Komplexa sammansatta produkter. Projektkatalog 2006 - Vinnova
Komplexa sammansatta produkter. Projektkatalog 2006 - Vinnova
Komplexa sammansatta produkter. Projektkatalog 2006 - Vinnova
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