrunningskor involverande en mänsklig testperson. Dagens test utförs oftast av robotar och ger därför inte en fullständig bild av verkligheten. Arbetet ska ses som en förstudie och resultatet kan användas som en grund att sedan jobba vidare på. En central del i arbetet har varit att utforma ett användartest där olika mättekniker kan testats och utvärderats. Underarbetet utfördes ett test där grundprincipen för testmetodiken, om relevant data från kraftplattan var möjlig att avläsa, testades. Då detta var möjligt  kan ett framtida test planeras in där resterande mätteknik kan utvärderas med hjälp av planen som presenteras i denna rapport.Utöver att testa huruvida mätteknik fungerar undersöktes också användarupplevlsen av testmetoden.Genom flera intervjuer under och efter testeter hölls en bra bild över hur testpersonen upplevde testet vilket gav möjligheter att utveckla metoden. Grunden till testet kom från uppdragsgivare men denna grund har utvecklats och förfinats med metoder så som brainstorming och experience prototyping. En grund på enslutgiltig testmetod har också tagits fram med hjälp av de test som utförts samt brainstorming, braindrawing och Pughmatris. Denna metod använder sig av teori och information som framkommit under kontextanalysen och beskriver processen att utföra metoden.

Målet med det här arbetet var att skapa en konceptuell designprototyp för en scenarioeditor åt en digital version av utbildningsverktyget Emergo Train System. Rapporten ämnar ta upp och presentera den arbetsprocess som lett fram till designprototypen och dess utvärdering. I rapporten tillkommer även en diskussion kring hur en scenarioeditor bör utformas för att stödja skapandet av ETS-scenarion samt hur ett flexibelt arbetssätt stöds i form av skapandet av scenariorepresentationer. Intervjuer genomfördes med instruktörer och systemansvarige för ETS, samt observationer av iordningställande av ett ETS-scenario. Datainsamlingen analyserades och resulterade i en kravspecifikation för den digitala scenarioeditorn. Den prototyp som utformades gjordes så i pappersformat och utvärderades tillsammans med personal från Katastrofmedicinskt centrum i Linköping.

This thesis project is based on a business idea where users can design their own t-shirt online. The project shows the first step in the development process where a prototype for a user interface is created and evaluated.

The purpose of this thesis project is to answer the following question:

How does one develop a user interface for t-shirt design with consideration to interaction design theories?

In order to answer this question the design process began with scheduling the work at hand. The first step was to build a conceptual model based on specifications made prior to this project. This conceptual model became the foundation for the physical design.

A high fidelity prototype was created using Macromedia Flash and Actionscript 2.0. The prototype was used to evaluate usability and user friendliness of the user interface. This was done through user testing and field studies which included user observations and a paper based survey. The evaluation results showed some problems in the user interface that affected usability and user friendliness. These problems were broken down to a problem ranking list which can be used as a base for future development and evaluation of the user interface.

In my senior project I work with the unseen furniture: the side table. The name, Quadro, is a combination of the italian word quattro that means four and the latin word ”quadratum” or ”quadratus.”  After conducting an analysis of different side tables, I concluded that the side table's function is primarily to elevate other artifacts. I draw connections to the creation of identity through consumption and have created a sidetble through combining furniture design and conceptual design. The project was finalized with a survey to see if identity is visible through the selection of artifacts.
I mitt projekt arbetar jag med den osedda möbeln: sidobordet. Namnet Quadro är en blandning mellan italienskans quattro som betyder fyra och latinets ”quadratum” eller ”quadratus”. Efter analys av olika sidobord kom jag fram till att sidobordets primärfunktion är att höja upp andra artefakter. Jag drar kopplingar till identitetsskapande genom konsumtion och har skapat ett sidobord genom att kombinera möbeldesign med konceptuell design. Projektet slutförs med en undersökning för att se om identitetsskapandet går att observera genom valet av artefakter.

Global challenges such as increasingly competitive markets, low-cost competition, shorter lead time demands, and high quality/value output are transforming the business model of the company to focus beyond the performance requirements. In order to meet these challenges, companies are highly concerned with the customer perceived value, which is to connect the product with the customer in a better way and become more proactive to fulfil the customer needs, via function-oriented business models and Product-Service Systems. In literature, the conceptual phase is distinguished as the most critical phase of the product development process. Many authors have recognized the improvement of design in the conceptual phase as the mean to deliver a successful product in the market. At the decision gate, where concepts are selected for further development, the design team needs knowledge/data about the long-term consequences of their early decision, to see how changes in design propagate to the entire lifecycle of the product. The main goal of the thesis is to describe how the design of Product-Service Systems in the conceptual phase can be improved through the use of a data-driven approach. The latter provides an opportunity to enhance decision making and to provide better support at the early development phase. The study highlights how data are managed and used in current industrial setting and indicates the room for improvement with current practices. The thesis further provides guidelines to efficiently use data into the modelling and simulation activities to increase design knowledge. As a result of this study, a data-driven approach emerged to support the early design decision.  The thesis presents initial descriptive study findings from the empirical investigations, showing a model-based approach that creates awareness about the value of a new design concept, thus acting as a key enabler to use data in design. This will create a link between the product engineering characteristic to the high-level attributes of customer satisfaction and provider’s long-term profitability. The preliminary results indicate that the application of simulation models to frontload the early design stage creates awareness about how performance can lead to value creation, helping multidisciplinary teams to perform quick trade-off and what-if analysis on design configurations. The proposed framework shows how data from various sources are used through a chain of simulations to understand the entire product lifecycle. The proposed approach holds a potential to improve the key performance indicators for Product-Service Systems development: lead time, design quality, cost and most importantly deliver a value-added product to the customer.

Company X develops a laboratory information system (LIS) called System Y. The informationsystem has a two-tier database architecture consisting of a production database and a historicaldatabase. A database constitutes the backbone of a IS, which makes the design of the databasevery important. A poorly designed database can cause major problems within an organization.The two databases in System Y are poorly modeled, particularly the historical database. Thecause of the poor modeling was unclear concepts. The unclear concepts have remained in thedatabase and in the company organization and caused a general confusion of concepts. The splitdatabase architecture itself has evolved into a bottleneck and is the cause of many problemsduring the development of System Y.Company X investigates the possibility of integrating the historical database with the productiondatabase. The goal of our thesis is to conduct a consequence analysis of such integration andwhat the effects would be on System Y, and to create a new design for the integrated database.We will also examine and describe the practical effects of confusion of concepts for a databaseconceptual design.To achieve the goal of the thesis, five different method steps have been performed: a preliminarystudy of the organization, a change analysis, a consequence analysis and an investigation of theconceptual design of the database. These method steps have helped identify changes necessaryfor the organization, a new design proposal for an integrated database, the impact of theproposed design and a number of effects of confusion for the database.

I denna studie undersöktes hur ett interaktivt hjälpverktyg i form av ett användarstöd kunde bidra med hjälp vid användningen av en ny digital plattform. Undersökningen fokuserade på skillnaden mellan ett passivt och ett aktivt tillvägagångssätt och mer specifikt vilken effekt ett användarstöd av varje art hade på användaren och dess upplevelse. För att besvara frågeställningen genomfördes ett kontrollerat experiment med två grupper samt en passiv och en aktiv prototyp. Användarstödet och dess innehåll baserades på principer från områden som interaktivitet, konceptuella modeller, message design och feedback, koncept som tidigare forskning anser vara fördelaktiga i digitala instruktionsmiljöer. Den aktiva versionen var annorlunda på så sätt att användaren fick kontinuerlig återkoppling på sin inaktivitet. Datan samlades in med hjälp av indirekt observation och ett kvalitativt frågeformulär. Resultatet visade att användarstödet hjälpte användarna i utförandet av en angiven uppgift, men majoriteten av testpersonerna fann hela upplevelsen förvirrande och svårbegriplig. Den passiva gruppen visade på en ökad förståelse för plattformen, men den aktiva gruppen uttryckte själva att de fått mer kunskap än den passiva. Den aktiva prototypen bidrog till kortvarig irritation för testpersonerna, men det påverkade inte den övergripande upplevelsen avsevärt.

Att spela ett stycke utan noter är en viktig aspekt i musicerandet, men trots detta finns få konkreta riktlinjer för hur memoreringsprocessen optimeras, och musiker hittar ofta sin egen väg. Syftet med denna studie var därmed att, ur ett designteoretiskt perspektiv, undersöka vilka resurser som ligger till grund för effektiv memorering. För att undersöka detta testades två memoreringsmetoder, konstruerade i linje med tidigare litteratur och forskning, på två Intermezzo av Brahms. Metod ett baserades på mekanisk inlärning utan analys, och metod två baserades på harmonikanalys. Videoobservation och loggbok användes för att dokumentera arbetet för varje metod, och effektiviteten mättes genom antal använda timmar. Resultatet visade att metod två i större utsträckning utnyttjade konceptuellt ramverk jämfört med metod ett, men att metoderna i övrigt liknade varandra i använda resurser. Metod två (5 timmar 15 minuter) var dessutom mer tidseffektiv jämfört med metod ett (14 timmar 20 minuter). I tillägg till den förbättrade effektiviteten bidrog dessutom metod två till större medvetenhet i musicerandet, vilket i sin tur ledde till ökad motivation för memorering. I diskussionen undersöks studiens resultat i relation till tidigare litteratur och forskning.
Playing a piece by heart is an important aspect of being a musician, despite this there are few concrete guidelines for how the memorization process is optimized, and musicians often find their own way. The purpose of this study was therefore to, from a design theory perspective, investigate which resources underlie effective memorization. To investigate this, two memorization methods, constructed in line with previous literature and research, were tested on two Intermezzo by Brahms. Method one was based on mechanical learning without analysis, method two was based on harmonics analysis. Video observation and logbook were used to document the process, efficiency was measured by utilized hours. Results showed that method two depended more on conceptual framework compared to method one, the methods were however similar in other used resources. Method two (5 hours 15 minutes) was more time-efficient than method one (14 hours 20 minutes). In addition to the improved efficiency, method two contributed to greater awareness in the memorization process, which in turn led to increased motivation for memorization. The discussion examines the study's results in relation to previous literature and research.

The following degree project is written within the department of Information Technology at Uppsala University. The subject studied is the difference between academic user research and such user research performed by professionals at commercially driven companies. Academic’s and professional’s agendas, interests and approaches seem to differ and consequently a gap emerges. To perform a comparison between academically defined and practically defined user research a case study and a literature study were conducted. During the literature study three main academic approaches to perform user research were studied and summarized in a unified view. The case study was performed over 4 months at Spotify in the User Research team to gain insights into how user research is conducted in a commercially driven company. The degree project shows that academics and professionals can benefit from each other. For example, academics can integrate various mix methods to better understand design and concepts and base assumptions on more reliable data. Professionals can benefit from academics by adapting a similar systematic approach to perform user research and have a larger impact on the development.