Processreport by Asbjørn Axelsen

Projekttitel

Gripit

Projekttema

Integreret produktdesign

Projektgruppe

Arkitektur & Design, 6. BSc, ID 3

Projektperiode

3. marts 2011 - 18. maj 2011

Vejleder

Aske K Hejlesen

Teknisk vejleder

Karl Brian Nielsen

Oplag

Sidetal

140

Appendiks

Bilag

synopsis This industrial design project, titled “integrated product design”, is about designing a product to the automotive service industry. The project is based on a design model called Stepping-stones which allows the design process to be user orientated, back and forth-and trial and error-based. The focus of the end product is finding a solution which eliminates the mechanics homogeneous repeated wheel lifts, while being fast, easy and simple. The goal is: not to design to, but to design with the mechanic by integrating the design ideas with the mechanics in using mock-ups, functional models and a 1:1 simulated automotive workspace. The process outcome is “Gripit” which is an overall hoist system, meanwhile the focus throughout the project has been the Gripit wheel-snap-on solution named GI1319.

indholdsfortegnelse forord 6 indledning 7 læsevejledning 8

align

læringsmål 11 metodediagram 12 reflektion align valgte problem 24

research

tunge løft 27 værkstedsbesøg fire 28 et hjul 30 hjulets bevægelse fra gulv til nav hjulets rotation ved nav 33 arbejdstilsynet 34 fremtidens mekaniker 35 af- og påmontering af hjul 36 værkstedsbesøg fem 38 værkstedsbesøg seks 40 interessentdiagram 41 værkstedsbesøg syv 42 simuleret værksted 44 workshop med Thomas fra N.O. Jensen ergonomi 47 kravog ønskediagram til koncept refleksion af research 49

mission

46 48

værdimission 51 problemformulering 52 designkompas koncept 53 keyperformance indicator for produkt og mekaniker 54 refleksion af mission 55

vision

fremtidscenarie 57 refleksion af vision

koncept

et fremtidsperspektiv 61 koncept et - manuel vogn 62 koncept to - rygbeskyttelse 64 koncept tre - hejsesystem 66 valg af koncept 68 refleksion af koncept 69

produkt

konceptafgrænsning designkriterier 72

bearbejdning af gribeled 72 udformning af gribeled 77 spændemekanisme 80 arme 82 rammestruktur 84 profiler 84 håndtag 86 opsamling på form 88 integrering af koncept 90 udformning af skinnesystem 91 valg af el-spil 92 detaljering 93 rammestruktur 94 håndtag og arme om dæk 96 spændemekanisme 98 styring 98 interface 99 sikkerhed 99 skinnesystem 100 endeligt koncept og produkt 102 refleksion af produkt 103

afrunding

konklusion 104 designkompas produkt 105 perspektivering 106 litteraturliste 107 illustrationsliste 109 appendiks 110 bilag 128

forord Denne rapport er udarbejdet af gruppe 3 industrielt design, 6. semester på ingeniøruddannelsen: Arkitektur & Design ved Aalborg universitet. Rapporten er et resultat af det afsluttende bachelorforløb, som strækker sig fra den 3. marts 2011 til den 18. maj 2011. Temaet for projektperioden er integreret design, hvor der er fokus på at designe til en udvalgt brugergruppes behov ud fra tekniske, funktionelle og æstetisk krav. Der afleveres en procesrapport og en produktrapport som dokumentation for forløbet, der kan læses uafhængigt af hinanden. Appendiks og bilag forefindes bagerst i procesrapporten, og som kildehenvisning er Harvard-metoden anvendt. Procesrapporten viser arbejdsprocessen og hvordan der er fundet frem til det endelige koncept og produkt. Produktrapporten præsenterer det endelige produkt. Gruppen ønsker at takke Bilhuset Haldrup, N.O. Jensen og Superdæk for et godt samarbejde og en speciel tak til Thomas fra N.O. Jensen som har været til stor hjælp i udviklingen af produktet.

indledning I integreret produkt design er det designerens opgave at opnå en forståelse af brugeren samt det miljø brugeren opholder sig i. Disse oplysninger bruges til at skabe et produkt der har en tæt sammenhæng mellem bruger og produkt samt produkt og miljø. Produktet skal afhjælpe problematikker hos primære, sekundære og tertiære brugergrupper.[MMS Menneske-Maskin Samspil, 1994] Konteksten, som opgaven skal tages udgangspunkt i, er et autoværksted og produktet skal fremstå som funktionsdesign. Der er foretaget besøg hos tre forskellige autoværksteder, hvor et er blevet udvalgt som primært værksted for at kunne integrere konceptet bedst muligt. Der er lagt vægt på et sammenspil mellem designer og mekaniker, samt de sekundære brugere, der kan komme i spil i udviklingen af et brugerorienteret produkt. Opbygningen af rapporten afspejler de seks faser, projektperioden er inddelt i: align, research, mission, vision, koncept og produkt. Inddelingen er specificeret i læsevejledningen.

læsevejledning stepping stones

Som styringsværktøj gennem projektet er der anvendt Stepping Stones modellen, som blev præsenteret i PE-kurset Integreret produktdesign. Herudover er der anvendt metoder til vidensindsamling, koncept- og produktudvikling. Rapporten er opdelt efter de seks trin i Stepping Stones. Align er det trin, hvor krav til projektet, planlægningen af projektperioden bliver opstillet og gruppen vælger kontekst og problemstilling. Dette blev fundet gennem observationer i værkstederne, hvorefter en brainstorm af problemstillinger blev opstillet og potentielle problemer blev udvalgt og sammenlignet med læringsmålene.

Research bestod i, at skaffes viden på udvalgte områder. Dette blev gjort ved at anvende metoder, som gav gruppen mest kvalificeret viden på kortest tid. Der blev foretaget mange værkstedsbesøg med hver deres formål og løbende blev der fundet problemstillinger og opstillet krav til produktet. I missionen blev der fastsat en problemformulering og en værdimission ud fra brugeren, virksomheden og samfundets behov. Desuden afgrænses der i form af designkompasset og en keyperfomance indicator. Værdimissionen ligger til grunde for det efterfølgende fremtidsscenarie i visionen.

Visionen viser et fremtidsscenarie samt visioner for de forskellige interessenter der er i spil. Fremtidsscenariet, som er skabt ud fra værdimissionen, skal fungere som en ledestjerne for den efterfølgende udvikling. Næste fase er koncept, hvor koncepter bliver udviklet, diskuteret og et bliver udvalgt, som der arbejdes videre med. Der er blevet arbejdet med mockupmodeller og skitser. I produkt bliver form og funktion fastlagt. Herudover bliver produktet detaljeret med hensyn til materiale, interface, udformning, teknologi, produktion m.m. Til denne udformning er der anvendt modeller, skitser og 3D-modellering.

Diagrammet på næste side viser, hvorledes arbejdsprocessen har bevæget sig mellem de forskellige stadier. Diagrammet er anvendt for at illustrere forløbet, da selve procesrapporten er opstillet efter de seks trin i Stepping Stones og derfor ikke indikerer processen. Det har været en hermeneutisk proces, hvor der måtte reflekteres over det trin projektet befandt sig på.

videnskabsteori

Der er løbende i projekt anvendt empirisk, hermeneutisk og fænomenologisk analyseværktøj. Empirisk analyse er bl.a. brugt i udvælgelsen af el-spil. Viden blev indhentet deduktivt, da forskellige trækspil blev sammenlignet og der her ud fra blev taget et valg. En anden måde at anvende empirisk analyse er gennem induktiv metode, hvor der fortages forsøg bl.a. gennem udformning af håndtag. [Andersen, 1994] Ved interviews og værkstedsbesøg er den hermeneutiske analyse anvendt for at opnå en viden om konteksten, da gruppen havde minimal forståelse for autoværksteder. Gruppen fik derfor en for-forståelse for dette område ved at interviewe mekanikere, undersøge værkstederne og arbejdsgangen de forskellige steder. Der er løbende i processen opnået nye for-forståelser inden for arbejdsområdet. [Thurén, 2008] Der er anvendt fænomenologisk analyse af mekanikernes arbejdsgang. I fænomenologien er målet at undersøge tingene, som de viser sig for mennesket i deres umiddelbarhed og fremstille dem gennem en beskrivelse fra en lige så umiddelbar position. [Langergaard, 2006]

align research mission

vision koncept produkt

A align

Align sætter fokus på tilgangen til projektet og processen. De første sider fokuserer på læringsmål, anvendte metoder, procesplanlægning og procesorienteret design. Hertil kommer der de første værkstedsbesøg, som munder ud i et valgt problem.

læringsmål studievejledningen

Ved projektenhedens afslutning skal følgende læringsmål være opfyldt: Analysere æstetiske, teknologiske og funktionelle problemstillinger i relation til design og teknisk produktudvikling af produkter med et komplekst interface. Designe produkter med integration æstetiske, tekniske og funktionelle aspekter gennem forslagsstillelse (syntese) og vurdere integrationen af disse. Analysere og bearbejde produktets samspil med brugeren og i designet tage hensyn til og redegøre for kontekstuelle forhold, der kræver særligt opsøgende adfærd og analyse. Demonstrere viden om de samfundsmæssige, de teknologiske og de kulturelle drivkræfter bag udviklingen af produkter med en kompleks teknologi og anvendelse. Demonstrere evner til at formidle projekt og proces på en faglig kompetent måde med anvendelse af relevante medier og teknikker.

Produkt og interface Der er gennem dette kursus opnået et kendskab til brugerorienteret teorier og metodikker. Det er blevet introduceret gennem forelæsninger og workshop så hver enkelt har fået brugbare værktøjer i den videre designproces. Plast- og kabinet design Kurset havde til formål at danne et kendskab til plastmaterialers opbygning og egenskaber samt konstruktions- og produktionsmæssige forhold. Mekatronik Basisviden inden for mekatronik blev fremlagt og der blev gennemført en workshop, hvor gruppen skulle udarbejde et forslag til, hvorledes en robot kunne løse en række opgaver gennem den fysiske konstruktion og programmeringen af robotten.

gruppens egne læringsmål

PE-kurser

Udover de opstillede læringsmål fra studievejledningen og PE-kurserne har gruppen også efter individuelle forhåbninger opstillet en række læringsmål for projektperioden:

Integreret produktdesign Igennem dette kursus er der blevet oparbejdet et kendskab til projektstyring samt inddragelse af funktionelle, tekniske og æstetiske parametre i designprocessen. Fokus har været at styre processen ved hjælp af Stepping Stones og Designkompas

mockups modelbyggeri solidworks markertegning og skitsering processtyring arbejde orienteret med metoder arbejde med bruger-/brugsorienteret design analysering af kontekst

Til projektet er der knyttet fire PE-kurser, som hver strækker sig over fem kursusgange.

metodediagram Igennem projektperioden er der anvendt metoder, hvor flere har været introduceret i PE-kurserne. For at overskueliggøre anvendelsen af metoderne, er de blevet inddelt i tre brugsområder: Processtyring, research, koncept- og produktudvikling. Anvendelse af de specifikke metoder vil efterfølgende nævnes gennem procesrapporten. Brugsområde

Metode

Processtyring

Stepping stones Gantt diagram Milestones Metronomtider Key performance

Research

Formål At være opmærksom på hvilken platform gruppen befinder sig på i processen og samtidig reflektere over denne.(jf. Læsevejledning) At planlægge projektforløbet og leve op til målene inden for opsatte tidsrammer. (jf. Planlægning)

Bruges til at klarlægge fokusområder i forhold til processen. (jf. Keyperformance diagram proces)

Fem etnografiske metoder Fem metoder der tilpasses den givne situation inden for

research: Situated interview, simulated use, acting out, shadowing og apprenticeship. (jf. Procesorienteret design)

Designkompasset

Moodboard

At definere hvordan de otte parametre i designkompasset kan komme i spil fra starten af processen. Kan anvendes på eksisterende produkter, koncept og produkt. (jf. Designkompas koncept). At definere og dokumentere værkstedets miljø og mekanikernes værdier. (jf. Værkstedskulturen)

Metode til værkstedsbesøg Planlægning af hvert værkstedsbesøg for at opnå bedst mulig viden. Vedtage formål med besøget og herefter skrives besøget samt konklusion ned. (jf. planlægning)

Krav- og ønskediagram

Koncept- og Produktudvikling

Key performance Designkompasset Stein Agger Mockups Produkt og interface Plast- og kabinet design

Definere hvilke krav og ønsker konceptet/produktet skal leve op til.

Bruges til at klarelægge fokusområder i forhold til mekanikeren. (jf. Keyperformance diagram produkt og mekaniker) Anvendes på det endelige produkt. (jf. designkompas produkt). At skitsere på forskellige emner på tid for at organisere skitseringsprocessen. Modeller af koncepter, principper og funktioner som kan afprøves af gruppen eller en mekaniker. (jf. Workshop med Thomas) At undersøge brugerorienteret design og lære metodikker til anvendelse i projektet.(jf. Detaljering) Forskellige materialevalg og fremstillingsmetoder herunder hvorledes et kabinet kan opbygges. (jf. Detaljering)

planlægning I starten af projektperioden blev der lavet et Ganttdiagram, der skulle strukturere projektperioden. Hver arbejdsopgave får tildelt en tidsperiode som, så vidt muligt, skal overholdes for at komme i mål. Dette blev dog ikke brugt, som en styrende faktor for tiden, idet gruppen fik tildelt to metoder af Marianne Stokholm (semesterkoordinator), som blev anset som værende bedre i forhold til den tidshorisont der var. Den første metode var at opsætte milestones gennem hele forløbet, som for eksempel de to statusseminarer, tryk af rapport og aflevering. Herudover blev der løbende opsat mindre milestones for hver uge, idet nogle arbejdsopgaver først kunne opstilles senere i projektperioden. Før hver arbejdsdag blev der desuden lavet en dagsorden, der bestod af små milestones der skulle klares i løbet af dagen.

Løbende har gruppen fået indarbejdet den mere i processen, således den også indeholdte teammøder, hurtige beslutninger ved modelworkshop og skitseringsfaser. Gruppen har erfaret i et tidligt stadie, at Ganttdiagrammet ikke var en mulighed, da det var et skridt tilbage i starten af processen. Denne erfaring har medvirket, at projektet har været styret på en måde, der var tilpasset gruppens egne mål. Ganttdiagrammet kunne dog have bevirket, at beslutninger ville blive taget hurtigere da der på forhånd var sat en afgrænset periode for det pågældende stadie af Stepping Stones.

Herudover blev der indført metronomtider i løbet af arbejdsdagen. Metronomtiden fungerede på den måde, at på bestemte tidspunkter af dagen blev gruppen samlet og det foreløbige arbejde blev fremlagt. Disse daglige teammøder hjalp med, at hvert gruppemedlem bevarede overblikket over de igangværende arbejdsopgaver. Desuden gav det også gruppen et bedre perspektiv over, hvor lang tid hver arbejdsopgave ville tage i og med de blev sat op i mod de fastlagte milestones. Fra starten af projektperioden blev der indført en logbogfører, som skulle sørge for, at alle beslutninger blev skrevet ned. Gruppen havde tilvænningsproblemer i og med logbogen i starten, kun blev brugt til nedskrivning af dagsorden.

En dag

11.30

En uge

Milestone

11.30

Start

Status et

15:30

Milestone

Start

Projektperioden

ill. 13.a

Status et

Trykkeri

Slut

ill. 13.b

procesorienteret design Human Centered Design (HCD) er ifg. Donald A. Norman en designmetode, hvor der designes ud fra brugerens behov, men som ofte har mangler. Norman siger, at HCD primært laves til individet i dag, hvilket betyder, at produktet kan blive overflødigt på grund af nye eller ændrede behov over tid. En af filosofierne bag HCD er ”listen to users”, men Norman siger, at det nogle gange er nødvendigt at ignorere visse udsagn, idet brugeren ikke ved, hvad de ønsker. I stedet anbefaler han at arbejde med Activity Centered Design (ACD), som fokuserer på at inddrage hele processen, der foregår omkring produktet. ACD ses i mange af hverdagens objekter, som i generationer er blevet udformet efter behov, så produktet til sidst har en funktionel og optimal udformning, som f.eks. en skovl. ACD inddrager flere elementer fra HCD men forskellen ligger i, at designeren inddrager brugeren og overvejer baggrunden for de handlinger, som brugeren udfører. [jnd.org] I arbejdet med at forstå brugeren kan der inddrages forskellige metoder fra etnografien. Etnografen beskrives som ”going native” i sit forsøg på at forstå mennesker og kulturer, men i en designproces er der ikke tid til det. I stedet kan designeren Designeren udføre ”quick and dirty” versioner af dette. Fieldwork research er ikke en bestemt rækkefølge teknikker som HCD af metoder, som anvendes, men i stedet et sæt forskelligeomsætter tilpasses efter den givne situation. [Sperschneider og Bagger, 1994]brugerns ønske til Ønsker et produkt Fem metoder til højre er beskrevet, der går fra interview af brugeren til ”Apprenticeship”, hvor designerens rolle er tilsvarende etnografens ”going native”. Activity Centered Design skal være grundlaget for værktøjet til mekanikeren, idet det er hele arbejdsprocessen, som der ønskes at blive arbejdet med. For at forstå mekanikerens arbejdsproces, inddrages der metoder fra etnografien, som vil blive tilpasset til hvert værkstedsbesøg. Der vil under disse besøg blive lyttet til brugeren, men det er vigtigt at forholde sig kritisk til den indsamlede data, idet brugeren ikke ved, hvad han ønsker.

PRODUKT

Human Centered Design HCD Ønsker

Bruger

Designeren omsætter brugerns ønske til et produkt

Designer

PRODUKT

Bruger

Bruger ACD

Designer

Activity Centered Design ACD

? ill. 14.a-b

Fortid

Fortid Fortid

Nutid

FremtidNutid

Fremtid Fremtid

Situated interview

Simulated use

Acting out

Shadowing

Apprenticeship

Tell me what you do

En proces, der forløber som et interview, hvor mekanikeren bliver udspurgt om specifikke ting.

Show me what you would do

Hvis den opgave der ønskes at blive observeret ikke udføres ofte, kan gruppen spørge mekanikeren, hvordan proceduren forløber sig.

Brugeren viser sin normale arbejdsgang for at guide gruppen gennem proceduren.

Show me normal procedure

I denne proces følges mekanikeren uden forhåndsformulerede spørgsmål. Det kan eventuelt inkludere mock-up modeller.

Let me walk with you

Teach me how

Gruppen træder i mekanikerens rolle. Interessen for at lære rutiner, opnås ved at udføre dem selv. [Sperschneider og Bagger, 1994]

ill. 15.a-e 15

keyperformance indicator proces Ud fra projektformuleringen, undervisningsmateriale og observationer, valgte gruppen fokuspunkter for processen. Fokuspunkterne blev valgt i lyset af den korte projektperiode og derfor blev det valgt at prototype, markedsføring og produktion / livscyklus var for tidskrævende og mindre relevant i forhold til projektformuleringen.

Målgruppe

Idégenerering

Teknik

Prototype

Materialestudie

Markedsføring

Ergonomistudie

Produktion og livscyklus fremstilling, økonomi, logistik

Model og afprøvning Konceptudvikling

ill. 16

værksteds profiler Flere værksteder blev opsøgt for at kunne identificere problemstillinger i et automekanikermiljø, således orientering af feltet kunne påbegyndes. Gruppen blev opdelt i to hold og besøgte et værksted hver. Én gruppe besøgte N.O Jensen og én gruppe besøgte Bilhuset Haldrup. Senere i forløbet blev Superdæk besøgt og valgt som det primære autoværksted, gruppen arbejdede med. Bilhuset Haldrup er et kombineret serviceværksted og bilforhandler. På værkstedet arbejder håndværkere i tre forskellige afdelinger: pladeværksted, karosseriafdelingen og MC-reperation. Salgsafdelingen fokuserer på god service og værkstedet fokuserer på godt håndværk. Bilhusets salgsafdeling har et rent og åbent image og forhandler biler i en høj prisklasse. På værkstedet er der et miljø med mekanikere, mindre klinisk end butikken. Der er plads til ca. otte biler i værkstedet. [bilhusethaldrup.dk] N.O. Jensen er ligeledes kombineret serviceværksted og bilforhandler af mærkerne Ford, Mazda og Suzuki. Værkstedet består af to afdelinger: Pladeværksted og karosseriafdeling. Salgsafdelingen består af kontor og showroom. Butikken fremstår åben og klinisk, hvor værkstedet derimod indikerer,

at der her arbejdes med bilerne. Virksomheden reparerer kun biler indenfor deres mærker og har plads til ca. seks biler i deres karosseriafdeling. [no-jensen.dk] Superdæk er specialiseret i dækskift og fokuserer på service i form af karroseriafdeling og stort lager til opbevaring af hjul. Superdæk Aalborg har fire fuldtidsansatte, og de skifter dæk på omkring 40 biler dagligt i forår og efterår. Udover hjulskifte foretager de normale værkstedsindgreb. Firmaet brander sig selv med høj kvalitet til en flad pris. Der er plads til seks biler i deres værksted, hvoraf fire af stationerne bliver brugt dagligt. [sds.dk] Alle værkstederne ligger i Aalborg og er autoriserede forhandlere og reparatører af deres respektive bilmærker. Bilhuset Haldrup og N.O. Jensen er valgt ud fra deres samarbejdsvillighed og deres tilgængelighed. Desuden er deres værksteder autoriserede af større bilmærker og inspiceret af DAF og DTI. Det tredje værksted Superdæk er valgt til efter det endelige problem er defineret.

Bilhuset Haldrup Mærker: Autoriserede: Grundlagt: Filialer: Værksteder: Antal ansatte:

BMW, Landrover og MG Ja Hobro, Randers og Aalborg Stort plade, karroseri 80

N.O. Jensen Mærker: Autoriserede: Grundlagt: Filialer: Afdelinger: Antal ansatte:

Ford, Mazda og Suzuki Ja 1939 Aalborg Lille plade, karroseri 10+

Superdæk service Mærker: Autoriserede: Grundlagt: Filialer: Værksteder: Antal ansatte:

Ja 1985 Aalborg, 50+ karroseri 200+

ill. 17a-c 17

Værkstedskulturen Moodboardet illustrerer gruppens opfattelse af værkstederne. Det blev observeret, at værkstederne er meget industrielt præget ved at have maskiner med blottede konstruktioner, opdeling af værksted i forhold til arbejdsopgaver (plade-, mc- og karrosseriafdeling) og stationer, hvor hver mekaniker arbejdede. Udtrykket er råt og beskidt, men samtidig er der orden og system i værktøjet. Dette står i en skarp kontrast til firmaets rene og åbne showroom. Den mentale omgang i værkstedet på socialt plan og det enkelte individ er forskelligt, men fælles for dem alle er det fællesskab der er blandt mekanikerne, hvor de hjælper hinanden med arbejdsopgaverne. På værkstedet fornemmes et hierarki, idet værkføreren, modtager opkald og til dels reparerer biler. Under ham er der de uddannede mekanikere efterfulgt af lærlingene. Arbejdet som mekaniker er hovedsageligt gennem hænderne og de arbejder i et miljø med olie og snavs, hvilket gør, at mekanikerne bliver meget beskidte. Kulturen på værkstederne bærer præg af, at det er et fysisk arbejde. Hjælpeudstyr til tunge løft og påbudte høreværn bliver sjældent brugt, da mekanikerne ikke mener at der er behov for dette. Gruppen spurgte ind til denne problemstilling, hvor mekanikerne forklarede, at de er klar over risikoen og opmærksom på hjælpemidlerne, men vælger ikke at bruge dem, da tiden bliver prioriteret frem for den midlertidige belastning af kroppen. Der bliver anvendt alternative løsninger til problemer bl.a. bruger de på et værksted en gammel sodavandsflaske til opsamling af bremsevæske og på et andet brugte de et hjul til at slå et fastrustet hjul løs med. Ud fra dette kan det konkluderes, at værkstedet ikke har behov for endnu et redskab, der fjerner arbejdet fra mekanikeren. Derimod er det målet at lave et redskab der er praktisk, hurtigt og enkelt at anvende.

ill. 19.a-f

værkstedsbesøg et - tre Moodboardet er opstillet udfra de første værkstedsbesøg. Der blev observeret en almindelig arbejdsgang for en mekaniker og enkelte mekanikere blev interviewet for at få en grundlæggende viden indenfor faget, deres kompetencer, arbejdsopgaver og miljø. Gruppens medlemmer havde minimal for-forståelse for autoværksteder og mekanikernes arbejdsgang. Derfor foregik første besøg som observanter i et situated interview (tell me what you do), hvor der var medbragt spørgsmål, men besøgets udvikling var med til at strukturere interviewet. (jf. procesorienteret design) Målet var at danne en grundlæggende viden indenfor denne branche, mekanikernes kompetencer, arbejdsopgaver m.m., og samtidig begynde at identificere problemstillinger. (jf. læsevejledning) De to besøg blev diskuteret i grupperummet, og der blev opsamlet på de observerede problematikker i både værktøj og arbejdsgang.

Nedenstående problemer blev observeret ved første værkstedsbesøg, og de blev vurderet i forhold til læringsmålene for at se hvilke der kunne leve op til kravene for læringsmålene. De sekundære problemer var mere et problem ved arbejdsmiljøets forhold, som kunne forbedres. En anden kategori som vil kunne opstilles er arbejdsstillinger, hvor der er mulighed for at producere et redskab, som vil kunne hjælpe mekanikeren. Det sidste er kropslig påvirkning af mekanikeren, hvor det er mangler i værktøjet, som påvirker mekanikerens krop, f.eks. af kemikalier eller partikler, her er det enten værktøjet eller processen der skal ændres.

Arbejdsstillinger

Miljø problemer

Anden fysisk belastning end arbejdsstilling

Uergonomiske og sunhedsskadelige arbejdsstillinger

Dårlig belysning

Bremsevæske skift

Metalstøv i luften

Bremsetromle rens

Arbejdsstilling under bilen, ved instrumentbrættet og over motoren

Larm/støj

Bruger kroppen i stedet for værktøj Kemikalieeksponering

Tunge løft Udsat krop

problem et

Den valgte problemstilling blev foretaget på baggrund af muligheden for optimering af arbejdsmiljøet samt at arbejde med teknik, form og funktion. Mekanikere på N.O. Jensen påpegede mængden af metalstøv i luften ved afslibning af bremseskiver, hvor der blev afgivet metalstøv og giftige dampe til luften. 20

ill. 21.a-e: Observationer af problemer pĂĽ vĂŚrkstederne 21

fra align til research N.O. Jensen har to bremseslibe maskiner. En som er permanent og en transportabel. Gruppen ønskede at vide, hvorledes de to redskaber blev anvendt, hvilket mekanikeren viste gennem simulated use (Show me what you would do). Anvendelse af denne form for vidensindsamling var godt i forhold til gruppens tidshorisont, idet den første milestone i form af Status et skulle overholdes.

Værktøj Permanent bremsesliber

Transportabel bremse-sliber

Fordele

Ulemper

Enkel at indstille Hurtig at anvende

Hjul og bremseskive skal afmonteres hver gang Manglende udsugning

Transportabel Mere præcis og tager højde for hjulslør

Kompliceret at indstille Udsug skal monteres seperat

Alignfasen afsluttes midlertidig for at indsamle mere viden om slibning af bremseskiver og de problemstillinger processen medfører. Dette har også til formål at undersøge om, det er et generelt problem i værkstederne. De allerede besøgte værksteder kontaktes og gennem dialog blev det opdaget, at problematikken ikke er aktuel om få år. Flere af værkstederne havde ikke denne maskine, idet prisen på bremseskiver er faldende og i stedet kasseres skiverne og nye påsættes. Under researchfasen er der desuden undersøgt arbejdsskader med fokus på luftvejsirritation. Gruppen valgte at arbejde med et problem som fysisk belaster mekanikeren, men som kan forbedres. Idet problemstillingen ikke vil være aktuel om blot få år betød, at gruppen bevægede sig tilbage til alignfasen for at identificere et nyt problem, der var relevant. Autoværkstederne blev besøgt igen for at identificere nye problemer og se

Udfra dette fieldwork kunne udledes, at den permanente slibemaskine var hurtigere og mere enkel at indstille, ifølge Thomas fra N.O. Jensens værksted. Den har det problem, at hjulet og bremseskiven skal afmonteres hver gang, og at den ikke har tilstrækkelig udsugning. Den transportable derimod er mere præcis, idet den tager højde for hjulets slør. Den er dog kompliceret at indstille, hvilket betyder, at den sjældent er i brug.

om de allerede opstillede problemer fra tidligere besøg var relevante. Besøgene foregik som situated interviews, hvorefter, når en mulig problemstilling blev observeret, gruppen fik mekanikeren til at vise problemet gennem simulated use eller acting out. (jf. proces orienteret design) En række nye problematikker blev tilføjet den gamle liste (jf. appendiks a) og for at kunne udvælge det mest relevante problem, blev de evalueret ud fra studieordningen og en skitseringsworkshop, der viste hvilke problematikker der havde mest potentiale for produktdesign. Ud fra dette blev antallet reduceret til fire problemstillinger og dernæst blev der foretaget en skitseringsfase af en times varighed. (jf. Stein Agger metode) Disse blev efter denne skitseringsproces diskuteret og sammenlignet i en komparativ analyse.

Problemstilling

Fordele

Tunge løft af hjul

Buler i bilen Utæt bildør “Hvide fingre”

Ulemper

Mulighed for at forbedre mekanikerens arbejdsliv. Et generelt problem på værkstederne kan leve op til læringsmålene Potentiale i udformning og ergonomiinddragelse

For stor en teknisk udfordring

Løse et problem som ikke har en løsning endnu

Stor udfordring for et semesterprojekt Meget detaljefokuseret og mindre produktfokuseret

Fysisk forbedrelse af mekanikeren længere tid på arbejdsmarkedet

Alllerede løst i nyere produkter

Under researchfasen af bremseskiver havde arbejdsskader været inddraget som en del af problematikken og der blev fortsat arbejdet videre med et samfundsmæssigt aspekt, hvor værktøjet kunne være med til at mindske arbejdsskader og forlænge mekanikerens tid på arbejdsmarkedet. Dette aspekt blev inddraget i udvælgelsen samtidig med, at de fire problematikker blev diskuteret. ”Tunge løft af hjul” blev valgt som problem, idet dette var et generelt problem på de besøgte værksteder, samtidig synes omfanget at leve op til læringsmålenes krav.

reflektion align Gruppen har flere gange besøgt værksteder for at forstå værkstedskulturen, identificere problemstillinger og undersøge den valgte problemstilling. Der er gennem disse besøg anvendt flere metoder til at forstå miljøet samt for at undersøge arbejdsgange. Tidligt i processen havde gruppen valgt at arbejde med slibning af bremseskiver, hvor det efter en kort researchfase blev tydeligt, at problemet er begrænset i dag og i fremtiden ubetydelig. Den nye problemstilling betød, at gruppen kom bagud tidsmæssigt i forhold til Ganttdiagrammet og det blev i stedet valgt at strukturere projektperioden anderledes. Dette tilbageskridt til align gav desuden gruppen en mulighed for at korrigere tiden bedre, idet at det blev vedtaget, at hver gang der opstod en problemstilling undersøgte gruppen denne nærmere, for ikke at gentage samme fejl. Align har begrænset feltet for gruppen, hvorefter der er arbejdet videre med research, vision, mission og koncept for at opfylde og indsnævre problemstillingen yderligere.

valgt problem Når mekanikeren skal på- og afmontere hjul, løftes de altid med håndkraft. Dette medfører ofte forkerte og uergonomiske løft.

ill. 25.a-c: Valgte problemstilling

R research

Efter det er besluttet at arbejde videre med løft af hjul, er det nødvendigt at undersøge forskellige aspekter indenfor feltet. Research er inddelt således, at hvert værkstedsbesøg har udledt en række krav og ønsker til koncept og produkt. Hvert værkstedsbesøg vil blive opstillet efter formål, beskrivelse og konklusion af besøget. Besøgene vil føre til en række undersøgelser af forskellige områder. De forskellige emner vil udmunde i et kravog ønskediagram til koncept.

tunge løft For at konkretisere hvilken problemstilling gruppen arbejder med, er det blevet undersøgt, hvad der definerer et dårligt løft er. Et forkert løft kan skade ryggen. Et løft er ukorrekt, hvis det indeholder krumning eller svajning af ryg eller læn. Det er vigtigt, at ryggen er ret under løftet. Hvis der løftes med vrid i knæ, ryg eller skuldre, så udsættes led, muskler eller nerver for unødig belastning. [brygryg.dk] Et løft kan være ukorrekt på forskellige måder og kan medføre omgående eller langsigtede smerter, der kan resultere i invaliditet.

øft

ukorrekt løft

korrekt løft

ill. 27.a-b

værkstedsbesøg fire formål

Superdæks primære arbejdsopgave er hjulløft. Derfor besøgte gruppen dette værksted, for at kunne observere flere hjulskift. Formålet med dette værkstedsbesøg var, at observere præcist, hvordan et hjulskift forløber sig. Derudover er det analyseret og påvist, at mekanikernes løfteteknik medfører, at løftene er et problem.

beskrivelse

Ved værkstedsbesøget blev der anvendt forskellige metoder for at observere, hvordan et hjulskift forløber sig. Der blev primært anvendt shadowing. (jf. Procesorienteret design) Gruppen holdte afstand og observerede den generelle arbejdsgang ved et hjulskift. Denne proces blev dokumenteret vha. video og fotografering. Dette identificerede de forskellige trin der er i hjulskiftprocessen. Det blev også observeret,

at der indgik forskellige processer alt efter hvilken form for hjulskift, der blev foretaget. For at opnå mere viden indenfor hvilke elementer et hjul og et nav er opbygget af, blev der anvendt situated interview, hvor gruppen optog en video af en mekaniker, der forklarede teknikken og konstruktionen af et hjul.

konklusion

Gruppen har fået underbygget, at problemet er et sundhedsmæssigt problem. Derudover er der blevet opbygget en viden inden for hvilke trin der indgår i et hjulskiftprocessen, hvilke elementer der er i et hjul, et nav og hvordan disse er befæstet på en bil.

ill. 28.a-e: Observering af problemet hos Superdæk.

ill. 29.a-r: Mekanikerens lĂ¸ft af hjul fra gulv til nav, hvor mekanikerens dĂĽrlige kropstillinger er markeret.

et hjul For at forstå et hjuls opbygning foretages der interviews af mekanikerne. Det er vigtigt at opnå forståelse, da det vil stille tekniske krav til det produkt, der skal udvikles. Et hjul består af en fælg og et dæk. Fælge kan variere i materiale, form og størrelse. Ill. 31.a viser en 17˝ aluminium fælg med påmonteret dæk. Dette hjul skal monteres på navet med fem bolte. Ill. 31.b viser en 13˝ stålfælg med påmonteret dæk. Dette hjul skal fæstnes på navet med fire bolte. Ill. 31.c viser navet, som er den miderste cylinder, hvor på hjulet bliver monteret. Udover navet indeholder fæstningen en bremseskive med påmonteret bremsekaliber, tre eller flere huller til at skrue boltene i og trækakslen i midten. Der findes forskellige typer dæk – I Danmark bliver der, som regel, skiftet dæk på biler to gang årligt; fra sommer- til vinterdæk og fra vinter- til sommerdæk. Dæk kan være designet til at øge komfort eller til fart. Dækkene på billederne til højre er komfortable dæk. På dækket er der altid en angivelse af dækkets proportioner.

Ill. 31.e viser et udsnit af et dæk, med en kode (155/ 80 R13). 155 er bredden på dækket. (målt i mm). 80 er dækkets profilhøjde. Dette er målt i % af dækkets bredde. Altså er højden på dette dæk, 80% af 155 (=124 mm). R står for radial. Dette er den mest hyppige dæk type, hvor dækket kan holde luft, uden brug af slange. 13 angiver fælgens diameter i tommer (˝), målt fra der hvor dækket er påsat fælgen. [Thomas fra N.O. Jensen] Det er vigtigt, at det produkt der senere skal designes skal passe til et hjul. Fælgen vil normalvis spænde fra 13˝ og op efter, men undersøgelser hos Superdæk har vist, at de sjældent arbejder med hjul over 19˝ . Det kan derfor være en fordel at se på hjul i to forskellige størrelsesklasser, da forskellen på 13˝ og 24˝ er stor.

ill. 31.a-e 31

hjulets bevægelse fra gulv til nav Diagrammet forneden viser hjulets bevægelse fra gulv til nav. Når mekanikeren løfter hjulet i denne bevægelse, bliver det sundhedsskadeligt for hans krop. Det er her projektets fokus ligger, i og med, at et værktøj skal kunne føre hjulet fra vandret position på gulvet til lodret position på navet. (Jf. værkstedsbesøg fire) Automekanikerne ligger bevidst hjulene på gulvet med fælgen op ad for at undgå at ridse fælgen. Dette sker både ved hjul med stål eller aluminiumsfælge. Hjulene placeres på gulvet så tæt på det sted, de skal monteres. De stiller ikke hjulene lodret, da det vil gøre dem ustabile eller få dem til at trille. Da det er mest hensigtsmæssigt at placere hjulene vandret, skal værktøjet kunne løfte hjulet op fra denne position.

ill. 32

hjulets rotation ved nav Observationer har vist, at når mekanikeren har hjulet oppe ved navet drejes hjulet, således bolthullerne passer til hullerne i navet. Herefter føres hjulet hen på navet, hvor mekanikeren lader hjulet hvile, imens han skruer den første bolt i. Det mindste antal bolthuller i en fælg er tre, derfor vil et hjul skulle drejes max 60° til hver side for, at mekanikeren får hullerne til at passe sammen. Denne vinkel vil selvfølgelig blive mindre jo flere bolthuller fælgen har.

ill. 33

arbejdstilsynet Da der ønskes at udarbejde et forslag til, hvorledes et produkt kan forbedre arbejdsvilkårene og –processen for mekanikere, ses der på regler inden for tunge løft og arbejdsrelateret skelet- og muskelbesvær. Arbejdstilsynet ændrede reglerne for tunge løfte i september 2010, således at det nu er lovpligtig, at der skal anvendes udstyr til tunge løft der foretages over knæhøjde. De har opstillet en trinskala hvor de tunge løft bliver vurderet ud fra forskellige faktorer. (jf. appendiks b) Udfra denne trinskala analyseres hjulløftene til at udgøre en sundhedsrisiko, hvilket kan give påbud fra arbejdstilsynet efter en vurdering af mekanikernes løft. Nogle af de sundhedsrisici der kan opstå når mekanikeren løfter hjul kan være rygbesvær herunder hold i ryggen, slidgigt, uspecifikke smerter og stivhed, kraftnedsættelse eller snurren og føleforstyrrelser i benene. [at.dk]

For at komme arbejdsrelaterede muskel- og skeletbesvær til livs, opstiller arbejdstilsynet arbejdsmiljøforanstaltninger, som arbejdsgiveren skal imødekomme:

For tungt løft

Arbejdsstedets indretning Tekniske hjælpemidler Manuel håndtering Løftet skal Arbejdets tilrettelæggelse Personlige værnemidler Forebyggelse af problemer i det psykiske arbejdsmiljø Herudfra kan det konkluderes at etAcceptabelt teknisk hjælpemiddel vil nedsætte risikoen for arbejdsskader ved løft af hjul. Der ønskes derfor en løsning der tilgodeser mekanikerens helbred, og således gør hans arbejdsproces ved hjulskift bedre, sundhedsmæssigt.

vurderes løft

3/4 armsafstand Underarmsafstand 3/4 Underarmsafstand armsafstand ca. 30 cm ca. 45 cm ca. 30 cm ca. 45 cm

30 kg 30kg

For tungt løft Løftet skal vurderes Acceptabelt løft

For tungt løft Løftet skal vurderes 7løft kg Acceptabelt7kg

0 0 kg

15 kg 15kg

trin et 3 kg 3kg

Der er in bemærke

ill. 34: Vurdering af tunge løft.

trin to

Mindst é forværen faktor t

fremtidens mekaniker Det undersøges, om det fundne problem vil være tilstede i fremtiden, for ikke at udvikle et værktøj, som vil være overflødigt. En undersøgelse fra 2010 udført af Teknologisk Institut har til formål at undersøge og sætte fokus på om mekanikeruddannelsen lever op til de nye teknologiske krav eller om der er behov for et højere kompetence niveau. Undersøgelsen er baseret på to fokusgruppeinterviews og 1018 spørgeskemaundersøgelser, som er sendt til autoværksteder, hvor 85 % af disse er for personvognsværksteder. [zmags.com, s. 4-6] Her uddrages enkelte resultater der har relevans for den nuværende problemstilling med løft ved hjulskifte. 97 % af de deltagende har påpeget, at fremtidens mekanikere har behov for at have større tekniske kompetencer inden for computerbaserede fejlfinding. Det vurderes, at der bl.a. vil være mindre hårdt fysisk arbejde [zmags.com, s. 8] og 91 % af værkstederne anslår at udskiftning af komponenter enten vil fylde mere (53%) eller være uændret (38 %) [zmags.com, s. 29]. Den fysiske belastning på mekanikeren vurderes til at blive formindsket i fremtiden, men der er stadig et behov for at udskifte komponenter, som f.eks. et bilhjul. Grunden til at

den fysiske belastning mindskes kan skyldes øgede krav fra arbejdstilsynet. På det personlige plan har 78 % af værkstederne påpeget, at det at kunne arbejde selvstændigt er en af de vigtigste kompetencer. 60 % siger, at de ønsker at arbejde effektivt og begrænse anvendt tid på aktiviteter, der ikke giver indtægt [zmags.com, s. 10] Værkstederne ligger her meget vægt på, at mekanikeren ikke er afhængig af andre og samtidig være opmærksom på effektivitet og anvendt tid fra et økonomisk synspunkt. Fremtidens mekaniker er, ifølge undersøgelsen, et selvstændigt arbejdende individ der har fokus på økonomi og den nye elektroniske udvikling i bilen, men dette eliminerer ikke det manuelle arbejde som f.eks. et hjulskifte. Mekanikeren arbejder stadig med udskiftning af komponenter men med mindre fysisk belastning.

7. Samme process gennemgåes ved påsætning af nye hjul. Først sættes hjulet på navet, derefter skrues en bolt i for at stabilisere hjulet på navet, hverefter de andre bolte skrues i.

af- og påmontering af hjul Lager

Værksted

de gamle hjulover transporteres Hjulskifte analyseres for at danne et overblik processen. Der blev observeret forskellige processfra værkstedet ud på er inden for hjulskift, som er blevet opdelt i processer: sæsonskift af hjul og midlertidig opbevaring af dæklageret. hjul. 8.

midlertidig afmontering af hjul Proces når hjulet skal afmonteres midlertidigt

1. Boltene i hjulet bliver Boltene i hjulet afmonteres og placeres i afmonteret og placeres i en bakke tæt på bilen. Detteen bakke tæt på bilen. Dette sker ved alle sker fire gange fire hjul.

2. Hjulet tages af og opbevares midlertidigt. Ved afbalancerHjulet tages af og opbevares midlertidigt. ing løftes hjulene hen til afbalanceringsmaskinenVed en afbalancering løftes hjulene hen til efter en. afbalanceringsmaskinen en efter en.

Enten

3. Opbevares midlertidigt tæt på bilen.

Eller

Hjulene placeres tæt ved bilen.

4. mekanikeren ordner bilen.

Mekanikeren reparerer bilen.

5. Hjulene bæres eller trilles fra det midlertidige opbevaringssted, hen under de nav Hjulene de skal monteres på.

bæres eller trilles fra det midlertidige opbevaringssted, hen under de nav de skal monteres på.

6. Hjulene løftes op til navet, og hviler på boltene.

Hjulene løftes op til navet, der er cirka 160 cm, over gulvfladen og hviler på enten boltene eller navet alt efter hjulets udformning.

7. Den første bolt monteres forDen første bolt monteres at holde hjulet stabilt. stabilt. Derefter monteres Derefter monteres de sidste bolte. Dette gøres for alle Dette gøre ved alle hjul. hjul.

ill. 36 36

for at holde hjulet de sidste bolte.

Proces over sommer og vinter skift dæk Sæson skift af hjul Lager

Værksted

1. Dækkene blev hentet på Dækkene hentes på lageret og bliver båret lageret og blev båeret med med håndkraft ud til værkstedet. Hvis hjuhåndkraft til værkstedet. Hjulene blev transporteret lene erpåopbevaret med fælg transporteres en vogn.

de ind i værkstedet på en sækkevogn.

2. påsætning af fælgePåsætning samt lufttryk, og afbalancering.

af dæk på fælge samt lufttryk og afbalancering.

3. Hjulene trilles derhen hvor Hjulene trilles de skal påsættes og placeres monteres og under bilen.

derhen, hvor de skal placeres på gulvet under

navet. 4. Hjulene på bilen bliver markeret med en tush hvor de sad. Hjulene

på bilen markeres med tush for at markere deres position.

5. Boltene i hjulet bliver Boltene i hjulet afmonteres og placeres i afmonteret og placeres i en bakke tæt på bilen. Dette sker ved alle bakke tæt på bilen.en Dette sker fire gange fire hjul.

6. Hjulene tages af og stables Hjulene lodret. Nogle af hjulene sad så godt fast at de skulle slåes af med et andet hjul.

tages af og stables.

De nye hjul løftes op til navet og roteres, således boltene passer til hullerne i navet. Hjulet monteres skråt på navet da dette giver større præcision ved montering.

7. Samme process gennemgåes Første ved påsætning af nye hjul. bolt skrues i for Først sættes hjulet på pånavet, navet, hvorefter de derefter skrues en bolt i for at i. stabilisere hjulet på navet, hverefter de andre bolte skrues i.

Værksted

at stabilisere hjulet andre bolte skrues

Lager 8. De gamle hjul transporteres de gamle hjul transporteres fra værkstedet ud påud på lageret. dæklageret.

ill. 37

fra værkstedet

værkstedsbesøg fem formål

Bilhuset Haldrup besøges for at se hvilke eksisterende produkter der var tilstede i værkstedet, som mekanikerne anvendte ved hjulløft. Desuden skulle der skaffes viden omkring påmontering af hjul. Der blev primært brugt Shadowing og Apprenticeship, da gruppen ikke ønskede at forstyrre mekanikernes arbejdsrytme. (jf. Procesorienteret design)

beskrivelse For at danne et indtryk af, hvordan eksisterende hjulløftmaskiner virker, er maskinen afprøvet (ill 39a-e). Bilhuset Haldrup har en hjulløfter i deres værksted, men mekanikerne anvender den sjældent og dette problem blev undersøgt. Hjulet trilles op på basen af maskinen, hernæst hejses det op langs et skinnesystem der er integreret i en søjle. Hejsemekanismen blev aktiveret vha. af et joystick, således hjulet kunne komme op i den ønskede højde. Maskinen har fire hjul, så den kan fragtes rundt på værkstedet samt en plastkasse, hvor mekanikeren kan opbevare møtrikker, værktøj og lignende. Interfacet på maskinen er simpelt og brugervenligt. Det består af et joystik der kan bevæges op og ned. For at understrege retningen var der påsat et klistermærke med to pile i hver sin retning samt “op” og “ned”. Her udover var der også et håndtag, der kan anvendes, hvis hjulet ikke må komme længere op. Dette håndtag har ligeledes et klistermærke der indikerer, hvilken retning håndtaget skal bevæges i for at låse og lukke. Kassen til opbevaring er i orange og grønne farver for, at den står i kontrast til resten af produktet. Håndtaget til styring af maskinen, er hård at bruge, da maskinen er tung i forhold til håndtagets udformning. Det vender i vandret position ud fra maskinen, hvilket gør, at håndledet vrides kritisk, når der skubbes på maskinen. Selve maskinen virker ustabil, da de fire hjul den kører på er underdimensionerede. Når den skal flyttes, skal den skubbes 38

med fødderne fordi ledninger på gulvet stopper vognen Maskinen blev afprøvet uden et hjul og det blev observeret at det tog maskinen ca. 15 sekunder at køre op til en passende højde på ca. 150cm.

konklusion Problemerne ved det pågældende værktøj kan være årsagen til, at mekanikerne anvender maskinen sjældent. Det konkluderes at maskinen er langsom at anvende hvilket udmunder i en langsommelig proces. Det tager tid at finde værktøjet frem, og når det fragtes rundt i værkstedet, opstår nye problemstillinger. Eftersom maskinen opleves ustabil medfører dette, at maskinen synes uprofessionel. Fordelen ved dette produkt er dets brugervenlige interface, som medvirker at maskinen er let aflæselig og hurtig at justere.

refleksion af besøget Efter værkstedsbesøget blev flere mekanikere spurgt om, hvorfor de ikke anvendte de maskiner, der var til rådighed på værkstederne. Hos Bilhuset Haldrup var svaret, at det gik langsomt og derfor anvendte de dem kun ved tunge hjulløft. Det var hurtigere at løfte hjulene med kroppen, selv om de var bevidste om den sundhedsmæssige belastning. Det samme gjorde sig gældende hos N.O. Jensen. De sagde, at deres hjulløft var begrænset, men hvis der var et produkt, der kunne udføre hjulløftprocessen hurtigere end eksisterende produkter, ville de anvende dette udstyr til løft af hjul. Hos Superdæk havde de ikke noget værktøj til hjulløft og mente det var hurtigere at løfte med kroppen. Alligevel havde de været nødsaget til at udvikle deres egen vogn til lageret, da nye regler fra Arbejdstilsynet trådte i kraft i 2010. Derfor er det vigtigt, at det værktøj der bliver udviklet ikke er langsommere end de eksisterende produkter. Det skal stadig afhjælpe løft af hjul og ikke være til gene i den daglige arbejdsgang.

ill. 39.a-e: Viser hjullĂ¸fteren hos Bilhuset Haldrup

værkstedsbesøg seks formål Formålet med værkstedsbesøget hos Bilhuset Haldrup var at undersøge hvilke brugere, der stiller krav til et produkt der skal kunne løfte et hjul fra jorden og op til bilen, hvor bilen hænger på en lift.

beskrivelse Værkfører, Henning Andreasen, forklarede om de interessenter der var i spil. Der vil ud fra Henning Andreasens viden samt gruppens observationer af de forskellige værksteder, blive opstillet et interessentdiagram som viser de interessenter der vil være i direkte eller indirekte kontakt med værktøjet. Ifølge Henning Andreasen er følgende fire interessenter i kontakt med produktet: Mekanikeren, som skal bruge produktet dagligt. Reparatøren, som skal kontrollere og reparere produktet Arbejdstilsynet stiller krav til tunge løft. Dansk teknologi, som kontrollerer værkstedets udstyr.

ill. 40: Henning Andreasen

Observationer af værkstedet hos både Bilhuset Haldrup og Superdæk har vist, at flere interessenter skal inkluderes, bl.a. kunderne. Selvom Henning Andreasen udtalte, at kunderne ikke befinder sig på værkstedet, har gruppen flere gange mødt kunder i denne kontekst. Hos Superdæk vil der hele tiden være visuel kontakt med produktet, da venterummet har en glasvæg ud til værkstedet.

konklusion Interessentdiagrammet viser, hvilke interessenter der er i spil. Disse stiller krav til produktet og vil senere anvendes i kravog ønskediagrammet for koncept og produkt. Det er vigtig for det endelige produkt, at menneske/maskinsamspillet optimeres for alle brugssituationer, selvom gruppen vil prioritere nogle brugssituationer over andre. [Buur og Windum, 1994 s. 10]

interessentdiagram

rengøring

virksomhed

arbejdstilsyn

kunder

Pmekaniker r o d u k t reparatør

Grad af brug

Interessent

Primær (direkte)

Mekaniker

Reparatør

Sekundær (indirekte)

Arbejdstilsynet

Dansk teknologi

Tertiær (visuelt)

Kunder

Rengøring

Interessentens krav til produktet Intuitiuvt Sundhedsforbedrende Visuelt skal det udstråle kvalitet, så mekanikeren får et troværdigt forhold med produktet Skal kunne reparere produktet let, ønsker blottet struktur, for lettere at kunne adskille og identificere elementer i produktet. Teknisk hjælpemiddel vil nedsætte risikoen for arbejdsskader. Løsning skal tilgodese mekanikerens helbred og hans arbejdsproces. Kontrolllerer om værkstedets udstyr lever op til deres krav. De kommer uanmeldt på besøg. Det er vigtigt, at værktøjet udstråler professionalisme, for at give kunderne tillid til værkstedet.

Produktet skal ikke rengøres, men produktet skal kunne tåle miljøet.

værkstedsbesøg syv formål Besøget hos Superdæk havde til formål at give et overblik over værkstedet, og hvorledes et kommende produkt til løft af hjul kunne integreres. Gruppen foretog en kontekst analyse af værkstedet.

beskrivelse Der blev foretaget opmålinger af hele værkstedet samt stationerne hvor mekanikerne skiftede hjul på bilerne. (ill. 43.a) Værktøjet måtte ikke være til gene i den daglige arbejdsgang og skulle desuden være i nærheden af det sted hjulene skulle af- og påmonteres. Desuden skulle værktøjet komme hen til det sted, mekanikerne smed hjulene inden påmontering. (ill. 43.b) Denne observation foregik ved, at gruppen målte hjulenes placering efter en mekaniker tilfældigt havde smidt hjulene tæt ved bilen. Herudfra opstillede gruppen en radius fra navet og ud til placeringen, da værktøjet skulle flytte hjulet denne afstand. Gruppen så en fordel i, at det endelige værktøj kunne integreres i det nuværende miljø. I loftet hang lamper og

ill. 42.a-d: Kontekstanalyse af Superdæks værksted 42

andet udstyr ned i en vis højde. Væggene hos Superdæk var forholdsvis fri, men der kunne først integreres udstyr over 270cm, da der var døre og vinduer ind til andre rum. Gulvet var frit omkring stationerne men flere steder i værkstedet stod der maskiner, stablede hjul og andet udstyr. Gruppen så potentialer i autoliften, derfor blev den analyseret. Liften består af to søjler, hvor bilen køres ind imellem og hejses op. På ydersiden af søjlerne er der påmonteret værktøj og trykluft. Den nedre del og siderne af søjlen er fri. For oven af begge søjler sidder motoren, hvortil der bliver tilført strøm. På den ene søjle sidder en elektronikboks, hvor hejseknappen til liften er monteret. (ill. 43.c)

konklusion Det kan konkluderes, at værktøjet kan integreres i den nuværende kontekst. Det er dog en fordel, at det er nemt at komme til, men samtidig ikke er til gene i den daglige arbejdsgang. Værktøjet skal kunne integreres, så det kommer uden om de nuværende forhindringer i værkstedet som f.eks. maskiner og ledninger.

Ikke i brug

Kontor og lager

19,6 m 25,4 m

ill. 43.a

2020 mm

800 mm 1100 mm

900 mm 1000 mm ill. 43.b

2644,5 mm

600 mm

1400 mm

900 mm

860 mm ill. 43.c

simuleret værksted For at spare mekanikerens og gruppens tid, blev det valgt at konstruere et simuleret værksted med de nødvendige midler til at simulere hjulskiftsprocessen. Det simulerede værksted indeholder: Et nav med bremseskive, der er opspændt i korrekt højde, for at simulere bilen hængende på en lift. Omkring dette nav er en skærmkasse i pap. Hjul med forskellige dæktyper og fælge. Et stillads til at simulere værkstedets loftshøjde. Værkstedet anvendes til afprøvning af mockups.

ill. 45.a-d: Simuleret vĂŚrksted opstillet i grupperummet

workshop med Thomas fra N.O. Jensen For at undersøge forskellige begreber indenfor mekanikerkulturen og for at undersøge hvor hurtig en hjulskifteproces skal være, blev Thomas inviteret ind i det simulerede værksted.

Thomas er af den nye generation af mekanikere og fokuserer mere på sin sundhed end arbejdets hastighed. Han mener, at det ikke er vigtigt, hvor på værkstedet værktøjet placeres, idet værktøjets funktion er det primære. Dog sagde han, at tid er en faktor ved små hjul, da mekanikere kun ville bruge et værktøj som ikke er langsomt.

En anden ting, som blev undersøgt var, samspil mellem hjul og eventuelle håndtag. Thomas mente, at sådanne håndtag skulle placeres tæt på hjulet og helst for neden, da førligheden her var bedst. Han så også potentiale i, at der kun skulle anvendes én hånd til styring, så den anden kunne bruges til at skrue bolte i.

Thomas havde forskellige ideer til, hvordan værktøjet kan gribe fat i hjulet. Han mener, at det optimale er at gribe omkring hjulet, da fælgen ikke må ridses og boltene skal være tilgængelige. Han fortalte desuden, at et værktøj der griber i eller på fælgen vil være svært at udforme til flere typer hjul, da fælge er udformet forskelligt.

konklusion

ill. 46.a-c: workshop et med Thomas fra N.O. Jensen

Konklusionen var, at en mekaniker tænker praktisk og forholder sig til sin egen situation og fremtid. Thomas havde mange idéer til både udformning og funktion. Gruppen har forholdt sig kritisk, til den viden der blev indsamlet. Inspiration blev hentet i; fælges forskellige udformninger, brugstiden og placering af evt. håndtag.

ergonomi Da mekanikeren skal have fysisk kontakt med værktøjet, ses der på ergonomi inden for betjeningsog gribehåndtag. Udformning af et håndtag og montering af knapper skal ske ud fra ergonomisk synspunkt, således mekanikeren ikke overbelaster fingre, hænder og håndled ved brug af produktet. Et håndtag skal udformes til at føles godt i hånden og tage højde for brugen. Håndledsbevægelser kan være mere trættende end fingerbevægelser, derfor er det vigtigt, at håndtaget er udformet således, at underarmen og håndleddet er udstrakt, når håndtaget er i brug. (se ill. 47) Den bedste diameter et menneske kan gribe omkring er fra 22-32 mm. Den mest optimale håndtagslængde er 120 mm. Håndtaget skal have et frirum på 38-51mm fra den overflade det er monteret på. [Tilley, 2002, s. 74-77] Håndtaget skal indeholde knapper der kan betjene produktet. Derfor er der undersøgt to forskellige typer knapper. Den ene er en ”rocker switch” (tænd/sluk knap), som indeholder vigtige informationer om, hvilken tilstand produktet er i. Sluk skal vende ned ad. Hvis knappen skal fungere som en op/ned-knap er trekantsformen hensigtsmæssig, da den danner en klar retning. Hvis den skal være udstyret med lys,

er det mest logisk, at sluk er markeret med rød og tændt er markeret med grøn. Knappen skal være 25mm lang og 6,419 mm bred, alt efter brugen. [Tilley, 2002, s. 76] ”Push buttons” er separate knapper. Når der trykkes på knappen skal der ske en aktivitet i produktet der giver brugeren en positiv feedback. Derudover er det godt, at knappen ”klikker” når den betjenes, for at give brugeren en tilfredsstillende effekt. Knappen skal være 13-51mm bred og 13-25 mm høj afhængig af brugen. [Tilley, 2002, s. 76]

OP ON

OP OP

Underarm og håndled udstrakt OFF

NED OFF

NED NED

NED

OP OP

25 mm NED

120 mm

NED

30 mm

22 mm

120 mm

6,4-19 mm

51 mm

38 mm

Click

13-25 mm

13 mm ON

31 mm

ill. 47 47 OFF

NED

kravog ønskediagram til koncept

Løfte hjulet ved på- og afmontering

Løfte alle hjul (dæk + fælg)

Researchafsnittet har givet grundlag for en række krav og ønsker til koncept. Disse er bl.a. fundet ud fra forskellige værkstedsbesøg, arbejdstilsynet og forskellige undersøgelser.

Aflaste kroppen fysisk

Hurtig responstid ved interface

Alle interessenter skal være i spil

Lige så effektiv som den menneskelige proces

Transportere hjulene rundt

Må ikke være i vejen, når den ikke anvendes

Bevæges i 15-160 cm i højden

KRAV værktøj til mekaniker der løfter hjul

ØNSKER

isk

der løfter hjul

Opbevaring af bolte

Løsne hjulet hvis det sidder fast ved afmontering

Fungere som hjælp til opbevaring

refleksion af research Første proces i researchfasen var at undersøge mekanikerens dårlige arbejdsstilling ved løft af hjul. Da dette var den primære problemstilling undersøgte gruppen både arbejdstilsynets regler inden for området, hvorledes et godt løft fungerede og en analytisk observation af problemet ud på værkstedet, hvor løftet blev videofilmet og efterfølgende analyseret (jf. værkstedsbesøg fire). Denne form for research har givet en grundlæggende viden inden for løft af hjul, som har været vigtig igennem hele processen, da gruppemedlemmerne har kunnet prøve løftene på egen krop. For at tilegne sig denne viden har gruppen brugt forskellige metoder, som til sidst er udmundet i en apprenticeship af løftet. Løbende i processen havde gruppen fundet ud af, at de var til gene i værkstedet hvilket fødte det simulerede værksted. Selv om afprøvninger af mockups senere i forløbet i det rigtige værksted ville have været det mest optimale, har det simulerede værksted fungeret som hurtig vidensindsamling. Det første besøg var ustruktureret, da formålet med besøget var åbent. Det blev diskuteret, hvilke metoder der skulle anvendes til senere besøg, beslutningen blev, at efterfølgende besøg skulle foregå efter en liste. Efter besøget skulle der skrives en rapport, således, at formålet med besøget, blev formidlet til resten af gruppen. 49

M mission

I mission defineres de vĂŚrdier, som det endelige produkt skal indeholde, bĂĽde ud fra mekanikerens, vĂŚrkstedets og samfundets vĂŚrdier. Disse er sammen med konceptkravene med til at opstille designkrav til produktet senere i procesrapporten.

værdimission Værdimissionen er produktets intention og grundlag. Denne er opstillet ud fra mekanikerens, værkstedets og samfundets værdier:

Mekanikeren

Produktet skal afhjælpe automekanikerens fysiske belastning, så han på sigt vil blive hjulpet helbredsmæssigt. Produktet skal appellere til mekanikeren og til dennes kultur, så brugeren får lyst til at anvende produktet. Ved brug skal produktet fungere, så det ikke hæmmer den effektive arbejdsgang og eventuelt fremmer den.

Værkstedet

Når produktet ikke er i brug skal det kunne forholde sig neutralt, så det ikke generer arbejdsgangen. Produktet skal kunne holde sig funktionsdygtigt i flere år.

Samfundet

Produktet skal udfylde et tomrum på markedet. Produktet skal have en blottet struktur, der vil hjælpe reparatøren med nemmere at servicere produktet. Virksomhedens kunder ønsker, at værkstedet fremstår professionelt og troværdigt. Derfor skal værktøjet udstråle kvalitet, troværdighed og professionalisme.

Den visionsbaserede model er anvendt som værktøj til at visualisere den kreative proces og giver gruppen mulighed for at se produktet på forskellige niveauer fra det abstrakte til det konkrete. [Stokholm, 2011] Værktøjet har været brugt indirekte gennem den kreative proces, men gruppen har været opmærksom på de forskellige niveauer, processen har befundet sig på. Gruppen har til tider haft problemer med at skelne mellem de forskellige niveauer, hvilket kunne være undgået, hvis den var brugt som et værktøj til at styre processen.

Værdmission

Abstrakt

Vision

Formål, værdi, filosofi, intention

Spirituelle

Interaktionsvision

Kontekstuelle

Produkt

Konkret

Produkt princip

Udtryk, stil, menneske/produkt interaktion

Principielle

Koncept, produkt, formprincip, funktionalitet, struktur

Materielle

Det fysiske produkts detaljer, materialebrug, komposition

ill. 51 51

problemformulering Hvordan skabes et værktøj, der eliminerer mekanikerens tunge løft ved på- og afmontering af hjul? Værktøjet skal opleves hurtigt gennem få procestrin, brugstid og et simpelt interface. Desuden skal værktøjet integreres i værkstedet uden at være til gene i det daglige arbejde.

designkompas koncept

Æstetik

Designkompasset er et analyseværktøj, der anvendes flere steder i en designproces. Både til analyse af eksisterende produkter, men også som analyseværktøj til et kommende produkt. Designkompasset udgøres af otte parametre som til sammen danner en såkaldt designarena. Designarenaen udgør så et produkt som enten eksisterer eller som skal udvikles. Der er i dette tilfælde valgt at se på det kommende koncept og derfor udgør designkompasset nogle af de ønsker der er til konceptet.

ltu

Koncept

Strategi

Teknologi

rre

Filosofi

ill. 53

Æstetik

Teknologi

Konstruktion blotlagt Industriel Neutrale farver Lugter af olie Professionelt Udstråle kvalitet Troværdighed Ærlighed

Trykluft Hårdfør materiale (plast,metal)

Kultur

Mekaniker værksted Må ikke være i vejen Fleksibel

Faste rutiner Må gerne blive beskidt Hands on Mekanikeren skal ikke være overflødig Udfylde tomrum

Strategi Bedre end konkurrenterne

Filosofi Få lyst til at bruge produktet frem for at gøre det selv. Ser ikke ud som et hjælpemiddel.

Forretning Tilgodeser værkførens behov Udstråler mekaniker kulturen

Omverden

Menneske Mekaniker Maskulin Mandlige medarbejdere Hård tone Præcise pauser Føle sig sej når man bruger produktet føler sig i et med værktøjet

Brugervenlighed

Sundhed

keyperformance indicator for produkt og mekaniker

Gruppen har valgt at foretage en afgrænsning i form af en keyperfomance indicator set i forhold til Form og mekanikeren. Keyperformance indicatoren viser, hvor meget vægt der lægges på valgte produktet områder.

Der skal i produktet lægges mest vægt på bruger- og brugsvenlighed, da gruppen gennem analyse af eksisterende Materialer produkter opdagede, at dette var vægtet højt. Derudover blev der lagt stor vægt på sundhed, funktion og produktets Idégenereri ng Disse parametre var vigtige i produktet, da der hastighed. ud fra egene observationer samt mindre undersøgelser, blev bekræftet, at disse var vigtige for, at produktet ville blive benyttet af den enkelte mekaniker i værkstedet. Multifunktionalitet, form reparation skal ikke være afgørende faktorer Materiaog lestudi e for produktet, da der ønskes at følge ”form follows function”princippet samt multifunktionelle løsninger skal ses som en sekundær funktion. Pris vægtes ikke højt, da prisen på Superdæks maskiner blev undersøgt.

Værkstedsbesøg og interviews med mekanikere resulterede i, at der blev dannet et overblik over, hvad der var vigtigt at fokusere på i projektet set i relation til mekanikerens ønsker. Derudover resulterede egne observationer i, at der kunne fokuseres på sundhed og brugervenlighed som de to hovedpunkter. Andre fokuspunkter er reparation og holdbarhed. Mekanikeren ønsker ikke at investere i et produkt der går i stykker efter 2 år og derfor skal produktet vægtes i forhold til kvalitet frem for kvantitet, når produktet detaljeres og der vælges materialer. Mekanikeren har ikke noget forhold til form og materiale så længe produktet er funktionelt.

Ergonomistudie

Teknik Materialer

Brugervenlighed, brugs- og brugerorienteret design

Brugervenlighed og brugs, bruger orienteret Model og afprøvning

vikling

Holdbarhed og reparation Form og æstetik

Form og æstetik

Produkt Multifunktionel

Funktion og hastighed

Funktion og hastidhed

ekaniker

Pris

Integration i miljø Sundhed

Integration i miljø

Pris

Brugervenlighed

Multifunktion

Brugervenlighed

Sundhed

Rengøring

Mekaniker

Form

Materialer

dbarhed

Sundhed

Reparation

Form

Integration i miljø

Materialer Holdbarhed

ill. 54.a-b

refleksion af mission Tidligt i forløbet afgrænses projektet for at danne overblik. I missionen er dette opnået vha. designkompasset og keyperformance indicatorer. Dette gav klarhed over hvilke egenskaber produktet skulle have, og hvorledes prioriteringen var heraf. Designkompasset blev brugt for at klarlægge ønsker for det videre forløb, og hvilke værdier der blev lagt i produktet. Desuden skulle der dannes klarhed over de forskellige trin, og som efterfølgende refleksion kunne det visionsbaserede metodediagram have været anvendt. Gruppen har løbende prøvet at definere hvilket trin der blev arbejdet på, set ud fra Marianne Stokholms fire trin i design, men da det til tider har været meget abstrakt, kunne trinene klarlægges bedre hvis en visionsbaseret tilgang til design havde været brugt som styrende procesindikator. Refleksionen har efterfølgende vist, at gruppen indirekte har fulgt disse trin eftersom, de forskellige led er blevet sammenlignet med det pågældende arbejde. 55

V vision

I dette afsnit vil der blive præsenteret et fremtidsscenarie, som tager udgangspunkt i den foregående værdimission. Fremtidsscenariet er udarbejdet ud fra interviews med mekanikerne og deres holdning til dårlige arbejdsstillinger. Specielt den yngre generation af mekanikere ønsker ikke at ødelægge deres krop i længden, fordi de har været udsat for tunge løft. Fremtidsscenariet fremstilles som en tegneserie, som viser mekanikerens hverdag før og efter værkstedet investerer i produktet. Efterfølgende vil fremtidsscenariet blive opstillet sammen med de forskellige interessenter, der er i spil.

fremtidscenarie Før

ill. 57.a Mekanikeren går på arbejde. Han har jæventligt problemer med ryggen, men fortsætter alligevel som mekaniker, da det altid har været hans drøm. Da han arbejder hos Superdæk, kommer han i sæsonperioderne til at løfte over 40 hjul dagligt. Han løfter hjulene forkert, da han ikke selv er opmærksom på selve løfteprocessen, hvilket giver ham længerevarende rygproblemer. Han overvejer ikke at anvende et værktøj til løftet, da de ikke har en maskine hos Superdæk, og det udstyr der findes på markedet, kan ikke løfte hjulet lige så hurtigt, som han selv kan, og derfor ser han det mere som en byrde end et hjælpemiddel. Efter en arbejdsdag med mange tunge løft har mekanikeren så ondt i ryggen, at han bliver nødt til at hvile på sofaen, når han kommer hjem. Han føler sig udmattet resten af dagen og ønsker kun at bruge sin fritid på at slappe af, hvilket går ud over hans privatliv. Efter en årrække som mekaniker bliver han nødsaget til at stoppe i sit erhverv, da hans problemer med ryggen bliver langvarige, og han er ikke i stand til at fortsætte med de tunge løft. Han bliver nødt til at efteruddanne sig, selv om arbejdet som mekaniker altid har været hans drøm.

Efter

ill. 57.b Mekanikeren glæder sig til at komme på arbejde. Han ser arbejdet som mekaniker som sit drømmejob, og hans arbejdsplads har valgt at gøre hans arbejdsliv længere ved at vælge udstyr, der gavner hans sundhed. Superdæk har investeret i et udstyr, der gør det muligt for mekanikeren blot at se på, mens det sørger for, at hjulet bliver løftet op fra gulv til nav, blot han knipser med fingrene. Hjulet bliver løftet op til korrekt højde, men mekanikeren skal stadig bruge sin fingersnilde og finmotorik, til at befæstige hjulet på navet. På denne måde undgår mekanikeren de over 40 daglige, tunge løft, men samtidig taget udstyret ikke hans glæde ved arbejdet som mekaniker fra ham. Efter arbejdet har mekanikeren kræfter og overskud til at passe privatlivet og beskæftige sig med andre interesser end sofaen. 40 år senere arbejder han stadig som mekaniker, da han har overskud til at passe sit daglige arbejde og ikke har behov for efteruddannelse. Ved at anvende udstyr til tunge løft forlænges mekanikerens tid på arbejdsmarkedet og samfundet udnytter fortsat hans finmotoriske talent som håndværker. 57

Ud fra et fremtidssynspunkt spiller interessenterne en vigtig rolle. Derfor er det valgt at se på hvordan fremtidsperspektiverne for nogle af interessenterne kunne forholde sig og hvilke synspunkter der kunne tages stilling til. Problemstillinger som arbejdsglæde og arbejdsgangen har også en vigtig rolle. De fem interessenter, hvor der er opstillet fremtidsscenarier for, er: mekanikeren, kunderne, rengøringen, reparatøren og samfundet.

Mekaniker Produktet skal kunne forbygge skader i ryggen, ved at aflaste mekanikerens løft af hjul. Produktet skal være nemt at bruge og fungere som en forlængelse af kroppen. Produktet skal på sigt, give mekanikeren et længere og mere effektivt arbejdsliv. Produktet skal fremme flowet i de enkelte arbejdsdage. Produktet skal give en tilfredsstillende effekt. Mekanikeren skal have lyst til at bruge produktet pga. dets gode egenskaber. Produktet skal fremme værkstedets identitet positivt Produktet skal holde mekanikeren minimum ti år mere på arbejdsmarkedet.

Kunder Produktet skal udvise professionalisme, så kunderne får en tilfredsstillelse ved at være i værkstedet. Kunden skal kunne se, ud fra mekanikerens arbejdsgang, at produktet er helbredsmæssigt korrekt.

Rengøring Produktet skal ikke rengøres.

Reparatør Hvis produktet går i stykker eller komponenter skal udskiftes, skal det være nemt at reparere.

Samfundet Produktet skal revolutionere mekanikerbranchen og udfylde et tomrum på markedet af hjulløftsmaskiner. Produktet skal spare samfundet for nedslidte mekanikere.

refleksion af vision Fremtidsscenariet er blevet til efter, at gruppen har diskuteret og undersøgt forskellige problemstillinger, som mekanikeren vil kunne opleve gennem et arbejdsliv med tunge løft. Gruppen opholder sig på det kontekstuelle trin i forhold til den visionbaserede model. Det har været svært for gruppen at sætte sig ind i problemstillingen ved hjulløft, hvorfor denne proces er blevet afprøvet i det visuelle værksted. Processen fra gulv til nav er i fokus i fremtidsscenariet. Brugsprocessen blev skitseret og afprøvet ved de efterfølgende løsningsforslag, da gruppen igennem interviews fandt ud af, at processen skulle være simpel, hurtig samt sundhedsmæssigt forbedrende. Derfor blev der sat fokus på processen, og hvert løsningsforslag blev opvejet i forhold til den proces den indgik i fra mekanikeren hentede værktøjet, til han satte det på plads igen. Interaktionen mellem mekanikeren, værktøj og værksted har været et vigtigt led i udviklingen af produktet, da der ikke skal designes endnu et redskab der ses som et generende hjælpemiddel for mekanikeren. Visionen er, at mekanikeren vil anvende produktet på alle hjul uden at overveje at løfte det selv. For at opnå dette skal værktøjet fungere lige så hurtigt som mennesket selv både hvad angår tid, procestrin og simplicitet i produktets interface. Fremtidscenariet, der er opstillet i vision, er et utopisk værktøj, hvor der ikke opleves nogle sundhedsskadelige arbejdsstillinger ved løft af hjul. Gruppen er bevidste om at udsagnet, at mekanikeren blot knipser med fingrene for at løfte hjulet, synes at være ekstremt, dog har det ageret som katalysator for videreudviklingen af produktet. Der blev først tegnet utopiske løsningsforslag, for senere at se realistisk på disse og derved opnå et produkt, der er optimalt for mekanikeren, og som kan realiseres praktisk og teknisk. 59

K koncept

Som indledning til koncept er der valgt at se på tendensen inden for hjulløft og hvilken fremtid mekanikerne sigter efter. Hernæst fremvises tre koncepter der alle tager udgangspunkt i denne udvikling. Koncepterne beskrives og en brugssituation fremlægges. De tre koncepter sammenlignes komparativt og der vælges et koncept, som udvikles og detaljeres.

et fremtidsperspektiv Gruppen har erfaret gennem interviews af mekanikere og ud fra artiklen fremtidens mekaniker, at der er mere fokus på arbejdsmiljøet end tidligere, specielt hvad angår tunge løft, da arbejdstilsynet i efteråret 2010 fremlagde en lov omkring tunge løft over knæhøjde. Unge mekanikere tænker mere på deres fremtid end deres kollegaer, som har været i branchen i mange år. Thomas fra N.O. Jensen var en af de unge mekanikere som lagde meget vægt på sin fremtid, og hans håb var at kunne blive i branchen i mange år. Han var dog også klar over at for, at det skulle kunne lade sig gøre, skulle der bedre hjælpemidler på markedet, når de skulle løfte tunge løft, da de havde en af de primære roller, når mekanikere sygemeldte sig eller stoppede i mekanikerbranchen på grund af rygskader. Siden arbejdstilsynet har fastsat nye regler mht. tunge løft må der i fremtiden ske en udvikling inden for dette område, da mekanikerne bryder loven ved løft af hjul, da de oftest vejer mere end det tilladte. Derfor skal konceptet, der udvikles, fokusere på mekanikerens ønsker i form af helbred, men også de mål værkstedet har i form af tid og antal af hjulskift per dag. Det optimale koncept vil derfor tilgodese mekanikeren, værkstedets og samfundets værdier.

ill. 61: Thomas er en af de unge mekanikere, som tænker på sin fremtid i branchen. 61

koncept et - manuel vogn Superdæk har en sækkevogn til transport af hjul. I konceptet designes et redskab inspireret af denne sækkevogn, som ved hjælp af mekanikerens kraft løfter og drejer hjulet til den ønskede højde. Vognen fungerer ud fra manuelle principper. Det vil være en fordel, hvis vognen kan samle alle fire hjul og løfte dem.

påmontering

afmontering

ill. 62.a 62

ill. 62.b

Mekanikeren: Fratages ikke arbejdsglæden, da vognen skal bruges manuelt både ved kørsel og løft. Hvis den ikke dimensioneres rigtig, kan den være til gene, ligesom de eksisterende vogne. Værkstedet: Da produktet har flere funktioner og kan løfte flere hjul ad gangen, vil værkstedet se dette som en mulig investering. Produktet vil ikke blive anvendt ved midlertidig hjulskifte, da dette vil gå for langsomt. Samfundet: Usikkerhed om produktet afhjælper tunge løft, da der anvendes manuel kraft til at tippe vognen.

ill. 63.a-e

Fordele

Ulemper

Der er manuelt arbejde med redskabet, så mekanikeren er ikke elimineret i processen.

Svær at betjene Optager gulvplads og kan være i vejen.

Det er redskabet der sørger for, at mekanikeren bliver belastet korrekt. Kan løfte flere hjul ad gangen, hvilket forkorter processen.

Svært at få hjulet op i den rette højde. Vognen er til gene når hjulet skal på- eller afmonteres.

koncept to - rygbeskyttelse Dette forslag er inspireret af, at mekanikeren anvender kroppen til hjulløft. Udstyret skal ses som en forlængelse af mekanikerens krop, som samtidig giver støtte til ryggen, så dårlige arbejdsstillinger undgås. På fronten af mekanikeren er der monteret et gribeelement, som fæstnes på hjulet og trækkes ind til kroppen. Udstyret for mekanikeren til at løfte korrekt pga. dets udformning.

påmontering

afmontering

ill. 64.a 64

ill. 64.b

Mekanikeren: Han ville have begge hænder frie ved at anvende udstyret. Udstyret kan dog have den modsatte effekt og fremstå som et hjælpmiddel, der udstråler, at mekanikeren ikke kan selv. Værkstedet: Udstyret optager ikke plads i værkstedet. Desuden vil mekanikeren kunne bruge udstyret i både lager og værksted. Der kan dog være den gene, at mekanikeren skal tage udstyret af og på hele tiden, hvilket koster tid. Samfundet: Der kan være tvivl om udstyrets egentlige effekt, da mekanikeren stadig skal bruge store dele af kroppen til løftet. Skaderne kan evt. forekomme i andre dele af kroppen.

ill. 65.a-c

Fordele

Ulemper

Manuelt arbejde, evt. med mekanisk hjælp til stabilisering af hjul.

Dragten hæmmer bevægelsesfriheden. Af- og påtagning af dragt kan betyde tidsspild.

Mekanikeren har begge hænder frie. Skal passe til alle mekanikere. Sørger for at mekanikeren løfter rigtigt. Fungerer kun optimalt hvis hjulet kommer tæt nok på kroppen. Kan fremstå som et hjælpemiddel.

koncept tre - hejsesystem Værktøjet er opbygget af tre elementer: et led foroven, et hejse led, og et gribeled. Leddet foroven skal kunne rotere, så værktøjet kan føres rundt til hvor hjulet skal monteres. Derudover skal det kunne løfte en del af hjulets vægt. Hejseleddet skal være fleksibelt, da mekanikeren skal tage hjulet op fra gulvet uanset dets placering. Det sidste led skal have et interface og gribe om hjulet.

påmontering

afmontering

ill. 66.a

ill. 66.b 66

Mekanikeren: Værktøjet vil være ved hånden, da det integreres i nærheden af liften. Desuden vil han ikke skulle løfte hjulet, men kun påsætte værktøjet og så lade det hejse hjulet op til den rette højde. Mekanikeren vil derfor altid være i kontakt med hjulet i denne proces og skal også selv montere hjulet. Han undgår rygproblemer og mister ikke arbejdsglæden. Værkstedet: Udstyret optager ikke gulvplads og gør hjulløftet hurtigere i forhold til eksisterende produkter. De skal dog investere i et større system, da der minimum skal laves en hjulløfter til hver lift. Samfundet: Mekanikeren kommer ikke til at løfte hjulet på noget tidspunkt i processen, hvilket forbedrer hans helbred. Dog kan der være en fare ved at lade noget hænge i luften.

ill. 67.a-b

Fordele

Ulemper

Aftager noget af hjulets vægt.

Skal monteres i det eksisterende miljø. Kan være en hindring hvis værktøjet skal anvendes universelt eller værkstedet har mange autolifte hvor de på- og afmonterer hjul.

Der indgår stadig manuelt arbejde. Kan påsættes på et hjul som enten står oprejst eller ligger på jorden.

Skal tilsluttes strøm eller hydraulik

Optager ikke gulvplads, da den monteres i loft eller på eksisterende søjler.

Pga. kraft gange arm kan stangen være placeret langt fra mekanikeren så det bliver svært for at manøvrere rundt med hjulet.

Mekanikeren skal kun bruge en arm til at holde hjulet, derved kan han skrue den første bolt på plads. Derved undgår han at skulle bruge knæene eller maven til at stabilisere hjulet. 67

valg af koncept

De tre koncepter blev præsenteret til statusseminar to Efter statusseminar to blev det besluttet at tage ud til Bilhuset Haldrup og fremvise de tre koncepter. Formålet med besøget var at få værkstedets syn på koncepterne. På denne måde kunne koncept to udelukkes, da de anså det for at være besværligt at have noget på kroppen. Dette ville mindske mekanikerens førelighed, hvilket ikke var hensigten med værktøjet. De resterende to koncepter blev udviklet gennem en skitsefase og modelleringsfase for at udvælge det endelige koncept. I den første fase blev gruppen delt op i to teams, så der blev arbejdet på begge koncepter samtidig. Udviklingen foregik gennem skitser, og der blev lavet principmodeller.

kan komme til at ridse eller skade bilen, hvis mekanikeren kommer til at slippe grebet på værktøjet. De primære fordele ved koncept tre i forhold til koncept et er, at mekanikeren ikke skal løfte hjulet, men blot føre hjulet. Derudover er det et værktøj, der er lige ved hånden og kan derfor lettere inddrages i den daglige proces. For at konkretisere de to koncepter, blev der foretaget en komparativ analyse, hvor de to koncepter blev vægtet på en skala fra 1 til 5 i forhold til kravene for produktet. 1 er det dårligste og 5 er det bedste. Sammen med en skitseringsfase af de to koncepter og værkstedsbesøget, hvor de forskellige koncepter blev fremvist, kunne koncept tre vælges som det koncept, der skulle arbejdes videre med.

Efter denne fase blev det gjort klart at koncept et havde mangler. Konceptet mindede om konkurrerende produkter, som havde det primære problem at være i vejen. Hjulene kom ikke op i den rigtige højde og derfor kom mekanikerne til at løfte hjulet. Et tredje problem var, at problemformuleringen ligger op til, at processen ikke må føles langsom. Da vognen først skal findes frem, få hjulene op på vognen for til sidst at bære dem fra vognen over på navet, kan processen virke langtrukket i forhold til, hvis han løftede hjulet selv. Koncept tre havde mest potentiale. Ligesom med koncept et måtte værktøjet ikke være i vejen, og skal derfor fastgøres, når det ikke er i brug. Derudover kan der opstå et problem med, hvordan værktøjet fastgøres til hjulet, da fælge er forskellige. Værktøjet må heller ikke være så fleksibelt, at det

Krav

Koncept 3 - hejsesystem

Koncept 1 - manuel vogn

Værktøj til automekaniker

Skal kunne løfte alle typer hjul (personbiler)

Skal aflaste kroppen fysisk

Skal løfte hjulet ved på- og afmontering

Værktøjet skal kunne bevæges rundt om bilen

Let mobil ved jorden

Fikseret i luften

Hurtig responstid ved inteface

Må ikke føles langsom

Skal kunne bevæges 15cm-160cm i højden Må ikke være i vejen, når den ikke anvendes

Den hjælper deres rygproblem Let tilgængelig Ialt

refleksion af koncept Koncepterne tog udgangspunkt i det fremtidsscenarie der var opstillet i visionen. Bearbejdningen af koncepterne foregik både gennem skitser og principmodeller. Da nogle af koncepterne havde komplekse principper, hjalp det gruppen, at der blev fundet lignende principper hos andre produkter, der ikke havde relation til et hjulløft. Afgrænsningen foregik bla. ud fra værkstedets inputs, komparative analyser samt udvikling af koncepterne. Gruppen fremviste skitser af de tre koncepter til værkstedet. Det mest optimale ville dog være at medbringe mockups, da disse ville stå klarere, men urealistisk i forhold til tidshorisonten. Udvælgelsesprocessen tog længere tid end beregnet, da to af koncepterne byggede på forskellige principper, som blev fundet interessante. Som refleksion skulle konceptudvælgelsen ikke have taget så lang tid, idet gruppen i længere tid vidste, at det var koncept tre, der havde mest potentiale. 69

P produkt

I dette afsnit vil udviklingen frem til det endelige produkt blive beskrevet. FĂ¸rst afgrĂŚnses det valgte koncept da der ikke er tid til at detaljere alle elementer i konceptet. Derfor har gruppen valgt at inddele konceptet i tre detaljeringsgrader: fuld detaljering, ydre detaljering og konceptuelt plan. DernĂŚst vil designkriterier til produktet blive opstillet og produktets udvikling beskrevet. Sidste del vil fokusere pĂĽ detaljering, hvor detaljer fastlĂŚgges samt materialevalg og produktionsmetoder for de enkelte komponenter vil blive beskrevet.

detaljering Trækspil

konceptafgrænsning Ydre detaljering

MOTOR

at gøreerkonceptet mere håndgribeligt er det delt op i flere elementer, da processen ligeledes har Følgende deleFor af værktøjet minimalt detaljeret, med fokus på forgået ved at, der er blevet arbejdet på de forskellige dele. Inddelingen kan ses i skemaet, hvor konformgivning og teknisk sandsynceptet er inddelt i tre niveauer: koncept, ydre detaljering og komplet detaljering. lighed (uden teknisk detaljering)

Fastspænding på s

Niveau

Drejeled og fastspæn Beskrivelse af detaljering

Element af koncept

Komplet detaljering

sning

Armen og wirens u Der vælges at detaljere den del af konceptet der er i direkte kontakt med hjulet og mekanikeren. Her detaljeres i forhold til udformning, materialevalg og teknisk detaljering.

Teknisk detaljeret

tuelt plan

ele af værktøjet bliver nceptuelt uden anden

Stolpe

Følgende dele af værktøjet bliver fuldt detaljeret

MOTOR

Interface på greb Fastspænding af hjul

Trækspil

Ydre detaljering

taljering

MOTOR

ele af værktøjet er miniret, med fokus på g og teknisk sandsynn teknisk detaljering)

Det system, som gribeleddet skal hænge fra, detaljeres udvendigt. Det indeholder bl.a. fastspænding på søjle, skinnesystem og fastspænding af motor samt armens udformning. Der er kun fokus på udformning og teknisk sansynlighed, uden teknisk detaljering.

Afgrænsning Det element, der skal hejse selve hjulet, bliver holdt på et konceptuelt plan. Elementet vælges ud fra tekniske krav.

Konceptuelt plan

Følgende dele af værktøjet bliver forklaret konceptuelt uden anden detaljering

MOTOR Trækspil

Stolpe

ele af værktøjet bliver eret Ydre detaljering Følgende dele af værktøjet er minimalt detaljeret, med fokus på

MOTOR

Drejele

Arme

ill. 71

detaljeret

Fasts

MOTOR

designkriterier Udover krav og ønsker til konceptet skal det endelige produkt opfylde følgende designkriterier:

Krav

Ønsker

Funktion

opbevaring af bolte kan løfte fra 13˝ til 24˝ hjul i et greb kun behov for et hejsesystem per lift kan løfte andet end hjul fjernstyret styresystem på grebet

kan løfte hjul fra 13˝ til 19˝ må ikke ridse fælgen kan bevæges 15cm-160cm i højden må ikke være i vejen, når den ikke anvendes kan løfte hjul ved på- og afmontering

Form passer ind i den nuværende kontekst grebene følger ergonomiske undersøgelser formen afspejler funktionen interface er let aflæseligt

Teknik hurtig responstid ved interface kan låses fast materialevalg skal kunne tåle industrielt miljø produktet skal have en levetid på 10+ år kan repareres af en reparatør

bearbejdning af gribeled Der er opstillet krav til gribeleddet ud fra interviews af mekanikerne og egne observationer. Gribeleddet er blevet opdelt i forskellige delelementer, der hver især er blevet skitseret og modelleret på, men indgår i et overordnet koncept. Gribeleddet er inddelt i et håndtag med styrefunktioner, en fastlåsningsmekanisme samt selve gribefunktionen. Fremgangsmåden i processen var primært modelbyggeri og skitsering. Arbejdet foregik ofte i to teams, hvor gruppens medlemmer skiftede mellem arbejdsopgaverne. Denne form for arbejdsgang var effektiv, da der skulle fremvises en udvikling til resten af gruppen på afsat tid. 72

gribeklo Dette forslag består af arme, der griber fat om selve dækket, hvor af den ene er bevægelig, således den passer til flere forskellige hjulstørrelser. Det er mekanikeren, der skal påsætte gribeleddet på hjulet, mens det ligger med fælgen opad. Her fastlåser mekanikeren samtidig gribeleddet, således det ikke er bevægeligt, når det løftes op af hejsesystemet.

ill. 73.a-g

Fordele

Ulemper

Vigtig forholdsregel

Kan fastlåses

Tidskrævende at indstille

Skal designes så bolte er fri

Indstilles til alle hjul

Stor

Ødelægger ikke fælge

Min. tre fikseringspunkter på ydersiden af hjulet

Genkendelig udformning

lasso om dæk Forslaget tager udgangspunkt i, at mekanikeren påmonterer en rem rundt om hjulet. Hernæst indspænder mekanikeren remmen, således hjulet kan løftes op samtidig med, at det er fastspændt.

ill. 74.a-b

Fordele

Ulemper

Vigtig forholdsregel

Kan indstilles til alle størrelser hjul

Tildskrævende at indstille

Styring ved håndtag

Ødelægger ikke fælgen

Pladskrævende mellem hjul og karosseri

Når den ikke anvendes fylder den lidt Remmen kan udskiftes

gribeklo om dæk og fælg Forslaget tog udgangspunkt i to fikseringspunkter: Et på ydersiden af dækket og et i fælgen. Denne løsning er optimal i forhold til størrelsen af værktøjet, da den vil kunne dimensioneres og dermed fylde mindre end gribekloen med flere fikseringspunkter. Mekanikeren påsætter gribeleddet ved først at finde fikseringspunkt i fælgen og dernæst andet fikseringspunkt på ydersiden af dækket. Gribeleddet fastspændes først ved hjulet, når der er påført vægt til leddet. I samme proces løftes hjulet op.

ill. 75.a-d

Fordele

Ulemper

Vigtig forholdsregel

Anvender vægt - vægten låser

Svær at fastlåse

Mindre i dimensioner

Kan ridse fælgen

Kan udnytte hjulets vægt i låsemekanismen

Enkelt princip

Afhænger af fælgens udformning

Dimensioneres efter dækkets tykkelse

krogen Den mest forenklede løsning vil være en krog. Krogen skulle fastsættes i et af fælgens huller og i den anden ende af krogen skulle wiren monteres. Princippet blev hurtigt valgt fra, idet den har svært ved at opfylde læringsmål og kan komme til at ridse fælgen.

ill. 76.a-c

afgrænsning af princip Gribeleddets forskellig koncepter blev afprøvet gennem principmodeller og blev fremvist for mekanikeren Thomas (N.O. Jensen). På baggrund af Thomas’ besøg og designkriterier blev det valgt at afgrænse gribeleddet til udelukkende at gribe om dækket og ikke fælgen, da dette var et problematisk påsættelsessted. Derudover skulle området, hvor boltene monteres, være fri under processen. På baggrund af denne research og en komparativ analyse af de fire produktkoncepter for grebet, blev der valgt at arbejde videre med en gribemekanisme om hjulet. 76

udformning af gribeled Det valgte koncept for gribeleddet er efterfølgende blevet udviklet ud fra en elementopdeling, som er beskrevet tidligere. I dette afsnit ses der på formudviklingen af gribeleddet. Udformningen er udviklet ud fra de opstillede designkriterier samt et nyt teknisk krav: Der skal gribes minimum tre steder på dækket for bedst mulig stabilisering. Udformningen af koncept gav tre mulige strukturer: En trekantbaseret struktur, en firkantet rammestruktur og en

L-formet struktur. Denne afgrænsning blev der fundet frem til pga., at formen ikke måtte ændre sig betydeligt, når den skulle række fra det mindste hjul til det største. Formen skulle også virke genkendelig, så der blev set på lignende produkter som f.eks. en “wheelclamp”. Gruppen anså det som en vigtig del af udformningen, at den ikke ændrede udtryk, samtidig med den skulle udstråle funktionen.

L-struktur Udformningen er baseret på en trekantsform med tre fikseringspunkter på dækket, som kan række over alle hjul uden at miste formen. Grebet består af to primære dele: En fast del som udgør L-formen samt indeholder to af fikseringspunkterne. Den anden del, som er monteret på langsiden af L-formen, kan forskydes, således værktøjet kan passe til alle hjulstørrelser.

uktur 1 orm

uktur 1 kantform

Lille lille hjul hjul

ill. 77.a-c

Stort hjul stort hjul

Fordele

Ulemper

Let at manøvrere der styringsledet vil sidde i den ene side

Den er ikke universel, da den kun kan manøvreres af enten højre eller venstrehåndede.

materialebesparende

Ved tunge hjul vil der opstå stort moment da der kun er en side, der vil bære hjulets vægt.

Simpel form, der er let aflæselig Virker ustabil Spidsen af L-formen kommer i karambolage med enten skærmkassen eller gulvet, når den spændes ind

ur 1

trekant-struktur

Lille hjul Konceptet har tre arme til at Stort hjul dækket: En i toppen og to i bunden. Princippet fungerer, således at den øverste arm i omslutte

strukturen indtil den passer Lille hjulLillespændes hjul ind mod midten Stort hjul Stort hjultil hjulet. I det tilfælde, hvor hjulet er for stort til at passe til strukturen, vil det være nødvendigt også at forskyde de to andre arme, for at forlænge strukturen.

ur 1 tform

Lille hjul

lille hjul

Lille hjulLille hjul

ur 1 eform

Alm hjul

mellem hjul

Alm hjulAlm hjul

Stort hjul

stort hjul

Stort hjulStort hjul

ill. 78.a-d

Fordele

Ulemper

Strukturen er simpel og let aflæselig.

Det er nødvendigt at regulere alle tre arme ved store hjultyper.

Den er stabil, da alle tre akser er stabiliseret, i modsætning til L-formen.

Strukturen er problematisk at udforme uden en af armene vil dække midten, hvor boltene skal befæstes. Trekantstrukturen vil også flytte sig fra centrum af hjul alt efter hjulets størrelse.

Lille hjul

Stort hjul

Lille hjulLille hjul

Stort hjulStort hjul

firkantet rammestruktur Lille hjul

Alm hjul

Stort hjul

Rammeformen bygger på et princip, hvor to næsten ens former kan skubbes inden i hinanden. Når strukturen er lukket sammen vil den passe til det mindste hjul, og når den er åbnet helt op,, vil den passe til det største hjul. Princippet er tiltænkt med fire fikseringspunkter på dækket, hvilket gør strukturen meget stabil. Pga. rammestrukturen vil der være flere muligheder for, hvorledes mekanikeren kan tage fat i grebet.

ruktur 1 ammeform

Lille hjul lille hjul

Stort hjul

ill. 79.a-c

stort hjul

Fordele

Ulemper

Ærlig form, der afspejler fire arme.

Vil gå ud over hjulets bredde i hjørnerne af grebet

Dækker ikke midten af hjulet. Den kan opbygges af to dele, der kan forskydes ind i hinanden. Nemt at overskue hvordan den skal anvendes pga. den afsluttede ramme.

afgrænsning af form Der blev valgt at arbejde videre med den firkantet rammestruktur, da den bedst opfyldte designkriterierne. Den virker ærlig i sit udtryk og funktionen er let at aflæse. 79

spændemekanisme Som anordning til lukke/åbne-mekanisme blev der set på to principper, der gjorde sig gældende i andre produkter: et snowboardspænde og quickgrip anordning. Et snowboardspænde fungerer på den måde, at der trækkes op i et mindre greb, hvor der i den anden ende er integreret et tandhjul. Dette tandhjul bevæger sig ca. to centimeter for hvert træk hen ad skinnen med modsatvendte tænder. Når snowboardspændet løsnes igen, trykkes der på en knap, der trækker tandhjulet op fra skinnen og på den måde kan systemet frigøres. På denne måde er der sikret både en fastspænding, men også en hurtigt løsnemekanisme. Quickgrip fungerer ved, at to arme fastsættes på det, der ønskes fastspændt. Herefter indspændes anordningen ved, at håndtaget presses ind, indtil det er fastspændt. Quickgrips spændesystem består af et håndtag, en forløsningsknap, to fjedre, to metalplader og en skinne. Når systemet ikke er i brug, kan den nederste anordning bevæges op ad skinnen, men ikke den anden retning, hvilket giver en sikkerhed, når den er fastspændt om et objekt. Grunden til dette er de to metalplader inde i systemet: den nederste står vinkelret på skinnen og den øverste har en lille vinkel. Når der trykkes på håndtaget, dannes der moment om et punkt, og enden af håndtaget presses ned på den nederste metalplade, som står vinkelret på skinnen. Denne metalplade står modsat vinklet den øverste, hvilket får systemet til at bevæge sig ca. en centimeter for hvert tryk på håndtaget.

bevæger den øverste metalplade ned i vinkelret position på skinnen. Derved er skinne ikke længere i spænd mellem de to plader og kan derfor bevæges frit op og ned. Dette giver en hurtigere løsnemekanisme når Quickgrip skal tages af igen. For at finde frem til hvilket af spænderne, der fungerer mest hensigtsmæssigt, er der opstillet krav til spændet. Det skal være nemt og hurtigt at spænde grebet omkring hjulet. Derudover skal brugeren føle en tilfredsstillelse ved brug af mekanismen og føle, at grebet er spændt godt fast på hjulet. Mekanismen skal ligeledes være nemt at integrere i det udvalgte koncept. Desuden må det gerne appellere til mekanikerkulturen gennem brug og lyd. Selv om snowboardspændet havde fordele som lyden og hastighed, blev der valgt at arbejde videre med quickgrip, da det ikke var muligt at integrere det andet system. Quickgrip er et simpelt og manuelt system, og ønsket er, at der skal indgå manuelle procestrin ved løft af hjul.

Når systemet skal løsnes igen, trykkes der på en udløser, som

Spænde

Fordele

Ulemper

Snowboardspænde

Hurtig og nem at justere

Svær at overføre til koncept pga. mangel på tid

arbejde med håndtag der er udformet som håndbremse (appellere til mekanikerkulturen)

Svær at integrere i konceptet, da det er et seperat spænde

lyden indikerer at der bliver spændt skal kun spændes en gang for at sidde fast omkring hjul

Quickgrip

Systemet er baseret på at løfte sig selv

Brugeren skal trykke på håndtaget nogle gange, før det er spændt ordentlig fast

kan integreres i konceptet

Har ingen lyd

består af rør som kan udvikles til konceptet

quickgrip

snowboardspĂŚnde

ill. 81.a-e 81

arme For at fastspænde rammen til hjulet skal der være arme monteret på rammen, der kan gribe om hjulet. Der blev kigget på fem forskellige forslag til, hvordan disse kunne være udformet. Kravene til armene var, at de ikke må tage meget plads ved montering, da de kan støde på bilens skærmkasse. Derudover skulle armene passe til flere omkredse af hjul. Armene må desuden være maksimalt 180mm i længden, da de skal kunne nå ud over store dækprofiler, men samtidig ikke støde på gulvet ved små dækprofiler. Først blev der set på en metalplade. (ill. 83.a) Kontaktfladen vil ændre sig markant fra små til store hjul, hvilket kunne resultere i, at hjulet kunne løsrive sig. Derfor blev formen ændret til en trekant (ill. 83.b) og senere et kvadrat (ill. 83.c) for at gøre armene mere solide. Disse blev fravalgt, da der ville være kanter der kunne beskadige dækket. Til sidst blev der arbejdet med at udforme armene cylindrisk, da det vil skabe en jævn kontaktflade mellem armene og dækket, når værktøjet er spændt på hjulene. Der blev først arbejdet med arme, der kunne rotere i sig selv (ill. 83.e), da det derved ville være let for mekanikeren at justere hjulet så boltehullerne passer, når det hang ud for navet. Dette blev senere testet uden noget rotationsled i armene (ill. 83.d) og det blev observeret, at det ikke var nødvendigt, at hjulet kunne bevæges mellem armene, da det var nemt at rotere hjul og værktøj i wiren. Derfor blev det besluttet at arbejde videre med den fikserede, cylindriske form.

ill. 83.a-e 83

rammestruktur Rammestrukturen har den ulempe, at hvis hele rammen er placeret direkte oven på hjulet, vil hjørnerne, der rager ud over hjulet, være i fare for at ramme bilens skærmkasse. Derudover må rammen heller ikke ridse fælgen og derfor blev der undersøgt forskellige udformninger, der kan løse disse to problemstillinger.

placering gør det nemt for brugeren at se, hvordan den skal monteres på hjulet. Der bliver ikke skabt en naturlig afstand til fælgen. Derudover er der heller ikke plads til armen mellem hjulet og skærmkassen, da der ikke er meget plads forneden af skærmkassen.

Ill. 85.a: Rammen er let at aflæse og armene placeres i rammens fire hjørner, hvilket gør det let at se, hvordan rammen skal monteres på hjulet. Ulempen ved denne ramme er, at der ikke skabes en afstand til hjulet, når værktøjet er påmonteret.

Ill. 85.d: Wiren bliver monteret på rammens smalleste side, således den monteres lodret, når hjulet hænger på navet. Der er mere plads på dette stykke mellem hjul og skærmkasse, så armene kan komme ind. Armenes placering er tydelig og gør det nemt for brugeren at se, hvordan den skal monteres på hjulet. Der skabes ikke en naturlig afstand til fælgen.

Ill. 85.b: Ved denne udformning er armene flyttet fra hjørnerne og tættere på midten. Dette medfører, at tre profiler ikke skal samles i samme hjørne. Armenes placering gør det svært at se, hvordan rammen monteres på hjulet. Der skabes desuden ikke en afstand til hjulet, når værktøjet er påmonteret.

Ill. 85.e: Rammen skaber en afstand til fælgen, da midterstykket mellem armene altid vil hvile på dækprofilen ved montering på hjul. Formen bevirker, at den ikke kan betjenes i top og bund, fordi de to profiler er sat lavere end de andre to. Rammeformen er til dels brudt, men ikke så meget at det ændre hovedgrebet.

Ill. 85.c: Wiren monteres på rammens længste side, således den monteres vandret, når hjulet hænger på navet. Armenes

Der vælges at arbejde videre med rammeforslag ”e”.

profiler Rammestrukturen skal bestå af profiler, hvori spændesystemet kan bevæges i. Da armene, der griber omkring hjulet er udformet cylindriske, er det valgt at gennemføre den cylindriske form igennem hele rammen. Dette gøres for at skabe en flydende overgang mellem de forskellige komponenter, samtidig skal der ikke gåes på kompromis med

designets funktionalitet. Fordelen ved at arbejde med en cylindrisk form i rammen er, at den, i forhold til andre geometrier, inviterer til at blive holdt omkring, og derfor rent ergonomisk er bedre at holde om end kantede geometrier.

ill. 84 84

ill. 85.a-e 85

håndtag Da spændemekanismen og rammestrukturen var bestemt, blev det valgt at undersøge, hvorledes styringen af værktøjet skulle foregå og i en workshop med Thomas ( N.O. Jensen) blev det diskuteret, hvor håndtag skulle placeres. I det simulerede værksted var en model af rammestrukturen lavet og Thomas blev spurgt hvor håndtaget skulle placeres for at fungere bedst. Håndtaget blev placeret i bunden af rammen (ill. 87.a), da wiren var monteret i toppen. Han mente, at hvis håndtaget blev placeret i en af siderne, ville hjulet blive skubbet skævt ind på navet, hvorimod en placering i bunden af rammen ville resultere i, at hjulet blev skubbet lige på. En placering i bunden vil være problematisk i forhold til midten af hjulet, hvor boltene skrues i, da håndtaget vil være i vejen ved de mindste hjul. Ved ergonomistudierne blev længden af en håndsbred undersøgt for at få et godt greb og håndtaget vil derfor være så stort, at det dækkede for montering af bolte. Det var tænkt at håndtaget skulle fungere efter samme princip som en håndbremse for at skabe en parallel til mekanikerkulturen. Det blev senere erfaret gennem udviklingen af spændemekanismen, at det ville blive indviklet at integrere et håndbremseprincip. De kræfter der skulle spænde systemet ville komme til at fungere i flere retninger, hvilket vil gøre systemet mere ustabilt at anvende. Da funktion er det vigtigste i værktøjet, blev der valgt at undersøge andre placeringer af håndtaget. Håndtaget blev udviklet ved modelarbejde med inspiration fra workshoppen med Thomas. Håndtaget der skulle anvendes til spændemekanismen blev fjernet fra midten og flyttet til hver side i midten af rammen. (ill. 87.b) Der blev lavet en principmodel af værktøjet, som udgjorde to quickgripværktøjer, således spændemekanismen kunne testes. Afprøvningen af denne funktionsmodel gav ny viden omkring placering af håndtagene, der skulle styre værktøjet, da det føltes mere rigtigt at tage fat på siden af rammen med

begge hænder frem for forneden. Det viste således at selv om mekanikeren gav udtryk for noget, kan der igennem forsøg observeres noget andet. Det betød at håndtagene blev placeret i siderne. (ill. 87.c) Det havde været hensigten at samle alle funktionsstyringer i et håndtag, men efter afprøvninger af principmodellen blev dette valgt fra af sikkerhedsmæssige årsager. Igennem modeller blev det tydeligt, at et grebet der skulle styre el-spillet, ikke kunne indeholde spændemekanismen. Der ville opstå forvirring i interfacet der kunne udgøre en sikkerhedsrisiko. Spændemekanismen placeres i midten af rammen ud fra tekniske krav, mens styringen fungerer mest optimalt i bunden af rammen. Styringshåndtagene blev derfor placeret under spændemekanismen i siderne af rammen. (ill. 83.d) Det er hensigten, at værktøjet på denne måde skal styres med to hænder i stedet for et. Udformningen af selve håndtagene er valgt ud fra, at rammestrukturen er i rørprofiler. De håndtag der anvendes til spændemekanismen er udformet af to cylindre, der er sat sammen i smig. Ved at holde håndtagene cylindriske gives der et mere universelt greb. Den spændemekanisme der skal spænde værktøjet fast om hjulet, skal indeholde et led, hvor der presses ind på et håndtag for dernæst at sende kraften omkring et moment. (ill. 87.e-g) Vinklen af dette håndtag er arbejdet ud fra, hvordan det var lettest at dreje omkring momentet. Et lige håndtag vil medvirke til, at momentet ikke kunne drejes så meget, således der skulle spændes flere gange. Desuden ville et lige håndtag være mindre behageligt at trykke op. Det blev derfor valgt at beholde en vinkel på håndtaget, ligesom der var i det nuværende spændesystem.

OBS: INDSÆT Håndtag TEKST I INDEi placeringplaceret af et håndtag OBS: Håndtag SIGN INDSÆT midten TEKST I INDEplaceret i SIGN midten

i midten

placering af to håndtag i siden i midten

Håndtag i placering afplaceret to håndtag Håndtag siderne siden forneden placeret i siderne

placering af fire håndtag i siden forneden og i midten

ill. 87.a-e 87

opsamling på form Der er løbende igennem udformningen af produktet sørget for at udforme ud fra en samlet struktur. Dette er blevet udført gennem modeller og skitser. For at afprøve selve princippet på et rigtigt hjul, blev der desuden lavet en funktionsmodel med quickgrips og stålprofiler. På denne måde fik alle den samme forståelse for, hvorledes det fungerede og gruppen kunne træde i mekanikerens sted og afprøve produktet. (apprenticeship) Elementerne, som er beskrevet tidligere, er blevet udviklet en efter en, men tidligt i produktudviklingen blev det valgt at arbejde med rammestrukturen, som snævrede strukturen mere ind. Dette gav mulighed for løbende at opveje hvert element mod de opstillede krav. Placeringen af forskellige elementer er derfor resultatet af en udvælgelse i forhold til funktionsprincipperne og den overordnede form. Formen, som vist forneden, består af en rammestruktur i rørprofiler,

hvor disse profiler er gennemgående i håndtag og armene omkring hjulet. Placeringen af håndtagene for både spændemekanismen og styringen er kommet ud fra forsøg med principmodellen og interviews med Thomas. Udformningen af disse er valgt at holde i samme cylindriske form som strukturen, da denne form er god at gribe om. Den egentlige rammestruktur er hævet ud fra kravet om, at fælgen ikke må ridses, hvilket samtidig giver mere plads til håndtag. Den foreløbige form er derfor en afspejling af, at gruppen har haft funktionsprincipperne som den primære faktor i udviklingen, hvor formen følger denne.

1 6 2

4 ill. 88 88

2 2

44 1

4 2

ill. 89 89

integrering af koncept I dette afsnit undersøges der hvor og hvordan, konceptet kan integreres i det nuværende miljø hos Superdæk. Ud fra en tidligere kontekstanalyse bestemmes placeringen af el-spillet og sammenspillet mellem de forskellige elementer bliver diagrammatiseret. I konceptudviklingen er der blevet arbejdet med et system, som er monteret på de eksisterende søjler. Ud over denne placering er andre steder blevet overvejet i det eksisterende miljø for at undersøge om en anden placering er mulig. (jf. værkstedsbesøg syv) Et skinnesystem i loftet har den fordel, at systemet ikke er til gene i mekanikerens dagligdag. Ifølge kontekstanalysen er det problematisk at installere et skinnesystem i Superdæks loft idet det går til kip og der i forvejen er flere systemer installeret i loftet, bl.a. lys, udsugning og gas. En anden mulighed er at placere systemet på gulvet, hvor wiren føres via et rør op til en højde over mekanikeren. Denne løsning har den ulempe, at wiren skal føres op gennem et rør for at kunne anvendes. Det vil være ideelt at placere el-spillet

over mekanikeren for at udnytte el-spillet optimalt. Systemet kan placeres på en arm på væggen, hvorefter armen kan forlænges og trækkes ud til arbejdsstationen. Sidevæggene er lave og der opmagasineres flere typer værktøj og hjul langs disse. Desuden er autoliftene i værkstedet placeret forskelligt ift. væggen, hvilket vil kræve en stor fleksibilitet i systemet ved denne placering. Der vælges at arbejde videre med et system der er placeret ved autoliftene, så det er lige ved hånden for mekanikeren. Autoliftene er i forvejen tilsluttet el, hvilket el-spillet kan forbindes til. Gribeleddet skal være fleksibelt ved jorden, da kontekstanalysen viste, at hjulene blev smidt forskellige. Derfor arbejdes der endvidere med et skinnesystem, hvor el-spillet er monteret på.

ill. 90.a

Samlede koncept

Ill.90.b viser det samlede koncept. I toppen ses skinnesystemet, hvorpå el-spillet skal monteres, således det kan løbe frit. Systemet monteres på de eksisterende søjler på værkstedets autoliften. Der er en wire, der forbinder gribeleddet og el-spillet, således det kan bevæges frit rundt af mekanikeren. Når gribeleddet ikke er i brug hænges det på plads omkring søjlen, så det ikke er til gene for den daglige arbejdsgang.

ill. 90.b

udformning af skinnesystem Skinnesystemet, hvor på el-spillet skal monteres, udformes så det kan betjene begge sider af søjlen. På ydersiden af den ene søjle er der en teknikboks (jf. værkstedsbesøg syv), hvor mekanikeren betjener autoliften. Wiren skal føres uden om denne, derfor arbejdes der med udformningen af skinnen ift. søjlen og bilen. Ill. 91.a: Skinnen er lige og placeret på ydersiden af søjlen. Denne udformning betyder, at der er en stor afstand fra det punkt, hvor wiren er fæstnet til navet. Denne afstand betyder, at mekanikeren skal skubbe hjulet unødvendigt mod navet. Ill. 91.b: Skinnens form er et cirkeludsnit. Det vil betyde, at der er en ujævn afstand til navet. Når el-spillet trækkes langs skinnen, vil det være i en bevægelse ind mod bilen, hvilket giver en risiko for at skade bilen ved for hurtig acceleration i trækket. Ill. 91.c: Skinnen løber parallelt med søjlen og føres ved et cirkeludsnit tæt om søjlen og teknikboksen. I dette forslag er skinnen tættere på bilen. Der er en større afstand fra skinne til bil ved søjlen, men i dette område vil navet ikke befinde sig. Det vælges at arbejde videre med “c”. Denne udformning betyder, at gribeleddet kommer tættere på bilen end “a”. Den horisontale bevægelse er en fordel, idet wiren trækkes langs bilen.

perdæks værksted er 340 cm, så bjælken skal placeres lavere end denne højde. Søjlen er 267 cm, og hvis bjælkens overside flugter denne højde vil det betyde, at undersiden af el-spillet er i 240 cm, som ud fra forsøg føles lavt. I stedet arbejdes der med at placere bjælken så den svæver over søjlen for at give en lethed i konstruktionen. Jo større en højde bjælken er placeret i, jo mindre en vinkel vil mekanikeren være nødt til at skubbe hjulet ind til navet. Det vil give en bedre arbejdsstilling, så derfor arbejdes der videre med dette aspekt frem for oplevelsen af en svævende bjælke. I en workshop forklarede Thomas, at den vinkel, som hjulet skubbes ind med, er passende. Vinklen, som det simulerede værksted har, udregnes til 20°. Den samme vinkel udregnes for konceptet i værkstedet med en højde, som nærmer sig maksimal højde. Wiren begynder ved 301 cm og der er en maksimal afstand fra søjle til nav på 50 cm. Det giver en maksimal vinkel på 18°, hvilket er en acceptabel arbejdsvinkel. (jf. appendiks e)

Skinnesystemets højde skal overvejes ift. værkstedet, søjlen og mekanikeren. Den laveste loftshøjde ved en autolift i Su-

ill. 91.a-c 91

valg af el-spil El-spillet som anvendes i skinnesystemet skal løfte min. 50 kg, som er vægten af grebet og en 24 tommers fælg med dæk [tirerack.com og mekaniker]. Der tages ikke forbehold for den acceleration der opstår, når hjulet fjernes fra navet og kun understøttes af wiren, idet der forekommer en lignende acceleration ved start af el-spillet. Spillet skal have en lav egenvægt, idet det monteres på en frithængende bjælke. Hvis egenvægten er større end nødvendigt, kan det resultere i en nedbøjning i bjælken, som der skal dimensioneres imod. [jf. appendiks g] Illustration 92.b viser, at længden af wiren skal være mindst 4,2 meter for at kunne nå hjulet. Højden og afstanden er defineret i kontekstanalysen og foregående afsnit. El-spillet skal kunne løfte hjulet i en acceptabel hastighed, så det ikke føles usikkert at anvende men samtidig heller ikke passivt. Ved workshoppene med Thomas forklarede han, at el-spillet i det simulerede værksted havde en passende fart, som blev målt til 10 m/min.

Ud fra disse krav laves en “quick and dirty” research på internettet for at finde el-spil som lever op til kravene. LVH200 vælges idet den opfylder designkriterierne. [elspil.dk] Specifikationerne for LV-H200 er mere, end der er behov for. Denne del af produktet er udformet på det konceptuelle plan og ideelt ville der findes et spil, som havde de præcise specifikationer, hvor pris havde været en del af overvejelserne. Der er foretaget en afgrænsning (jf. konceptafgrænsning) som betyder, at der arbejdes videre med det el-spil som bedst opfylder kravene, der er fundet inden for den opsatte tidsramme til researchen. De opstillede krav betyder, at der arbejdes med et kendt resultat. De tekniske specifikationer for mange typer el-spil (empiri) sammenlignes for at finde den model/mærke som er bedst egnet i projektet. Det bliver en deduktiv udvælgelsesproces for at opfylde de opstillede krav bedst muligt.

Specifikationer [elspil.dk]: Løfter Egenvægt Wire Hastighed LxBxH

100 kg 11 kg 3 mm x 18 m 10 m/min 40 x 13 x 17 cm

ill. 92.a

3,01 m 3m 92

ill. 92.b

detaljering Detaljeringen er en fortsættelse af produktudviklingen hvor valg af materiale til de forskellige komponenter bliver bestemt, produktionsmetoder bliver valgt og interface bliver udviklet. Herudover vil de sidste mål blive præciseret samt beregninger på de kritiske punkter i konstruktionen. Herunder er der lavet et materialeskema, som er præciseret i appendiks c, hvor de enkelte krav til materialerne er blevet vurderet og givet stjerner ud fra vigtighed.

kombinationsskema Kravspecifikation

Produktion

Drift 1

Mekaniske krav

Termiske krav

***

Drift 2

Arbejdstilsynet

***

Elektriske/magnetiske krav

Optiske krav

Fysiske/kemiske krav

***

Miljømæssige krav

*** *

Forarbejdningsmetoder

Sammenføjninger

***

Økonomiske krav

***

rammestruktur udformning

Længden og bredden af rammestrukturen er blevet bestemt ud fra, at grebet skal kunne løfte fra 13˝ til 19˝. Derfor er den fulde længde, når den er helt udspændt, på 550 mm og på 410 mm, når den er lukket sammen. (jf. billag e) Bredden er bestemt til at være 350 mm, da der skal være et fast greb både omkring de mindste hjul, men også de største. Denne bredde understøtter samtlige hjultyper inden for det afgrænsede område, hvilket gør grebet lige stabilt uanset hjultype.

Rustfrit stål kan inddeles i fire kategorier efter deres struktur: Ferritisk, martensitisk, ausenitisk og duplexstål. Ferristisk og martensitisk er ikke velegnet til svejsning. Dulexstål (Ferrisisk/ausenitisk) har samme egenskaber som ausenitisk stål, men er desuden saltvandsbestandig og kan anvendes i op til 300 °C. Det anses ikke som nødvendigt at have disse egenskaber, så derfor arbejdes der videre med ausenitisk stål. [denstoredanske.dk] Indhold i austenitisk stål:

Rørprofilerne, som hele strukturen er konstrueret ud fra, har en diameter på 30 mm og godstykkelse 2 mm. Disse profiler er, udover rammestrukturen, anvendt i håndtagene og armene omkring hjulet.

Chrom: 13-17 % Nikkel: 7-25 % Molybdæn: 0-1 % Kulstof: 0,1-1 %

Der var et ønske om, at den spændemekanisme der skulle integreres i gribeleddet, skulle ligge inde i rørprofilerne. Pladsen i rørprofilerne var dog ikke til dette, da et godt håndtag blev prioriteret. Derfor blev udformningen af spændemekanismen mere selvstændig, men stadig udformet som cylinder. Udformningen af denne vil bliver forklaret senere i detaljeringen.

Det forventes, at stålet kommer i kontakt med forskellige typer kemikalier, bla. bremsevæske, benzin og olie og derfor vælges en syrefast rustfri ståltype, som har betegnelsen AISI 316 (EN 1.4401). Dens højere indhold af molybdæn (2,0-2,5 %) giver den større modstandsdygtighed over for korrosion. Det større indhold i molybdæn betyder desuden, at den bliver dyrere end almindelige rustfri stål. AISI 316 kan fås i flere typer med specifikke egenskaber, som ikke er nødvendige ift. anvendelse i stellet [blue-iq.dk]

materiale

Metallet til gribeleddet skal kunne tåle de kemikalier og væsker, som det vil udsættes for i værkstedsmiljøet. Desuden skal det kunne klare de kræfter, som rammestrukturen bliver påvirket med under brug. Materialet skal være svejsbart, idet der arbejdes med profiler, som sættes sammen i smig. Aluminium og stål overvejes for at finde det mest egnede til rammestrukturen. Aluminium har lavere massefylde end stål, hvilket i konstruktionerne ville betyde en lavere egenvægt, dog skal det tages til overvejelse, at aluminium som metal har et lavere E-Modul, hvilket betyder, at dimensioneringen forøges. [sasak.dk, S 3] Aluminium taber ved svejsning op til 60% af sin styrke i den varmepåvirkede zone, men der kan findes legeringer af aluminium, som ikke taber væsentligt styrke. Stål er et hårdere materiale end aluminium, hvilket betyder, at det tager mindre imod ridser og slag. Prisen på ekstruderede profiler i aluminium er 10 gange højere end i stål, og desuden er der risiko for at der opstår galvanisk korrosion, hvis aluminium kommer i forbindelse med andre metaller i længere tid. [sasak.dk, S 7-13]. Det vælges at arbejde videre med stål idet det er bedre ved svejsning, har større styrke egenskaber og det kan dimensioneres mindre og tager mindre imod stød. Der vælges en rustfri stål idet det forventes, at materialet kommer i kontakt med benzin, bremsevæske, olie og andre kemikalier.

ill. 94: tværsnit af rørprofiler

produktion

Rørprofilerne til rammestrukturen er udført med samme profil, så der kun er behov for at ekstrudere én profil. (Jf. bilag c) Efter dette skæres rørene efter længde, vinkel og svejses sammen. Svejsningen skal ikke give en synlig søm eller forringe stålets materialeegenskaber i samlingerne. TIG-svejsning er svejsning med Wolfram, som fortrænger den atmosfæriske luft i svejseområdet. Smelteenergien kommer fra en ”elektrisk lysbue” der smelter materialet ved en elektrostrøm, der udvikler storvarmeenergi. Denne energi smelter overfladen, hvilket betyder, at der ikke er behov for at tilføre ekstra materiale til emnet. Denne svejsemetode kan foregå manuelt eller maskinelt. TIG anvendes bl.a. i svejsning af tyndere materialer i rustfrit stål og til svejsning af rør med små dimensioner. [migatronic.dk , s1-3]

ill. 95.a

Rørprofilerne svejses sammen i smig med TIG-svejsning, idet det ikke giver en søm, der skal efterbehandles. Eftersom det foregår i samme materiale som stellet, er det mindre risiko for, at der opstår en svækkelse i materialet i de sammensatte områder.

ill. 95.b: Endelige form af rammestrukturen inkl. spændemekanismen 95

håndtag og arme om dæk udformning

Udformningen af håndtagene er beskrevet tidligere og der er taget udgangspunkt i at have et så universelt håndtag. Der vil være fire primære håndtag, som brugeren vil være i kontakt med ved alle hjulløft. Disse er placeret i siden af rammestrukturen for at give en optimal stabilitet, når hjulet hænger i luften. Derudover er der tiltænkt endnu et håndtag, som mekanikeren kan vælge at anvende, når hjulet skubbes mod navet. Dette er placeret i bunden af rammestrukturen.

slagstyrke og fleksibilitet. Under produktion i gummimaterialer kan der forekomme spild, idet ekstramateriale ikke kan genanvendes. TPEs hårdhed måles på Shore A og Shore D skalaen, der indikerer hvor dybt en fjeder kan trykke et stykke metal ind i materialet. (ill. 96.a) 0 Shore A indikerer, at fjederen kan trykkes helt ind. 100 A betyder, at den ikke kan trykkes ind. For målinger over 90A, er der opstillet Shore D skalaen. [glstpes.com]

Armene som griber om hjulet er ligeledes holdt i samme cylindriske form som rammestrukturen. De er udformet så, der undgås skarpe kanter, der vil kunne ridse skærmkassen, hvis gribeledet kom for tæt på bilen ved påmontering af hjulet.

Der findes flere typer TPE, men ud fra de opstillede krav vælges Thermoplastic Vulcanizates (TPE-V) som er en blanding af PP med gummi, olie og filler. TPE-V anvendes bl.a. i soft-touch greb i værktøj, når der er behov for en beskyttelse mod olie. TPE-V indeholder nitril, butyl eller naturlig gummi og er udviklet så det danner et alternativ til dyrt hydrogenereret nitrilgummi. Fordelene ved TPE-V er, at det har mulighed for et blødt greb, der samtidig er non-slip, når det er vådt. Det har høj modstandsdygtighed mod olie, det er nonslip og desuden kan det indfarves. [omnexus.com]

materiale

Grebene og armene udføres i et blødt materiale, der kan give et non-slip grip til håndtagene og samtidig skabe friktion mellem armene og dækket. Der er behov for, at materialet er modstandsdygtigt overfor olie, slid og kemikalier og mulighed for at masseproducere greb. Det skal kunne holde til slid og samtidig være blødt nok til at føles som et greb. Der vælges at arbejde med TPE, som er et blandingsprodukt Gummi af plast og gummi. TPE er i forvejen kendt fra greb på værkTPE-C tøj. TPE har den fordel, at det kan sprøjtestøbes som plast og behøver ikke varmehærdning efter støbning, som gummi gør. Det har de elastiske egenskaber fra gummi, såsom høj

Det vælges at arbejde med dryflex ® i 300 serien, idet den er specifikt lavet til at stor modstandsdygtighed mod væsker som kulbrinter (benzin, olier), kemikalier og opløsningsmidler. Ud fra denne vælges XL 6030D (60 A) til greb og arme.[elastotpe.com] Materialet støbes ved 160-210 °C. Armene og greb bliver sprøjtestøbt, ogPlast grebene på bunddelen bliver sprøjtestøbt.

TPE-V

Gummi

TPE-U

TPE-C Plast TPE-V

TPE-S TPE-U

TPE-S

TPE-A

Shore A ill. 96.a

Shore A 20

40 30 5040

90 95 50

60 55 60

70 80

Shore 80D

90 95

50 55 60

Shore D 70

80 85

ill. 96.b

ill. 96.c

produktion

Sprøjtestøbeprocessen foregår ved, at TPE granulat føres ind i sprøjtestøbemaskinen gennem en tragt til en ophedet tønde, som gør materialet flydende. Derefter er bliver det under højt tryk presset ind i en lukket form. Afstøbningen afkøles og støbeformen åbnes og produktet skydes ud. (ill. 96.b)

uens greb, der efterfølgende skal monteres på stellet. I stedet vil det være muligt at støbe de tre greb i én proces. Der kan anvendes termoplastic elastomers (TPE) til dette formål, dog opstår der ikke en automatisk binding af de to materialer, så der skal tilsættes et bindingsmiddel. Dette er også tilfældet, når grebene fra sprøjtestøbning skal monteres på stellet. [Lefteri; 2007 185-187]

Sprøjtestøbning tillader en produktion af et større antal identiske produkter på relativ kort tid, desuden kræver denne teknik ikke et stort behov for manuelt arbejdskraft, da det ofte er en fuldautomatisk proces. Der kan som ønske skabes en ru overflade i produktet, som skal sikre et bedre greb på håndtagene og benene. Sprøjtestøbning har en høj opstartspris, hvilket i opstartsfasen vil give en høj emnepris. [Lefteri; 2007 178-180]. Insert moulding anvendes til at støbe greb på stellet. Denne metodes vælges idet der på et af emnerne på stellet er tre uens håndtag. Insert molding foregår ved at et emne isættes en form, hvor der støbes om/på emnet. (ill. 96.c) Fordelene ved denne produktions teknik er, at der ikke skal støbes tre

ill. 97.a-b: Den endelige udformning af håndtag og arme. 97

spændemekanisme Den spændemekanisme der er blevet udviklet er principper taget fra quickgrip. Da mekanismen ikke kan integreres i selve rørprofilerne, er der udviklet et cylinderformet kabinet til mekanismen, således den overordnede formstruktur beholdes. For at håndtaget der skal spænde gribeledet skal have en ergonomisk vinkel i forhold til, hvorledes mekanikeren vil stå, når dette spændes ind, er der valgt, at have håndtaget parallel med rammestrukturen. Derfor vil momentet være udviklet anderledes i forhold til det eksisterende system. (ill. 98.a) Udløserknappen er også blevet placeret, således den er nem at komme til, når der holdes i håndtaget. Dette system presser i stedet 45 grader ind på stålpladen i mekanismen sammenlignet med det oprindelige system, hvor der blev trykket direkte ned på pladen. (ill. 98.b) Kabinet til spændemekanismen består af to skaller, som sprøjtestøbes, idet de har en kompleksudformning. Denne metode er især anvendeligt for rustfrit stål, som har høje

smeltetemperaturer. Det er en mere kompleks metode end sprøjtestøbning af plast. (jf. side 97) Det foregår ved, at metallet blandes med en ”binder” (f.eks. voks), som efter støbning fjernes og komponenten krymper med ca. 20 %. Der er mulighed for at få den børstede overflade finish, som ønskes. Denne produktionsmetode er især ideel til at fremstille produkter med en kompleks udformning med en vis præcision, som vil være krævet, når de to dele af kabinettet skal samles. Tolerancen ligger på +- 0,1 mm. [Lefteri 2007, 192-194] De to fjedre er lavet i fjedrestål AISI 301 og de resterende dele som, pladerne drejeled og udløserknappen er lavet i AISI 316 . (jf. rammestruktur) Anskaffelse af disse komponenter vil ske gennem virksomheder der allerede producerer disse.

ill. 98.b: løsnemekanismen

ill. 98.a: spændemekanismen

styring Styringsknappen skal være monteret uden på stålrørsprofilen af konstruktionsmæssig årsager. Derudover vil den være placeret i det nederste, højre håndtag, da mekanikeren skal have mulighed for at styre produktet med en hånd. Udformningen er valgt som to trekanter, der går hver sin retning for at indikere hvilken retning, der styres i. Dette kan mekanikeren føle med fingerspidsen, så han ikke behøver at kigge på knappen.

computere og håndholdte enheder forklarer producenten: Lamb industries. Der er yderligere fundet forskellige rocker switches, men de fundne har alle en dybde, der overskrider de 10mm, men da der ønskes at anvende en rocker switch er det valgt at konkludere, da tiden ikke var til at undersøge dette yderligere, at der højst sandsynligt eksisterer en rocker switch, der kan opfylde kravene. [e-switch.com (1) (2)]

Der er undersøgt hvilken form for styresystem, der skal anvendes til styring af el-spillet fra grebet. Kravspecifikationen til kontakten er, at dybden ikke må overskride 10 mm. Der er fundet en push button, der har en profil dybde på 0.65mm, denne type knap anvendes i fjernbetjeninger, ill. 98.c: Styring 98

interface Interfacet er blevet udviklet gennem en afholdt markerworkshop, som kan ses i appendiks f. Hernæst beskrives interfacet yderligere ud fra PE-kurset: Produkt og interface.

farve

Rammen har en børstet overflade af stål, som ikke indbyder til berøring på grund af den kolde overflade. Grebene produceres i TPE-V, der, med dens lettere ru overflade, indikerer, hvor mekanikerens brugs/berøringsområder er. Det er valgt at lave en yderligere differentiering ved at holde rammen i ståls naturlige farve og grebene i sort. Berøringsfladerne er lavet i et sort materiale, så det ikke er synligt, når det bliver beskidt.

greb signalerer FF, da mekanikeren kan aflæse strukturen og genkende funktionen fra et produkt, der vil befinde sig i hans miljø. Grebet og udformningen fortæller mekanikeren, at han i dette område vil være i stand til at spænde produktet om dækket. Den symmetriske opbygning fortæller, at to hænder er påkrævet. Der er inherent og instant functional FB, når grebet spændes om hjulet, idet han kan føle på grebet og samtidig se, at det spændes sammen.

interface

Styregrebet er placeret på rammens højre side. Rocker switchen har en funktionel FB, hvor der er en direkte kobling mellem, at mekanikeren trykker på knappen til, at hjulet bevæger sig. Der er i udformningen af knapperne et functional FF ved, at de er udformet som pile, der fortæller hvilken retning hjulet vil bevæge sig. Mekanikeren føler et inherent FB, når han anvender hejse/sænke knapperne, idet han mærker knappen bevæger sig i stellet og samtidig hører motoren i el-spillet. Grebet på venstre side og i bunden har som funktion, at mekanikeren kan skubbe hjulet ind til navet og samtidig rotere dets position, så det passer til navet. Disse er placeret, så mekanikeren selv har mulighed for at bestemme, hvordan han placerer sin venstre hånd.

Produktet kan indeholde feedback og feedforward, som fortæller, hvordan produktet fungerer eller signalerer, hvordan det kan bruges. Feedback (FB) er den information, som produktet giver under eller efter dens anvendelse. Feedforward (FF) er det, som produktet kommunikerer til brugeren i dens brugerflade, før det bliver anvendt. FB og FF kan inddeles i tre typer: Functional, argumentet og inherent. Functional er, hvad der sker i systemet, argumentet er en indikation på, hvad der vil ske, og inherent er selve følelsen/oplevelsen af brugen. [mac.com, s 3-4]. Interface inddeles i to mekaniske spændegreb: Et elektronisk styregreb og to manuelt skubbegreb. Spændegrebet er løftet fra selve rammen med en udformning, som er genkendelig fra andre håndtag. Spænde- og løsnemekanismen tager inspiration fra et ”quick-grip” system, hvilket også kan aflæses i deres udformning. Dette

Produktet har forskellige greb, der hver har deres funktion, hvor udformning, farvevalg og reference signalerer til mekanikeren, hvordan produktet skal anvendes.

sikkerhed Da produktet indgår som et mekanisk værktøj hos Arbejdstilsynet, skal der være en hovedafbryder på produktet. (jf. bilag a) Den skal markeres med en rød farve og være dobbelt så stor, som de knapper der styre produktet. Hovedafbryderen tændes ved at dreje den rundt, så den hopper ud og slukkes ved at trykke på den igen. Placeringen er valgt et sted hvor mekanikeren nemt kan komme til den, men samtidig ikke er i vejen. Den er placeret på den nederste bjælke i højre side.

ill. 99: Nødstop

skinnesystem bjælke

Bjælken, som holder el-spillet oppe beregnes ift. nedbøjning og frekvens. Der arbejdes med en I-profil idet inertimomentet i y-aksen er højt og det er netop i den akse som bjælken vil blive påvirket.Der er opstillet et excelark, hvor belastningen, I-profilen og materialet kan ændres så det resulterer i maksimal nedbøjning og egenfrekvens (jf. appendiks g) Ud fra flere typer modeller af bjælkeprofiler vurderes det til at en bred og flad I-profil vil opfattes til at være mest stabil. (ill. 100.a-b) El-spillet er 170 mm bred og en bjælkeprofil med samme bredde vil fungere bedst. Der er på samme I-profil udført udregninger for aluminium, hvilket ligger inden for de acceptable grænser, dog ligger prisen på ekstruderede profiler i aluminium 10 gange højere end i stål og desuden er der risiko for, at der opstår galvanisk korrosion, hvis aluminium kommer i forbindelse med andre metaller i længere tid. [sasak.dk, S 11-13]

materiale

Bjælken er i et industrielt miljø med partikler luften, derfor vælges det at anvende en rustfrit stål til bjælken. Det vil ikke komme i kontakt med syre og olier på samme måde som grebet og derfor kan en billigere ståltype end 316 vælges. Stål inddeles i 5 kategorier, hvor austenitiske stål er umagnetisk og har høj korrosionsmodstansdygtighed [inox.dk 1]. De austenitiske ståltyper sammenlignes, hvor det vælges at arbejde videre med Stål AISI 304 EN 1.4301 idet dens egenskaber er tilstrækkelige [blue-iq.dk].

Specifikationer: Massefylde Sy Sut E-modul

8,0 g/cm³ 215 MPa 505 MPa 193-200 GPa

Nedbøjningen for bjælken i AISI 304 er 4,4 mm og den har en egenfrekvens på 27 Hz når bjælken er mest belastet bøjer den 4,4 mm ned, hvilket er 1/400 af længden. Det vurderes ikke til at være en synlig nedbøjning. Frekvensen er 27 Hz, hvilket ikke vurderes til at være mærkbart. Når belastningen fjernes igen, kan der opstå svingninger i wiren, men idet nedbøjninger er så lille og frekvensen er så høj, antages det ikke at være generende eller betyde, at mekanikeren oplever at produktet føles usikkert. (jf. appendiks g)

ill. 100.a-b 100

skinnesystem

El-spillet er fikseret på et skinnesystem, der er integreret med I-bjælken. Skinnen skal kurve for at køre om søjlen og i den forbindelse er der set på Rollco’s ”Curvy Line” system. Dette system kommer i to størrelser, hvor der vælges at arbejde med CCT11 (vogn) og GCT05 (skinne) idet den kan tillade 1130 N belastning i y-aksen. [rollco.dk] Type CCT08 – GCT01 CCT11 – GCT05

C0ax 400 1130

produktion af bjælke

I-bjælken er ikke udformet efter standard mål, hvilket betyder, at den skal specialfremstilles. Bilag c viser produktionsmetoden. Det har ikke været muligt at finde en standard I-profil med de omtalte mål, hvilket kan skyldes, at den svævende bjælke ikke udnytter inertimomentet i bjælken. Når profilen er fremstillet skæres den efter længe og den ønskede kurve fremkommer ved valsning af bjælke.

ill. 101: Endelig form af skinnesystem 101

endeligt koncept og produkt Det endelige koncept har fået navnet Grip it, som er en engelsk betegnelse for ”grib det”. Gribeledet har fået produktnavnet GI1319, hvilket indikerer, at det er et produkt under Grip it (GI) og kan anvendes til hjul med fælgstørrelse fra 13 tommer til 19 tommer. Konceptet er tiltænkt som et system, der skal integreres hos Superdæk, hvilket er gjort ved at skinnesystemet bliver fastmonteret på autoliftenes søjler. (jf. bilag b) Når GI1319 ikke er i brug, opbevares den på liftens søjle, således den altid er lige ved hånden, når mekanikeren skal bruge den næste gang. Produktet er udviklet, således det fremstår mest neutralt i forhold til konteksten. GI1319 og Gripit arbejder sammen på den måde, at mekanikeren styrer hele systemet fra GI1319. I forhold til arbejdsprocessen er der lavet en flydende overgang mellem de forskellige trin, således mekanikeren opnår en hurtigere arbejdsgang end, hvis han skulle anvende et tilsvarende produkt til hjulløftet. GI1319 udstråler kvalitet og holdbarhed i form af materialevalg og konstruktion, hvilket er i overensstemmelse med observationerne af firmaet Superdæk; De havde investeret i kvalitetslifte og værktøj samt var klar over de nye regler fra arbejdstilsynet, da de havde udviklet deres eget system til hjulløft til deres lager. Dermed vil konceptet ”Gripit” og produkt Gi1319 passe ind i Superdæks udvikling som en virksomhed, der tager hånd om deres medarbejdere og deres fremtid som mekanikere.

ill. 102: Gripit og GI1319 102

refleksion af produkt Arbejdet med modeller fortsatte i produktudviklingen. Udover principmodeller blev modeller i rigtige størrelsesforhold udviklet samt princippet der skulle spændes på hjulet blev bygget i en funktionsmodel. Ud fra designkriterierne blev designprocessen af gribeleddet afgrænset til fire koncepter. En komparativ analyse blev foretaget samt en workshop med Thomas (N.O. Jensen) blev afholdt for at udvælge det endelige koncept for gribeleddet. Udviklingsprocessen foregik primært ved, at der hele tiden blev tilført nye krav til produktet, således udvælgelsen af form, funktion og teknik tog udgangspunkt i brugerens krav, iagttagelser på værkstedet og forsøg med mockupmodeller. Modeller og skitser blev brugt side om side gennem udviklingen af produktet. Efter principper og form var fastlagt, blev Solidworks anvendt til at detaljere produktet. Der var valgt ikke at bruge Solidworks som et værktøj i udviklingen af formen, da papmodeller ansås som værende en hurtigere metode til at forstå produktets proportioner. I stedet blev det valgt som et styrende værktøj til udviklingen af teknikken og mindre detaljeringer som materialetykkelse og sammensætning af disse. Det tætte samarbejde med Thomas viste sig i sidste ende at være givende, da der blev sat fokus på forståelsen af sammensætningen af de forskellige elementer i gribeleddet. Placeringer af forskellige håndtag blev velovervejet, selv om teknikken i spændemekanismen blev den primære faktor i udarbejdelsen af produktet. Opdeling i form af detaljeringsgrader i starten af produktudviklingen gav mulighed for at arbejde i dybden med gribeleddet. Alligevel er det overordende koncept på flere punkter blevet udformet med en større detaljeringsgrad end først fastsat, da integrationen af konceptet hos Superdæk viste sig at være en vigtig del af projektet. Dermed blev det valgt at formgive, foretage beregninger og materialevalg af det overordnede koncept. 103

konklusion Der har i dette projektforløb været stiftet bekendtskab med brugerorienteret design samtidig med, at der skulle udvælges en kontekst og problemstilling vha. metoder, som blev præsenteret i PE-kurser. Der blev fundet frem til tre autoværksteder, som har været brugt aktivt gennem hele forløbet. Da der ikke var nogen for-forståelse for arbejdsprocessen på et autoværksted, blev den første tid brugt på at fremme forståelsen inden for mekanikerkulturen. Fra projektperiodens start var der taget udgangspunkt i Donald A. Normans synspunkter omkring Human- og Activity Centered Design, og derfor var der holdt et kritisk synspunkt på mekanikerens udtagelser. F.eks. udtalte mange af mekanikerne, at det ikke var hårdt at løfte hjul, men de tog alligevel en halv time på sofaen, når de kom hjem fra arbejde pga. rygsmerter.

Der blev afholdt to workshops Thomas, som gav brugbar viden inden for mekanikerkulturen og bidragede til videreudviklingen af produktet. Thomas gav feedback på mockupmodellerne, og på den måde kunne produktet målrettes efter mekanikerens behov, med forbehold til udvikling af principperne. Dette understøttes blandt andet i arbejdet med spændemekanismen, hvor der blev gået på kompromis i forhold til placering af håndtag. Thomas mente, at det mest optimale sted at placere håndtaget ville være i bunden af produktet. Quickgrip-princippet havde tekniske begrænsninger, hvilket der måtte tages højde for, da tiden til at udvikle et nyt princip ikke var til stede. Valget af denne løsning gav samtidig mere tid til bearbejdning af detaljer ved produkt, som f.eks. placering af håndtag og interface, da princippet var simpelt og brugervenligt.

I den første del af processen blev et helbredsmæssigt problem ved slibning af bremseskiver hos N.O. Jensen observeret, og denne problemstilling blev udvalgt. Det blev senere erfaret, at værkstederne i fremtiden vil kassere bremseskiverne i stedet for at slibe dem. Dette medførte en ny problemstilling. Dette skridt tilbage gjorde, at projektet ikke kunne opretholdes i forhold til den opstillede tidsplan, og derfor blev Milestones indført i stedet for Ganttdiagrammet. Det blev erfaret, at efter dette spring mellem align og research, at løsninger løbende skulle undersøges for at undgå spildtid.

I detaljeringsfasen blev det erfaret, at der kun var tid til en empirisk, deduktiv metode af materialer og produktionsmetoder. Det mest optimale ville have været en empirisk, induktivt metode, da der kun var lidt erfaring på dette område. En løsning kunne have været, at der blev taget kontakt til firmaer der specialiserede sig i disse produktionsmetoder eller produktionsmetoderne blev undersøgt tidligere i processen, således det indgik som en faktor i udviklingen af produktet og ikke en undersøgelse, der kom efter produktet, var blevet detaljeret.

Problemstillingen ved løft af hjul blev observeret hos N.O. Jensen og Bilhuset Haldrup tidligt i processen og derfor blev det valgt at tage kontakt til Superdæk, hvis primære arbejdsopgave var sæsonskifte af hjul. Derved kunne processen ved hjulskift observeres over flere gange, hvilket resulterede i bedre forståelse for de forskellige procestrin der er ved hjulskift. Det var også en af fokuspunkterne ved udarbejdelsen af koncepterne, da produktet ville blive vurderet af mekanikeren ud fra hastighed, brugerflade og procestrin. En analyse af en eksisterende hjulløfter, gav kendskab til, hvorfor mekanikerne sjældent anvendte produktet. Derfor blev både koncept og produkt flere gange sammenlignet med de procestrin der var i hjulløftet med og uden hjælpeværktøj. Der blev sigtet efter, at procestrinene skulle være mere enkle og hurtigere end ved eksisterende produkter. Derudover skulle produktet være så hurtigt, at mekanikeren ikke selv ville løfte hjulet.

Der er igennem hele processen arbejdet ud fra interessenterne som blev opstillet efter værkstedsbesøg seks. De primære interessenters krav afspejler sig ved en enkel brugerflade, afhjælper fysisk belastning og har en konstruktion, som er let at komme til. Derudover er de sekundæres interessenters krav opfyldt ved at produktet har fået tilføjet en nødstopsknap og produktet lever op til krav fra arbejdstilsynet, hvad angår tunge løft. Den tertiære interessentgruppe er tilgodeset gennem en form der udstråler tillid og materialevalg der tilgodeser, at produktet er placeret i et beskidt miljø.

Det blev desuden erfaret, at der var to generationer af mekanikere: Den gamle, som ikke så noget problem ved den eksisterende proces og den unge, som gerne vil have en fremtid i branchen. Det blev valgt at henvende sig til den unge generation, da de var mere åbne over for nye tiltag. Thomas fra N.O. Jensen, som var midt i 20’erne, blev inviteret ind til det simulerede værksted. Dette var konstrueret, fordi gruppen havde oplevet, at værkstederne opfattede gruppen som et forstyrrende element i deres arbejdsgang.

104

Det endelige koncept ”Gripit” fremstår som et brugervenligt system, som kan integreres i værkstedet. Produktet ”GI1319” vil desuden være en enkel løsning til at inkorporere et værktøj i mekanikerens daglige hjulløft, der skal eliminerer hans fysiske belastninger. Der er fra et tidligt stadie blevet erfaret, at det kan være svært at udvikle et værktøj til løft af hjul, som gør det lige så hurtig og effektivt som mekanikeren selv. Ved at mekanikeren har værktøjet lige ved hånden og produktet er udstyret med et simpelt interface, er processen, sammenlignet med eksisterende produkter, hurtigere. Det er ikke muligt at ændre mekanikernes holdningspunkter, men Gripit er et godt eksempel på et koncept, der vil kunne blive brugt af mekanikere, der ønsker at have en fremtid inden for mekanikerbranchen.

designkompas produkt

en ne s

Æstetik

For metodisk at vise hvad det endelige produkt udstråler, er der opsat et designkompas, der forklarer, hvad produktet kommunikerer ud til det enkelte individ og samfundet.

ltu

Produkt

Strategi

Teknologi

rre

Filosofi

ill. 105

Æstetik

Teknologi

Ærlighed blottet kontrastfuld pragmatisk sluttet form defineret lodret kontra vandret rå nøgen

Quick Grip system hårdføre materialer

Kultur

Forretning Udstråler ærlighed og en nem brugerflade kvalitet god sikkerhed styrke

Omverden

Skal fungere i et hektisk mekaniker miljø det bliver udsat for skidt og hård brug

Er placeret neutralt og ikke i vejen, men altid ved mekanikerens hånd

Strategi

Menneske

Udfylder et hul i hjulløfter-produktmarkedet, der er kommet pga arbejdsstyrelsens nye lov om løft

Filosofi

Føle sig sundere ved at bruge det på sigt skal produktet fremme mekanikerens arbejdsliv.

Eliminerer tungeløft nemt og hurtigt

105

perspektivering I en videre udvikling af konceptet, Gripit, er der mulighed for at det kan integreres i andre værkstedsmiljøer end Superdæks. Da der er taget udgangspunkt i et liftsystem hos en producent som udvikler flere typer lifte, vil det være muligt, at konceptet kan integreres i samtlige autolifte, der består af to søjler. Selve konceptet har også mulighed for at stå alene, da søjlerne vil kunne laves mere solide, således de ikke skulle monteres på liftens søjler. Integreringen af et så stort koncept som Gripit har været en udfordring, da der i den valgte kontekst har opstået mange problemer mht. placeringen af skinnesystemet. Superdæk havde mange forhindringer både loftet og på gulvet, hvilket gjorde integrationen svær da systemet ikke måtte komme i karambolage med værkstedets øvrige udstyr. En løsning af dette problem kunne være at tilføje flere funktioner i autoliften, således et hejsesystem til løft af hjul således, at Gripit, ville være integreret i liften. Der blev valgt ikke at arbejde med sådan en løsning pga. tidshorisonten for projektperioden, men på længere sigt ville dette være en bedre mulighed, da Gripit ville være et naturligt værktøj på et autoværksted. Ved afgrænsningen af konceptet blev det valgt at holde elspillet på et konceptuelt plan. Det betød, at el-spillet ikke levede op til gruppens forventninger til nogle af procestrinene. Et hurtigere el-spil vil kunne have givet en hurtigere proces. Der blev i løbet af projektperioden valgt at fokusere på et produkt til 13 til 19 tommer fælge, da spændet fra 13 til 24

106

tommer fælge var for stort til et produkt. Der er ikke arbejdet med udviklingen af et gribeled til 20 til 24 tommer fælge, da Superdæk sjældent arbejder med så store hjul, men principperne i GI1319 vil sagtens kunne udvides, således Gripit kunne indeholde GI2024. På denne måde er konceptet også målrettet til værksteder, der arbejder med disse hjultyper. Der er i udviklingen af produktet fokuseret på kvalitet hvilket både materialevalg, produkts sammensætning og produktion afspejler. Dette valg blev taget, da Superdæk investerede i dyre autolifte og derfor ikke gik på kompromis med deres udstyr. Hvis en markedsundersøgelse viste at produktet ville blive for dyrt i forhold til andre eksisterende produkter, vil det være muligt at vælge en anden form for materiale og der kunne også blive gået på kompromis med TIGsvejsninger, da disse er dyre i produktion. Det blev valgt at have muligheden for at udskifte komponenterne i spændemekanismen, men ved at vælge billigere komponenter var der ikke noget behov for at kunne reparere produktet. Hvis produktet gik i stykker efter nogle års brug ville mekanikeren kunne skifte produktet ud med et nyt, da det er forholdsvis billigt. Hvis Gripit skal ses ud af kontekst vil det være muligt at optimere det til andre industriområder, hvor tunge løft ved stationer er en del af arbejdsgangen. Da GI1319 kan spændes ind og ud vil det kunne udvikles til produktioner hvor der foretages løft af forskellige størrelser.

litteraturliste litteratur

internet

[Andersen 1994] Andersen, H., 1994. Videnskabsteori og metodelære. Samfundslitteratur

Alle kilder er sidst besøgt 14.05.2011

[Bay og Larson, 1991] Bay, B. og Larson, L., 1991. Materialevalg, DTI Forlaget. [Buur og Windum, 1994] Buur, J. og Windum J., 1994, MMS Design, Menneske-Maskinsamspil, Dansk Design Center

[at.dk] D.3.4 - Arbejdsrelateret muskel- og skeletbesvær, 2005[Online] Available at: http://www.at.dk/ Vejledninger/D-3-4?sc_lang=da [bilhusethaldrup.dk] Velkommen til Bilhuset Haldrup A/S, 2009. [Online] Available at: http://www.bilhusethaldrup.dk

[Gere. 2001] Gerem J.M., 2001. Mechanics of materials, PWS Pub. Co

[blue-iq.dk] Rustfrie stålkvaliteter, n.d[Online] Available at: http://www.blue-iq.dk/viden-om-rustfri/rustfriestalkvaliteter/

[Langagergaard m.fl., 2008] Langergaard, L.L, Rasmussen S. R. og Sørensen, A. 2006. Viden, Videnskab og Virkelighed. Forlaget Samfundslitteratur

[brygryg.dk] Løft med vrid, 2010, [Online] Available at: http:// www.brygryg.dk/pdf/LoeftMedVrid.pdf [Sidst besøgt 14.05.2011]

[Lefteri, 2007] Lefteri, Chris, 2007, Making it. London, Laurence king

[cityu.edu.hk] Natural Frequency, n.d., [Online] Available at: http://personal.cityu.edu.hk/~bsapplec/natural. htm

[Sperschneider og Bagger, 2003] Sperschneider W. and Bagger, K., 2003 Ethnographic Fieldwork Under Industrial Constraints: Toward Design-in-Context. International Journal of Human-Computer Interaction, 15 (1), pp. 41-50. [Stokholm, 2011] Stokholm, M., 2011. Integreret Design, 2. kursusgang: Stepping Stones, Integreret Produktdesign. Aalborg Universitet, unpublished. [Thurén, 2008] Thurén, T., 2008. Videnskabsteori for begyndere. Rosinante [Tilley, 2002] Tilley, Alvin R., 2002. The measure of man and woman. John Wiley & Sons

[denstoredanske.dk] Stål - Den Store Danske, n.d. [Online] Available at: http://www.denstoredanske.dk/It%2c_teknik_ og_naturvidenskab/Kemi/Jern_og_st%C3%A5l/ st%C3%A5l [e-switch.dk (1)] E-Switch, n.d., TL3700 Series, [Online] Lamb Industries. Available at: http://www.e-switch.com/ Portals/0/Series_Pdf/TL3700.pdf [e-switch.dk (2)] E-Switch, n.d., R5 [Online] Lamb Industries. Available at: http://www.e-switch.com/Portals/0/ Series_Pdf/R5.pdf [elastope.com] Dryflex xl, n.d., TPV Thermoplastic Vulcanisate, [Online] Elastope Available at: http://www.elastotpe.com/dokument/bibliotek/File/DryflexXL_ TPV_UK_Ev1_indd.pdf [elspil.dk] teknisk info LV-H, 2011, [Online] Available at: http://elspil.dk/index.php?option=com_content&v iew=article&id=130&Itemid=196 [glstpes.com] Thermoplastic Elastomer (TPE) Frequently Asked Questions, 2011[Online] Available at: http://www. glstpes.com/resources_faqs.php [ime.auc.dk] Larsen, R. M, 2003, Forelæsning om stål og aluminium [Online] AAU-IME, Available at: http://www.ime.auc.dk/people/employees/rml/ Forel%C3%A6sning%20om%20St%C3%A5l%20 og%20aluminium.ppt [inox.dk] INOX, 2011, [Online] Available at: http://www. inox.dk/view.php?template=faq&page_id=4 107

[jnd.org] Don Norman’s jnd.org / Human-Centered Design Considered Harmful, 2005, [Online] Available at: http://www.jnd.org/dn.mss/human-centered_design_considered_harmful.html [mac.com] Wensveen, S.A.G., Djajadiningrat, J.P., and Overbeeke, C.J., n.d., Interaction Frogger: a Design Framework to Couple Action and Function through Feedback and Feedforward [Online] Technische Universiteit Eindhoven, Available at: http://homepage.mac.com/j.p.djajadiningrat/ publications/2004WensDISInte.pdf [matweb.com] 304 Stainless Steel, n.d.[Online] Available at: http://www.matweb.com/search/DataSheet.aspx? MatGUID=abc4415b0f8b490387e3c922237098da [migatronic.dk] Migatronic, n.d. ,TIG-Svejsning Samlet. [Online] Available at: http://www.migatronic.dk/media/ tigsvejsning_samlet.pdf [no-jensen.dk] Velkommen - N.O. Jensen, n.d. [Online] Available at: http://www.no-jensen.dk [omnexus.com] TPE-V - Rubber Replacement, 2011, [Online] Available at: http://www.omnexus.com/plasticschannels/rubber-replacement/performances. aspx?id=tpev [rollco.dk] Rollco, n.d. , Curvi Line Catalog [Online] Available at: http://rollco.dk/files/sysadmins/Indhold/ Brochurer/PDF/Curvi_Line_Catalog.pdf [sasak.dk] Kanstrup, J, 2001,Aluminium contra stål, [Online] Available at: http://www.sasak.dk/pdf/1-%20Design%2018-01-02/RAP-DE-0004-02-Aluminiumcontral-stael.pdf [sds.dk] Super Dæk Service, n.d., [Online] Available at: http://www.sds.dk [skandek.dk] Egenfrekvens, n.d.[Online] Available at: http:// skandek.dk/ingenioer/etageopbygning/egenfrekvens/ [tirerack.com] Pirelli Scorpion Zero Asimmetrico, 2011, [Online] Available at: http://www.tirerack.com/tires/tires.js p?tireMake=Pirelli&tireModel=Scorpion+Zero+A simmetrico&partnum=3835WR4SCOR0A&vehicl eSearch=false&fromCompare1=yes [zmags.com] Industriens uddannelser. 2010, Fremtidens Mekaniker - Hele rapporten [Online] Teknologisk Institut Available at: http://viewer.zmags.com/publication/ f80aa7aa

108

illustrationsliste Ill. 9: egen illustration Ill. 13.a-b: egen illustration Ill. 14.a-b: egne illustrationer Ill. 15.a-e: egne illustrationer Ill. 16: egen illustration Ill. 17.a-c: egne fotos Ill. 19.a-f: egne fotos Ill. 21.a-e: egne fotos Ill. 25.a-c: egne fotos Ill. 27.a-b: egne illustrationer Ill. 28.a-e: egne fotos Ill. 29.a-r: egne fotos Ill. 31.a-e: egne fotos Ill. 32: egen illustration Ill. 33: egen illustration Ill. 34: egen illustration med inspiration fra arbejdstilsynet Ill. 36: egen illustration Ill. 37: egen illustration Ill. 39.a-e: egne fotos Ill. 40: eget foto Ill. 42.a-d: egne fotos Ill. 43.a-c: egne illustrationer Ill. 45.a-d: egne fotos Ill. 46.a-c: egne fotos Ill. 47: egne illustrationer med inspiration fra Tilley, 2002 Ill. 51: egen illustration med inspiration fra Marianne Stokholms forelĂŚsninger Ill. 53: egen illustration Ill. 54.a-b: egne illustrationer Ill. 57.a: egen illustration Ill. 57.b: egen illustration Ill. 61: eget billede Ill. 62.a: egen illustration Ill. 62.b: egen illustration Ill. 63.a-e: egne fotos og illustrationer Ill. 64.a: egen illustration Ill. 64.b: egen illustration

Ill. 65.a-c: egne illustrationer Ill. 66. a: egen illustration Ill. 66.b: egen illustration Ill. 67.a-b: eget foto og illustrationer Ill. 71: egen illustration Ill. 73.a-g: egne fotos Ill. 74. a-b: eget foto og illustrationer Ill. 75.a-d: egne fotos Ill. 76.a-c: egne fotos og illustrationer Ill. 77.a-c: egne illustrationer og foto Ill. 78.a-d: egne illustrationer og foto Ill. 79.a-c: egne illustrationer og foto Ill. 81.a-e: egne illustrationer og fotos Ill. 83.a-e: egen illustration Ill. 84: egen illustration Ill. 85.a-e: egen illustration Ill. 87.a-e: egne illustration Ill. 88: egen illustration Ill. 89: egen illustration Ill. 90.a-b: egne illustrationer Ill. 91.a-c: egne illustrationer Ill. 92.a: [www.elspil.dk] Ill. 92.b: egen illustration Ill. 94: egen illustration Ill. 95.a: eget foto Ill. 95.b: egen illustration Ill. 96.a: egen illustration med inspiration fra arnitel [dsm. com] Ill. 96.b: egne illustration Ill. 97.a-b: egne illustrationer Ill. 98.a-c: egen illustration Ill. 99: egen illustration Ill. 100.a-b: egne foto Ill. 101: egen illustration Ill. 102: egen illustration Ill. 105: egen illustration

109

appendiks a Tilføjelse af problemstillinger efter værkstedsbesøg to.

Arbejdsstillinger

Sekundære problemer

Anden fysisk belastning end arbejdsstilling

Uergonomiske og sunhedsskadelige arbejdsstillinger

Dårlig belysning

Bremsevæske skift

Metalstøv i luften

Bremsetromle rens

Arbejdsstilling under bilen, ved instrumentbrættet og over motoren

Larm/støj

Bruger kroppen i stedet for værktøj Kemikalieeksponering

Tunge løft Udsat krop Løfte hjul (tunge/mange løft)

Giftige dampe ved skift af bilrude

Bildør har galvaniseret lag med utætheder Opbevaring af hjul

110

“Hvide fingre” af kulde og rystelser ved brug af trykluftpistoler Buler i bilen (svært at finde dem)

appendiks b For at finde ud af om der er tale om påvirkning fra tung løft har arbejdstilsynet lavet et flowdiagram over processen. (jf. appendiks) Trin 1 afgør om der skal ske en vurdering af arbejdsstillingen. Her vurderes vægten af det der løftes, i dette tilfælde bildæk, og hvor langt genstanden er fra kroppen. For at afgøre arbejdsstillingen anvendes illustration xx. Diagrammet er opdelt i tre områder for de to arbejdsstillinger og der aflæses at løft af hjul vil placeres i det gule område. Der var forskellige måder mekanikerne løftede hjulene på, men da hjulets vægt også er afgørende faktor, skal arbejdsstillingen vurderes videre i trin 2. I trin 2 ses der på primært forværrende faktorer og frekvens og varighed. Hvis ikke der er mindst én af de primært forværrende faktorer tilstede vil der ikke være noget påbud.

Derimod skal der også ses på løftefrekvens og varighed hvis mindst én primær forværrende faktor er til stede. Løftefrekvens er antal løft pr. minut eller pr. time pr. medarbejder. Varigheden er den tid, hvor en medarbejder er beskæftiget med en eller flere arbejdsfunktioner, der indebærer løft. Der er forskellige kombinationer af løftefrekvens og varighed som beskriver sundhedsrisikoen. Den kombination som indgår i mekanikernes arbejdsproces er lav løftefrekvens og moderat varighed. [at.dk]

Indledende vurdering af løftearbejdet

eres trin et

trin to

Der er intet at bemærke

Mindst én primær forværende faktor til stede:

Løftet skal vurderes

Foroverbøjet Vrid/assymetr i Løftede arme

Der skal træffes afgørelse

Vurdering af frekvens og varighed

Samlet vurdering af primært forværrende faktorer og frekvens og varighed

trin tre ill. 109

Der er intet at bemærke

Der skal træffes afgørelse

111

appendiks c Der er opstillet et skema over materialekrav, for at danne et overblik over hvilke krav der vægtes højere end andre. Kravene vægtes på en skala fra et til tre, hvor tre er det vigtigste. (jf. detaljering) Drift 1: Når produktet hænger på søjlen, ikke i brug Drift 2: Når produktet er i brug [Bay, 1991] Kombinationsskema

Kravspecifikation

Produktion

Drift 1 (10 år)

Mekaniske krav

Kunne klare stødpåvirkning

Termiske krav

Klare temperaturer fra -20°C til 60°C

Drift 2 (10 år)

Arbejdstilsynet

Nødstop Mekanikeren skal ikke foretage tunge løft

Elektriske/magnetiske krav

Må ikke være magnetisk da den kan være i kontakt med magnetisk materiale skal fjernstyres

Optiske krav

Skal ikke genere mekanikerens dagligdag Skal se ren ud

Fysiske/kemiske krav

Skal kunne tåle olie, benzin, bremsevæske og andre kemikalier i et værksted

Miljømæssige krav

Greb må ikke udvikle allergi hos mekanikeren

Forarbejdningsmetoder

Masseproduceres

Sammenføjninger

Svejsninger limninger

Økonomiske krav

Ikke med i overvejelserne

112

Skal kunne tåle olie, benzin, bremsevæske og andre kemikalier i et værksted

Skal kunne repareres i stedet for at blive kasseret

appendiks d Tegning af mikro-styringssystem som skal isættes stålrørsprofilerne. Tegningen er af en push botton men systemet er tiltænkt en rocker switch. 0,5 cm 3 cm

2,6 cm

1,9 cm

3,4 cm 0,45 cm

0,65 cm

ill. 111

[www.e-switch.com]

El-spil

151 cm

18°

200 cm

20°

13 cm

6 cm

appendiks e

50 cm

150 cm

301 cm

70 cm

113

appendiks f Gruppen valgte at foretage en markerworkshop hvor forskellige udformninger af interface blev skitseret.

114

ill. 112.a-h

ill. 113.a-j

115

appendiks g nedbøjning af bjælke

Der regnes på et system af en indspændt bjælke. Bjælken er fastspændt på en allerede eksisterende søjle i værkstedet. På bjælken er et skinnesystem hvor der installeres et bevægeligt el-spil. For enden af wiren monteres et greb som kan fastlåse og løfte et hjul. Der ønskes at beregne den maksimale udbøjning i den ikke-indspændte ende. Dette sker ved maksimal belastning i yderpositionen.

3 1 : Eksisterende søjle 2 : Bjælke / skinnesystem 3 : El-spil 4 : Greb 5 : Hjul (24´´)

4 5

Kræfter i systemet Systemet bliver påvirket af to typer kræfter. Bjælkens egenlast (q) Systemets nyttelast (P) En punkt belastning der er summen af vægten fra elspillet, grebet og hjulet. Denne belastning er placeret yderst for at få opnå den største udbøjning af bjælken.

Fritlegme diagram af systemet Kræfter i x-aksen

ΣFx = 0 og Rx = 0

Kræfter i y-aksen

ΣFy = 0 og Ry - q * L - P = 0

L MR

Kræfterne løber som illustreret i bjælken.

[Gere 2001, 358]

116

q P

bjælkes dimensioner Dimensionerne for I-profilen afhænger af hvor meget nedbøjning der kan accepteres, hvilken egenfrekvens den får af dette udsving. Samtidig skal der tages hensyn til at bjælken opleves solid af mekanikeren, så der arbejdes desuden med skalaen Der er oprettet et excel ark hvor materialet, P, q og bjælkens dimensioner kan ændres og derved aflæse frekvens og nedbøjning. Der kan tolereres en nedbøjning i bjælken, blot den er inden for et interval. Det vælges at arbejde med en maksimal nedbøjning på 10 mm som udgangspunkt, idet det vurderes at en bjælke i den højde der ikke er generende. Mere vigtigt er det at der ved pludselige ryk ikke opstår mærkbare svingninger og evt. resonans i bjælken når mekanikeren arbejder med det. Egenfrekvensen vurderes ud fra hvad der kan accepteres i etagedæk i byggerier idet svingninger i et etagedæk også er målbart på kroppen. Dette vil agere blot som en guideline til om frekvensen er acceptabel. Ifg. Sikkerhed og last i henhold til EN 1990 og EN 1991 skal et etagedæk have en egenfrekvens på 8Hz. [skandek.dk]. Bjælken skal ved last påvirkning have en frekvens over 8 Hz.

Ud dimensionering af flere typer I-profiler er det valgt at arbejde med en atypisk profil idet den opfylder de opstillede krav bedst. Det er desuden forsøgt at se på andre typer af tværsnit som f.eks. hul-rektangel og solid rektangel, dog vil der forekomme en stor nedbøjning eller stor egenvægt. Idet der ikke arbejdes med en standard profil kan det betyde en højere pris.

Tværsnit, masse og inertimoment

H B h b

60 mm 170 mm 48 mm 10 mm

B Tværsnits areal (A)

HB - h(B-b) 60 mm *170 mm - 48 mm (170 mm -10 mm) = 2520 mm²

Bjælkens masse (m)

A*L*ρ 2520 mm² *1800 mm * 0,000008 kg/mm² = 36,3 kg

Inertimoment (I)

1/12 * (BH³ - Bh³ + bh³) 1/12 * (170 mm*(60 mm)³ - 170 mm*(48 mm)³ + 10 mm*(48 mm)³) = 1585440 mm4 117

egenlast og nyttelast Bjælken tynges af sin egenlast og kan give en nedbøjning i bjælken. Egenlasten beregnes ved at finde bjælkens masse og fordele den jævnt over længden. Notering for nedbøjningen fra egenlasten benævnes her med δq. Egenlast q

(m*g)/L (36,3 kg * 9,82 N/kg)/1800 mm = 0,20 N/mm

Nyttelast kan opdeles i elspil (Felspil), greb (Fgreb) og hjul (Fhjul). Bjælken bliver påvirket i ét punkt idet de tre laste er forbundet. Der regnes med den maksimale belastning som vil give den maksimale nedbøjning. Felspil

Vægt: 11 kg = 108 N

Fgreb

Vægt: 6,7 kg = 65,8 N

Fhjul

Vægt: 40 kg = 392,8 N

Kræfterne fungerer i samme retning og er fikseret i samme punkt og kan derfor lægges sammen. Nyttelast P

Felspil + Fgreb + Fhjul 108 N + 65,8 N + 392,8 N = 566,6 N

nedbøjning δq+P

Nedbøjning δq

qL4/(8EI) [Gere 2001, 891] (0,2 N/mm * (1800 mm)4)/(8 * 193000 N/mm² * 1585440 mm4) = 0,8 mm

Nedbøjning δP

PL3/(3EI) [Gere 2001, 892] (566,6 N * (1800 mm)4)/(3 * 193000 N/mm² * 1585440 mm4) = 3,6 mm

Det vurderes at de to nedbøjninger er så små at det ligger inden for det lineære elastiske område hvilket betyder at nedbøjningerne kan lægges sammen. Nedbøjning δq+P

δq + δP 0,8 mm + 3,6 mm = 4,4 mm

% af længde

(δq+P/L) * 100 % (4,4 mm/1800 mm) * 100 % = 0,25 %

Nedbøjningen ligger inden for det acceptable område. Det er en minimal udbøjning der svarer til 0,25% af den samlede længde af bjælken, hvilket ikke giver en visuel krumning.

118

Frekvens For at udregne stivheden (k) regnes først belastningen som arbejder i det belastede punkt hvor nedbøjningen sker. Belastning F

Stivhed k

L/2

P+0.5m*g 566,6 N + 0,5*(36,3 kg * 9,82 N/kg) = 744,8 N F/ δq+P (566,6 N + 0,5*356,3 N)/0,00453 m = 167415 N/m

Egen frekvensen udregnes med de opgive oplysninger. m er i formlen lig med punktbelastningen P

Egenfrekvens f

1 2π

k m

[cityu.edu.hk]

(1/2π)* √(167415 N/m / 566,6N) = 27 Hz Der opstår en svag nedbøjning i bjælken når den er mest belastet, dog er det kun 4,4 mm så den er ikke synlig. Frekvensen er over 8 Hz, som der er vurderet at være et krav så det ikke føles at det svinger. Når belastningen fjernes igen, kan der opstå svingninger i wiren, men idet nedbøjningen er så lille og frekvensen er så høj at det ikke antages at være generende eller gøre produktet usikkert.

119

appendiks h For at finde ud af om den nederste bjælke i gribeledet kan holde til den vægt der bliver pålagt den, foretages der udregninger heraf.

System: Indspændt bjælke

l ill. 118.a

d = 30mm l = 220mm

godstykkelse = 2mm

�

kg m3 Type = AISI 316 Pstål = 7850

Repræsentation: �

q Der beregnes på et fiktivt eksempel som tilnærmelsesvist rammer hvordan systemet i realiteten vil udfolde sig. Der tages altså ikke højde for at søjlen som bjælken er fast monteret på kan give sig en smule når den udsættets for vægttilførsel. Bjælken er dermed i dette beregnings eksempel fast indespændt. Systemet vil reelt se ud som illustrationen viser herunder (meget overdrevet). Men for nemhedens skyld regner vi på systemet som vist ovenfor, altså fast indspændt. At systemet vil reagere som illustrationen nedenunder tages der forbehold for til sidst i beregningerne.

120

Først udregnes vægten på bjælken: v cylinder = π ⋅ r 2 ⋅ h

v cylinder = π ⋅ 0,0152 ⋅ 0,25 = 1,767 ⋅10 −4 m 2

�

mcylinder = 7850 v luft

cylinder

mluft

cylinder

mhul

cylinder

kg ⋅1,767 ⋅10 −4 m 2 = 1,387kg m3

= π ⋅ 0,0132 ⋅ 0,25 = 1,327 ⋅10 −4 m 2 kg ⋅1,327 ⋅10 −4 m 2 = 1,042kg m3 = 1,387kg − 1,042kg = 0,345kg = 7850

Dette stemmer over ens med Lemvigh-Muller A/S tabelværdi for vægt på deres 33mm x 2mm AISI 316 cylinderprofil: �

33mmx2mm = 1,6

kg 1,6 ,altså = 0,4kg m 4

Egenlast (q) og nyttelast (p) �

m⋅g q= = l

0,345kg ⋅ 9,82 0,25

m s 2 = 13,55 N m

35kg Den jævntfordelte nyttelast p antages at blive maksimalt 2 , hvor de 35kg er det tungeste hjul en automekaniker kan blive � udsat for at skulle løfte, og da der er 2 bjælker til at dele byrden divideres med 2. m⋅g p= = l

35kg m ⋅ 9,82 2 2 s = 687,4 N � 0,25 m

Fritlegemediagram af hele systemet:

�

MR Rx Ry

Ligevægtsdiagrammet opstilles for at bestemme: M R ,Rx ,Ry

∑F ∑F

�

= 0 : Rx = 0 (kræfter i x-aksens retning =0)

= 0 : Ry − p ⋅ l + q ⋅ l = 0 �(kræfter i y-aksens retning =0)

Ry = p ⋅ l + q ⋅ l Ry = 687,4

N N ⋅ 0,25m + 13,55 ⋅ 0,25m = 175,24N m m 121

�

Så regnes momentet midt på bjælken l l − p⋅l ⋅ = 0 2 2 N 0,25 N 0,25 M R = 13,55 ⋅ 0,25m ⋅ + 687,4 ⋅ 0,25m ⋅ = 21,905Nm m 2 m 2

∑M

= 0 :MR − q⋅l ⋅

Fritlegemediagram af bjælkeudsnit; vi ser på snitkræfterne i bjælken. � V(x), N(x) og M(x) er alle normalkræfter/indre snitkræfter.

M(x) N(x)

Rx V(x)

Ry q

∑F ∑F

= 0 : N x = −Rx ⇒ N x = 0

= 0 : −Vx + Ry − q ⋅ x − px = 0

Vx = Ry − q ⋅ x − px  Vx = 175,24N − 13,55

N N ⋅ x − 687,4 ⋅ x m m

N 175,24

�

V(x)

0,25

Fra grafen kan vi se at de indre krafter er størst ved indspændingen

∑M

samlet

= 0 :Mx + MR − p⋅ x ⋅

x x − q⋅ x ⋅ = 0  2 2

x x + q⋅ x ⋅ − MR  2 2 q q M x = ⋅ x2 + ⋅ x2 − M R  2 2 N N 687,4 13,55 2 m m ⋅ x 2 − 21,905Nm Mx = ⋅x + 2 2 Mx = p⋅ x ⋅

�122

Grafen M(x): N

0,25 x

M(x)

-87,619

Udbøjning af bjælken

Der ønskes at finde udbøjningen på bjælken W(x)

w(x)

0 w' ' = κ =

M (x)  E⋅I

1 w' ' = ⋅ M (x) E⋅I Der integreres på begge sider af lighedstegnet og der fås følgende: �

∫ E ⋅ I ⋅ M (x)dx  1 q p w' (x) = ⋅ ∫ ⋅ x + ⋅ x − M ⋅ dx  E⋅I 2 2 1 q p w' (x) = ⋅ ⋅ x dx + ∫ ⋅ x dx − ∫ M E⋅I ∫ 2 2 w' (x) =

2 2

w' (x) =

R dx 

1 ⎛q 3 p 3 ⎞ ⋅ ⎜ ⋅ x + ⋅ x − M R ⋅ x + c1⎟ ⎠ E⋅I ⎝ 6 6

Der integreres igen og der fås: �

�

1 E⋅I 1 w(x) = E⋅I w(x) =

q 3 p 3 ⋅ x + ⋅ x + c1 ⋅ dx  6 6 p M ⎛ q ⎞ ⋅⎜ ⋅ x4 + ⋅ x 4 − R ⋅ x 2 + c1 ⋅ x + c 2 ⎟ ⎝ 24 ⎠ 24 2

∫

⋅ −

Elasticitetsmodulet er for AISI 316 = 195GPa = 1,95⋅1011 Inertimomentet kan beregnes til: I=

∫ A

�

� y 2 dA = ⇒ dA = b ⋅ dy ⇒ I =

h 2 h − 2

∫

N [Matweb.com: 2RK65] m2

y 2 ⋅b ⋅ dy

123

h 2

0,015m

h 2

-0,015m

dy y

b=0,30m Værdierne for tværsnittet indsættes og der fås: I=

∫

0,015m

−0,015m

y 2 ⋅ 0,030m ⋅ dy  0,015m

⎡ y3 ⎤ I = 0,030m ⋅ ⎢ ⎥  ⎣ 3 ⎦ −0,015m 3

3⎞

⎛ 0, 015 −0,015 −  I = 0,030m ⋅ ⎜ 3 ⎟⎠ ⎝ 3

I = 6,75⋅10 −8 m 4 W(x) kan nu skrives med de angivne værdier og enheder: N N ⎛ ⎞ 13,55 687,4 21,905Nm 2 ⎜ ⎟ 4 4 m m w(x) = ⋅ ⋅x + ⋅x − ⋅ x + c1 ⋅ x + c 2 ⎟ 24 24 2 9 N −8 4 ⎜ ⎟ 195⋅10 ⋅ 6,75⋅10 m ⎜ ⎝ ⎠ m2

�

Randbetingelser

w(x)

1) w(0)=0 2)w’(0)=0 der ønskes nu, på baggrund af randbetingelserne, at bestemme c1 og c2 Ad1) x=0 sættes ind i ligningen for w(x) og tilbage står: 1 ⋅c = 0 ⇒ c 2 = 0 E⋅I 2 124 �

Ad2) x=0 sættes ind i ligningen for w’(x) og tilbage står: 1 ⋅c = 0 ⇒ c1 = 0 E⋅I 1

Der kan nu opskrives w(x): � 1 w(x) = 13162,5N ⋅ m 2

�

N N ⎛ ⎞ 13,55 687,4 21,905Nm 2 ⎟ ⎜ 4 4 m m ⋅⎜ ⋅x + ⋅x − ⋅ x ⎟ 24 2 ⎜ 24 ⎟ ⎝ ⎠

For at finde udbøjningen sættes 0,25m ind i ligningen for w(x). Derved fås en udbøjning på 0,043mm. Denne udbøjning er meget lille, men vil blive større i praksis, da, som nævnt tidligere, bjælken ikke er 100% fast indespændt, men søjlen den er monteret på vil bøje når hjulet bliver sat under pres fra spændetvingerne. Derfor vurderes systemet til at opfylde kravsspecifikationerne. W(x) mm

0,25

W(x)

-0,011

Spændingsfordeling over tværsnit Spændingsfordelingen er ikke jævnt fordelt, men forholder sig som vist på illustrationen:

M(x)

M(x) σ(-)

σ(+) x

Der ønskes at finde et udtryk for spændingsfordelingen over tværsnittet og endvidere at beregne den maksimale spænding: M (x) ⋅y I N N 687,4 13,55 2 m m ⋅ x 2 − 21,905Nm Mx = ⋅x + 2 2

σ =

Der vides at inertimomentet er: �

I = 6,75⋅10 −8 m 4

Der fås da: �

σ =−

343,7

N 2 N ⋅ x + 6,775 ⋅ x 2 − 21,905Nm m m ⋅ y 6,75⋅10 −8 m 4

�

125

h Denne ligning har, jævnfør illustrationen af spændingsfordelingen størst interesse i bjælkens top og bund. Dvs. Ved ± , 2 hvor bjælkens højde er 0,030m. Der fås da: σ =−

�

343,7

N 2 N ⋅ x + 6,775 ⋅ x 2 − 21,905Nm m m ⋅ ±0,015m 6,75⋅10 −8 m 4

�

h (Den negative spænding vil findes i toppen af bjælken, altså i , hvor der er tryk, alt imens den negative spænding vil frem2 komme i bjælkens bund, hvor der er træk.) Der ønskes nu at finde den maksimale spænding. Denne må findes, hvor snitmomentet er størst, altså ved indspændingen af bjælken. Her er x=0. Vi får da: � MR h ⋅ I 2 21,905Nm = ⋅ 0,015m  6,75⋅10 −8 m 4 N = 4,868 ⋅10 6 2 m

σ max = σ max σ max

AISI 316 syrefast, rustfast ståls brudstyrke: �

σ brud 25  C = 495MPa  σ brud 25  C = 4,95⋅10 8

N m2

[matweb.com: Sandvik 2RK65] � Konklusionen er dermed at der ingen risiko er for at der opstår svigt eller brud på stålprofilen, når produktet er i brug og løfter hjulet.

126

127

bilag a udsnit af lov omkring sikkerhedsknapper for maskiner og maskinanlæg Maskiner og maskinanlæg At-vejledning B.1.3 Maj 2004 Erstatter At-anvisning nr. 2.2.0.1 af november 1996

Vejledning om konstruktion og opstilling af maskiner og maskinanlæg, der ikke er omfattet af Maskindirektivet

6.2.3. Nødstop

6.2.3.1. Maskiner, som af arbejdstekniske grunde ikke kan indrettes eller afskærmes, så risiko for personskade er udelukket, skal have nødstop ved farestederne. Ved farligt efterløb skal nødstoppet kombineres med en bremse. Genstart af maskinen må kun kunne ske med de normale startanordninger, og først når nødstoppet manuelt er stillet tilbage i “klarstilling”.

6.2.3.2. Der skal også være nødstop sammen med almindelige betjeningsorganer, fx trykknapper, hvis funktionssvigt af sådanne betjeningsorganer kan medføre fare.

6.2.3.3. Nødstop i form af trykknapper, håndtag, stang, plade o.l. skal være rødt. Trykknap skal være paddehatformet. På eller ved nødstop skal findes ordet NØDSTOP. Paddehatformet nødstop kan i stedet for teksten under trykknappen have gul bundplade med en diameter ca. dobbelt så stor som trykknappen. Nødstop i form af rød wire skal med passende mellemrum bære en holdbar mærkeseddel med påskriften NØDSTOP. [at.dk]

128

bilag b

[tilsendt pr. mail fra flex1one.dk] 129

bilag c

[imc.aau.dk] 130

131

bilag d

4 12 15 3 1 14 9 8 10 PART

QTY.

Arme Tværarm Rørprofil top Ophæng TPE-V til arme Skal til midte, højre Fjeder 1 Fjeder 2 Skinne Pladelås Split til Skinne Kileformet stang til knap Knap, spændehåndtag Split til rotation PART Håndtag TPE-Vgreb til håndtag Armetil midte, venstre Skal Tværarm til kasse, højre Håndtag Rørprofil top Bolt 30 mm Ophæng Bolt 24 mm TPE-V til arme Håndtag til kasse, Skal til midte, højre venstre Fjeder 1 Møtrik Fjedertil2 spænde TPE-V Skinne Rør profil, bund TPE-V til tværstang Pladelås Split til Skinne Nødstopknap Kileformet stang knap til knap Base til nødstop Knap, spændehåndtag Op/ned knapper Split til til rotation Kasse Op/ned knapper Håndtag Bolt 14 mmtil håndtag TPE-Vgreb Skal til midte, venstre Håndtag til kasse, højre Bolt 30 mm Bolt 24 mm Håndtag til kasse, venstre Møtrik

4 2 2 1 4 2 2 2 2 4 2 2 2 2 QTY. 2 2 4 2 2 2 6 1 8 4 2 2 2 10 2 4 2 1 4 2 1 2 1 2 1 2 1 2 8 2 2 2 6 8 2

ITEM NO.

PART

QTY.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

4 2 2 1 4 2 2 2 2 4 2 2 2 2 2 2 2 2 6 8 2

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 ITEM 15 NO. 16 1 17 2 18 3 19 4 20 5 21 6 7 22 8 23 9 24 25 10 11 26 12 27 13 28 14 29 15 30 16 17 18 19 20 21

132

ITEM NO.

22 11 16 7 28 29 24 26 27 2 25 5 30

SCALE:1:10

133

bilag e

380

369 363

134

190 184

350

Gruppe 3, Industrielt design, BSc, 6. Arkitektur & Design, Aalborg Universitet

GI1319 HELHED Skala: 1:5

Dato: 13.05.2011

Tegning 1/4

135

3 2 10

45째

20 R0,3

150

Snit B-B

A Snit A-A

Gruppe 3, Industrielt design, BSc, 6. Arkitektur & Design, Aalborg Universitet

GI1319 TOP Skala: 1:5

136

Dato: 13.05.2011

Tegning 2/4

3 R3

R17 R15 R13

SECTION B-B

4,5

300

120

5 R2,5

A 20

SECTION A-A

Gruppe 3, Industrielt design, BSc, 6. Arkitektur & Design, Aalborg Universitet

GI1319 MIDTE Skala: 1:5

Dato: 13.05.2011

Tegning 3/4

137

A R15

200

SECTION A-A

R0,3

280

200

SECTION B-B

12,5 Gruppe 3, Industrielt design, BSc, 6. Arkitektur & Design, Aalborg Universitet

GI1319 BUND Skala: 1:5

138

Dato: 13.05.2011

Tegning 4/4