Academic literature on the topic 'MTPROD produktutvikling og produksjon'

Arbeidet med vakuuminnfesting for fjernstyrte undervannsverktøy har pågått siden våren 2011, som et samarbeid mellom LBO og studenter ved NTNU. I prosjektoppgaven ”Konsept for innfesting av fjernstyrte undervannsverktøy på flytende produksjonsinstallasjoner”, Holmgard & Låstad 2011, ble det utviklet et helhetlig konsept for innfesting og tilkomst til skroget på et lasteskip. Løsningen ble en rektangulær ramme med en robotarm for gjennomføring av vedlikeholdsarbeidet. Et vakuumsystem med sugekopper fungerte som innfesting.Denne masteroppgaven undersøker gjennomførbarheten til vakuumsystemet, gjennom videreutvikling og systematisk testing i en testrigg. Hovedfokuset lå i å teste innfestingskapasiteten til sugekopper under varierende forhold. Resultatene viste at innfestingskapasiteten i liten grad påvirkes av vann og moderat ruhet. Sugekoppene kan dermed dimensjoneres utfra oppgitte spesifikasjoner fra leverandørene. Det fremstod også hensiktsmessig å bruke vakuumtank som trykkakkumulator, da den fører til hurtigere innfesting, og lavere trykktap ved lekkasje.I tillegg til å gi svar på noen av spørsmålene LBO hadde, har vi gjennom oppgaven tilrettelagt for videre arbeid med vakuuminnfesting offshore. Testriggen og øvrig testutstyr kan benyttes til videreutvikling, og vi anbefaler LBO å gjennomføre ytterligere tester.

Gjennom Lean produktutvikling (LPU) kan produktutviklingsprosesser i bedrifter effektiviseres. Ved å skape produkter som tilfredsstiller kundens behov ved bruk av mindre ressurser vil LPU kunne gi bedrifter som mestrer dette et konkurransefortrinn. LPU handler om å sette kunden i fokus gjennom hele utviklingsprosessen og kontinuerlig forbedre utviklingsprosessene ved eliminering av prosesser som krever ressurser uten å tilføre verdi for kunden (waste).I denne oppgaven har jeg kartlagt dagens praksis, identifisert forbedringspotensialet og undersøkt forskjeller mellom bedrifter med hensyn på LPU-praksis i norsk vareproduserende industri. Oppgaven tar utgangspunkt i en kvantitativ spørreundersøkelse utarbeidet av SFI Norman, der bedrifter kan rangere sin produktutviklingspraksis i forhold til beste LPU-praksis. Undersøkelsen tar for seg seks kategorier innen LPU-praksis. Dette er kategoriene Kundeverdi, Kunnskap, Kontinuerlig Forbedring, Stabilisering, Standardisering og Kultur. I undersøkelsen er det også en sjuende kategori som omhandler Prestasjoner i produktutvikling. Undersøkelsen er nettbasert og består av til sammen 88 spørsmål der flertallet av disse er formulert som påstander om beste LPU-praksis. Den enkelte respondent blir bedt om å angi på en skala fra 1 (helt uenig) til 5 (veldig enig) hvor godt påstanden om beste LPU-praksis passer for bedriften.Arbeidet med oppgaven har bestått av å sette seg inn i teori innen LPU og teori innen enkelte statistiske metoder for å analysere dataene fra undersøkelsen. I tillegg er egnede bedrifter for undersøkelsen identifisert og kontaktet med en forespørsel om deltakelse. For de bedriftene som kunne delta er en invitasjon til undersøkelsen sendt til de personene i bedriften som kunne delta.Arbeidet har resultert i at 30 bedrifter med til sammen 102 respondenter har deltatt i undersøkelsen. Fra før hadde allerede 25 bedrifter deltatt. Totalt har dermed 55 bedrifter med til sammen 306 respondenter deltatt i undersøkelsen. Resultatene av analysene av alle 306 besvarelsene uavhengig av bedrift viser at snittet av respondentene scorer høyere på skalaen (1-5) i kategoriene Kundeverdi, Kunnskap og Kultur enn for kategoriene Kontinuerlig Forbedring Stabilisering og Standardisering. Gjennomsnittet for kategoriene varierte fra 3,01 til 3,53 og for kategoriene Kundeverdi, Kunnskap, Kontinuerlig Forbedring, Kultur og Prestasjoner i produktutvikling var gjennomsnittet signifikant over 3 på skalaen. Alle korrelasjoner mellom kategorien Prestasjoner i produktutvikling og de øvrige kategoriene er positive og ligger på mellom 0,37 og 0,45, der kategoriene Kundeverdi, Kunnskap og Kultur er de som korrelerer mest med Prestasjoner i produktutvikling. Lignende resultater ble funnet da de 55 bedriftene ble sammenlignet på samme måte. For å se om det er forskjeller mellom bedrifter ble bedriftene som produserer bildeler, mat og drikkvarer og forbrukervarer sammenlignet med alle bedriftene. Bedrifter som produserer forbrukervare har et høyere gjennomsnitt i kategorien Kundeverdi enn gjennomsnittet for alle bedrifter og bedrifter som produserer mat og drikkevarer har et lavere gjennomsnitt i kategorien Stabilisering enn gjennomsnittet for alle bedrifter.Oppgaven konkluderer med at det i snitt kan identifiseres LPU-praksis i kategoriene Kundeverdier, Kunnskap, Kontinuerlig Forbedring og Kultur for bedriftene som har deltatt, og at forbedringspotensialet er størst i kategoriene Kontinuerlig Forbedring, Stabilisering og Standardisering. Forhold som styrer forskjeller mellom bedriftene kan være ulike markeder og ulike produkter.

I arbeidet med denne avhandlingen har det blitt utført et omfattende arbeid på ulike aspekter ved utviklingen av et monocoque chassis designet for å konkurrere i Formula Student. Analyse, dimensjonering og produksjon er hovedtema i denne oppgaven. Fokuset har ligget i å beskrive den tilnærmingen som brukes i designfasen, analyse og testing av lokaliserte laster på sandwichpaneler, samt utvikle en produksjonsprosess for chassiset. Alt av dimensjonering, analyse og testing er utført på sandwich paneler representativt for et monocoque chassis. Hovedfokuset har vært et racerbilchassis for Revolve NTNU, med tilhørende laster. Monocoque-chassiset er en selvbærende konstruksjon hvor hjuloppheng, girkasse, veltebøyler og andre innfestninger går direkte i chassiset som tar opp alle kreftene.Mye av arbeidet har blitt gjort i analyse og eksperimentell testing av lokaliserte laster på sandwich paneler med såkalte “inserts”, da dette er den mest brukte metoden for å overføre laster inn på et skjærsvakt sandwichpanel.Eksperimeter og testing har vært en stor del av denne avhandlingen. Den meste av teorien som er beskrevet og brukt i denne oppgaven er også basert på empiriske resultater. Mye av arbeidet har bestått av den faktiske produksjon av strukturen, og tilhørende måling og verifisering av strukturen.

This master’s thesis is the continuation of a preliminary study conducted in the fall of 2011. The project is defined by NTNU in cooperation with Laerdal Medical. Laerdal Medical AS is a major manufacturer of medical equipment and training products based in Stavanger, Norway. They now want to make an addition to their spinal product line and offer a lower cost, but quality alternative to their existing spineboard (the BaXstrap spineboard).A spineboard is a long, flat and rigid board mainly used for the immobilization and transportation of trauma patients with suspected spinal injuries.As a basis for comparison of stiffness of the old and proposed new alternative, phys- ical tests of the BaXstrap spineboard were conducted.The new spineboard concept proposes a transition from the current rotational molding process of the BaXstrap to injection molding the new spineboard in two parts and joining them by hot plate welding.Through a part breakdown approach to the spineboard, constraint and possibilities for all design features of the spineboard were reviewed. This was based on extensive re- search through current literature, standards, competitor reviews, discussions with Laerdal and user interviews. From two final design concepts, a curved and tapered spineboard with features continued from the BaXstrap was chosen and another design iteration was performed.The results of this project has, in addition to en extensive product specification, been a CAD model, CAE analysis and a physical foam mock-up of the final design iteration of the proposed new spineboard. CAE analysis showed that the new spineboard can have better resistance to torsion and bending than the BaXstrap.Descriptions of the CAD model structures and how to prepare mesh and load cases for CAE analysis of the spineboard will be used as a basis for further development of the spineboard at Laerdal Medical.

The governing purpose of the thesis is to develop a chair concept based on a tilting mechanism called VAPAC. This chair concept has many potential ergonomic and environmental benefits that should be included and developed in the design. The report starts with an analysis of different segments within the chair market. Based on an evaluation, office chairs was chosen as the segment for the VAPA-Chair. Due to an interesting tilting idea suggested by the Supervisor/Concept originator, a test rig was built in order to try out a chair concept using straps for the tilting mechanism. This assignment was not originally one of the main tasks in the problem definition of this thesis . Due to curiosity and expectations for the idea, it was chosen to include this assignment in the thesis. A user survey reviled that this tilting idea offered an exciting and comfortable sitting experience. The concept using straps as tilting stringers was therefore developed further and important lengths and angles regarding the tilting mechanisms were settled. A problem occurred due to the risk of the chair tilting completely around if the user leans too much forwards or backwards in the chair. Making the stringers stiff so that they can withstand pressure when introduced to a load solved this problem. The tilting function was still the same as with the regular straps because the stringers were attached in joints, allowing the stiff straps to rotate freely. An Idea using turnbuckles as stringer was developed. This solution ensured the required stiffness as well as possibilities for height adjustment and a stop mechanism for the tilting. The terms “Ergonomic” and “Environmental friendly” is introduced, and important elements from these was set as requirements for the chair concept. Design sketches, doodling and brainstorming generated ideas for different concepts. Different functional concepts was introduced and evaluated as sub-parts of the chair. One concept was chosen for each part resulting in a holistic concept for the chair.The preliminary work results in a final concept, which is presented in the form of hand sketches and a 3D model using the program NX 7.5 Mechatronics . A lot of time was spent on modeling a simple and functional design with ergonomic and environmental friendly solutions.A material analysis was conducted regarding the bearing structure of the chair using the Life cycle analysis tool Eco-indicator 99. The analysis compared aluminum and steel. Due to low environmental impact using recycled aluminum, this material was chosen for the VAPA-Chair. A life cycle analysis was also conducted on the chair using the program CES Edupack. The analysis showed that the part of the chair’s lifecycle that impacts the environment the most, is the production of materials. Based on these results, it is recommended that the VAPA-Chair should focus on weight optimization of the chair and use as much recycled aluminum as possible in the production. Based on results from the report, a list of recommendations for further work is presented.

Bakgrunnen for denne oppgaven er et ønske fra tilhengerprodusenten Tysse om å utvikle en mer effektiv metode for å beregne levetid i forskjellige punkter på deres tilhengere. Dette skal gjøres ved å bruke strekklapper i stedet for destruktive metoder slik som brukes i dag. Motivasjonen er å spare tid og penger. Masteroppgaven er basert på prosjektoppgaven skrevet av samme studenter semesteret i forveien. Da masteroppgaven startet var teknologi og utstyr undersøkt og kjøpt inn. Masteroppgaven skal ta dette utstyret til en fungerende løsning. Dette kan i grove trekk deles inn i følgende punkter:•Tilpassing av måleutstyr•Materialtesting•Utvikling av framgangsmåteMåleutstyret var kjøpt og mottatt da masteroppgaven startet. Brokomplettering ble evaluert og en løsning ble valgt. Dette åpnet for feilsøking, og for å bli kjent med utstyret før testing av utstyret mot testriggen hos Tysse. Besøket bekreftet at valgt utstyr i prosjektoppgaven faktisk fungerte under forholdene. Kompletteringsenheter ble testet under realistiske forhold, noe som førte til utvikling av et nytt, mer robust design. Festemekanisme for måleutstyret mot tilhengeren ble prøvd ut sammen med fuktsikringen. Etter besøket hos Tysse ble det reservert tid i utmattingslaben der prøver av stålet i tilhengeren ble testet. Dette ble gjort for ytterligere å sikre realistiske resultater fra levetidsberegningene. Prøver ble maskinert, og materialstyrke ble funnet ved strekktesting. Strekktest og utmattingstest ble gjennomført basert på ISO standardene ISO 6892 og ISO 1099. Estimert SN kurve ble sammenliknet med data fra utmattingstestene. Framgangsmåten for testing av tilhengere ble revurdert i masteroppgaven. Den eksisterende metoden fra prosjektoppgaven ble satt opp mot en ny og enklere løsning som skulle bli bedre tilpasset Tysse. Programvaren for bearbeiding av datamateriale ble videreutviklet og ferdigstilt. Brukermanual som beskriver framgangsmåten steg for steg ble utviklet.Sluttresultatet ble levert til Tysse i Bergen med demonstrasjon og opplæring av dem som skulle bruke systemet videre. Det ble også lagt fram et forslag til videreføring av systemet.

Laerdal Medical lager dukker/pasientsimulatorer til medisinsk utdanning. Dette er meget avanserte dukker som i tiår har blitt anerkjent for sitt realistiske utseende og oppførsel. I den forbindelse ønsker bedriften å utvikle nye øyne som brukes i dukkene, slik at de blir enda mer virkelighetsnære. Denne oppgaven forsøker derfor å utvikle et fungerende konsept for Laerdal Medical, som innebærer at begge øynene har synkrone bevegelser i fire retninger (opp, ned, fram og tilbake), samt individuell åpning og lukking av øyelokk. I tillegg skal øynene ha iris som kan utvides og trekkes sammen. Hovedvekten av oppgaven handler om hvordan man kan lage en fungerende og funksjonell 3D-modell av konseptet, i henhold til hva Laerdal Medical ønsker. Modellen har blitt utviklet i tegneprogrammet NX, og det blir vist mange figurer underveis for å forklare hvordan de ulike delene og mekanismene settes sammen i modellen. Avslutningsvis gis en forklaring på hvordan det er tenkt at konseptet skal monteres, og hvilke materialer som kan brukes. Modellens bevegelser er testet ut, og det er gjort målinger for å se hvor stor plass modellen vil ta i dukkens hode.

1.1 Strukturen av den integrerte HT-vurderingen Konklusjonen av del én av denne oppgaven var at HT-vurderingen bør inngå som en parallell del av konseptutviklingen, som en integrert del av detaljdesignfasen og som et eget steg i form av to sjekklister. På denne måten vil integreringen av HT-vurderingen skje på en naturlig måte som gir ekstra fokus på HT i konseptutviklingen og som forsikrer at HT.komponenter vil virke godt med resten av produktet gjennom tett samarbeid i detaljutviklingsfasen. To sjekklister virker som kontrollpunkter etter første og andre fase. Resultatet av den første kan vise at HT ikke bør anvendes og utviklingen fortsetter som før. Den andre sjekklisten kontrollerer om de valgene man har gjort i konseptutviklingen er riktige. En generell firefases modell er valgt som mal for integreringen, slik at HT-vurderingen kan kombineres med de fleste andre utviklingsmetodikker. 1.2 Innholdet i HT-vurderingen 1.2.1 Sjekklistene Ved å undersøke primæregenskaper ved produktet og dets komponenter benyttes sjekklister for å vurdere om produktet sammenfaller med de sterke sidene ved HT. Ved å benytte en sjekkliste før konseptutviklingen har man mulighet til å finne et behov for HT tidlig i utviklingen. Sjekklisten etter konseptutviklingen benyttes for å kontrollerer om resultatet av konseptutviklingen ser ut til å gi god utnyttelse av HT. 1.2.2 Morfologisk tabell med fokus på ytelse Komponentene som best egner seg for HT avdekkes i første rekke gjennom bruk av en morfologisk tabell. De komponentene i det vinnende konseptet som krever HT tas med i en ny runde med konseptutvikling for HT-komponenter. 1.2.3 Designmetodikk for HT I konseptutviklingsfasen for HT-komponenter benyttes en designmetodikk for HT som baserer seg på tommelfingerreglene ”Kun bruk materiale der det er nødvendig”, ”Kun bruk additivt der det er nødvendig” og regelen om minimum 45 graders helning for å unngå støttestruktur. 1.2.4 Kriterier for god HT-design Kvaliteten av et utviklet HT-design kontrolleres og forbedres gjennom bruk av et sett med kriterier for som må oppfylles for at designet vil gi god utnyttelse av teknologien. Pliktkriteriene er generelle kriterier som er en fordel i alle tilfeller, og må innfris for å oppnå den beste utnyttelsen av teknologien. Ekstrakriteriene er de kriteriene som gir den økte ytelsen av produktet. Minst ett av disse kriteriene bør innfris for at utviklingen av teknologien skal være god. Pliktkriterier: - Lite materialsvinn/redusert maskinering - Enkel ettermaskinering - Minimal bruk av additiv tilvirkning Ekstrakriterier: - Skreddersøm - Avansert geometri - Lav vekt - Forenkler sammenstilling - Økt styrke

En løsning for to hoved lager og en bunnplate for NOWITECH 10MW referanse turbinen er foreslått basert på dimensjonering i henhold til ekstremlaster. Ekstremlastene er basert på ekstrapolerte laster under vanlig strøm produksjon for normale og ekstreme turbulens forhold spesifisert i IEC61400-3:2008 - Design requirements for offshore wind turbines [1]. Bunnplaten består av to komponenter med en total vekt på 82.4 tonn, bunnplaten har hittil ingen yaw-løsning for overføring av laster til tårnet. Styrkeanalyser er utført basert med ekstremlastene og den høyeste von Mises spenningen ble funnet til å være 208,3MPa. En konfigurasjon av et kulelager og et dobbelt konisk rullelager ble valgt ut ifra SKF sin produktkalatog. Tilslutt er videre arbeid for bunnplaten diskutert.

Filament winding is a fabrication method for composite material structures, in which fibres are wound around a rotating mandrel. It is a versatile and dexterous process especially well-suited for creating and optimizing parts with a linear rotational axis. Products like pressure tanks, golf clubs or violin bows are commonly created using this technique. The winding itself is done through software solutions that generate a CNC program for the part in question. There are several such software solutions commercially available, all with different modes of operation and functionalities. However, they are also proprietary and offer little to no access into their inner logic. To optimise a part before production Finite Element Analysis software is often used. The part in question is modelled; material, forces and constraints are applied; and an analysis is run. Currently (June 2012), there are few options available for analysing filament wound products. Modelling a part with accurate filament winding layup generally has to be done manually, in a very time-consuming process. In this thesis, the author has performed a pilot study into the development of filament winding software. Software has been developed, capable of integrating both with a filament winding machine and with Finite Element Analysis software, and operating as a link between the two. The software has functionalities to extract geometrical variables from an Abaqus mandrel model; to write G codes and create a CNC program file; simulate a filament winding process in the Abaqus viewport; and, using a CNC program file, add accurate and corresponding layup to an Abaqus part. The main goal of this thesis, however, has been to create something that will serve as a basis from which others can continue development. The intention being that the software will be open source, so that anyone and everyone using it may change, improve and add on to it.