06.01.2015 Views

Komplexa sammansatta produkter. Projektkatalog 2006 - Vinnova

Komplexa sammansatta produkter. Projektkatalog 2006 - Vinnova

Komplexa sammansatta produkter. Projektkatalog 2006 - Vinnova

SHOW MORE
SHOW LESS

Create successful ePaper yourself

Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.

V I N N O V A I N F O R M A T I O N<br />

V I 2 0 0 6 : 0 9<br />

KOMPLEXA SAMMANSATTA<br />

PRODUKTER<br />

<strong>Projektkatalog</strong> <strong>2006</strong>


Titel / Title: <strong>Komplexa</strong> Sammansatta Produkter. <strong>Projektkatalog</strong> <strong>2006</strong><br />

Serie / Series: VINNOVA Information VI <strong>2006</strong>:09<br />

ISSN: 1650-3120<br />

Utgiven/ Published: Juni <strong>2006</strong><br />

Utgivare / Publisher: VINNOVA –Verket för Innovationssystem /Swedish Governmental Agency for Innovation System<br />

VINNOVA Diarienr / Case No: 2003-00414<br />

Om/About VINNOVA<br />

VINNOVAs uppgift är att främja hållbar tillväxt<br />

genom utveckling av effektiva innovationssystem<br />

och finansiering av behovsmotiverad forskning.<br />

Genom sitt arbete ska VINNOVA tydligt bidra till att Sverige<br />

utvecklas till ett ledande tillväxtland.<br />

I serien VINNOVA Information publiceras informationsoch<br />

presentationsmaterial som beskriver VINNOVAs<br />

verksamhet samt programbeskrivningar, projektkataloger,<br />

verksamhetsberättelser etc.<br />

Forskning och innovation för hållbar tillväxt.<br />

VINNOVA´s mission is to promote sustainable growth<br />

by developing effective innovation systems<br />

and funding problem-oriented research.<br />

I VINNOVAs publikationsserier redovisar bland andra forskare, utredare och analytiker sina projekt. Publiceringen innebär inte<br />

att VINNOVA tar ställning till framförda åsikter, slutsatser och resultat. Undantag är publikationsserien VINNOVA Policy som<br />

återger VINNOVAs synpunkter och ställningstaganden.<br />

VINNOVAs publikationer finns att beställa, läsa eller ladda ner via www.VINNOVA.se. Tryckta utgåvor av VINNOVA Analys,<br />

Forum och Rapport säljs via Fritzes Offentliga Publikationer, www.fritzes.se, tel 08-690 91 90, fax 08-690 91 91 eller<br />

order.fritzes@nj.se<br />

VINNOVA´s publications are published at www.VINNOVA.se


<strong>Komplexa</strong> Sammansatta<br />

Produkter<br />

<strong>Projektkatalog</strong> <strong>2006</strong>


<strong>Komplexa</strong> Sammansatta Produkter:<br />

en VINNOVA-satsning inom<br />

Produktframtagning<br />

VINNOVA finansierar forskning inom produktutveckling och tillverkning, s k<br />

produktframtagning, genom ett antal satsningar.<br />

Satsningen <strong>Komplexa</strong> Sammansatta Produkter är ett av dessa FoU-program och rör<br />

verkstadsindustrinära forskning om utveckling och tillverkning av <strong>produkter</strong><br />

med hög komplexitet, t ex <strong>sammansatta</strong> av olika material, olika teknologier eller<br />

avancerade geometrier. Ambitionen med satsningen är att stärka kompetensen<br />

gällande framtagning av <strong>produkter</strong> med högt kunskapsinnehåll och förädlingsvärde.<br />

Programmet <strong>Komplexa</strong> Sammansatta Produkter omfattar totalt ca 90 Mkr offentliga<br />

medel, startade 2003 och finansieras t o m 2008. Projekten medfinansieras av<br />

företag, normalt sett med lika mycket som det offentliga bidraget.


Projekt inom satsningen<br />

<strong>Komplexa</strong> Sammansatta Produkter<br />

Under 2003 startades nio treåriga projekt (2003-<strong>2006</strong>), och under <strong>2006</strong> startas tio<br />

ytterligare treåriga projekt (<strong>2006</strong>-2008). I denna skrift presenteras samtliga dessa 19<br />

projekt i ett sammanhang.<br />

Projekt under 2003-<strong>2006</strong><br />

Virtuell produkt- och processberedning (ALI)<br />

Funktionssäkerhet (SP)<br />

Modellbaserad teknik och kompetensintegration vid utveckling av komplexa<br />

mekatroniska <strong>produkter</strong> (KTH)<br />

Time Bending (UU)<br />

Utveckling och produktion av bioteknisk utrustning (LIU)<br />

Interorganisatorisk samverkan och informationshantering (LIU)<br />

Banplanering och flexibel automatisk offlineprogrammering för geometrisk<br />

mätutrustning (FCC)<br />

Nedbrytning av komplexa <strong>sammansatta</strong> geometrikrav (CTH)<br />

Inspection Management (IVF)<br />

Projekt under <strong>2006</strong> - 2008<br />

DATLAS - Datainteraktiv processövervakning för lasersvetsning (LTU)<br />

Demontering av <strong>sammansatta</strong> limmade <strong>produkter</strong> (IVF)<br />

Återföring av produktionsdata i komplexa <strong>produkter</strong> och produktionssystem (IVF)<br />

ProAct - Proaktiva monteringssystem (KTH)<br />

Digitala Prototyper för Produktionsanpassad Design (CTH)<br />

CASTCOMP (Gjuteriföreningen)<br />

VIKTOR - Virtuell produktutveckling för gjutning (IngH Jönköping)<br />

RotoCast - Tillverkning av komplexa flödesledare (LTH)<br />

Optisk teknik för verifiering av produktdata (Svensk Verktygsteknik)<br />

Totalansvar för verktygsfunktionen (IVF)<br />

<strong>Komplexa</strong> Sammansatta Produkter – en VINNOVA-satsning inom Produktframtagning


Projekt under 2003-<strong>2006</strong><br />

ViPP - Virtuell Process- och<br />

Produktberedning<br />

Bakgrund<br />

Svensk tillverkningsindustri lever under ett kraftigt förändringstryck på grund av<br />

den globaliserade ekonomin. Denna process är särskilt stark inom fordonsindustrin.<br />

För att behålla eller öka sina marknadsandelar ökar behovet av korta<br />

utvecklingstider av nya funktionella koncept med tillräckligt högt attraktionsvärde<br />

som möter kraven på kvalitet, säkerhet och korta leveranstider. Av<br />

fordonstillverkarna beredningsavdelningar och deras underleverantörer krävs att de<br />

skall förbereda tillverkning av en allt mer tekniskt avancerad produkt på en allt<br />

kortare tid. Simulering anses som ett sätt att kunna leva upp till dessa krav. Generellt<br />

användbara simuleringsverktyg och en smidig kommunikation inom och mellan<br />

företagen får en ökad betydelse för beredningen hos fordonstillverkare. Volvo<br />

Personvagnar och SAAB Automobiles har gjort stora investeringar i<br />

simuleringsverktyg, inklusive verktyg för simulering av ergonomi. Emellertid har<br />

användarna av dessa hjälpmedel stött på problem då arbetsmetoder och tillgång på<br />

information har visat sig utgöra särskilt kritiska parametrar. Inom Volvo är<br />

erfarenheten att insamlingen av data och information inför varje simulering tar för<br />

lång tid med resultatet att för få simuleringar hinner göras. Detta tillsammans med<br />

erfarenheten att tilltron till resultat från simuleringar inte alltid är så hög bland<br />

beslutsfattare gör att simuleringsverktyg inte utnyttjas till sin fulla potential. Syftet<br />

med projektet är därför att söka sätt att rationalisera simuleringsarbetet och åtgärder<br />

för att öka tilltron till resultaten.<br />

Genomförande<br />

Projektet har delats upp i tre områden med delprojekt: ett organisatoriskt, ett tekniskt<br />

och resultatpresentation. I den organisatoriska studeras flödet av information inom<br />

och mellan företagen avseende geometri- och ergonomisimulering, vad de olika<br />

aktörerna anser om resultaten från simuleringar samt hur mycket tid<br />

simuleringsingenjörer ägnar åt informationsinsamling, simulering respektive övriga<br />

aktiviteter. De tekniska delprojekten studerar simuleringsprogrammens förmåga att<br />

verifiera ergonomiska aspekter, speciellt reliabilitet genom att undersöka tilltron<br />

tillresultaten och variabilitet genom att undersöka hur resultaten varierar mellan<br />

olika användare och olika tillfällen.<br />

<strong>Komplexa</strong> Sammansatta Produkter – en VINNOVA-satsning inom Produktframtagning


Resultat<br />

Resultatpresentationen innehåller dels konferensbidrag och artiklar i vetenskapliga<br />

tidskrifter och dels en IT-baserad interaktiv guide för ergonomisimulering. Några<br />

kunskaper som kommer ur projektet är:<br />

Organisatoriska aspekter<br />

- Simuleringsingenjörer lägger mindre tid på datainsamling och simulering och mer tid på<br />

möten och allmän kommunikation än förväntat.<br />

- Konstruktörer och chefer har hög tilltro till resultaten från simuleringar och är relativt<br />

nöjda med hur resultaten presenteras.<br />

- Kraven är fortfarande låga på underleverantörer att bistå i simuleringsarbetet och<br />

begränsar sig till att i vissa fall kunna leverera modeller i rätt format till<br />

fordonstillverkaren.<br />

- Intresset för simulering minskar i slutet av ett projekt vilket resulterar i brister i<br />

återkopplingen av erfarenheter, dvs. hur väl simuleringen stämde med verkligheten.<br />

Tekniska aspekter<br />

- Simuleringsprogrammens stöd för bestämning av kroppsställningar förkortar inte arbetet<br />

för simuleringsingenjören.<br />

- Den ergonomiska utvärderingen gjord med simuleringen som grund visar på flera brister.<br />

- Det är i dagens simuleringsverktyg omöjligt att simulera mjuka material och<br />

toleranskedjor vilket minskar konstruktörernas intresse och tilltro samt gör att man tvingas<br />

fortsätta med fysiska prototyper i större utsträckning.<br />

Fortsatta utmaningar & obesvarade frågor<br />

En ergonomisk simulering görs av nödvändighet sent i utvecklingsprocesser när<br />

modeller är tillräckligt väl definierade. Därför är tidspressen stor och behovet stort<br />

av en standardiserad form för kommunikation av simuleringsbehov och resultat.<br />

Fordonstillverkarna har börjat den processen men mer behöver göras.<br />

Kalkylering av fysisk belastning i simuleringsprogram görs idag endast av statiska<br />

positioner, på indata som är mycket beroende av simuleringsingenjörens erfarenhet<br />

och med analysalgoritmer som inte är anpassade till simuleringsprogrammens<br />

möjligheter. Dessutom saknas möjligheter att beakta tidsfaktorn.<br />

Deltagare<br />

Projektet är ett samarbete mellan Arbetslivsinstitutet, Autoliv AB, Chalmers,<br />

Dassault Systèmes AB, Lear AB, Lunds Tekniska Högskola, UGS, Volvo<br />

Personvagnar AB och Xdin. Projektledare är Marita Christmansson;<br />

marita.christmansson@arbetslivsinstitutet.se<br />

<strong>Komplexa</strong> Sammansatta Produkter – en VINNOVA-satsning inom Produktframtagning


Projekt under 2003-<strong>2006</strong><br />

SafeProd<br />

Funktionssäkerhet i komplexa<br />

<strong>sammansatta</strong> <strong>produkter</strong><br />

www.sp.se/safeprod<br />

Motivering<br />

Svensk tillverkningsindustri går för tillfället igenom en omvälvande förändring då<br />

analoga styrsystem med rask takt ersätts av programmerbara styrsystem. Genom att<br />

tillämpa dessa nya styrningar uppnås både ökad flexibilitet och produktivitet.<br />

Däremot ökas komplexiteten hos anläggningarna och därmed även risken att man<br />

inte kan överblicka potentiella risker som dessa nya typer av system kan skapa.<br />

Funktionssäkerhet är ett samlingsnamn för alla de åtgärder som vidtas för att<br />

försäkra sig om att produkten/systemet verkligen genomför den funktion man<br />

ursprungligen tänkte sig. Syftet med SafeProd projektet har varit att stötta svensk<br />

industri vid införandet av dessa nya komplexa programmerbara system och riktlinjer<br />

och ge vägledning kring hur man hanterar funktionssäkerhet på ett korrekt sätt för att<br />

kunna garantera en hög grad av säkerhet.<br />

Genomförande<br />

Projektet har varit uppdelat i två delar, en tillämpad del och en akademisk del, där<br />

både har haft en stark industriell koppling.<br />

Den akademiska delen har fokuserat på forskning inom området säkerhetskritiska<br />

styrsystem, vilket bland annat har resulterat i ett antal publikationer, bland annat på<br />

den välrenommerade SafeComp, The International Conference on Computer Safety,<br />

Reliability and Security (www.safecomp.org).<br />

Den tillämpade delen har fokuserat på att utveckla metoder för att stötta industrin i<br />

tillämpning av nya riktlinjer kring konstruktion av säkerhetskritiska styrsystem.<br />

Projektet har riktat sig främst mot processindustri och industriautomation.<br />

<strong>Komplexa</strong> Sammansatta Produkter – en VINNOVA-satsning inom Produktframtagning


Effekter<br />

- De metoder som tagits fram inom projektet har varit till stor hjälp för svensk<br />

industri vid tillämpning av nya komplexa riktlinjer kring säkerhetskritiska<br />

styrsystem<br />

- Samarbetet med Arbetsmiljöverket har varit viktigt för att få myndighetens syn<br />

på hantering av dessa nya komplexa styrsystem (resultatet från projektet har<br />

även presenterats för övriga nordiska myndigheter inom området)<br />

- Upparbetade kontakter med olika branschorganisationer, bland annat SSG<br />

(skogsindustrin)<br />

- Presentation av forskningsresultatet på både akademiska och industriellt<br />

tillämpade internationella konferenser<br />

- Kunskapsförmedling på plats hos svensk processindustri<br />

- Kunskapsförmedling till svenska industrikonsulter<br />

- Stort antal nedladdade rapporter, fram till idag har fler än 1500 rapporter laddats<br />

ned från SafeProd hemsidan.<br />

Fortsatta utmaningar<br />

En av de största utmaningarna för tillfället inom detta område är att försöka utveckla<br />

nya metoder för industrin som beskriver hur de skall hantera tillförlitlighetsdata,<br />

både för enskilda säkerhetskomponenter samt för hela säkerhetssystem.<br />

Projektteam<br />

SP – Johan Hedberg (projektledare)<br />

Arbetsmiljöverket (Lars-Gunnar Öqvist & Börje Lax)<br />

ABB (Annika Thilderqvist)<br />

TetraPak (Bengt Malmström och Johnny Persson)<br />

Eka Chemicals (Ulf Andersson)<br />

Pidab (Lars Axelsson)<br />

Teldako (Sven-Olov Wedin)<br />

<strong>Komplexa</strong> Sammansatta Produkter – en VINNOVA-satsning inom Produktframtagning


Projekt under 2003-<strong>2006</strong><br />

Modellbaserad teknik- och kompetensintegration<br />

vid utveckling av komplexa<br />

mekatroniska <strong>produkter</strong> – Modkomp<br />

Behovsbild<br />

Projektets övergripande syfte är att bättre kunna hantera komplexitet vid utveckling<br />

av mekatroniska <strong>produkter</strong>. Mekatroniska <strong>produkter</strong> är fysiska <strong>produkter</strong> som<br />

karaktäriseras av att en ökande del av funktionaliteten är realiserad med<br />

programvara i ett inbyggt styrsystem. Egenskaper och prestanda bestäms, förutom<br />

av styrsystemet, också i hög grad av det mekaniska delsystemet och hur väl dessa<br />

båda delsystem är integrerade fysiskt och funktionellt.<br />

Mekatroniska <strong>produkter</strong> kännetecknas av en relativt hög grad av koppling mellan<br />

olika systemkomponenter och funktioner. Detta påverkar produktarkitektur,<br />

livscykelprocesser och organisationer. En stor utmaning är här att skapa<br />

verktygsstöd såväl som arbetssätt som stödjer systemövergripande konstruktion.<br />

Problembilden är relevant för en många industriella tillämpningar. I detta projekt har<br />

en avgränsning gjorts mot fordonsindustrin.<br />

Genomförande<br />

Problemställningen angrips från två infallsvinklar:<br />

- Hur hantera teknikintegrationen vid mekatronisk utveckling<br />

- Hur lösa motsvarande kompetensintegration<br />

Dessa infallsvinklar hanteras i projektet genom teoretiska studier och arbeten, samt<br />

genom studier nära kopplade till företagen. I samverkan med företagen har studier,<br />

framförallt genom intervjuer, genomförts för att få en bättre förståelse industriell<br />

praxis och hur dessa problem upplevs bland industriella utvecklare.<br />

Uppföljningsstudier har också genomförts för att studera effekter efter införande av<br />

nya verktyg för informationshantering. Parallellt med detta har teoretiska aspekter<br />

och lösningsansatser kring verktygs och informationsintegration studerats.<br />

<strong>Komplexa</strong> Sammansatta Produkter – en VINNOVA-satsning inom Produktframtagning


Resultat<br />

Syftet med ModKomp1 är att genom modellbaserad utveckling möjliggöra en<br />

effektivare kompetens- och teknikintegration vid komplex produktframtagning.<br />

ModKomp1, har gett och förväntas ge, följande resultat:<br />

- Kartläggning av övergripande industriella behov avseende integration.<br />

- En utvärdering av produktdatahantering för el/mjukvara med PDM-liknande<br />

verktyg, och specifikt en kartläggning av användaraspekter och arbetssätt vid<br />

införandet av verktyg som stödjer formaliserad och integrerad<br />

produktdatahantering.<br />

- En utvärdering av tekniska lösningar för domänverktygsintegration och<br />

datahantering, samt framtagandet av ett ramverk för att jämföra olika lösningar.<br />

Fortsatta utmaningar<br />

Steget från utveckling av mekaniska till mekatroniska <strong>produkter</strong> är fortsatt en stor<br />

utmaning, inte minst för fordonsindustrin. För att möte denna utmaning krävs en<br />

större satsning än vad detta projekt kan åstadkomma. Följande specifika behov har<br />

identifierats:<br />

- Utveckling av en gemensam produktontologi som ett stöd för kommunikation,<br />

informationshantering och processutveckling<br />

- Jämförande studier/informationsutbyte mellan olika discipliner och<br />

applikationsområden för att lära av varandra och identifiera best practices.<br />

- Behov av en demonstrator för att påvisa möjligheterna med modellbaserad<br />

utveckling som spänner över och integrerar disciplinspecifika verktyg och<br />

informationshantering.<br />

- Behovet av samordnat IT-stöd för multidisciplinär utveckling, produktion och<br />

underhåll.<br />

Projektteam<br />

Projektet är ett samarbete mellan KTH, Volvo Car Corporation (VCC) och Scania.<br />

Kontaktpersoner: Martin Törngren och Diana Malvius (08-790 6000)<br />

Inom projektet har ett samarbete med Chalmers inletts, dels via workshops, dels via<br />

en gemensam studie på VCC, med syfte att ge en breddad bild kring behoven av<br />

verktygsintegration.<br />

<strong>Komplexa</strong> Sammansatta Produkter – en VINNOVA-satsning inom Produktframtagning


Projekt under 2003-<strong>2006</strong><br />

Time bending<br />

Bakgrund<br />

Programvaru<strong>produkter</strong> innehåller, i likhet med alla komplexa <strong>produkter</strong>, defekter.<br />

Att hitta och eliminera defekter är arbetskrävande och lejonparten av<br />

utvecklingskostnaden för industriella programvaruprojekt spenderas på testning och<br />

felsökning. Den dominerande kvalitetssäkringsmetoden är idag traditionell testning<br />

med konstruerade testfall och facit. Metoden är dock på väg att bli omodern, då den<br />

är olämplig för att detektera intermittenta fel, som är vanliga i programvara som är<br />

distribuerad över flera datorer eller är parallell, dvs använder flera processorer.<br />

Eftersom processortillverkarna inte längre kan öka klockfrekvenserna, utan istället<br />

tillverkar chip med flera processorer, vilka endast kan utnyttjas av parallella<br />

program, är detta ett akut problem för programvaruindustrin. Det finns idag ingen<br />

kostnadseffektiv testmetod för att eliminera intermittenta fel och inom projektet<br />

Time Bending utvecklar vi därför nya testmetoder, som kan upptäcka även<br />

intermittenta programvarufel.<br />

Metod<br />

Vi har skapat Nornir, en testmiljö som testar programvara i simulerade datorer, som<br />

till skillnad från vanliga datorer låter utvecklare återskapa och felsöka även<br />

intermittenta fel. Nornir provocerar också fram intermittenta fel genom att<br />

manipulera de simulerade datorerna så att programvaran utsätts för stora<br />

påfrestningar under testning. Man kan t.ex. använda Nornir för att skapa<br />

testscenarion för webbprogramvara där man observerar när programvaran befinner<br />

sig i ett kritiskt skede och då låter flera klienter ansluta till webbservern precis<br />

samtidigt. Vi använder också Nornir för att utveckla Urd, ett verktyg som analyserar<br />

körningar av parallell programvara och detekterar programkonstruktioner som leder<br />

till intermittenta fel.<br />

Vår plan var att utveckla strategier för att provocera fram fel och först testa dem på<br />

triviala program för att sedan utvärdera vilka typer av strategier som fungerar för<br />

riktiga program. Som slutligt mål planerade vi att verifiera att metoden är skalbar<br />

genom att använda Nornir på industriell programvara, såsom Linux och Ericssons<br />

Telecom Server Platform (TSP).<br />

<strong>Komplexa</strong> Sammansatta Produkter – en VINNOVA-satsning inom Produktframtagning


Slutsatser<br />

Vi förväntade oss att ägna en stor del av tiden åt att uppfinna strategier för att<br />

provocera fram fel och att utvärdera dem. Det har dock visat sig att Nornir, för att<br />

effektivt kunna provocera fel, behöver i detalj observera de program som testas för<br />

att kunna avgöra när de är känsliga för provokationer. Innan Time Bending startade<br />

hade vi utvecklat lämplig observationsteknologi i Nornir, som vi tänkte utnyttja för<br />

att kunna manuellt felsöka provocerade fel. Vi har ägnat mycket tid åt att<br />

vidareutveckla denna för att understödja den automatiserade felprovoceringen, som<br />

vi inte hunnit experimentera med så mycket som vi önskade.<br />

Vår alternativa metod har dock gett resultat över förväntningarna. Vi har testat<br />

verktyget Urd på Linux och hittat åtskilliga tidigare okända programfel med en<br />

modest arbetsinsats. Linux är ett krävande testfall då det inspekteras och testas av<br />

väldigt många utvecklare och dessutom är programmerat med metoder som gör det<br />

svårt att analysera med automatiska verktyg. Våra resultat indikerar därför att<br />

metoden är ett kostnadseffektivt sätt att upptäcka intermittenta fel även i komplex<br />

programvara och vi kommer att fortsätta med att testa Urd på TSP.<br />

Framtida frågor<br />

Vi har skapat ett ramverk för att testa och felsöka komplex, distribuerad<br />

programvara, vilket ger stora möjligheter att utveckla nya metoder för testning av<br />

programvara som idag är dyrbar att kvalitetssäkra, t.ex feltolerant programvara. Vi<br />

har bara öppnat dörren till det här området och trevat oss fram med några<br />

experiment, och det finns många möjligheter och behov att effektivisera metoderna<br />

och att kombinera simulerad testning med andra metoder såsom felinjicering,<br />

testtäckningsanalys, prestandaanalys, etc.<br />

Projektteam<br />

Erik Hagersten, Uppsala universitet (projektledare)<br />

Lars Albertsson, SICS<br />

Björn Victor, Uppsala universitet<br />

Frédéric Haziza, Uppsala universitet<br />

<strong>Komplexa</strong> Sammansatta Produkter – en VINNOVA-satsning inom Produktframtagning


Projekt under 2003-<strong>2006</strong><br />

Utveckling och produktion av<br />

bioteknisk utrustning<br />

Bakgrund<br />

Avancerade biotekniska instrument och instrumentsystem utgör en stor och<br />

internationellt starkt växande marknad. Produkterna är normalt mycket komplexa,<br />

för att konstruera dem krävs ofta kompetens inom bioteknik, elektronik, mekanik,<br />

datalogi, reglerteknik, etc. Det övergripande syftet med projektet är att effektivisera<br />

produktframtagningsprocessen vilket inbegriper hela kedjan ”Idé/innovation –<br />

Primär- och grundutveckling – Prototyptesting – Produktion – Kund. Målet är att<br />

utarbeta ny metodik och modeller för analys och hantering av information vid<br />

produktframtagningen.<br />

Genomförande<br />

Fas 1. Kartläggning av existerande produktframtagningsprocesser/-metodiker/-<br />

modeller och informationsflöden samt vilka olika typer av stödverktyg som<br />

används.<br />

Fas 2. Kartläggning av generella och specifika behov för denna typ av <strong>produkter</strong>.<br />

Fas 3. Analys av existerande produktframtagningsmetodiker/-modeller samt<br />

stödverktyg<br />

Fas 4. Utarbetande av produktframtagningsmetodik-/modell och metoder samt<br />

lämpliga stödverktyg.<br />

Fas 5. Implementering, ”testning” och verifiering av produktframtagningsmetodiker/<br />

-modeller<br />

Fas 6. Utvärdering av implementering<br />

Fas 7. Resultatspridning<br />

<strong>Komplexa</strong> Sammansatta Produkter – en VINNOVA-satsning inom Produktframtagning


Resultat<br />

De flesta företag inom denna sektor har 5 – 25 anställda och har skapats utifrån en<br />

produktidé. De har oftast begränsade resurser samt erfarenhet av och kunskap om<br />

systematisk produktframtagning, arbetet präglas av en ad hoc ansats. Företagen<br />

fokuserar dessutom på den biotekniska delens funktion i produkten och på att få<br />

fram en fungerande prototyp med följd att man inte löser väsentliga<br />

industrialiseringsfrågor. Man har ofta även en dålig bild av marknadens krav och<br />

storlek. Företagen har dessutom oftast dålig kunskap om sina egna processer och var<br />

problemen/bristerna ligger. Ett problem är bristen på probleminsikt, i det tidiga<br />

skedet av företagets historia inser de inte industrialiseringsproblematikens betydelse<br />

för företagets långsiktiga lönsamhet och överlevnad. Denna splittrade bild har<br />

påverkat projektplanen, faserna 1 – 3 med kartläggning och analys har blivit<br />

betydligt mer omfattande än planerat.<br />

Fortsatta utmaningar<br />

Företagen anser sig inte att ha tid eller resurser att använda komplexa avancerade<br />

produktframtagningsmetodiker-/modeller och metoder för informationshantering.<br />

Det är därför en stor utmaning att väga lättanvändbarhet mot nytta vid utvecklandet<br />

av lämpliga metoder, modeller och verktyg.<br />

Projektteam<br />

De huvudsakliga akademiska parterna är:<br />

Professor Mats Björkman, Produktionssystem/IKP, Linköpings tekniska högskola<br />

(LiTH), 013 – 28 11 36, matbj@ikp.liu.se<br />

Forskarassistent Jonas Detterfelt, Produktionssystem/IKP, LiTH,<br />

013 – 28 27 29, jonhe@ikp.liu.se<br />

Professor Carl-Fredrik Mandenius, Teknisk biologi/IFM, LiTH,<br />

013 - 28 89 67, cfm@ifm.liu.se<br />

<strong>Komplexa</strong> Sammansatta Produkter – en VINNOVA-satsning inom Produktframtagning


Projekt under 2003-<strong>2006</strong><br />

Interorganisatorisk samverkan och<br />

informationshantering<br />

Projektet Interorganisatorisk samverkan och informationshantering, ISI, handlar om<br />

hur företag kan bli effektivare i sin produktutveckling med hjälp av IT-stöd.<br />

http://www.eki.liu.se/forskning/forskningsprojekt/isi<br />

Bakgrund<br />

Samtidigt som det finns många hinder finns det också stora möjligheter för svenska<br />

små och medelstora företag att konkurrera på världsmarknaden genom egenskaper<br />

som hög flexibilitet, goda språkkunskaper och i många regioner god infrastruktur för<br />

samverkan. För att klara produktframtagningsprocessen med utveckling,<br />

tillverkning, försäljning, underhåll och återtagande av komplexa <strong>produkter</strong> behöver<br />

många små och medelstora företag samverka, t ex i allianser eller företagsnätverk.<br />

Vid utveckling av komplexa <strong>sammansatta</strong> <strong>produkter</strong> innebär det utbyte av<br />

affärsstrategisk information mellan de inblandade företagen (kunder och<br />

leverantörer i olika led). Exempel på information som behöver utbytas är tidiga<br />

idéskisser, koncept, kravspecifikationer och kontrakt, prototyper, testutfall,<br />

berednings- och monteringsanvisningar, marknadsförings- och<br />

försäljningsdokument samt information om service och produktretur.<br />

Det finns användbara metoder och verktyg för informationshantering för komplexa<br />

<strong>produkter</strong>, exempelvis modularisering, visualisering av digitala prototyper,<br />

dokumenthanteringssystem, webbaserat projektstöd, men eftersom de ofta är<br />

framtagna inom ett större företag (dvs intraorganisatoriskt) används de sällan av<br />

mindre leverantörsföretag eller små och medelstora företag som samverkar kring<br />

produktutvecklingsåtaganden. För att förbättra konkurrenskraften hos nätverk av<br />

företag behöver processer och IT-stöd anpassas så att det fungerar i den dagliga<br />

verksamheten. En framtida metodik som stödjer produktframtagning anpassad för<br />

företagsnätverk bestående av små och medelstora företag måste vara så konkret att<br />

den ska kunna användas av de personer som praktiskt arbetar med<br />

produktframtagningen. Konstruktörer, produktionstekniker, projektledare och andra<br />

personer involverade i produktframtagningen bör få ett praktiskt användbart<br />

hjälpmedel att utnyttja i det dagliga arbetet. Eftersom olika organisationer har olika<br />

interna rutiner är det viktigt att metodiken kan utnyttjas i den ordinarie<br />

produktframtagningsprocessen oberoende av det enskilda företagets interna<br />

processer.<br />

<strong>Komplexa</strong> Sammansatta Produkter – en VINNOVA-satsning inom Produktframtagning


Syfte och mål<br />

Syftet med projektet är:<br />

(1) att utveckla kunskapen om interorganisatoriskt förbättringsarbete, och<br />

(2) att bidra med kunskaper om processer och IT-stöd för realisering av komplexa<br />

<strong>produkter</strong> i nätverk.<br />

Praktiskt kommer projektet att anpassa och tillämpa metoder och verktyg för<br />

komplex produktframtagning till små och medelstora företag. Förväntade effekter<br />

för deltagande företag och andra i liknande situation är exempelvis<br />

kostnadsreduktion, ledtidsförkortning och ökad försäljningsvolym.<br />

För att förstå behovet av verktyg och metoder krävs insikt i de verksamhetsprocesser<br />

som berörs vid interorganisatorisk samverkan i komplex produktframtagning med<br />

aktiviteter som exempelvis strategiskt val av partner, utbyte av idéer, fördelning av<br />

vinst- och risktagande i utvecklingsprojekt. Genom att kombinera kompetens inom<br />

verksamhetsprocesser och IT-stöd, interorganisatorisk samverkan i<br />

produktutveckling och metod- och verktygsstöd för komplex produktframtagning<br />

ska projektet leda till ökad förståelse för kunskapsintensiva interorganisatoriska<br />

verksamhetsprocesser.<br />

Medverkande forskare och företag<br />

Projektledare: Tekn dr Anna Öhrwall Rönnbäck, Industriell ekonomi och<br />

marknadsföring, EKI, Linköpings Tekniska Högskola (LiTH)<br />

Fil dr Martin Andersson och Fil dr Christofer Tolis, sektionen för Information<br />

Management, Handelshögskolan i Stockholm (HHS)<br />

Tekn lic Stefan Björklund, Tekn dr Jonas Detterfelt, Tekn dr Kerstin Johansen,<br />

Produktionssystem, IKP, LiTH<br />

Företagsgrupp 1: Industrigruppen Nyköping, kontaktperson: Taisto Nyström<br />

Företagsgrupp 2: IUC Gnosjöregionen och leverantörsföretag, kontaktperson: Bo<br />

Willermark<br />

Företagsgrupp 3: PUCK och Kompositcentrum (Polymert Utvecklingscentrum,<br />

Västervik), kontaktperson: Christer Hedberg<br />

Företagsgrupp 4: Åtvidabergsföretag i samverkan (start 2003 som krAft-grupp ),<br />

kontaktperson: Gunnar Almesåker<br />

Övriga företag: Saab, Siemens, Autoliv, Kvaerner (med kunder och leverantörer).<br />

Breddstudie baserad på NUTEKs underleverantörsstudie 2002 (ca 4000<br />

verkstadsföretag med färre än 500 anställda).<br />

<strong>Komplexa</strong> Sammansatta Produkter – en VINNOVA-satsning inom Produktframtagning


Projekt under 2003-<strong>2006</strong><br />

Banplanering och flexibel automatisk<br />

off-lineprogrammering för geometrisk<br />

mätutrustning<br />

Bakgrund<br />

Att konsekvent hantera geometrisk variation i komplexa <strong>produkter</strong> är en viktig<br />

byggsten för att korta ledtider i framtagningen av nya <strong>produkter</strong>. Simulering och<br />

analys förutsätter tillgänglighet av geometrisk mätdata. För verifiering av<br />

produktens geometri används framförallt koordinatmätmaskiner. En mätserie kan<br />

omfatta hundratals mätpunkter vilket gör programmeringen av mätmaskiner mycket<br />

tidskrävande. Cykeltiden är av största vikt, i synnerhet vid in-linemätning. Redan<br />

vid få mätpunkter blir problemet att skapa effektiva program komplext, och<br />

resultatet långt ifrån optimalt. Befintliga verktyg för off-lineprogrammering av<br />

mätmaskiner saknar effektivt stöd för denna process.<br />

Genomförande<br />

Teknik för automatisk banplanering som utvecklats för att hitta kollisionsfria<br />

rörelser för industrirobotar har utvecklats och applicerats i kombination med<br />

gällande standards, metoder och teknik för geometrimätning. Projektarbetet har<br />

genomförts i 6 delprojekt enligt nedan.<br />

Projektledning<br />

Delprojekt 1: Fördjupad analys av företags behov<br />

och kartläggning<br />

Delprojekt 2: Algoritmutveckling och anpassning<br />

2003 2004 2005<br />

<strong>2006</strong><br />

Delprojekt 3: Industriella Fallstudier och<br />

praktikfall<br />

Delprojekt 4: Automatisk generering av DMIS kod<br />

utifrån kollisionsfri bana<br />

Delprojekt 5: Utveckling av demonstrator<br />

Delprojekt 6: Dokumentation och Spridning<br />

<strong>Komplexa</strong> Sammansatta Produkter – en VINNOVA-satsning inom Produktframtagning


Resultat<br />

Ett mjukvarudemonstrator för koordinatmätmaskiner har utvecklats där vi använder<br />

avancerade matematiska algoritmer för att analysera ett mätuppdrags<br />

genomförbarhet och för att automatiskt generera tidseffektiva och kollisionsfria<br />

rörelser. En databasbas har utvecklats som idag kan omvandla de kollisionsfria<br />

rörelserna till styrkod (DMIS) för de vanligast förekommande mättyperna.<br />

Metodiken har verifierats på ett riktigt fall med komplex geometri och ca 40<br />

mätpunkter.<br />

En strategisk gruppering inom automatisk banplanering har etablerats på FCC i<br />

samarbete Wingquist Laboratory, IVF och Volvo Car. Gruppen täcker såväl<br />

forskning som industriell implementering i Svensk fordonsindustri.<br />

Fortsatta utmaningar<br />

Beröringsfrimätning, som optisk scanning med robot, ökar i popularitet eftersom det<br />

ger ett flexibelt mätsystem som snabbt kan mäta av stora ytor. En naturlig<br />

fortsättning av projektet är att vidareutveckla och anpassa framtagna resultat för<br />

banplanering och optimering av beröringsfri mätning av godtyckliga ytor.<br />

Projektteam<br />

Projektet leds av Dr. Johan S. Carlson, Fraunhofer-Chalmers Centre (FCC) och<br />

gruppen består av forskare från FCC, Wingquist Laboratory och IVF.<br />

Industribehovet kommer i första hand från Volvo Car, Saab Automobile, Ericsson,<br />

Faurecia Exhaust Systems och Saint-Gobain Sekurit.<br />

<strong>Komplexa</strong> Sammansatta Produkter – en VINNOVA-satsning inom Produktframtagning


Projekt under 2003-<strong>2006</strong><br />

Nedbrytning av <strong>Komplexa</strong> Sammansatta<br />

Geometrikrav<br />

Syfte<br />

Projektets mål är att 1) utveckla metoder och teknik för nedbrytning av komplexa<br />

<strong>sammansatta</strong> geometrikrav där övergripande slutkrav på produktnivå skall brytas<br />

ned och formuleras om till krav på komponentnivå samt att 2) för varje övergripande<br />

produktkrav kunna visa upp alla ingående komponentkrav, vilka referenssystem som<br />

berörs samt hur mycket respektive komponentkrav bidrar till att uppfylla<br />

produktkravet. Detta ger ökad spårbarhet samt stöd för en mer funktionellt baserad<br />

och effektiv mätberedning.<br />

Genomförande<br />

Projektet är uppdelat i två arbetspaket. I arbetpaket 1 har toleransanalys i<br />

kombination med känslighetsanalys och bidragsanalys utnyttjats som bas för att<br />

kostnadseffektivt bryta ned övergripande produktkrav till komponentkrav. Projektet<br />

har inventerat och vidareutvecklat metoder för toleransallokering baserade på olika<br />

fördelningsstrategier. I arbetspaket 2 har verktyg för att i en komplex produkt<br />

redovisa och presentera kopplingen mellan övergripande produktkrav och<br />

komponentkrav utvecklats.<br />

Projektledning<br />

Kartläggning av metoder för geometrisk<br />

kravnedbrytning/ toleransallokering<br />

Utveckling av demonstrator för kravnedbrytning/<br />

toleransallokering<br />

Inventering av metoder för att presentera/<br />

visualisera geometrisk påverkan<br />

Utveckling av demonstrator för att presentera/<br />

visualisera geometrisk påverkan<br />

Dokumentation och publicering<br />

2003 2004 2005<br />

<strong>2006</strong><br />

<strong>Komplexa</strong> Sammansatta Produkter – en VINNOVA-satsning inom Produktframtagning


Resultat<br />

Projektet har resulterat i 1) en demonstrator som tillåter toleranskrav på produktnivå<br />

att funktionellt och kostnadsoptimalt brytas ned enligt ett antal övergripande<br />

strategier och 2) en demonstrator som underlättar spårbarhet och tydliggör relativ<br />

inverkan av respektive krav och referenssystem på produktens slutkrav. Resultaten<br />

är delvis implementerade hos Volvo Cars.<br />

Fortsatta utmaningar<br />

Behov av kravnedbrytning för icke-stela sammansättningar, där stödpunkter,<br />

klampar och svetspunkters inverkan på produktens slutkrav kan analyseras, har<br />

identifierats.<br />

Projektteam<br />

Projektet bemannas huvudsakligen av nedanstående personer men inbegriper även<br />

andra.<br />

Wingquist<br />

Laboratory<br />

FCC IVF Volvo Cars Saab<br />

Automobile<br />

Rikard<br />

Söderberg<br />

Johan S<br />

Carlsson<br />

Fredrik<br />

Wandebäck<br />

Dag<br />

Johansson<br />

Hans-Olof<br />

Svensson<br />

Lars Lindkvist<br />

Johan Lööf<br />

Per-Johan<br />

Wahlborg<br />

Anna<br />

Bergelin<br />

Peter<br />

Josefsson<br />

031-7728617<br />

031-7724289<br />

031-3251754<br />

031-590000<br />

0520-85000<br />

<strong>Komplexa</strong> Sammansatta Produkter – en VINNOVA-satsning inom Produktframtagning


Projekt under 2003-<strong>2006</strong><br />

Inspection Management<br />

Bakgrund<br />

Ur tillväxt- och resursanvändningsperspektiven är det viktigt att kraftigt öka<br />

inverkan av redan tidigare vunna kunskaper och erfarenheter i produkt- och<br />

produktionssystemsutvecklingen. Alla tillverkningsprocesser ger upphov till<br />

geometrisk variation. Fordonsindustrin och dess leverantörer har satsat stora resurser<br />

för att kvalitetssäkra samspelet mellan de virtuella produktmodellerna och den<br />

fysiska världen.<br />

Avancerade metoder och teknik för simulering och analys förutsätter tillgänglighet<br />

och pålitlighet av geometriska mätdata. Många av de beslut som fattas dagligen i ett<br />

företag baseras på mätdata. Ett effektivare utnyttjande av mätdata förutsätter dock<br />

att rätt information om produktens/komponentens geometriska avvikelse finns<br />

tillgänglig vid rätt tillfälle i produkt-/processutvecklingskedjan. Informationen i sig<br />

måste dessutom vara helt tillförlitlig, dvs man måste vara helt säker på att de resultat<br />

som presenteras verkligen är den geometriska avvikelsen och dess spridning och inte<br />

en effekt av otillräckliga mätmetoder.<br />

Genomförande<br />

Forskningsinriktningen har tagit avstamp från redan vunna resultat och erfarenheter<br />

från projektet 3D Tolerance Management, finansierat av VINNOVA IT i<br />

Verkstadsindustrin (sedan 1997) med inriktning på att minimera effekten av geometrisk<br />

variation, och närliggande projekt inom området geometrisk variation.<br />

Inriktningen har varit att ytterligare analysera förutsättningarna och behovet för<br />

mätning i olika faser och användningen av dessa mätresultat samt det mervärde som<br />

mer intelligenta rapporter och ”gömda” avancerade analyser kan ge. Målet har varit<br />

att skapa djup kunskap om mätsystemens möjligheter och brister kombinerat med<br />

erfarenheter av korrelationsanalys mellan olika mätsystem för att ge användarna en<br />

strategi för mätsystemens utnyttjande samt enkla redskap och en arbetsmetodik för<br />

det dagliga arbetet.<br />

<strong>Komplexa</strong> Sammansatta Produkter – en VINNOVA-satsning inom Produktframtagning


Resultat / Effekter<br />

Resultatet hittills kan mycket kort sammanfattas enligt:<br />

- Det är det omedelbara behovet som styr val av mätsystem. Strategi för val av<br />

mätsystem saknas.<br />

- Rapportformer styrs av de på marknaden förekommande leverantörerna.<br />

Fokusering på vilket budskap och effekt rapporteringen skall ge saknas.<br />

- Informationsinnehållet i de olika mätsystemen varierar så kraftigt att värdet av<br />

jämförelser av typen korrelationsstudier kan ifrågasättas.<br />

- När man nivellerar informationsinnehållet mellan mätsystem uppstår helt nya<br />

möjligheter till analys och strategisk planering som aldrig uppnåtts förut.<br />

Fortsatta utmaningar<br />

Att skapa gemensam informationsnivå för resultathanteringen på alla mätsystem.<br />

Goda exempel är DMIS och I++DME på mätmaskinsidan. DMIS för<br />

kommunikation av styrprogram och resultat. I++DME för kommunikation mellan<br />

givare och controller i styrsystemet.<br />

Projektteam<br />

Genom projektet 3D Tolerance Management och närliggande projekt finns redan<br />

samarbetet i forskargruppen etablerat där de seniora forskarna från IVF, FCC och<br />

Chalmers verkat i flera projekt.<br />

Dessa är:<br />

Per-Johan Wahlborg, IVF, projektledare,<br />

Fredrik Wandebäck IVF,<br />

Johan Carlsson FCC,<br />

Rikard Söderberg Chalmers Winquist Lab.<br />

<strong>Komplexa</strong> Sammansatta Produkter – en VINNOVA-satsning inom Produktframtagning


Projekt under <strong>2006</strong>-2008<br />

DATLAS – Datainteraktiv<br />

processövervakning för lasersvetsning<br />

Syfte och Mål<br />

Syftet med DATLAS är att väsentligt öka användbarhet och tillförlitlighet hos<br />

kommersiella on-line övervakningssystem för lasersvetsning. Målet är att mera<br />

systematiskt kunna implementera dessa instrument genom en ökad förståelse av<br />

processen och en utvecklad, sofistikerad databehandling.<br />

Metodik och arbetsplan<br />

I motsats till dagens empiriska korrelationsmetoder, så strävar DATLAS att förstå<br />

sammanhanget mellan svetsdefekter och givarsignal. Detta ska åstadkommas genom<br />

samverkan mellan observation (high-level) och simuleringsmetoder. Som tillägg till<br />

fallstudier för lasersvetsande företag så kommer systemleverantörer att erbjuda<br />

anpassade stödverktyg till deras kunder. Ett passande interface ska underlätta<br />

användningen för SMF.<br />

# Task (leader) Milest. Year 1 Year 2 Year 3<br />

I Set-up Menu<br />

II<br />

III<br />

IV<br />

V<br />

Observation of<br />

melt motion<br />

Simulation of<br />

radiation<br />

Context<br />

motion-signal<br />

Additional<br />

data functions<br />

Motion<br />

data<br />

Mechanism<br />

Correlation<br />

Cooperation<br />

VI Implementation Mature<br />

tool<br />

<strong>Komplexa</strong> Sammansatta Produkter – en VINNOVA-satsning inom Produktframtagning


Resultat<br />

DATLAS kommer att resultera i ett virtuellt stödverktyg för processövervakning vid<br />

lasersvetsning. Förbättrad processövervakning, med idealt 100 % tillförlitlighet, ska<br />

leda till att helt eller delvis ersätta dyrbara inspektioner efter svetsning, genom högt<br />

automatiserade system som också ska förbättra datahantering.<br />

Projektteam<br />

Två forskningsavdelningar vid Luleå tekniska universitet.<br />

Avd för produktionsutveckling: Peter Norman (doktorand), Hans Engström, Prof.<br />

Alexander Kaplan<br />

Avd för experimentell mekanik: Dr. Per Gren, Prof. Mikael Sjödahl<br />

Sju företag: Alfa Laval, ESAB, Ferruform, Lasertech LSH, Laser Nova, Optronic,<br />

Permanova Lasersystem<br />

<strong>Komplexa</strong> Sammansatta Produkter – en VINNOVA-satsning inom Produktframtagning


Projekt under <strong>2006</strong>-2008<br />

Demontering av<br />

<strong>sammansatta</strong> limmade <strong>produkter</strong><br />

Bakgrund<br />

Detta projekt syftar till att ta fram metoder för att kunna demontera och återvinna<br />

<strong>sammansatta</strong> limmade <strong>produkter</strong>. Syftet och målet är att livscykeln för hela<br />

limningsprocessen från konstruktion till resthantering av färdiglimmad produkt ska<br />

inbegripas. På detta sätt skapas möjlighet till att limning kan öka som fogningsmetod<br />

för svensk industri.<br />

Planerat genomförande<br />

Projektet har som övergripande idé att kunna lösa frågor kring demontering av<br />

<strong>sammansatta</strong> limmade <strong>produkter</strong>. Projektet genomförs i form av ett antal delprojekt.<br />

Som start görs en inventering av metoder och limtyper/former för demontering.<br />

Tillsammans med konstruktion och dimensionering är de miljörelaterade kraven med<br />

bl a ELV-direktivet, (End-of-Life Vehicle), i fokus. Att ”konstruera för limning och<br />

senare demontering” är vår ledstjärna!<br />

AKTIVITET/TIDSPERIOD, D=Dokumentation <strong>2006</strong> 2007 2008<br />

1) Inventering och framtagning av metoder och<br />

limtyper / former för demontering av<br />

<strong>sammansatta</strong> limmade <strong>produkter</strong><br />

2) Konstruktion och dimensionering för<br />

demontering<br />

3) Testning och utprovning / Hållfasthets- och<br />

Miljöprovning (arbetsmiljö) för demontering<br />

4) Case och fallbeskrivningar<br />

- Tak (fortsättning från VAMP33-projektet)<br />

Kvartal 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4<br />

D1.1 D1.2<br />

D2.1 D2.2<br />

D3.1 D3.2<br />

- Vindruta – Volvo Lastvagnar AB D4.2<br />

- Vindruta – Volvo Personvagnar AB D4.3<br />

- Bro, byggelement, bärande konstruktioner,<br />

reparation – Sika Sverige AB<br />

5) Miljörelaterade krav för demontering / Sp. ELVdirektivet<br />

6) Spridningsaktiviteter; Artiklar, Idéhandbok,<br />

Artiklar, Seminarium, KonstruktörsLotsen,<br />

http://lotsen.ivf.se<br />

7) Projektledning<br />

D4.1<br />

D4.4<br />

D5.1 D5.2<br />

D D D D<br />

<strong>Komplexa</strong> Sammansatta Produkter – en VINNOVA-satsning inom Produktframtagning


Cirkulära<br />

produkt- och<br />

materialflöden<br />

Material<br />

Resthantering<br />

Tillverkning<br />

Användning<br />

Förväntade resultat<br />

Resultatet som förväntas är metoder som möjliggör demontering av <strong>sammansatta</strong><br />

limmade <strong>produkter</strong>. Avsikten är också att kunna modifiera limfogen för att underlätta<br />

demontering. Detta ska inbegripa både limmets uppbyggnad och konstruktiva<br />

lösningar. Effekterna av projektet ligger i stor grad i implementering och<br />

informationsspridning. Projektresultatet kan också komma att utgöra ett viktigt<br />

beslutsunderlag vid stiftande av nya lagar och förordningar som berör limning och i<br />

synnerhet demontering av <strong>sammansatta</strong> limmade <strong>produkter</strong>.<br />

Projektteam<br />

Projektteamet består av deltagare från institut, högskola och en företagsgrupp. En<br />

heltäckande kompetens av limningstekniken ingår. Detta från konstruktions- till<br />

demonteringssteget.<br />

Projektteam/Deltagande parter<br />

Högskolan i Skövde, Ulf Stigh,<br />

gruppen består av 7 st. doktorander<br />

SICOMP AB, Rickard Juntikka, Leif Asp<br />

IVF Industriforskning och utveckling AB<br />

Heléne Karlsson, tel 031-706 60 66,<br />

e-post helene.karlsson@ivf.se<br />

Anna-Karin Jönbrink, Hans-Lennart Norrblom<br />

Sika Sverige AB,<br />

Björn Salmi, Lennart Nystedt, Martin Hansson<br />

Sonoform AB,<br />

Frithjof Kronblad<br />

Stena Gotthard AB,<br />

Naznoush Habashian, Peter Domini<br />

VCC, Volvo Car Co.,<br />

Anders Lundgren, Andreas Andersson<br />

(Pinifarina Sverige AB, Annika Brohammer-<br />

Lönngren)<br />

VTC, Volvo Truck Co.,<br />

Hannele Nurmi, Jörgen Lorentzon<br />

3M Svenska AB,<br />

Roger Hagen, Uno Andersson<br />

Kompetens och ansvarsområde i<br />

projektet<br />

Konstruktion och dimensionering av<br />

limförband<br />

Plast-, komposit- och sandwichmaterial<br />

Projektledare<br />

Fogningsteknik för limning / Demontering<br />

och återvinning / Miljöanalys / LCA / Lagar<br />

och förordningar<br />

Limleverantör, sp. strukturlimmer,<br />

reparationsteknik kompositband, bygg- och<br />

konstruktion<br />

Tillverkare av komponenter i komposit- och<br />

sandwichmaterial<br />

Demontering och återvinning, sp kompetens<br />

av ELV-direktivet<br />

Fordonstillverkare, materialval och<br />

fogningsteknik<br />

Fordonstillverkare, materialval och<br />

fogningsteknik<br />

Limleverantör, sp. strukturlimmer, lim i fast<br />

form<br />

<strong>Komplexa</strong> Sammansatta Produkter – en VINNOVA-satsning inom Produktframtagning


Projekt under <strong>2006</strong>-2008<br />

Återföring av produktionsdata i<br />

komplexa <strong>produkter</strong> och<br />

produktionssystem<br />

Bakgrund<br />

Effektiv återföring av produktionsdata är en grundförutsättning för en slimmad<br />

produktframtagning. Kunskap om rådande produktionsförutsättning kan nyttjas för<br />

bättre konstruktioner i tidiga konceptfaser, säkrare virtuell beredning, snabbare<br />

uppstart samt effektivare styrning och justering av löpande produktion.<br />

Ett tydligt industriellt problem är tillvaratagandet av geometrisk<br />

produktionserfarenhet i utvecklings- och tillverkningsprocessen. All typ av<br />

tillverkning är förknippad med variation vilket medför att när produkten skall sättas i<br />

produktion så uppstår en hel del problem i form av att komponenter inte passar samt<br />

att funktionella och estetiska krav inte uppfylls. Idag är det en grannlaga uppgift att<br />

bedöma geometriutfall utifrån mätdata, även om man berett processen bra så att<br />

mätdata visar avvikelsen av det fysiska objektet.<br />

Planerat genomförande<br />

Återföring av geometrisk produktionserfarenhet blir en alltmer väsentlig faktor då<br />

det är utifrån geometrimätningen man kan se hur tidigare koncept fungerat, hur<br />

kravnivåer uppfyllts, hur tillverkningsprocessen sprider, vilka åtgärder som behöver<br />

ske etc. Avsikten är därför att knyta samman verktygen för tolerans- och<br />

robusthetssimuleringar med verktygen för lagring och hantering av geometriska<br />

mätresultat så att erhållen information ska kunna användas för väl underbyggda<br />

åtgärder endera i produkt-, produktionsbeskrivning eller i processparametrar och<br />

dess styrning av produktkvaliteten.<br />

Forskningen inriktas mot att:<br />

- Skapa informationsmodeller för att kunna hantera avvikelsegeometri.<br />

- Utveckla algoritmer för att hantera variationens komponenter (form, storlek,<br />

läge).<br />

- Utveckla metodik och funktionalitet för geometrianalyser.<br />

- Utveckla och avprova funktionalitet för presentation och återkoppling till<br />

enskilda objekts förändring.<br />

<strong>Komplexa</strong> Sammansatta Produkter – en VINNOVA-satsning inom Produktframtagning


Förväntat resultat<br />

Resultaten förväntas kunna ge en ökad tillväxt genom bättre möjligheter att tidigt<br />

utvärdera resultatet av en tillverkad produkt, bädda för en effektiv geometrianalys<br />

genom hela produktframtagningsprocessen samt förbättra återkoppling av<br />

information om produktens geometriska status i olika skeden av produkt-<br />

/produktionsutvecklingen. Detta kan förväntas påverka såväl ledtider som antalet<br />

kassationer och inkörningsproblem vilket i sin tur leder till ökad produktivitet och<br />

ökad lönsamhet.<br />

Projektteam<br />

Forskargruppen leds av Fredrik Wandebäck, IVF.<br />

Övriga centralpersoner är:<br />

Per-Johan Wahlborg och Lars Johanson, IVF,<br />

Johan S Carlsson och Robert Bohlin, Fraunhofer Chalmers Centre for Industrial<br />

Mathematics,<br />

Rikard Söderberg och Lars Lindqvist, Wingquist Laboratory Chalmers.<br />

Deltagande företag är Ericsson PDR/LF, Faurecia Exhaust Systems, Lidhs Verktyg,<br />

Nitator.<br />

<strong>Komplexa</strong> Sammansatta Produkter – en VINNOVA-satsning inom Produktframtagning


Projekt under <strong>2006</strong>-2008<br />

Proaktiva monteringssystem – ProAct<br />

Marknadsutvecklingen ökar behovet av att ha produktionen, särskilt<br />

slutmonteringen, nära produktutvecklingen. Detta beror på alltmer frekventa<br />

produktintroduktioner, ökningen av antalet varianter och minskningen av<br />

produktlivslängderna. För att bedriva och öka montering i Sverige med vårt relativt<br />

höga löneläge, måste vi bygga konkurrenskraftiga monteringssystem.<br />

Helautomatisering är dyrt, komplicerat och oflexibelt. Lösningen är i stället en<br />

varierbar kombination av automatiskt och manuellt arbete. Kombinationen förändras<br />

kontinuerligt, exempelvis vid introduktion av nya <strong>produkter</strong>.<br />

Projektet ProAct skall skapa konkurrenskraftiga, svenska monteringssystem.<br />

Projektets grundbult är att monteringssystemet med sina delkomponenter ska kunna<br />

utvecklas proaktivt. Det proaktiva monteringssystemet skall kontinuerligt förberedas<br />

för störningar och omställning i operativ drift samt för långsiktig utveckling inför<br />

nya <strong>produkter</strong>. Detta kommer att bidra till hög effektivitet och produktivitet hos<br />

systemet.<br />

Konceptet har tre viktiga komponenter:<br />

- Högkompetenta operatörer, som utvecklar monteringssystemet proaktivt<br />

- Rätt information; operativa driftdata samt information om kommande krav på<br />

systemet<br />

- Varierbar automatiseringsgrad över tiden<br />

Projektet ProAct kommer att skapa systemlösningar som realiserar huvudkonceptet.<br />

Viktiga arbetspaket är:<br />

- AP 1: Bibliotek med tekniska del- och systemlösningar med kopplingar till AP 2<br />

och AP 3.<br />

- AP 2: Kunskaps- och kompetensprofil för kunskapsarbete och proaktivitet<br />

- AP 3: Prototyp/visualisering av beslutsstöd för operatör – beredning –<br />

produktutveckling.<br />

<strong>Komplexa</strong> Sammansatta Produkter – en VINNOVA-satsning inom Produktframtagning


Projektet drivs av en grupp erfarna, svenska seniorforskare inom produktions- och<br />

monteringsområdet. Gruppen har bred geografisk spridning:<br />

- Docent Peter Gröndahl, Flexibel tillverkning, KTH (projektledare)<br />

- Professor Lena Mårtensson, Industriell arbetsvetenskap, KTH<br />

- Professor Christer Johansson, Produktionssystem, Högskolan i Jönköping<br />

- Docent Johan Stahre, Produktionssystem, Chalmers<br />

- Tekn dr Thomas Lundholm, Centre for Design and Management of<br />

Manufacturing Systems, KTH<br />

Projektet bygger på samarbete med ett antal industripartners. Kontinuerligt utbyte<br />

mellan forskargrupp och företag är ett av arbetspaketen i projektet. Utbytet avser<br />

företagens behov och möjligheter som input i forskningen, och kontinuerlig<br />

överföring och prövning av resultaten. Industripartners och kontaktmän i maj <strong>2006</strong>:<br />

- Electrolux Home Products, vitvaror. Anders Rydahl, Global Production Office<br />

- GGP Sweden AB, trädgårdstraktorer. Troels Nielsen, VD<br />

- Husqvarna AB, motorsågar. Anders Melin, director assembly and supply<br />

- Kinnarps AB, kontorsmöbler. Sören Holmlid, produktionsteknisk chef<br />

- Parker Hannifin AB, hydraulkomponenter, Gunnar Larsson, quality manager,<br />

Leif Johansson, operations manager.<br />

Doktorander inom projektet är anställda vid Chalmers och KTH. En gemensam<br />

handledargrupp bestående av ovanstående seniorforskare stödjer doktoranderna i<br />

projektet.<br />

<strong>Komplexa</strong> Sammansatta Produkter – en VINNOVA-satsning inom Produktframtagning


Projekt under <strong>2006</strong>-2008<br />

Digitala Prototyper för<br />

Produktionsanpassad Design<br />

Integration Design-Konstruktion-Produktion<br />

Syfte<br />

Syftet med projektet är att utveckla ny kunskap inom upplevd visuell kvalitet, dvs.<br />

hur form, placering av skärningslinjer, geometrisk kvalitet, sammanhang,<br />

förväntningar etc. påverkar upplevd kvalitet och hur man skall ta hänsyn till<br />

produktionsvariation i designfasen. Den centrala aspekten är produktens visuella<br />

känslighet, dvs. dess förmåga att dölja variation härstammande från<br />

tillverkningsprocessen. Projektet bidrar till att minska tiden och kostnaden från idé<br />

till färdig produkt och samtidigt öka kvalitén hos produkten.<br />

Genomförande<br />

Projektet kommer att bedrivas i samarbete med Volvo Cars (fordonsindustrin),<br />

Ascom Tateco (mobil telecom) och NCC (byggbranschen), tre olika branscher men<br />

med snarlika kundkrav, problemställningar och bakomliggande processer. Genom att<br />

studera tre olika företag i tre olika branscher kan generisk kunskap och generella<br />

metoder och verktyg utvecklas. Projektet delas in i fyra till varandra relaterade<br />

delprojekt:<br />

Projektledning<br />

DP1: Inventering av VAD som påverkar<br />

den visuella känsligheten<br />

<strong>2006</strong> 2007 2008<br />

2009<br />

Specificering av företagscase VCC<br />

Specificering av företagscase Ascom<br />

Tateco<br />

Specificering av företagscase NCC<br />

DP2: Regelverk för utvärdering av<br />

formspråk och skärningslinjer<br />

DP3: Regelverk formspråk -<br />

visuella/kontextberoende param.<br />

DP4: Datorstöd för utvärdering av<br />

visuell känslighet<br />

Demonstrator företagscase VCC<br />

Demonstrator företagscase Ascom<br />

Tateco<br />

Demonstrator företagscase NCC<br />

Mediaaktiviteter<br />

<strong>Komplexa</strong> Sammansatta Produkter – en VINNOVA-satsning inom Produktframtagning


Förväntade resultat<br />

Projektet kommer att resultera i ny kunskap metoder och verktyg för att bedöma<br />

visuell känslighet. Forskningsresultaten kommer att exploateras genom<br />

vetenskapliga publikationer, internationella och nationella seminarier,<br />

grundutbildning, forskarutbildning, fortbildning samt implementering i befintliga<br />

programvaror och hos deltagande företag. Tack vara Wingquist Laboratory´s och<br />

FCC´s stora industriella kontaktyta kommer icke sekretessbelagda resultat även att<br />

spridas till företag utanför projektgruppen.<br />

Projektteam<br />

Projektet bemannas av 7 forskningsutförare och 10-15 personer från medverkande<br />

företag. Nedan redovisas kontaktpersonerna.<br />

Wingquist<br />

Laboratory<br />

FCC Volvo Cars Ascom<br />

Tateco<br />

NCC<br />

Rikard<br />

Söderberg<br />

Johan S<br />

Carlsson<br />

Thomas<br />

Bergqvist<br />

Lennart<br />

Karlsson<br />

Sverker<br />

Andreasson<br />

031-7728617<br />

031-7724289<br />

031-3251754<br />

031-559382<br />

08-58551410<br />

<strong>Komplexa</strong> Sammansatta Produkter – en VINNOVA-satsning inom Produktframtagning


Projekt under <strong>2006</strong>-2008<br />

CASTCOMP – Metallövergjutning på<br />

plastkomposit<br />

Bakgrund<br />

Det är idag ett stort problem att sammanfoga polymerer och metaller på ett<br />

kostnadseffektivt och produktionstekniskt enkelt sätt. Vanligtvis krävs speciella<br />

fästelement eller limfogar för att uppnå ett hållbart förband. Användningen av<br />

fästelement i polymera kompositmaterial kräver till exempel att konstruktionen<br />

överdimensioneras för att klara laster i exempelvis bultförbandet. Infästningar i en<br />

kompositstruktur är generellt ett problem, då dessa är besvärliga att tillverka på ett<br />

hållfast sätt.<br />

Syftet med projektet är att utveckla ett nytt och innovativt tillverkningskoncept<br />

baserad på att lättmetall alternativt zink gjuts ovanpå en polymermatriskomposit.<br />

Målsättningen är att ta fram en verifierad metod samt teoretiskt analysera för- och<br />

nackdelar med metallgjutning på komposit. Målsättningen är att metoden efter<br />

projektavslut skall vara tillräckligt utvecklad och utprovad för att kunna användas i<br />

framtida <strong>produkter</strong>.<br />

Planerat genomförande<br />

CASTCOMP<br />

AP2 Teknikspridning<br />

AP1 Projektledning<br />

Fas 1<br />

Fas 2<br />

Fas 3<br />

AP3 Förstudie<br />

AP3.1 Kravspecifikation<br />

AP3.2 Tillverkningsmatris<br />

AP3.3 Tillämpningsområden<br />

AP5 Metodutveckling<br />

AP5.1 Tillverkning av kompositprovkroppar<br />

AP5.2 Gjuttester<br />

AP5.3 Simulering<br />

AP7 Implementering<br />

AP7.1 Konstruktionsregler<br />

AP7.2 Konceptstudie<br />

AP7.3 Demonstratorer<br />

AP4 Förtest<br />

AP4.1 Tillverkning av provkroppar<br />

AP4.2 Provning<br />

AP4.3 Utvärdering och rekomendationer<br />

AP6 Utvärdering<br />

AP6.1 Mekanisk provning<br />

AP6.2 Materialpåverkan<br />

AP6.3 Utvärdering av modellerna<br />

Projektets kommer att genomföras under perioden maj <strong>2006</strong> till december 2008.<br />

Arbetet är indelat i tre faser, i vilka både gjutare, komposittillverkare och slutkunder<br />

har en nära medverkar under utvecklingsarbetet.<br />

<strong>Komplexa</strong> Sammansatta Produkter – en VINNOVA-satsning inom Produktframtagning


Då metoden är mer eller mindre obeprövad kommer den att förtestas och utvärderas<br />

under fas 1. Vid lyckat utfall övergår projektet i fas 2. Här kommer testerna att<br />

utformas mer produktionsnära och vara inriktade mot press-, kokill- och<br />

sandgjutning. Flera olika kombinationer av plastkompositer och geometrier kommer<br />

att ingå i försöken. Teoretiska studier skall även göras gällande termomekaniska<br />

belastningar samt förbandets teoretiska hållfasthet. Utifrån dessa resultat kommer<br />

minst tre demonstratorer gemensamt med de deltagande företagen att tas fram, vilket<br />

sker i fas 3 av projektet. Arbetet med framtagning av demonstratorer förväntas<br />

komma igång under 2008. Projektet kommer dock redan från start vara starkt<br />

inriktad på utveckling av nya eller modifiering av befintliga applikationer.<br />

Förväntade resultat<br />

Tekniken kommer att kunna användas för de flesta industriella tillämpningar och har<br />

en bedömd stor marknadspotential vid lyckat utfall. En stor utmaning framöver<br />

kommer vara att få produktutvecklare och konstruktörer att ta till sig de nya<br />

konstruktionslösningar som konceptet förmodas medge. De stora avnämargrupperna<br />

är bl.a. fordonsindustrin, handhållna verktyg samt fritidsredskap. En implementering<br />

av tekniken förväntas resultera i både vikt- och kostnadsbesparing utan försämring<br />

av funktionen.<br />

Projektteam<br />

Projektledare: Markus Blomdahl SweCast mb@gjuteriforeningen.se 036-30 12 32<br />

Delprojektledare: Maciej Wysocki SICOMP maciej.wysocki@sicomp.se 031-706 63 41<br />

Deltagande företag och högskolor<br />

Ankarsrum Die Casting AB EXEL Oyj Industrial Products Polytec Composites Sweden AB<br />

Chelton Applied Composites AB Husqvarna AB Primo Plast AB<br />

Engtex AB<br />

Ingenjörshögskolan i<br />

Jönköping<br />

Rani Metall AB<br />

Ericsson AB Mönsterås Metall AB Volvo Car Corporation<br />

<strong>Komplexa</strong> Sammansatta Produkter – en VINNOVA-satsning inom Produktframtagning


Projekt under <strong>2006</strong>-2008<br />

VIKTOR - virtuellt produktutvecklingsarbete<br />

för gjutna komponenter<br />

Projektets syfte<br />

Projektets syfte är att sammanföra forskningsmiljöer och använda ”state of the art”<br />

inom mekanisk strukturberäkning, egenskapssimulering och gjutgodskonstruktion,<br />

för att utveckla metodik, materialdata och verifiera materialmodeller för simulering<br />

vilket minskar behovet av fysiska prototyper.<br />

Projektets relevans<br />

Det finns idag ett stort behov av att kunna tillverka komplexa <strong>sammansatta</strong><br />

komponenter till lägre kostnad och med kortare ledtider. En stor kostnad för<br />

framtagning av gjutna komponenter är framtagning av fysiska prototyper och<br />

utförandet av fysiska provningar. Det är inte bara tillverkningskostnaden som är dyr<br />

utan framtagningstiden är också lång. Bara att ta fram en gjuten prototyp kan ta från<br />

2-10 veckor. Eftersom gjutprocessen är sådan att egenskaperna beror till stor del på<br />

processen så måste de prototyper som tas fram efterlikna den ”verkliga”<br />

komponenten på ett attraktivt sätt. Detta gör att kostnaden blir hög och<br />

ramtagningstiden lång.<br />

Kan man istället ta fram en metodik för utveckling av gjutna komponenter där<br />

parametrar från tllverkningsprocessen tas med som exempelvis egenskaper och<br />

restspänningar, samt öka tillförligheten och noggrannheten på simuleringarna kan<br />

antalet fysiska prototyper minskas drastiskt.<br />

Svensk fordons- telekom- och verkstadsindustri är dessutom starkt beroende av<br />

avancerade med komplexa geometrier av gjutna komponenter för att även i<br />

fortsättning inta en världsledande position. För att bli effektivare vid<br />

produktframtagningen måste tiden för den experimentella provningen minskas eller<br />

helt avstås och detta kan göras med ny simuleringsmetodik och bättre och<br />

tillförlitligare simuleringsmodeller. Därför kommer förbättrade simuleringsverktyg<br />

att bli starkaste konkurrensmedlen för att tillverka komplexa gjutna komponenter<br />

med högt kunskaps- och teknikinnehåll. Genom att kombinera en traditionell<br />

tillverkningsmetod med en avancerad teknik kan man inta en världsledande position<br />

inom teknikområdet Virtuell Produkt Framtagning (VPF).<br />

Projektets förväntade effekter/mål är:<br />

- Minskat behov av prototypframtagning och fysisk provning<br />

- Ny metodik för utveckling av gjutna komponenter<br />

- Ökade kunskaper om materialbeteende i komponenter<br />

<strong>Komplexa</strong> Sammansatta Produkter – en VINNOVA-satsning inom Produktframtagning


- Ökad användning och kunskap om sekventiell simulering<br />

- Ökad förståelse inom robusthet av tillverkningsprocessen<br />

- Att stärka kompetenser inom Casting Innovation Centre, CIC<br />

- Att stärka samverkan mellan olika enheter inom SWEREA<br />

Angreppssätt<br />

Projektet kommer att utifrån valda komponenter med varierande komplexitet<br />

utveckla ny kunskap inom flera olika områden.<br />

- Simulering av mikrostruktur/egenskaper med användning av lokala<br />

materialparametrar.<br />

- Simulering av restspänningar och deformationer<br />

- Undersöka processparametrarnas inverkan (Robusthet)<br />

- Överföring av resultat mellan olika simulerings- och beräkningsprogram<br />

- Metodik för optimering av gjutna komponenter (topologioptimering,<br />

formoptimering)<br />

Projektet behandlar många delar i utvecklingskedjan alltifrån produkten till<br />

tillverkningsfasen.<br />

Projektet kommer också att samverka med pågående VINNOVA projekt som leds av<br />

IVF ”Simulering av produktegenskaper för effektiv produktframtagning”, en<br />

samverkan som innebär en komplett simuleringsmetodik för gjutna, smidda och<br />

plåtformade komponenter.<br />

Projektpartners/Organisation<br />

Ingenjörshögskolan i Jönköping AB, Ingvar L Svensson Projektledare<br />

Svenska Gjuteriföreningen (GF), Stefan Gustafsson Ledell. Adm. Projektledare.<br />

IVF Industriforskning och utveckling AB, Mats Werke<br />

Volvo Powertrain (Skövde), Hans-Gunnar Qvist<br />

Scania CV AB, Anders Jonsson<br />

Volvo Truck (Göteborg, Chassi), Per Hasselberg<br />

Österby Gjuteri, Ulf Gille.<br />

Husqvarna AB, Claes Hogander<br />

<strong>Komplexa</strong> Sammansatta Produkter – en VINNOVA-satsning inom Produktframtagning


Projekt under <strong>2006</strong>-2008<br />

RotoCast – Tillverkning av komplexa<br />

flödesledare<br />

Bakgrund<br />

På senare år har en ny materialteknik börjat utvecklas, som ger näst intill<br />

obegränsade möjligheter att specialanpassa, optimera och integrera dessa typer av<br />

ställdon i både konsument och industri<strong>produkter</strong>. Materialet är kompositer av<br />

järnpulver med varierande grad av inblandning av bindemedel/bulkmedel, benämnt<br />

SMC (Soft Magnetic Composites). Rotationsgjutning ökar g-kraften i en gjutprocess<br />

och bidrar därmed till att separera bulkmaterialet (t.ex. en termoplast) från<br />

kärnmaterialet (ett järnpulver). Detta ökar tätheten i den tillverkade detaljen vilket är<br />

av avgörande betydelse. Därför är metoden mycket intressant. Möjligheterna till<br />

integration av spolar, sensorer, elektronik etc ökar också, eftersom en formfyllnad<br />

kan nås runt dessa objekt på ett mycket lämpligare sätt med rotationsgjutning.<br />

Planerat genomförande<br />

Eftersom det finns en solid kunskap hos gruppen om kravprofiler hos olika SMCdetaljer<br />

samt hur dessa detaljer bör vara utformade, bör projektet direkt kunna starta<br />

med en uppbyggnad av den nya produktionsutrustningen i laboratorieskala.<br />

Arbetspaket 1: Utveckling av laboratorie-plattform för rotationsgjutning.<br />

Arbetspaket 2: Identifiering av processfönster, inledande försök.<br />

Arbetspaket 3: Prototypframtagning 1 åt berörda företag<br />

Arbetspaket 4: Processoptimering.<br />

Arbetspaket 5: Systemoptimering,<br />

Arbetspaket 6: Designoptimering.<br />

Arbetspaket 7: Maskin och tillverkningsoptimering.<br />

Arbetspaket 8: Prototypomgång 2.<br />

Arbetspaket 9: Produktivitetsoptimering.<br />

<strong>Komplexa</strong> Sammansatta Produkter – en VINNOVA-satsning inom Produktframtagning


Förväntade resultat<br />

Projektet skall resultera i nya metoder och kunskaper för att producera komplexa<br />

elektromagnetiska detaljer. Processfönster för att kunna industrialisera processen<br />

kommer att utforskas. Uppbyggnad av en fungerande prototypanläggning kommer<br />

att kunna ske inom den föreslagna projekttiden. Inom vissa nischer kommer vi att<br />

kunna producera komponenter med helt unika egenskaper tack vara kombinationen<br />

nytt material (SMC), samt ny tillverkningsprocess.<br />

Graden av integration, automation och unika produktegenskaper med höga<br />

förädlingsvärden, gör att en industrialisering av den föreslagna processen har en<br />

stor potential att kunna generera nyetablerad tillverkning inom Sverige.<br />

Projektteam<br />

Medverkande företag: Comsys AB, Turbec AB, Tramo ETV, MagComp AB, Land<br />

Systems Hägglunds, Tetra Pak, Haldex Traction AB.<br />

Nyckelpersoner: Tord Cedell, Mats Andersson (Institutionen för Maskinteknologi,<br />

LTH), Mats Alaküla (Institutionen för Industriell Automation, LTH).<br />

Projektledare: Mats Alaküla. Mats.alakula@iea.lth.se. 046-2229284. www.iea.lth.se.<br />

<strong>Komplexa</strong> Sammansatta Produkter – en VINNOVA-satsning inom Produktframtagning


Projekt under <strong>2006</strong>-2008<br />

Optisk teknik för verifiering av<br />

produktdata - OPTIPRO<br />

Bakgrund<br />

Strömlinjeformade, kostnadseffektiva och flexibla tillverkningsprocesser är en<br />

förutsättning för att kunna konkurrera på en global marknad. Detta innebär förmåga<br />

till kostnadseffektiv tillverkning av <strong>produkter</strong> i mindre volymer, med fler varianter<br />

och kort ledtid. Kundorderstyrd tillverkning kommer starkt vilket innebär att endast<br />

det som går att sälja tillverkas och precis när det går att sälja det. Detta får till följd<br />

att inga buffertar i tillverkningssystemen accepteras (mot nolltolerans för fel). En<br />

förutsättning för svensk tillverkningsindustri att möta denna utveckling är att öka<br />

graden av flexibel automation inom produktionen och monteringsavsnitten, vilket<br />

även innebär mätning direkt i produktionssystemet.<br />

Planerat genomförande<br />

Projektet ”Optisk teknik för verifiering av produktdata” avser kombinerade<br />

forsknings- och utvecklingsaktiviteter i syfte att skapa möjligheter för att använda<br />

optisk teknik (projicerade fransar) för fullfälts 3D-mätning av form samt<br />

läge/position on-line i formningsprocesserna för plåtdetaljer. Huvudfokus i detta<br />

projekt kommer att ligga kring användandet och bearbetandet av de optiska<br />

mätresultaten, hur dessa effektivt kan jämföras med specifikationen samt hur ett<br />

kvalitetsmått kan definieras.<br />

Förväntade resultat<br />

Projektet ska resultera i en bred industriellt tillämpbar teknikplattform som kan<br />

anpassas och implementeras av industrin för deras specifika mätbehov. Målet är att<br />

man med hjälp av optisk teknik ska kunna mäta friformsytan hos varje producerad<br />

detalj direkt i tillverkningsprocessen. Därmed skapas möjlighet till kvalitetskontroll<br />

och processtyrning i realtid, med hjälp av manuella åtgärder eller via ett regelbaserat<br />

adaptivt system. Följden blir färre kassationer och med detta en resurssnål och stabil<br />

tillverkning med effektivare material-, utrustnings- och personalutnyttjande.<br />

<strong>Komplexa</strong> Sammansatta Produkter – en VINNOVA-satsning inom Produktframtagning


Projektteam<br />

Projektet bygger vidare på ett starkt forskningsområde vid LTU/avd. Experimentell<br />

mekanik, Systemteknik (EISLAB) och Matematik.<br />

Genom samarbetet med Svensk Verktygsteknik, ProcessIT Innovation, Optronic<br />

samt medverkande industriparter (Ferruform, Gestamp Hardtech, Kendrion-Mefa,<br />

SAAB Aero Structures, SAAB Automobile, SAPA Profiler, Segerström Automotive,<br />

Volvo Aero, Volvo Cars, Ålö Maskiner) bildas en stark forskargruppering och ett<br />

ledande centrum för tillämpad optisk mätteknik i Sverige.<br />

Projektledare<br />

Ansvarig forskningsledare<br />

Pia Andreasson<br />

Mikael Sjödahl<br />

Professor, ämnesföreträdare<br />

Svensk Verktygsteknik AB<br />

Luleå tekniska universitet<br />

avd. Experimentell mekanik<br />

pia@svenskverktygsteknik.com<br />

mikael.sjodahl@ltu.se<br />

0920 – 759 11 0920 – 49 12 20<br />

070 – 573 85 05 070 – 322 75 75<br />

<strong>Komplexa</strong> Sammansatta Produkter – en VINNOVA-satsning inom Produktframtagning


Projekt under <strong>2006</strong>-2008<br />

Totalansvar för verktygsfunktionen<br />

Motivering<br />

Formande verktyg är en komplex, högteknologisk produkt som har en påverkan på<br />

lönsamheten hos parterna i verktygsförsörjningskedjan som är långt större än<br />

verktygets nominella ekonomiska värde. Formverktygens totala prestanda under<br />

livscykeln är av avgörande betydelse. Försörjningskedjan är splittrad på många<br />

aktörer, som är för små för att åta sig helhetsleverans av verktyg, än mindre sälja en<br />

funktion, t ex ”hyra ut” verktyget mot en fast avgift per tillverkad detalj, inte minst<br />

eftersom det är svårt för dessa små aktörer att värdera och ta betalt för de risker som<br />

är inblandade i ett sådant åtagande.<br />

Projektet syftar till att skapa tekniska förutsättningar för utveckling av en principiellt<br />

ny affärsmodell anpassad för formverktyg. Analysen av verktygsfunktionen under<br />

drift kommer att fördjupas för processerna pressgjutning och plåtformning.<br />

Funktionen återkopplas genom ett lärande system till konstruktion och tillverkning<br />

av verktygen. Detta system skapar nya och bättre förutsättningar att specificera och<br />

styra framtagningen av verktyg samt att bättre anpassa dagens underhållssystem för<br />

framtidens behov.<br />

Genomförande<br />

1) Utgående från en begränsad<br />

uppsättning av direkta och indirekta<br />

parametrar kartläggs verktyg genom<br />

mätningar vid drift samt nuvarande<br />

underhållssystem.<br />

2) Vidare studeras verktygsanvändning<br />

med numerisk analys för att utöka<br />

underlaget med avseende på<br />

parameterkombinationer,<br />

processfönster och olika materialslag.<br />

1. Verktygsdata<br />

4. Ny<br />

affärsmodell<br />

3. Utveckling av<br />

nya hjälpmedel<br />

2. Numeriska<br />

metoder<br />

5. Erfarenhetsbank<br />

3) Tillsammans med befintliga<br />

erfarenheter erhålls underlag för prediktering och optimering av<br />

verktygslivslängd.<br />

4) Detta underlag används för att utveckla ny affärsmodell.<br />

5) Utvalda parametrar/exempel samlas också i en databas att användas vid<br />

erfarenhetsbaserat lärande.<br />

<strong>Komplexa</strong> Sammansatta Produkter – en VINNOVA-satsning inom Produktframtagning


Förväntade resultat<br />

De potentiella avnämarna för projektresultaten är hela leverantörskedjan över<br />

verktygsmakare- komponenttillverkare- slutkund, primärt för processerna<br />

pressgjutning och plåtformning. Projektet förväntas leda till att nya verktyg och<br />

affärsmodeller blir så på pass utvecklade att de kan direkt implementeras i företagens<br />

nuvarande verksamhet, detta gäller framförallt kopplingen mellan verktygets<br />

funktion och dess specifikation.<br />

Ett huvudsakligt mål är att fler svenska företag ska kunna öka sin andel i<br />

värdekedjan för den komplexa produkten formverktyg samt öka möjligheten att<br />

behålla den industriella kärnkompetens som verktygsframtagning utgör i Sverige.<br />

Projektteam<br />

Företag, kontaktperson<br />

Uddeholm Tooling AB<br />

och Uddeholm<br />

Machining AB,<br />

Gert Nilson:<br />

Materialutvecklare<br />

Ion Bond AB,<br />

Greger Håkansson:<br />

Ytbehandlare<br />

Jano Technical Center<br />

AB,<br />

Ulf Olsson:<br />

Verktygskonstruktion och<br />

tillverkning<br />

Kendrion MEFA,<br />

Morgan Magnusson<br />

Konga Bruk AB,<br />

John Westerberg<br />

Nitator AB,<br />

Stefan Gottfridsson<br />

A-Tooling,<br />

Anders Nyberg<br />

Scania AB,<br />

Christer Landegren<br />

Huskvarna AB,<br />

Claes Hogander:<br />

Produkttillverkare, gjuteri<br />

Finnveden Gjutal AB,<br />

Roger Bengtsson,<br />

Pressgjuteri<br />

Tenhults Pressgjuteri,<br />

Ronald Bäckeper,<br />

Pressgjuteri<br />

FoU-utförare,<br />

kontaktperson<br />

IVF Industriforskning och<br />

Utveckling AB:<br />

Projektledare:<br />

Boel Wadman,<br />

tel 031-706 61 80,<br />

boel.wadman@ivf.se<br />

FE-simulering:<br />

Peter Ottosson<br />

Svenska Gjuteriföreningen:<br />

Markus Blomdahl<br />

IUC i Olofström:<br />

Bengt Bergh<br />

Internationella<br />

Handelshögskolan i<br />

Jönköping: Mike Danilovic<br />

TDI i Hagfors:<br />

Magnus Magnusson<br />

<strong>Komplexa</strong> Sammansatta Produkter – en VINNOVA-satsning inom Produktframtagning


Kontaktpersoner för satsningen<br />

<strong>Komplexa</strong> Sammansatta Produkter<br />

Handläggare Magnus Wiktorsson, Programledare<br />

VINNOVA<br />

Tel 08-473 30 45<br />

e-post: magnus.wiktorsson@VINNOVA.se<br />

Handläggare Margareta Groth<br />

VINNOVA<br />

Tel 08-473 31 83<br />

e-post: margareta.groth@VINNOVA.se<br />

Administratör Bengt Larsson<br />

VINNOVA<br />

Tel 08-473 31 14<br />

e-post: bengt.larsson@VINNOVA.se<br />

<strong>Komplexa</strong> Sammansatta Produkter – en VINNOVA-satsning inom Produktframtagning


Samtliga personer inom enheten för<br />

Produktframtagning och Material,<br />

VINNOVA<br />

Ulf Holmgren, Enhetschef<br />

e-post: ulf.holmgren@VINNOVA.se<br />

Jonas Brändström, Handläggare Biobaserade processer<br />

e-post: jonas.brannstrom@VINNOVA.se<br />

Eva Esping, Handläggare Trämanufaktur<br />

e-post: eva.esping@VINNOVA.se<br />

Margareta Groth, Handläggare Produktframtagning<br />

e-post: margareta.groth@VINNOVA.se<br />

Anders Marén, Handläggare Materialteknik<br />

e-post: anders.maren@VINNOVA.se<br />

Lena Svendsen, Handläggare Materialteknik<br />

e-post: lena.svendsen@VINNOVA.se<br />

Magnus Wiktorsson, Handläggare Produktframtagning<br />

e-post: magnus.wiktorsson@VINNOVA.se<br />

Bengt Larsson, Administratör<br />

e-post: bengt.larsson@VINNOVA.se<br />

Inger Yström, Administratör<br />

e-post: inger.ystrom@VINNOVA.se<br />

<strong>Komplexa</strong> Sammansatta Produkter – en VINNOVA-satsning inom Produktframtagning


<strong>Komplexa</strong> Sammansatta Produkter – en VINNOVA-satsning inom Produktframtagning


Produktion & layout: VINNOVAs Kommunikationsavdelning<br />

Tryck: Ekonomi-Print AB, www.ekonomiprint.se<br />

Juni <strong>2006</strong>


VINNOVA är en statlig myndighet<br />

med uppgift att främja hållbar tillväxt<br />

genom utveckling av effektiva innovationssystem<br />

och finansiering av behovsmotiverad forskning.<br />

V E R K E T F Ö R I N N O VAT I O N S S Y S T E M – S W E D I S H G O V E R N M E N TA L A G E N C Y F O R I N N O VAT I O N S Y S T E M S<br />

VINNOVA, SE-101 58 Stockholm, Sweden Besök/Office: Mäster Samuelsgatan 56<br />

Tel: +46 (0)8 473 3000 Fax: +46 (0)8 473 3005<br />

VINNOVA@VINNOVA.se www.VINNOVA.se

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!