The aim of this thesis is to design a powertrain of unconvential V-6 diesel engine with balancing shift with angel of cylinders’s axis 90 degrees and crank pin ofset of 30 degrees. The thesis provides an analysis of balance of inertial forces and their moments, layout of counterbalances on crankshaft and balancing shaft. It also provides a layout of discrete model of torsional cranksaft mechanism and layout of rubber damper of torsional oscillations.

The current thesis work is based on fatigue testing of welded structures which is completed in collaboration with Volvo CE. Improvement of the technology and customers demands for higher quality products with lower price makes the VCE to invest on the product development projects. One of the projects in VCE focuses on the weight and production cost optimization of the bogie beam on the hauler. The present project is a completion of the previous project with the objective of the fatigue testing of the bogie beam of the hauler under oscillating loads for verification of the expected fatigue life assessed with FEM. In the process of this work, an existing test rig is modified. The strains over the beam are measured through strain gauges mounted on the beam. The simulated model, the stresses and strains are investigated. The fatigue life is evaluated with different fatigue assessment methods. Finally, the outcomes of all the methods for fatigue investigation of the beam are compared and verified. / Detta examensarbete, som utförts för Volvo CE, behandlar utmattningsprov av svetsade konstruktioner. Teknikutveckling och förändrade kundkrav på högre kvalitet till en lägre kostnad är drivkrafter för Volvo CE att investera i produkt- och metodutvecklingsprojekt, som exempelvis det aktuella projektet att optimera vikt och tillverkningskostnad för boggi-balkar till dumprar. Detta projekt är en fortsättning av ett tidigare arbete som hade som mål att verifiera utmattningslivslängden för en boggibalk till en dumper predikterad med FEM, genom att utmattningsprova balken för oscillerande last. Som en del av projektet modifieras en existerande provningsrigg. Töjningar på balken mats med ett antal töjningsgivare monterade på balken. Spännings och töjningfrån den simulerade modellen analyseras och utmattningslivslängden jämförs för olika metoder för att prediktera utmattning. Slutligen jämförs och veriferas dessa metoder.

<p>Too high levels of noise lead to various health problems and cost society billions of SEK peryear. In this thesis we have examined a model of the A40E articulated hauler at VolvoConstruction Equipment in Braås. We have tried to reduce cabin noise in an articulated hauler,while also providing a way on how to proceed with a machine when the cabin does not measureup to the sound requirement. The best way to find leaks were with a reference source of model4205 and its speaker HP 1001 from Brüel & Kjaer in the cab and then walk around and listen towhere the reference source was more prominent. In this way, we found that the edges and theplugs were sensitive areas. We managed to reduce cabin noise 2.77 dB(A) at 1900 rpm, byisolating certain areas with glass wool. We have also looked at how certain areas individually canreduce cabin noise. We concluded that the isolation of the following areas gave the bestresponse: Cabin ceiling, cabin floor, cabin door, window edges around the dashboard, torpedowall.</p>

Volvo Construction Equipment är en del i koncernen Volvo Group. Volvo Group som är en av de ledande aktörerna i världen på transportlösningar. Volvo Construction Equipment utvecklar och tillverkar anläggningsmaskiner i samtliga världsdelar utom Afrika och Oceanien och levererar produkter till kunder över hela världen. I Braås i Småland finns Volvo Construction Equipments huvudanläggning för utveckling och tillverkning av ramstyrda dumprar, inom vilket segment de är världsledande. Gaffeltrucken är den maskin som orsakar flest anmälda arbetsplatsolyckor i Sverige och i snitt anmäls cirka 750 olyckor per år. Företag har med anledning av denna säkerhetsrisk och produktivitetsbegränsningar i allt större utsträckning börjat studera alternativa lösningar för den interna materialhanteringen. De svenska lastbilstillverkarna Volvo Trucks och Scania har redan startat sitt arbete mot målet att uppnå en gaffeltruckfri verksamhet, ett mål som också Volvo Construction Equipment eftersträvar. Under de senaste åren har Volvo Construction Equipment strävat efter att minska riskerna i produktionsanläggningarna. Detta arbete har sin utgångspunkt i arbetet med Lean Production i det system som de väljer att kalla Volvo Production System. Syftet med studien är att ta fram alternativa materialhanteringslösningar för att uppnå en gaffel-truckfri produktion, i enlighet med Volvo Construction Equipments arbete med Volvo Production System. De fem alternativa materialhanteringslösningar som tas fram i studien är automatlager, dragtruck, AGV, transportbana och kran. Utifrån en kartläggning av samtliga truckar, som inte väljs bort på grund av avgränsningar, genomförs en analys. Analysen genomförs i två steg och utgår ifrån de fem olika alternativa lösningarna som kan implementeras. Den första analysen fokuserar på varje enskild trucktyp och vilka alternativa lösningar som kan vara aktuella att använda medan den andra analysen fokuserar på helheten och att få alla lösningar att passa ihop med varandra. Anläggningen i Braås delas in i tre övergripande områden i kartläggningen och analyserna, dessa är materialcentrum, montering och detaljtillverkning. I materialcentrum framkommer att lösningarna som krävs för att uppnå en gaffeltruckfri produktion är att införa två stycken automatlager. Ett enbart avsett för pallar och ett avsett för pallar och smallbox. Lagret för pallar och smallbox ska även vara utformat på ett sådant sätt att plockning kan ske av artiklarna längst ner i ställagen. Kranarna i automatlagret förser sedan automatiskt dessa plockplatser med material från buffertplatser högre upp i ställaget. För att material ska kunna lagras in och plockas ut ur automatlagren på ett effektivt sätt krävs att ett avancerat rullbanesystem installeras. För att försörja monteringsstationerna med material från materialcentrum utan att använda gaffel-truckar är den bästa lösningen att dragtruckar används. Detta då utvecklingen i fabriken, i enlighet med Volvo Production System, eftersträvar ett mer kontinuerligt materialflöde med mer kitning och sekvensläggning. Genom att använda dragtruckar kan ett flertal vagnar med material dras ut på en och samma gång. Detta ökar både säkerheten och produktiviteten. Genom att mer material presenteras i kit eller sekvens förkortas monteringstiden samtidigt som materialet kräver mindre yta vid monteringsstationerna. Detta tillsammans med att materialfasaderna blir mer flexibla medför att en mer effektiv produktion kan utföras. I detaljtillverkningen krävs det ett förändrat arbetssätt för att en gaffeltruckfri produktion ska kunna uppnås. Det krävs att denna materialförsörjning, i likhet med den till monteringen, börjar plockas i kit och sekvens. Därmed kan materialfasaderna bli lägre och mer flexibla vilket medför att layouten kan förändras på ett sätt så att dragtruckar även kan försörja denna del i anläggningen. Samtliga gaffeltruckar går dock inte att ersätta enligt studien. De truckar som hanterar tunga detaljer kommer att finnas kvar tillsvidare då ingen av de analyserade lösningarna uppfyller kraven på ökad säkerhet och ökad produktivitet. I denna studie analyseras 35 stycken gaffeltruckar, 30 av dessa ersätts av alternativa materialhanteringslösningar. / Volvo Construction Equipment is a part of Volvo Group that is one of the leading providers of transport solutions. Volvo Construction Equipment develops and manufactures construction equipment in all continents except Africa and Oceania and delivers products to customers worldwide. The main facility for developing and manufacturing articulated haulers, a segment where they are world leaders, is located in Braås in Småland. The forklift is the machine that causes the most reported workplace accidents in Sweden, in average 750 accidents are reported each year. Companies have, because of the safety issue together with productivity constraints, increasingly begun to study alternative solutions for the internal material handling. The Swedish truck manufacturers Volvo Trucks and Scania have already started their work towards the goal of achieving a forklift free production, a goal that also Volvo Construction Equipment aims for. In recent years, Volvo Construction Equipment has strived to reduce the safety risk in production sites. The safety risk reduction is based on Lean Production and the system called Volvo Production System. The purpose of this study is to develop alternative material handling solutions to achieve a forklift free production, in accordance with Volvo Construction Equipment’s work with Volvo Production System. The five alternative material handling solutions that are developed in this study is automated storage, towing truck, AGV, conveyor and crane. An analysis is conducted based on a mapping of all forklifts that have not been rejected because of limitations in the study. The analysis is conducted in two steps and is based on the five different alternative solutions. The first analysis focuses on each forklift type and the alternative solutions that may be relevant to use, while the second analysis focuses on the big picture and how to get all the solutions to fit together. The plant in Braås is divided into three general areas in the mapping and the analysis, these are materials center, assembly and detail production. In materials centre it is concluded that the solutions that is required to achieve a forklift free production is to install two automated storages. One of them only used for pallets and the other one used for both pallets and smallbox. The storage for pallets and smallbox should also be designed in a way that picking can be performed from the lowest levels in the storage. The cranes in the automated storage should automatically provide the picking levels with material from a buffer, located in higher levels in the storage. If input and output to and from the storage should work properly an advanced conveyor system is needed to be installed. To supply the assembly stations with material from materials center without using forklifts the best solution is to use towing trucks. This solution is also in line with the general work in the factory, according to Volvo Production System, that strives for a more continuous material flow with more kiting and sequencing. By using towing trucks a number of wagons can be delivered to the assembly line at once, leading to an increase of both security and productivity. If the material is more often presented in kit or sequence the assembly time will decrease. Also the area needed for the material at the assembly stations will decrease. This, together with more flexible storage racks enables a more efficient production to be performed. It is necessary for the detail production staff to change their way of thinking and working with the material handling to allow a forklift free production. It is required that the material, in similarity with the material in the assembly, is picked in kits and sequences. This enables the storage racks to be lower and more flexible so that the layout can be changed in a way that allows the towing trucks to supply even this area. This study concludes that all forklifts are not possible to replace. The forklifts handling heavy components will continue to be used. This because none of the analyzed solutions meets the demands of increased security and increased productivity. In this study 35 forklifts are analyzed, 30 of those are replaced with alternative material handling solutions.

Too high levels of noise lead to various health problems and cost society billions of SEK peryear. In this thesis we have examined a model of the A40E articulated hauler at VolvoConstruction Equipment in Braås. We have tried to reduce cabin noise in an articulated hauler,while also providing a way on how to proceed with a machine when the cabin does not measureup to the sound requirement. The best way to find leaks were with a reference source of model4205 and its speaker HP 1001 from Brüel &amp; Kjaer in the cab and then walk around and listen towhere the reference source was more prominent. In this way, we found that the edges and theplugs were sensitive areas. We managed to reduce cabin noise 2.77 dB(A) at 1900 rpm, byisolating certain areas with glass wool. We have also looked at how certain areas individually canreduce cabin noise. We concluded that the isolation of the following areas gave the bestresponse: Cabin ceiling, cabin floor, cabin door, window edges around the dashboard, torpedowall.

The construction industry has lagged behind other industries in productivity growth rate. Earth-moving sites, and other practices where dumpers are used, are no exceptions. Such projects lack convenient and accurate solutions for utilization mapping and tracking of mass flows, which both currently and mainly rely on manual activity tracking. This study intends to provide insights of how autonomous systems for activity tracking of dumpers can contribute to the productivity at earthmoving sites. Autonomous systems available on the market are not implementable to dumper fleets of various manufacturers and model year, whereas this study examines the possibilities of using activity recognition by machine learning for a system based on smartphones mounted in the driver’s cabin. Three machine learning algorithms (naive Bayes, random forest and feed-forward backpropagation neural network) are trained and tested on data collected by smartphone sensors. Conclusions are that machine learning models, and particularly the neural network and random forest algorithms, trained on data from a standard smartphone, are able to estimate a dumper’s activities at a high degree of certainty. Finally, a market analysis is presented, identifying the innovation opportunity for a potential end-product as high. / Byggnadsbranschen har halkat efter andra branscher i produktivitetsökning. Markarbetesprojekt och andra arbeten där dumprar används är inga undantag. Sådana projekt saknar användarvänliga system för att kartlägga maskinutnyttjande och massaflöde. Nuvarande lösningar bygger framförallt på manuellt arbete. Denna studie syftar skapa kännedom kring hur autonoma system för aktivitetsspårning av dumprar kan öka produktiviteten på markarbetesprojekt. Befintliga autonoma lösningar är inte implementerbara på maskinparker med olika fabrikat eller äldre årsmodeller. Denna studie undersöker möjligheten att applicera aktivitetsigenkänning genom maskininlärning baserad på smartphones placerade i förarhytten för en sådan autonom lösning. Tre maskininlärningsalgoritmer (naive Bayes, random forest och backpropagation neuralt nätverk) tränas och testas på data från sensorer tillgängliga i vanliga smartphones. Studiens slutsatser är att maskininlärningsmodeller, i synnerhet neuralt nätverk och random forest-algoritmerna, tränade på data från vanliga smartphones, till hög grad kan känna igen en dumpers aktiviteter. Avslutningsvis presenteras en marknadsanalys som bedömer innovationsmöjligheten för en eventuell slutprodukt som hög.

Thise thesis for 15 credits/student were executed at Zetterbergs Industry AB in Östervåla by two students. Zetterbergs develops, manufactures and mount bodywork and components for transporting trucks. Their main focus is earthmovers in the nordic countries. Recently Zetterbergs released a new dumper for hooklifts called ZD4-LV. The company promote it as a lightweight dumper for hooklifts with an appealing design. The dumper for hooklifts is built after the swedish standard and Zetterbergs now wants to produce a dumper for hooklifts that follows the german standard, DIN 30722. In the beginning of the thesis a thorough examination of the two standards SS 3021 and DIN 30722. The company wanted the new dumper for hooklifts to use the same basket as ZD4 so the student examined how the ZD4-LV was designedconstructed and manufactured. To generate concepts the five-step method were used. To figure out the best concept Pugh’s matrix were used. The result is a complete CAD-model with associated manufacturing drawings of a complete dumper for hooklifts that follows DIN 30722. New models and drawings have been made for all the new parts and assemblies, but for the existing parts, it uses the existing drawingsexisting drawings will be used. The thesis is considered a success hence all set goals were met. / Examensarbetet utfördes på Zetterbergs Industri AB i Östervåla. Arbetet är ett 15 högskolepoängsarbete/student dvs cirka 20 veckors arbete totalt då arbetet är utfört av två studenter. Zetterbergs konstruerardesignar, tillverkar och monterar lastbilspåbyggnader och har deras tyngdpunkt på anläggningsfordon i Norden. Zetterbergs släppte nyligen ett nytt lastväxlardumperflak kallat ZD4-LV. Detta flak marknadsförs som en lågviktare med snygg design. Flaket är byggt enligt svensk standard och Zetterbergs vill ta fram en variant på flaket som istället följer den tyska standardentysk standard som används i Europa.  Arbetet tog sin början i en granskning av de två olika standarderna SS 3021 och DIN 30722. Även den svenska varianten av ZD4-LV gicks igenom för att få en djupare förståelse i hur flaket var uppbyggt. Då det önskades att korgen från den befintliga lastväxlardumpern skulle används för den europeiska varianten så gjordes en granskning även i hur den befintliga lastväxlardumpern tillverkas. Femstegsmetoden användes för att generera olika koncept som sedan utvärderas och viktades i en Pugh matris. De valda koncepten från Pugh matriserna vidareutvecklades vidare som senare senare som mynnade ut i ett antal slutgiltiga konstruktioner. Resultatet blev en färdig CAD-modell med tillhörande tillverkningsritningar av en komplett lastväxlardumper som följer den europeiska tyska standarden DIN 30722. Ritningar och CAD-modeller har gjorts på samtliga delar och sammanställningar förutom på befintliga delar då dessa redan finns. Arbetet anses lyckat då alla uppsatta mål har blivit uppfyllda samt att en del extra önskemål har kunnat tillgodoses.

As is the case with many other manufacturers of vehicles, Volvo Construction Equipment has a constantly increasing amount of electric and electronic equipment in their articulated haulers. These are of great use in modern machines, bringing functions, and safety that were not possible before, but they also bring more cables to handle. In the case of the articulated haulers a quite thick cable harness of about 15 meters in length reaches from the driver’s cabin in the front to the components in the far back end of the vehicle. This is not only a lot of long cables to handle both during assembly and service, but the nature of signals traveling in cables is that the voltage gets weaker with distance. This phenomenon has to be accounted for by measuring devices dependent on the voltage. It has been suggested that a device referred to as an intelligent node, or ICCS-module, which communicates digitally via CAN could be installed in the back of the articulated haulers. This module would be independent of the mentioned drop in voltage. The ICCS-module will be receiving a small bundle of cables being routed from the driver’s cabin. From it cables would go out to a majority of the components in its vicinity. The components connected to the node would not need to have any other cables. This thesis is focused on the mechanical aspects of installing this ICCS-module. Having electric and electronic equipment on construction vehicles is a challenge when it comes to protecting the device from the harsh environment that is the hauler’s exterior. It will have to withstand being immersed in water for long periods of time, greatly varying temperatures, vibrations and shocks as well as being hit by projectiles. The placement as well as the design of the enclosure should be chosen with respect to both the devices length of life and how well it fulfils its intended role and achieves the expected results. To produce an enclosure and find a placement aiming to satisfy these conditions, a traditional product development process were executed. The articulated haulers as well as relevant literature were researched. Concepts were generated and evaluated by both the author and by employees at Volvo Construction Equipment until a final concept for the enclosure and placement were found. The enclosure were then designed in detail specifying the material, manufacturing techniques, controlled for thermodynamic circumstances, modelled in Catia V5 and controlled for vibrations. It was concluded that the enclosure should be able protect the ICCS-module after some more development and that the placement and cable routing results in a much shorter total cable length.

Denna rapport i form av examensarbete för utbildningsprogrammet Managing Technology and Business Projects, är en del i Volvos framtida produktions-/ produktstrategier. Uppsatsens syfte är att ur ett produktionsperspektiv understödja Volvo Construction Equipment i Braås i strävan mot en ökad modulindelning av ramstyrda dumprar, som en del i utvecklingsarbetet för en effektivare produktion. Resultat har uppnåtts genom analys av intern och extern benchmarking jämfört med den teori som finns inom ämnesområdet modulindelning. Huvudresultatet visar att teorin och verkligheten skiljer sig genom att modulindelning ska anpassas individuellt utifrån varje företag och inte fungerar som en generellt applicerbar process. Slutsatsen visar att Volvo CE i Braås måste utveckla en egen handlingsplan och kravspecifikation utifrån egna definitioner som är skräddarsydda specifikt för företaget. I rapporten presenteras förslag till ovanstående handlingsplan för modulindelning på Volvo CE i Braås. / This diplomawork is the ending part of the education program Managing technology and Business Projects at Växjö University and was given as an assignment from Volvo Construction Equipment in Braås. The work is a part of Volvos future production- and product strategies and aims to support Volvo in their work towards a module classification of the articulated hauler line built in Braås. The result has been reached trough analysis of internal and external benchmarking compared to the theory regarding the subject. The main result shows that theory diverges from reality in the way that modularization must be adjusted individually for each company and that it doesn’t work as a general applicable process. The conclusion shows that Volvo CE in Braås must develop a unique plan of action from the in-house definitions that is tailored specifically for the company.

<p>Denna rapport i form av examensarbete för utbildningsprogrammet Managing Technology and Business Projects, är en del i Volvos framtida produktions-/ produktstrategier.</p><p>Uppsatsens syfte är att ur ett produktionsperspektiv understödja Volvo Construction Equipment i Braås i strävan mot en ökad modulindelning av ramstyrda dumprar, som en del i utvecklingsarbetet för en effektivare produktion. Resultat har uppnåtts genom analys av intern och extern benchmarking jämfört med den teori som finns inom ämnesområdet modulindelning. Huvudresultatet visar att teorin och verkligheten skiljer sig genom att modulindelning ska anpassas individuellt utifrån varje företag och inte fungerar som en generellt applicerbar process. Slutsatsen visar att Volvo CE i Braås måste utveckla en egen handlingsplan och kravspecifikation utifrån egna definitioner som är skräddarsydda specifikt för företaget.</p><p>I rapporten presenteras förslag till ovanstående handlingsplan för modulindelning på Volvo CE i Braås.</p> / <p>This diplomawork is the ending part of the education program Managing technology and Business Projects at Växjö University and was given as an assignment from Volvo Construction Equipment in Braås.</p><p>The work is a part of Volvos future production- and product strategies and aims to support Volvo in their work towards a module classification of the articulated hauler line built in Braås.</p><p>The result has been reached trough analysis of internal and external benchmarking compared to the theory regarding the subject. The main result shows that theory diverges from reality in the way that modularization must be adjusted individually for each company and that it doesn’t work as a general applicable process. The conclusion shows that Volvo CE in Braås must develop a unique plan of action from the in-house definitions that is tailored specifically for the company.</p>