Background. With an aspiration towards an increased competitiveness and an increased productivity, many manufacturing industries have chosen to implement automated processes where manual work performed by humans is replaced by machines or computer-operated processes. Swedish manufacturing companies have been pioneers within the European Union in adopting and developing automated manufacturing processes. In addition, the automotive industry has been a leader in the implementation of robots and automation. But despite the fact that the manufacturing industry and in particular the automotive industry have long been pioneers for the implementation of automated processes, current research has been able to point to an imbalance that indicates that the degree of automation normally declines at the end of the production process. This mainly affects assembly processes which is generally the last step of the production process. The reason why it looks like this is mainly due to the complex structure of the assembly processes with many product variants, which requires flexibility. Robots have many good qualities, but when it comes to flexibility, humans have proven to be by far the best element. With the demand for flexibility, assembly processes have therefor been difficult to automate even in the industries that have driven the development for automation.  Objectives. This report to identify key design characteristics that enhance the potential for increased automation and reduce the demand for flexibility in assembly processes within the automotive manufacturing sector, with maintained product variety. Methods. The thesis is carried out as a case study at Scania's cab production facility in Oskarshamn. As one of the study's primary data collection sources, semi-structured interviews are conducted with experts in both product development and automation at Scania. In addition, a practical product design evaluation is carried out using the DFA2 methodology to gather data from unstructured observations. The data is obtained through the assessment of an existing Scania product for an academic evaluation of both the product and the DFA2 methodology. In order to create a broader understanding and thereby also anchor the study's findings in current research, a literature review is nonetheless carried out. Results. All the collected data indicates that there is no difference in the design requirements placed on products intended for manual assembly and automatic assembly. The DFA2 method has been found to be a beneficial aid to use in early product development processes by product developers to identify weaknesses in the intended product design. Conclusions. The product development process is the process that creates the main prerequisites for automated assembly processes. The product design evaluation process is what distinguishes this process where products intended for automatic assembly require a more detailed evaluation, however under the same criteria as for products intended for manual assembly. Here, DFA2 can be a beneficial tool for evaluation. / Bakgrund. Med en strävan mot en ökad konkurrenskraft och en ökad produktivitet har många tillverkningsindustrier valt att implementera automatiserade processer där manuellt arbete utfört av människor ersätts av maskiner eller datorstyrda processer. Svenska tillverkningsföretag har varit pionjärer inom EU när det gäller att ta till sig och utveckla automatiserade tillverkningsprocesser. Dessutom har fordonsindustrin varit ledande inom implementering av robotar och automation. Men trots att tillverkningsindustrin och i synnerhet fordonsindustrin länge varit pionjärer för implementering av automatiserade processer har aktuell forskning kunnat peka på en obalans som tyder på att automationsgraden normalt avtar i slutet av produktionen. Detta påverkar främst monteringsprocesser som i allmänhet är det sista steget i produktionsprocessen. Anledningen till att det ser ut så beror främst på den komplexa strukturen i monteringsprocesserna med många produktvarianter, vilket kräver flexibilitet. Robotar har många goda egenskaper, men när det kommer till flexibilitet har människor visat sig vara det överlägset bästa elementet. Med kravet på flexibilitet har monteringsprocesser därför varit svåra att automatisera även i de branscher som drivit på utvecklingen för automation. Syfte. Denna rapport syftar till att identifiera viktiga designegenskaper som ökar potentialen för ökad automatisering och minskar efterfrågan på flexibilitet i monteringsprocesser inom biltillverkningssektorn, med bibehållen produktvariation. Metod. Examensarbetet genomförs som en fallstudie på Scanias hytt produktionsanläggning i Oskarshamn. Som en av studiens primära datainsamlingskällor står semistrukturerade intervjuer genomförs med experter inom både produktutveckling och automation på Scania. Dessutom genomförs en praktisk produktdesignsutvärdering med hjälp av DFA2 metodiken för att samla data från ostrukturerade observationer. Data inhämtas genom bedömningen av en befintlig Scania produkt för en akademisk utvärdering av både produkten och DFA2 metodiken. För att skapa en bredare förståelse och sedermera också förankra studiens resultat i nuvarande forskning genomförs likväl en litteraturgenomgång. Resultat. Samtliga inhämtade data pekar på att det inte finns någon skillnad i designkraven som ställs på produkter avsedda för manuell montering respektive automatisk montering, alltså gäller samma krav. DFA2 metoden har kunnat konstateras vara ett fördelaktigt hjälpmedel att använda i tidiga produktutvecklingsprocesser av produktutvecklare för att identifiera svagheter i den tänkta produktdesignen. Slutsatser. Produktutvecklingsprocessen skapar de grundläggande förutsättningarna för automatiserade monteringsprocesser. Produktdesignutvärderingsprocessen är avgörande i detta sammanhang, där produkter avsedda för automatisk montering kräver en mer detaljerad utvärdering, men enligt samma kriterier som för produkter avsedda för manuell montering. Här kan DFA2 vara ett fördelaktigt verktyg för utvärdering.

Denna rapport dokumenterar ett projekt som ett examensarbete på högskoleingenjörsprogrammet inom innovationsteknik och design vid Karlstads universitet. Projektet utfördes på uppdrag av Nokalux med målet att automatisera monteringen av en belysningsarmatur. I sin fabrik i Töcksfors tillverkar Nokalux belysningsarmaturer för industriellt och privat bruk vilka säljs runt om i Norden. En av deras armaturer monteras automatiskt i en maskinlinje bestående av tre robotceller och nu vill de införa automatisk montering av ytterligare en armatur, Basic 23. Problemformuleringen för detta projekt landade i två frågor. Hur kan Basic 23 monteras per automation med Nokalux automationscell? Samt hur kan Basic 23 anpassas för automatiserad montering? Projektet påbörjades med en förstudie där information om produkten och den automationscell som Nokalux har samlades in. Under litteraturstudier hittades metoden DFA2 vilken varit en central metod i projektets arbete. DFA2 är en metod som används för att förbättra en produkts möjlighet att monteras per automatik. Med metoden DFA2 utvärderades hela Basic 23 på flera nivåer vilket resulterade i att olika problem med produkten identifierades. Utifrån analysen kunde olika förbättringsförslag genereras som ämnar att göra produkten mer anpassad för automatisk montering i Nokalux automationscell. Därefter valdes ett antal moduler av Basic 23, som lämpades bäst för automatisk montering ut för att optimeras. Några av de förbättringsförslagen som genererats infördes och modulerna anpassades med hjälp av DFA2 för att bli så lämpliga som möjligt för automatisk montering. Slutligen skapades en ny monteringsföljd för Basic 23 där de två modulerna monteras i automationscellen. Genom de förbättringsförslagen som infördes kunde antalet ingående detaljer i produkten minskas och den nya monteringsföljden visar en minskning av den manuella arbetstiden som behövs för att montera en armatur.

I och med ökad konkurrens och ökade kundkrav behöver företag bedriva produktutveckling med en rapid approach. ESAB:s sätt att svara upp mot dessa krav har resulterat i ett brett produktsortiment av friktionssvetshuvuden. Deras långsiktiga mål är därför att inrätta en ny standard för att reducera kostnader. Planen är därför att aktivt bedriva produktutveckling tillsammans med universitet och högskolor runt om i landet. Detta produktutvecklingsprojekt kan beskrivas som en första etapp i ett hållbart produktutvecklingsarbete på ESAB mot ett långsiktigt mål om att sätta en ny standard inom FSW. Syftet med detta examensarbete är att analysera två friktionssvetshuvuden: FSW LEGIO 4UT och FSW LEGIO 5UT genom K-FMEA och DFA2. Därigenom kartlägga vilka potentiella brister som finns i de befintliga konstruktionerna och belysa var bristerna finns. Analysresultatet ska tillsammans med produktutvecklingsteori, forma ett informationsunderlag för bedrivande av fortsatt produktutvecklingsarbete. Tillvägagångssättet har bedrivits genom tre faser: 1) uppstart/förarbete, 2) genomförande och 3) avslut/presentation. Vetenskapssynen har präglats av positivism med vissa inslag av hermeneutik. Forskningsmetoden har både vad gäller datainsamling, analysmetodik och utvärderingsmetodik varit kvalitativ. Undersökningsansatsen har varit av abduktiv art medan undersökningsinriktningen har varit kombinerad explorativ och deskriptiv. Först analyserades ritningsunderlag, komponentlistor, STEP-filer och produktspecifikationer för sammanlagt åtta svetshuvuden. Ett strategiskt urval av tre gjordes för att sedan ytterligare exkludera ett av dessa. En djupdykning gjordes i det empiriska underlaget som gav upphov till två hypoteser: 1) komponenter som under drift är i rörelse torde vara högst belägna att utsättas för fel, 2) svetshuvudena kan möjligen komprimeras volymmässigt och komponenter reduceras till antalet. En semi-strukturerad fokusgruppintervju genomfördes för fyra respondenter med teknisk expertis på området. Resultatet av denna gjorde att hypoteserna kunde bekräftas. Detta empiriska datamaterial ställdes mot befintlig teori rörande K-FMEA och DFA2. Vidare utfördes K-FMEA enligt teorin i sju steg på såväl systemnivå som komponentnivå. Sedan gjordes detsamma för DFA2 vars arbetssätt sker i fyra steg. Resultatet av denna studie påvisar att de allra mest kritiska komponenterna rör spindeln, spindelhuset och lager. Påfrestningar finns också i hydrauliken som har tilldelats höga kriticitetstal. Det finns även feltyper med hög risk relaterat till tillverkning och montering. Vad gäller DFA2 visade resultatet att de befintliga konstruktionerna har låg grad av monteringsvänlighet. Detta då flera monteringsriktningar används, flera komponenter är stora, tunga och svårhanterade. En del komponenter har svåråtkomlig monteringsplats. Vidare behövs för vissa komponenter extra hjälpmedel och verktyg för att kunna genomföra monteringen. Rekommendationen till ESAB i en potentiell andra etapp av detta produktutvecklingsarbete, vore att komplettera denna studie med andra produktutvecklingsverktyg och kostnadskalkyler. Detta för att se till att göra rätt från början och eliminera risker för eventuella efterföljande kostsamma justeringar. / With increased competition and increased customer requirements, companies need to pursue product development with a rapid approach. ESAB’s way of responding to these demands has resulted in a wide product range of friction welding heads. Their long-term goal is therefore to set a new standard to reduce costs. The plan is to actively conduct product development together with universities in Sweden. This product development project can be described as a first step in sustainable product development work at ESAB towards a long-term goal of setting a new standard within FSW. The purpose of this thesis is to analyze two friction welding heads: FSW LEGIO 4UT and FSW LEGIO 5UT through K-FMEA and DFA2. Thereby, identify the potential shortcomings found in the existing constructions and highlight where the shortcomings exist. The analysis results, together with product development theory, will form an information base for the pursuit of continued product development. The approach has been conducted through three phases: 1) start-up/pre-work, 2) implementation, and 3) completion/presentation. The science view has been characterized by a positivistic nature with elements of hermeneutic in some respects. The research method has been qualitative in terms of data collection, analysis methodology and evaluation methodology. The research effort has been abductive, while the research focus has been a combination of exploratory and descriptive. First, drawing documents, component lists, STEP files and product specifications were analyzed for a total of eight friction welding heads. A strategic selection of three was made to further exclude one more. An in-depth dive into the empirical evidence was made which gave rise to two hypotheses: 1) Components that move relative to others in welding operation, are most likely to be subject to errors; 2) These friction welding heads may possibly be compressed in terms of volume, and the components reduced to the number. A semi-structured focus group interview was conducted with a total of four respondents who have technical expertise in the field. The result of the interview allowed the hypothesis to be confirmed. The empirical data was put against the existing theory regarding K-FMEA and DFA2. Furthermore, K-FMEA was performed according to the theory in seven stages at both system level and component level. Then the same was done for DFA2, whose mode of operation takes place in four stages. The result of this thesis shows that the most critical components relate to the spider, spider house and the bearings. There are also stains in hydraulics that have been awarded high risk priority numbers. Along with that, failure modes with high risk frequencies related to manufacturing and assembly are identified. When it comes to DFA2, the result shows that the existing designs has low degree of assembly ease. This is because several mounting directions are used, several components are large, heavy and difficult to handle. Some components also have difficult access point. In addition, external equipment such as fixtures and tools, are needed to install some components. The recommendation to ESAB in a potential second step of their product development work, would be to complement this study with other product development tools and cost calculations. This to make sure to do right from the start and eliminate risks for any subsequent costly adjustments.