9789140652119

Teknikutveckling och företagande FAKTABOK

Teknikutveckling och företagande

Teknikutveckling och företagande FAKTABOK

Teknikutveckling och företagande är framtagen för gymnasieskolans kurs TEU1209 som ingår i ämnet Teknikutveckling. Vid framtagningen har hänsyn tagits till det utvecklingsarbete inom ämnet som kom till uttryck i den läroplan som avsågs att träda i kraft 2007.

Tonvikten är lagd på sambandet mellan teknik- och företagsutveckling, men utöver det finns moment som tillsammans utgör en bas för fortsatta teknikstudier.

Till faktaboken finns också ett arbetshäfte som utöver instuderings- och arbetsuppgifter även innehåller sam-

JOHNNY FRID

manfattningar av faktabokens avsnitt samt förslag till projektuppgifter.

JOHNNY FRID ISBN 978-91-40-65211-9

y(7IJ1E0*QPMLLT(

INNEHÅLLSFÖRTECKNING 1.

TEKNIKUTVECKLING 5

7.

Att göra det omöjliga möjligt 6 Teknikutveckling 7 Teknikutvecklingsprocessen 10

2.

PROJEKTARBETE 12 Arbete i projektform 13 Teknikutveckling – ett projekt 15 Projektplanen 17

3.

DESIGN 25 Designprocessen 26 Designprocessens faser Analys av behovet 28 Analys av funktionen 30 Kvalitetsanalys 33 Design och ergonomi Skissteknik 36 Delningar i perspektiv Olika typer av skisser 43 Att arbeta fram modeller

4.

27

8.

5.

41 44

RITTEKNIK 47

MÄTTEKNIK 67 Längdmätning 70 Elektroniska mätningar Mätfel 77

6.

74

TEKNISK KOMMUNIKATION 78 Kommunikationsprocessen 79 Skriftlig kommunikation 80 Att skriva en teknisk rapport 82 Grafisk kommunikation 85 Webbsidor 89 Muntlig kommunikation 91 Presentationsteknik 93 Tekniska hjälpmedel 95

Miljösäkring ISO 14000 Arbetsmiljö 186 Riskanalys 188

9.

PRODUKTIONSTEKNIK 122

EKONOMI och MARKNADSFÖRING 153 Starta företag 154 Innovatörer och entreprenörer Företagets ekonomi 156 Företagets kostnader 157 Butgetar 158 Kalkyler 159 Företagets organisation 160 Marknadsföring 162 Marknadsstrategi 164 Marknadsplan 166 Kommunikationsplan 167 Marknadskommunikation 169 Marknadsföringsmetoder 171

155

10. IDÉSKYDD och LAGAR 172 Immaterialrätt 173 Andra lagar 176 Standard 179

Datorns delar 196 Datorns funktion 198 Minnen 199 Bussar 201 Portar 201 Datorns hastighet 201 Några presentationsprogram 202 Datakommunikation 203 Komponenter 205 Parallell och seriell kommunikation 206 Datorns serieportar 207 Protokoll 208 Datakommunikation inom industrin 209

13. KRAFT och TRYCK 210 Enhet för kraft 211 Kraftmätning 212 Reaktionskraft 213 Tyngdpunkt 214 Normalkraft 215 Friktionskraft 216 Lutande plan 217 Uppdelning och sammansättning Vridmoment 218 Tryck 221 Tryck i gaser 222 Tryck i vätskor 224

[ TEKNIKUTVECKLING ]

217

14. HÅLLFASTHETSLÄRA 225 Spänning 227 Töjning 228 Säkerhetsfaktor 231 Tryckspänning 231 Skjuvspänning 232 Böjspänning 233 Vridspänning 234

15. STYR- och REGLERTEKNIK 235 Logikfunktioner 238 Olika typer av styrsystem 240 Datorstyrning 241 Pneumatik 244 Hydraulik 247 Reglerteknik 248 Regulatorer 251

SAKREGISTER

4

183

12. DATORANVÄNDNING 194

Företagets funktioner 123 Beredning 124 Produktionsflöde 125 Materialstyrning 125 Att effektivisera produktionen 126 Kvalitetssystem 128 Tillverkningsmetoder 129 Frånskiljande bearbetning 131 Sammanfogande tillverkningsmetoder 139 Lödning 142 Svetsning 143 Förbindning 147 Tillformande metoder 148

34

Vyer 48 Ritningsblanketten 50 Skalor 52 Snitt 53 Måttsättning 54 Förenklade ritsätt 56 Teckensnitt 57 CAD 59 Toleranser 61 Exempel på toleranser 64 Passningstoleranser 65

11. TEKNIK och MILJÖ 180

MATERIALLÄRA 96 Stål 99 Värmebehandling av stål 102 Järn- och stålframställning 104 Aluminium 106 Koppar och kopparlegeringar 107 Titan 108 Hårdmetall 108 Plaster 109 Gummi 112 Keramer 113 Kompositer 114 Materialprovning 115 Korrosion 119 Materialstandard 121

254

kapitel 2

[ PROJEKTARBETE ] När en ny produkt ska utvecklas behövs oftast kompetenser från flera olika håll.

Man behöver t ex en designer, en konstruktör och en marknadsförare.

Dessa plockas då från olika avdelningar och får ingå i ett projekt. Ibland ägnar projektmedarbetarna sig åt det nya projektet på heltid, ibland bara under en del av sin tid; det beror på projektets storlek och vars och ens uppgift.

När projektet är klart återgår alla till sin ”ordinarie” avdelning.

ARBETE I PROJEKTFORM Vad innebär det att arbeta i projektform? Enkelt uttryckt kan man säga att ett projekt är en uppgift som innebär att ett problem ska lösas på en viss tid.

Arbete i projektform innebär att man dels arbetar tillsammans med andra och dels att man använder en metod som följer vissa regler.

I skolan innebär oftast projektarbete att en grupp löser en inlärningsuppgift som kan sträcka sig över flera ämnen, och att var och en lär in sin del.

PROJEKTGRUPP I arbetslivet är projektarbete en arbetsform som blir mer och mer vanlig. När ett projekt dras igång samlar man personer med olika kompetenser som tillsammans ska lösa en gemensam uppgift. Man bildar en projektgrupp. När projektarbetet är klart återgår de till sina ordinarie avdelningar eller hamnar i en ny projektgrupp.

Lägg märke till att projektarbete inte är samma sak som grupparbete. I ett projekt har var och en olika uppgifter, i ett grupparbete arbetar flera med samma sak.

Företagsledning Konstruktörsavdelningen

Konsultföretag

Produktionsavdelningen

Marknadsavdelningen

Projektgrupp

Medlemmarna i projektet plockas från företagets olika avdelningar; eventuellt förstärkt med personal från konsultföretag. Företagsledningen avsätter tid, pengar och personal och formulerar ett mål för projektarbetet.

[ PROJEKTARBETE ]

13

BAKGRUND Grunden för att starta ett projekt är att det finns en typ av åtgärd som man vill göra något åt, t ex att man vill skapa en ny eller förbättrad produkt.

Man har alltså ett syfte med projektarbetet.

MÅL Oftast använder vi ordet syfte som synonym till begreppet mål (målsättning), men i det här sammanhanget kan det vara viktigt att göra skillnad på begreppen. Ett exempel: Kör du bil ner till kontinenten är kanske ditt syfte att nå så långt söderut som möjligt på en dag. Detta är dock inget mål eftersom du inte kan avgöra om du nått det. Ditt mål kan däremot vara att nå till en viss ort. Därmed kan du sikta mot något som du vet om du uppnått eller ej.

Ett mål ska ha tre kännetecken. Ett mål ska vara: ›› mätbart ›› tydligt ›› realistiskt.

RESURSER Utöver ett väl definierat mål kräver projektarbetet resurser i form av dels pengar, dels tid att utföra arbetet och dels personer som kan utföra det. Tillräckliga personella resurser finns i regel i projektgruppen, men det förekommer också att man utnyttjar utomstående experter.

PROJEKTPLAN För att nå målet krävs planering, ibland mycket detaljerad. Planeringen görs i en s k projektplan som ska innehålla bestämda åtgärder.

Mål, resurser och en projektplan är alltså vad som krävs för att genomföra ett projekt.

14

Sammanfattningsvis kännetecknas ett projekt av följande faktorer: ›› Projektet är tidsbegränsat. ›› Projektet skapas för att lösa ett visst speciellt problem. ›› Beställaren av projektet måste ange tydligt vilket mål som ska nås. ›› Personella och ekonomiska resurser frigörs för att projektet ska kunna genomföras.

Man måste alltså ha både tid, pengar och personal för att genomföra ett projekt. Beställaren är därför oftast företagets ledningsgrupp eller andra som har rätt att styra företagets resurser.

VARFÖR ARBETAR MAN I PROJEKTFORM? Att arbeta i projektform har ibland vissa nackdelar. Det kan gå åt mycket tid att trimma samman en projektgrupp, de ”talar kanske inte samma språk” och det kan bli mycket prat och lite gjort.

Dessutom kan det leda till att ett företags vanliga organisation splittras.

Fördelarna är tydliga för företag som har produkter på en konkurrentutsatt marknad, vilket gäller för de flesta. Om exempelvis företaget har behov att nyutveckla en produkt, och inte vill arbeta i projektform, kanske man agerar på följande sätt: Man ger någon duktig konstruktör i uppdrag att ”skapa en ny produkt som fungerar bättre än den gamla vi har.”

Förhoppningsvis klarar den skickliga konstruktören av uppgifter, men det uppstår kanske nya problem. Produkten blir kanske för dyr att tillverka och kunderna har inte råd att köpa den.

[ PROJEKTARBETE ]

TEKNIKUTVECKLING – ETT PROJEKT Att skapa en ny produkt eller att utveckla en gammal genomförs alltså naturligast i projektform. Det finns stora likheter mellan teknikutvecklingsprocessen och det sätt som projekt drivs på.

När målet med projektet är fastställt utses en projektledare och övriga projektmedarbetare. Tillsammans bildar de projektgruppen.

De har regelbundna möten och det egentliga arbetet utförs mellan mötena. Mötena är till för att redovisa resultat och för diskussion om gemensamma och övergripande problem.

I princip kan projektgruppens arbete delas in i följande faser:

Analys

Lösning

Planering

›› problemanalys ›› problemlösning/fastställande av mål ›› planering ›› genomförande

Genomförande

›› dokumentation ›› rapportering ›› utvärdering.

Projektledare

Dokumentation

Rapportering

Projektgruppen leds av projektledaren. Denne ansvarar för planeringen, leder arbetet och ser till att det sker enligt planen. Dessutom har projektledaren till uppgift att stödja projektmedlemmarna och lösa eventuella konflikter.

Utvärdering

[ PROJEKTARBETE ]

Projektets olika faser.

Projektmedlemmar

15

Analys Planering

Lösning Genomförande

PROBLEMANALYS

Innan man funderar på lösningar av problemet är det ofta värdefullt att analysera problemet och eventuellt dela upp målet i delmål.

PROBLEMLÖSNING/MÅL

Att hitta den bästa lösningen på problemet är naturligtvis en viktig del i processen. Lösningen styr målet och därmed utförandet, produktionen och den ekonomiska lönsamheten. Eventuellt måste lösningen testas med någon typ av marknadsundersökning innan projektet förs vidare.

PLANERING

DOKUMENTATION Analys

Analys

Lösning

Lösning Analys

Ett projekt kan involvera många människor och händelser. Därför är det viktigt att dokumentera de olika momenten. Det kan ske genom en projektdagbok, en loggbok som tar upp betydelsefull data, t ex namn och adress på personer som intervjuas eller annat som man kan ha anledning att behöva veta i senare delar av projektet.

Lösning Genomförande

Genomförande

När man valt idé, dvs man vet VAD som ska Planering göras, är det dags att planera hur målet ska Dokumentation genomföras; man gör en projektplan. Planen ska visa: Dokumentation Genomförande ›› HUR projektarbetet ska bedrivas.

Rapportering Man måste planera för vilka resurser som behövs för olika delar av projektet, vilka man ska arbeta medRapportering osv. ›› NÄR det ska ske.

Dokumentation Utvärdering Alla projekt kräver en tidsplan där alla moment som ska utföras finns inlagda i tiden; ofta används ett såUtvärdering kallat Analys Gantschema.

Rapportering ›› VEM som gör vad.

Arbetet fördelas på de olika projektmedlemmarna,Lösning dvs man gör en organisationsplan.

Utvärdering

I planeringen ingår också att göra ekonomiska kalkyler så att de pengar som är avsedda för projektet räcker till. Planering

RAPPORTERING

UTVÄRDERING

Genomförande Rapportering Planering

Dokumentation

Genomförande

Utvärdering Under projektarbetets gång följer man upp varje delmål och varje aktivitet; ett slags kontinuerlig utvärdering.

När hela projektet är slutfört sker en total utvärdering; syftet är att man ska lära sig till nästa gång och därför tar man reda på vad som fungerat bra respektive mindre bra under projektets gång.

De viktigaste frågorna under utvärderingsfasen är: ›› Uppnåddes målet? ›› Höll planeringen? ›› Fungerade projektgruppen? ›› Vad ska förbättras till nästa projekt?

Genomförande

Dokumentation

Rapportering

Utvärdering

16

Lösning

Rapportering Både projektmedlemmarna, projektledaren och beställaren behöver veta hur ett projekt framskrider. Därför bör man lägga in hur och Dokumentation när rapportering ska ske i projektplanen. BeroUtvärdering ende på vad det är fråga om för projekt sker rapporteringen mer eller mindre formellt. En del rapporteras muntligt, men Rapportering i vissa fall krävs en skriftlig rapport, en projektrapport.

GENOMFÖRANDE

I denna fas genomförs allt det som beskrivs i projektplanen. Är det fråga om att ta fram en produkt görs ritningar, prototyper och färdiga produkter. Denna fas tar också upp provningar och tester, eventuellt också marknadsföring av produkten.

Planering Dokumentation

Utvärdering

Planering

Planering

Analys

[ PROJEKTARBETE ]

PROJEKTPLANEN Som vi nämnt ska en projektplan visa: ›› HUR projektarbetet ska bedrivas ›› NÄR det ska ske ›› VEM som gör vad.

Utöver detta ska planen beskriva själva projektet.

Projektplanen kan göras mer eller mindre detaljerad, men det bör ingå en: ›› projektbeskrivning ›› organisationsplan ›› tidsplan.

PROJEKTPLAN

Bakgrunden beskriver syftet. Målet däremot ska vara mätbart, tydligt och möjligt att uppnå.

Här beskrivs hur projektet är tänkt att genomföras.

PROJEKTBESKRIVNING • Bakgrund och mål • Genomförande • Uppföljning/Utvärdering • Ekonomi

Här tar man upp hur det ska gå till att utvärdera projektet.

Denna punkt beskriver vad projektarbetet kommer att kosta.

Beskrivning av vilka funktioner/personer som ska ingå i projektgruppen.

ORGANISATION • Medarbetare

TIDSPLAN • Fas 1: Analys • Fas 2: Genomförande • Fas 3: Rapportering

[ PROJEKTARBETE ]

Tidsplanen, uppdelad på olika moment, beskrivs ofta i ett Gantschema (se nästa sida).

17

EXEMPEL PÅ OLIKA HJÄLPMEDEL I PROJEKTARBETET Namn

Funktion/Ansvar

Lisa

Projektledare

Miriam

Ekonomi

Per

Design

Anna

Konstruktion

Niklas

Produktion

Dragan

Marknadsföring

Datum

Ärende

Deltagare

15/3

Föredragning av Eva Svensson på Detalj AB (069-13 14 15)

Lisa, Per, Anna, Dragan, Niklas

17/3

Studiebesök Detalj AB

Dragan, Niklas, Anna

19/3

Projektmöte – Rapport Alla av delmål 1

Del av projektdagbok

Exempel på organisationsplan. Av denna ska vars och ens ansvarsområde vara klarlagt.

Åtgärd/Vecka Planering Datainsamling Marknadsundersökning Del av Gantschema, dvs en tidsplan för de åtgärder som planeras.

18

Kravspecifikation

[ PROJEKTARBETE ]

11

12

13

14

15

16

PROJEKTRAPPORTEN Projektrapporten ska i huvudsak beskriva tre saker: • hur vi tänkt • hur det blev • varför det blev så.

Målet med projektet ska också framgå tydligt.

Genom att gruppera rapporten enligt bilden får den som läser rapporten en god överblick över hur projektet genomförts.

Genomförande: Här beskriver man hur projektet har genomförts. Det ska skrivas på ett sådant sätt att läsaren kan följa undersökningen. Här förklarar man också varför man gjort på det ena eller andra sättet.

Metod: Här anger man på vilket sätt man valt att gå tillväga för att genomföra projektet.

Rapportens första sida ska vara kort och tydlig och ska tala om för läsaren vad rapporten handlar om.

Bilagor: Här samlas all data.

Innehållsförteckningen kan göras på flera sätt men ska tydligt visa strukturen på rapporten.

Sammanfattning: Här ger man en beskrivning av syftet med projektet, vilka metoder man använt, hur projektet har genomförts och vilka slutsatser man kommit fram till. Beskrivningen ska vara kortfattad så att läsaren snabbt ska kunna bedöma om han eller hon behöver läsa mer om projektet.

Innehåll

Sammanfattning Mål Metod Genomförande

Bilagor

[ PROJEKTARBETE ]

19

kapitel 3

[ DESIGN ]

Design är mer än utseendet på en produkt. God design är en kombination av form och funktion, om ”industriell formgivning”, något som också innebär att produkten måste kunna tillverkas i såpass stora upplagor att den blir lönsam.

[ DESIGN ]

25

DESIGNPROCESSEN Ordet design har flera betydelser. En del menar att det ska direktöversättas från engelskan, dvs det betyder ”formgivning”. Andra menar att design är ett mer omfattande begrepp; ett företags design är något som ska synas i allt det som kunderna möter. IKEA är exempel på ett sådant företag. Deras design går igen i all världens butiker och i det sätt kunderna möter deras produkter. Inte minst IKEA:s monteringsnyckel är världskänd. ”Industriell formgivning” är ordbokens beskrivning av design. Med denna tolkning som utgångspunkt handlar design om mer än bara utseendet på

ett föremål. Det industriellt tillverkade föremålet har en funktion att fylla, och måste också kunna masstillverkas.

All design måste därför utgå från själva funktionen. Den måste också vara möjlig att tillverka på ett tekniskt, ekonomiskt och miljömässigt bra sätt.

Designprocessen kommer därför att omfatta stora delar av teknikutvecklingsprocessen, närmare bestämt alla faserna fram till dess att själva produktionen kommer igång.

Sjuanstol, design Arne Jacobsen 1955. Ett exempel på design som blivit världsberömd.

Varje år delar Teknikföretagen i samverkan med Svensk Industridesign och Svensk Form ut Stora Designpriset.

Prisumman är på 250 000 kr och delas ut till det svenska företag som haft mest framgång till stor del tack vare produktens design. År 2006 gick priset till Lundaföretaget Jolife med hjärtkomprimeraren Lucas. Designföretag är Hampf Industrial Design i Göteborg.

26

[ DESIGN ]

DESIGNPROCESSENS FASER För några år sedan lanserades bakmaskinen som årets julklapp. Den såldes också relativt bra under en kort period, men försvann sedan från marknaden. Man kan fråga sig varför. Var den för krånglig att använda? Blev inte resultatet bra? Eller finns det inget behov av en bakmaskin?

Den sista frågan är grundläggande i designprocessen. Det måste finnas ett behov av en produkt för att den ska ha någon chans att lyckas på marknaden.

Att identifiera behovet rätt är ett av de viktigaste stegen i designprocessen, och det kan ibland kräva en omfattande analys. Liksom det oftast krävs en analys för att man ska kunna avgöra hur behovet ska tillfredsställas.

Analyserna utmynnar i en kravspecifikation, och när denna är klar kan man sätta igång att skissa olika lösningar. Det gäller naturligtvis sedan att välja den lösning som bäst uppfyller kravspecifikationen.

När lösningen är klar ska den konstrueras; en prototyp tas fram. (En prototyp är en modell med produktens slutgiltiga funktion, konstruktion och utseende.) När prototypen är godkänd är designprocessen klar och tillverkningen tar vid.

Under processens gång måste det till ständiga återkopplingar till själva grunden för processen, dvs att det finns ett behov och att den går att tillverka. Man måste också göra preliminära kalkyler som visar att lösningen är lönsam.

KRAVSPECIFIKATION FÖR ARBETSSTOL Material • Ska kunna återvinnas • Får ej innehålla giftiga ämnen Rengöring • Lätt att rengöra Brandsäkerhet • Provad enligt EN-1021-1 Ergonomi • Ställbar i höjdled med gasfjädermekanism • Ställbar ryggvinkel • Gungfunktion • Ställbar ryggstödshöjd • Ställbart armstöd (höjd och bredd) • Fyrvingat underrede Hållbarhet och stabilitet • Enligt standarden SS-EN 1335 Office furniture – Office Work Chair Märkning • Max brukarvikt • Tillverkningsår • Tillverkarnamn • Identifikationsnummer • Tydlig reglagemärkning Dokumentation • Bruksanvisning • Monteringsanvisning • Tillbehörsförteckning • Materialspecifikation • Reservdelsförteckning En kravspecifikation kan göras kort eller omfattande, det beror på vad man vet från början om den tänkta produkten.

I regel tar man dock med faktorer som form, funktion, hållfasthet, kvalitet och miljökrav.

MÅLGRUPPEN Den viktigaste personen i designprocessen är kunden, dvs brukaren av det föremål man tar fram.

Oavsett vad man producerar gäller det att identifiera målgruppen, dvs den grupp människor som har behov av produkten. Detta är viktigt både för att klargöra behovet och för att i ett senare skede kunna rikta marknadsföringen till rätt grupp människor.

Det finns exempel på uppfinningar som inte riktigt slagit, därför att ingen eller för få behöver dem. Eller för att de skulle bli så dyra att ingen har råd att köpa dem. Några exempel: Glasögon för höns (patent 10 dec. 1902) Automatisk hattlyftare (patent 10 mars 1896) Mobil klädtork, monteras på biltak (1997)

[ DESIGN ]

27

ANALYS AV BEHOVET Ju längre man kommer i en process desto mer tid och pengar har man satsat. Själva starten i designprocessen – att förstå behovet rätt – blir därför mycket viktig. Samtidigt kan det i många fall vara den svåraste delen i processen.

Vi är komplicerade varelser och våra behov är inte alltid enkla att sätta fingret på. Det är heller inte alltid entydigt, utan flera faktorer spelar roll.

Ibland är det förstås enkelt: Nästan alla svenskar har behov av en osthyvel och den som skapar en som är bättre, billigare och kanske också snyggare än dagens modeller har säkert en stor kundkrets.

Men behovet kan också vara komplext. Varför behöver vi t ex ständigt nya mobiltelefoner, trots att den vi har egentligen fungerar bra?

Här får vi söka andra behov än just själva behovet av en fungerande mobiltelefon. Ofta kan man hitta dem i den s k behovstrappan. Det är en enkel modell för vilka behov människor har. Behoven på det nedersta trappsteget är de viktigaste, de måste tillfredsställas först. När det är gjort söker vi trygghet, därefter gemenskap. När också dessa behov är tillgodosedda vill vi få uppskattning och respekt.

Och den som även åtnjuter detta söker olika sätt att förverkliga sig själv.

Den nya mobiltelefonen kan fylla behov på ett par av trappstegen, möjligen också fler.

Tillhör jag en grupp där alla har nya telefoner hamnar jag utanför gemenskapen om jag inte skaffar en ny. Är jag däremot bland de första med en ny modell, väcker det kanske respekt (om än i form av avundsjuka).

Samma behov återfinns när det gäller sådant som vi ständigt köper nytt av trots att det gamla fungerar. Det kan vara allt från kläder till badrumsinredningar.

Den modell som behovstrappan ger är användbar i många sammanhang, men det finns behov som är svåra att placera in.

28

SJÄLVFÖRVERKLIGANDE RESPEKT, UPPSKATTNING GEMENSKAP TRYGGHET KROPPSLIGA BEHOV Behovstrappan.

Dick Tracy-klockan blev 2004 ”Loser of the Year” enligt tidskriften NY TEKNIK. Klockan fungerar inte som det var tänkt – gränsnittet var ologiskt, batteritiden för kort och krävde många och krångliga uppladdningar. Kanske hade tillverkaren Microsoft inte analyserat behovet tillräckligt?

[ DESIGN ]

Ofta köper vi något som har bättre funktion än det gamla. Var hamnar det i behovstrappan? Kanske är det en fråga om bekvämlighet och ska hamna under de kroppsliga behoven?

Vi har behov av vackra saker. För en del är det mycket viktigt och de kanske bortser från funktionen, bara produkten är tilltalande. Troligen kan vi placera detta behov i det översta trappsteget, men det är inte självklart.

Behovstrappan kan alltså i vissa fall vara en för enkel modell, men det är kanske inte speciellt viktigt var behoven hör hemma. Huvudsaken är att de blir klarlagda eftersom detta styr lösningen på problemet.

Tumstocken (som numera egentligen heter måttstock) är ett gammalt verktyg som fortfarande används trots att det sedan länge finns måttband som i många fall är bättre mätverktyg. Kanske finns något hos måttstocken som fyller andra behov än att bara mäta? Kanske att den är en tydlig snickarsymbol, att ägaren tillhör ”hemmafixarna som inte har tummen mitt i handen”?

MARKNADSUNDERSÖKNING En behovsanalys kan ingå som en del i den marknadsundersökning man gör innan en produkt tillverkas.

Marknadsundersökningen görs för att man bland annat ska ta reda på: • vilka de tänkbara kunderna är och hur deras inköpsbeteende ser ut • vad som kan locka kunderna till köp • vilka försäljningskanaler som finns.

Det finns ett flertal metoder för att få svar på frågorna. Här ingår s k skrivbordsundersökningar där man studerar konkurrentbroschyrer, information på Internet etc. Dessa undersökningar måste i regel kompletteras med fältundersökningar. Det kan vara fråga om intervjuer av tänkta kunder, enskilt eller i grupp. Informationen kan också inhämtas exempelvis genom enkäter som skickas ut till kunder och återförsäljare.

Plastcykeln Itera – till stor del skapad av återvunnen plast – är exempel på en tekniskt intressant produkt som aldrig slog igenom. Den tillverkades under åren 1982–85 i ca 15 000 exemplar men var för tung och instabil. Dessutom var inte designen överdrivet elegant. Men det var kanske inte i första hand en designmiss. (Se vidare s 165).

[ DESIGN ]

29

ANALYS AV FUNKTIONEN Behovet av en produkt är nära sammankopplat med den funktion som produkten ska ha. Genom att analysera funktionen får vi dels en klarare bild av behovet, dels en vägledning till hur nya lösningar kan se ut.

Viktigast är själva huvudfunktionen, alltså grundtanken med produkten. Både måttstocken och måttbandet har samma huvudfunktion, nämligen att mäta sträckor. Men andra verktyg har inte så tydlig huvudfunktion.

En borrmaskin exempelvis har som huvudfunktion att skapa hål, inte att just kunna borra.

En pennas huvudfunktion är inte att den går att skriva med, utan dess uppgift är att avsätta märke på ett underlag.

Att analysera huvudfunktionen kan ge nya infallsvinklar när man söker nya lösningar. Det kan finnas andra sätt att skapa hål än att använda en borrmaskin, eller att avsätta märke på ett underlag med en penna.

Men det räcker inte med huvudfunktionen. Det finns både delfunktioner och stödfunktioner att ta hänsyn till.

Delfunktionerna och huvudfunktionen påverkar varandra; tar man bort en delfunktion fungerar inte huvudfunktionen. Måttstockens mm- och tumskalor är ett exempel. Ett annat exempel är borrmaskinens hanterbarhet; är den t ex för tung kan den inte användas för att göra hål. Och om tillflödet av det som avsätter märke med pennan, alltså bläck eller blyerts, inte är tillräckligt så fungerar den inte.

Stödfunktionerna stöder huvudfunktionen, men är inte nödvändiga. Att måttstocken går att vika är ett exempel, att det som avsätter märke finns inne i pennan är ett annat.

Föremål Rakapparat Hålslag Måttband Penna Glasögon Skruvmejsel

Huvudfunktion Förkorta hår Göra hål i papper Mäta sträckor Avsätta märke Förbättra synskärpa Överföra vridmoment

Några exempel på huvudfunktioner. Lägg märke till att en funktion beskrivs med ett verb och ett substantiv på ett sådant sätt att den är oberoende av lösningen.

Att en måttstock går att vika är en viktig stödfunktion till huvudfunktionen; den skulle vara för otymplig annars.

30

[ DESIGN ]

FUNKTIONSTRÄD De olika funktionerna bildar en trädliknande struktur, ett funktionsträd. Rör man sig uppåt i diagrammet får man svar på frågan Varför? och rör man sig nedåt får man svar på frågan Hur? Analysen av funktionerna kan ibland vara svår, dels för att det är lätt att glömma viktiga delfunktioner, dels för att det är lätt att låsa sig vid de konstruktioner som redan finns.

Varför?

Förkorta hår

Hur? Förkorta skäggväxt

Medge driftsäkerhet

Förkorta hårväxt på ben

Medge säkerhet

Medge miljövänlighet

Vara CE-märkt

Ha låg effektförbrukning

Förkorta huvudhår och skägg

Medge lågt buller

Medge bra grepp

Trimma skägg

Förkorta nackhår

Medge variabel klipplängd

Medge följsamhet

Delfunktioner

Stödfunktioner

Funktionen hos en rakapparat.

FUNKTIONSVÄRDE Funktionsträdet kan man använda för att hitta nya sätt att lösa funktionerna på. Ett hålslag t ex har funktionen ”skapa hål i papper”, men det kan göras på flera sätt.

Vi kan även använda funktionsträdet som hjälp när olika förslag ska värderas. Genom att försöka bedöma hur pass viktig varje funktion är för själva huvudfunktionen, och ställa detta i relation till vad det kostar, får vi ett mått på funktionens värde.

Göra hål i papper

Klippa hål

Skära hål

Borra hål

Kniv

Laser

Skärbrännare

Stansa hål

Nya sätt att göra hål i papper?

[ DESIGN ]

31

TILLFORMANDE METODER GJUTNING Gjutning är en tillverkningsmetod som använts i tusentals år, men som fortfarande är högaktuell. En stor mängd produkter gjuts idag och gjutmetoden växer också i betydelse efterhand som nya metoder och nya material utvecklas.

Gjutning av metaller innebär att metallen smälts, hälls i en form och får stelna. Några av metoderna, sandformsgjutning, skalformsgjutning och precisionsgjutning beskrivs i bilderna nedan.

SANDFORMSGJUTNING Formmassan är sand som binds samman med sot och lera. Massan stelnar till en fast form när den packas.

1 En modell i två delar tillverkas.

2 Modellen delas och ena delen placeras i formen.

3 Formen fylls med sand och locket läggs på.

4 5

6

1

2

4 Formen vänds och andra delen av modellen läggs på, varefter hela formen fylls med sand som packas.

5 Modellen tas bort och formen är klar för gjutning.

6 Smält metall hälls i formen. Efter stelning förstörs formen.

148

[ PRODUKTIONSTEKNIK ]

3

SKALFORMSGJUTNING I denna metod är formmassan sand som binds samman av harts.

Hartsen gör att massan bildar en fast form när den värms upp.

1 Modellen värms upp och fästs på brättet.

2 Brättet vänds och spänns fast i behållaren.

Ugn

Modell 4

5

Brätte 6

1

Sand och harts 2

3 Behållaren vänds. På grund av värmen bildas ett hårt skal kring modellen.

4 Behållaren vänds på nytt.

5 Skalet härdas ytterligare i en ugn.

6 Skalet tas bort och bildar form för gjutning.

3

PRECISIONSGJUTNING

1 2 3 1 En modell av vax tillverkas.

2 Modellen överdras med keramiskt material, t ex gips som får stelna och härdas genom uppvärmning.

3 Genom uppvärmningen smälter vaxet bort. Kvar blir håligheten efter modellen.

4 Smält metall hälls i och får stelna.

5 Formen förstörs och gjutgodset friläggs.

[ PRODUKTIONSTEKNIK ]

4

5

149

VARMFORMNING Varmformning innebär att materialet värms upp till en temperatur där det övergår till ett plastiskt tillstånd och blir lätt att forma.

Varmvalsning av stål sker redan i samband med framställningsprocessen (se s 104) där stålet gjuts i strängar som formas av valsar.

Smidning är en annan varmformningsmetod.

Den kan göras som s k frismide där metallen bearbetas med en smideshammare mot ett städ. Denna metod används mest för små föremål. Sänksmide sker med hjälp av en form (sänket) där det upphettade stålet formas genom kraftig pressning.

Inom plasttillverkningen används flera varmformningsmetoder. Formpressning är den äldsta metoden och används i huvudsak för härdplaster. Det gäller också sprutpressning, medan formsprutning är en metod som oftast tillämpas på termoplaster.

Friformsmidning.

150

Varmvalsad tråd.

Varmvalsverk.

[ PRODUKTIONSTEKNIK ]

FORMPRESSNING Den uppvärmda formen (100 °C – 200 °C) fylls med plastmassa (pulver, korn, tabletter) som härdas genom att den utsätts för tryck från en hydraulisk press (0,5–50 MPa).

Formpressning.

SPRUTPRESSNING Plastmassan (granulat) matas in i en cylinder där den värms upp och smälter. Den smälta massan pressas genom ett munstycke (matris) som formar plasten till en profil.

Sprutpressning.

Granulat Värmetillförsel

Form

FORMSPRUTNING Smält plast (175 °C–275 °C) sprutas in i en kall form med hjälp av en skruv. Trycket ligger mellan 50 MPa och ca 100 MPa.

[ PRODUKTIONSTEKNIK ]

151

KALLFORMNING När metaller kallformas ger det ofta bättre precision än varmformning. Kalldragning (tråddragning) är en av metoderna för att forma metaller i kallt tillstånd. De dras då genom en s k dragskiva av hårdmetall. En annan metod är rullformning.

Pressning är en tredje kallformningsmetod som används bl a för att forma bilplåt. Plåten placeras mellan en dyna och en stämpel. Stämpeln utsätts för kraftigt tryck och formar då plåten.

Kantbockning och rundbockning är vanliga metoder att forma plåt.

Rullformning.

Kantpress.

Produkt som formats genom pressning.

TEKNIKNYTT VATTENFORMNING

Vattenformning – även kallad hydroformning – är ingen ny metod, men det är först nyligen som man fått fram såpass kompakt och billig utrustning att även mindre företag kan använda sig av metoden som tidigare har varit förbehållet exempelvis stora biltillverkare.

Konventionella hydroformmaskiner är giganter, en enfamiljsvilla är liten i jämförelse, och kostar uppemot 100 miljoner kronor. Men nu har ett svenskt företag, Hydroforming Design Light i Vansbro, konstruerat en maskin som ryms inom en ordinär friggebod.

152

Hydroforming sker genom att två sammansvetsade plåtar placeras i en form och sedan pumpas vatten in mellan plåtarna

[ PRODUKTIONSTEKNIK ]

med ett mycket högt tryck. Vattnet pressar ut plåtarna som formar sig efter verktygets form.

Teknikutveckling och företagande FAKTABOK

Teknikutveckling och företagande

Teknikutveckling och företagande FAKTABOK

Teknikutveckling och företagande är framtagen för gymnasieskolans kurs TEU1209 som ingår i ämnet Teknikutveckling. Vid framtagningen har hänsyn tagits till det utvecklingsarbete inom ämnet som kom till uttryck i den läroplan som avsågs att träda i kraft 2007.

Tonvikten är lagd på sambandet mellan teknik- och företagsutveckling, men utöver det finns moment som tillsammans utgör en bas för fortsatta teknikstudier.

Till faktaboken finns också ett arbetshäfte som utöver instuderings- och arbetsuppgifter även innehåller sam-

JOHNNY FRID

manfattningar av faktabokens avsnitt samt förslag till projektuppgifter.

JOHNNY FRID ISBN 978-91-40-65211-9

y(7IJ1E0*QPMLLT(