This is an abstract of the report for a thesis of 15 credits in the program Innovation and Product Design, on the School of Innovation, Design and Technology at Mälardalen University in Eskilstuna. The work was executed during the spring term of 2019.  The work covers a development in project form, of a design proposal for two constructions. The purpose of the design is to enable construction processes for the creation of perpendicular building elements in a building system for recyclable houses. The building system is a further development of previous systems for prefabricated houses in factory environment.  The project has been carried out on behalf of the company Husmuttern AB in Eskilstuna, which is also the creator of the building system's further development. The objective of the further development of the building system is to be able to prefabricate recyclable houses for both private ownership and leasing to public activities, such as temporary school buildings or asylum housing. The development that constitutes the difference to the current building system with the same objective, is how the construction process is designed in the factory. Through an innovative utilization of controlling fixtures and animated process descriptions, the need for both language skills and building technical training is restricted. The result serves two purposes. Firstly, jobs are created, for immigrants or people who have been unemployed for a long time, due to the fact that the process steps are animated without the need for language skills and fixtures that eliminate risks for alternative assembly. Secondary, the building system can maintain a high pace to meet high demand in the housing market.    The main question for the project to answer has been: "How should the designs for assisting lifting of wall elements and the production of corner elements for the building system be designed to meet requirements of safety and ergonomics?"    The methods for answering the main question have included the breakdown of the main question into sub-questions, field work, practical and electronic strength tests, discussions with the company's decision makers, dialogues with area experts, time disposition in the form of Gantt schedule, literature studies and proven methods for valuing and generating customer needs and concept solutions.    The projects resources have included 40 hours of two students' work effort during 20 working weeks, tensile testing machine at Mälardalen University in Eskilstuna, existing CAD files for the construction system from the company, CAD and FEM programs for design and test work, access to the company's premises and free provision of physical building materials    The result of the work is this report with the presentation of two design proposals in form of a lifting gear and a station for assembling a perpendicular corner element that through practical and electronic tests, as well as studies of current regulations, seems to meet the requirements for CE badge, which is both a work environment requirement and corresponds the company's ambitions for high safety and good ergonomics. / Sammanfattningen av examensarbetet inom programmet Innovation och produktdesign (15hp). Tillhörande Akademin för innovation, design och teknik på Mälardalens Högskola i Eskilstuna. Arbetet utfördes under vårterminen 2019.    Examensarbetet omfattar en utveckling i projektform, av ett designförslag till två konstruktioner. Konstruktionernas syfte är att möjliggöra byggprocesser för skapandet av rätvinkliga byggelement till ett byggsystem för återvinningsbara elementhus. Byggsystemet är en vidareutveckling av ett befintligt system, som används i fabriksmiljö som tillverkar prefabricerade småhus.  Examensarbetet har utförts på uppdrag av företaget Husmuttern AB i Eskilstuna, som även står som skapare till byggsystemets vidareutveckling. Målsättningen med vidareutvecklingen av byggsystemet är att kunna prefabricera återvinningsbara småhus för både privatägande och uthyrning till offentlig verksamhet, så som tillfälliga skolbyggnader eller asylboenden. Skillnaden mot nuvarande byggsystem med samma målsättning är hur byggprocessen utformas i fabrik. Genom ett innovativt utnyttjande av styrande fixturer och animerade processbeskrivningar, elimineras behovet av både språkkunskaper samt byggteknisk utbildning hos utföraren. Resultatet tjänar två syften. Dels skapas arbetstillfällen för nyanlända eller personer som står långt från arbetsmarknaden tack vare att processtegen animeras utan krav på språkkunskaper och fixturer som eliminerar risker för alternativa utföranden. Dels kan byggnationen hålla hög takt för att möta en stor efterfrågan på bostadsmarknaden.   Examensarbetes huvudfråga att besvara har varit: ”Hur bör konstruktionerna för att bistå lyft av väggelement samt produktion av hörnelement till byggsystemet utformas för att möta krav av säkerhet och ergonomi?”  Arbetets metoder för att besvara huvudfrågan har omfattats av nedbrytning av huvudfrågan till delfrågor, fältarbete, praktiska- och elektroniska hållfasthetstester, diskussioner med företagets beslutsfattare, dialoger med områdesexperter, tidsdisposition i form av Gantt-schema, litteratur-studier samt beprövade metoder för värdering och generering av kundbehov och konceptlösningar. Arbetets resurser har omfattat 40 timmar/vecka av två studenters arbetsinsats under 20 arbetsveckor. Ytterligare resurser som använts är: dragprovsmaskin på Mälardalens Högskola i Eskilstuna, befintliga CAD filer för byggsystemet från företaget, CAD- och FEM program för konstruktions- och testarbete, tillgång till företagets lokaler samt fritt tillhandahållande av fysiskt byggmaterial.  Arbetets resultat är denna rapport med presentation av två konstruktionsförslag i form av ett lyftredskap och en dockningsstation som genom praktiska och elektroniska tester, samt studerande av gällande regelverk förefaller klara kraven för CE märkning, vilket både är ett arbetsmiljökrav samt harmoniserar med företagets ambitioner om hög säkerhet och god ergonomi.

<p>Detta examensarbete har utförts vid Linköpings universitet och behandlar automatiserad omställning av flexibel fixtur med hjälp av en industrirobot. Arbetet har gjorts inom projektet Koofix (Koordinatstyrd fixering) samordnat av Vinnova och flera ledande svenska industriföretag.</p><p>Inom examensarbetet har ett tekniskt lösningsförslag på en utrustning för automatiserad omställning av flexibel fixtur med hjälp av en industrirobot arbetats fram. Lösnings förslaget har till viss del också realiserats och testats i labbmiljö.</p><p>Målet med arbetet var att ta fram en fullt fungerande utrustning och metod för automatiserad omställning av flexibel fixtur med hjälp av en industrirobot. Målet har inte nåtts helt, men lösningen har blivit väl tekniskt dokumenterad och kritiska moment har testats.</p>

This thesis was conducted at Linköping University and Saab Aerostructures DPS, Linköping, and focuses on the possibilities of flexible fixturing in machining applications. The thesis is part of the research project "Koofix", which is collaboration between Linköping University and a number of companies. The thesis is aimed towards small batch production which, for Saab Aerostructures DPS, means diverse part geometry and that parts are manufactured in very small numbers, sometimes just one piece. The result of this is that expensive dedicated fixtures are made for most parts. By introducing more flexible fixturing methods to this kind of production the cost of fixtures and tooling will be reduced, and make the production more efficient. New flexible fixturing methods has been presented and evaluated through the thesis, which has resulted in three different concepts. These concepts have been the result of literature screening and study of current manufacturing process at Saab Aerostructures DPS. The concepts has been evaluated according to there ability to meet Saab Aerostructures DPS needs and a final concept has been chosen. The concept that is considered being the best solution employs an adjustable frame to encompass several different part geometries. This concept allows the workpiece to be machined in a single step and the fixture can be adjusted to fit workpieces with different geometries. On other concept considered in the thesis employs electromagnet with adjustable elements and is capable of fixing more complex geometries. The concept also allows the fixture to be adjusted between different products to be machine by the CNC-machine itself. Also a concept that’s not a fixture itself but a method that allows a simpler fixture to be used has been developed. This concept uses adhesives to combine extra material to the part, which allows for less complex fixtures to be used in the machining process. The concepts with the adjustable frame and the electromagnet and adjustable elements are both using the machines control system to locate the detail by probing before the machining process starts. Probing is done by equipping the spindle with a touch trigger probe which measures pre-programmed contact points and calculates exact part position. / Detta examensarbete har utförts vid Linköpings Universitet och Saab Aerostructures DPS i Linköping och behandlar flexibla fixturer i bearbetande maskiner. Arbetet bygger på forskningsprojektet Koordinatstyrd fixering som under en längre tid bedrivits av Linköpings Universitet tillsammans med ett antal företag. Examensarbetet behandlar Saab Aerostructures DPS fåstyckstillverkning där stor variation på detaljer och geometrier förekommer. Idag används ofta specialtillverkade fixturer för att hålla och lokalisera detaljerna. För att effektivisera produktionen och minska den totala fixturkostnaden per detalj kan mer flexibla fixeringsmetoder införas. I examensarbetet har nya flexibla fixeringsmetoder utvärderats och lagt grunden för framtagningen av tre stycken koncept. Koncepten är framtagna genom att relevant litteratur genomsökts samt genom studier på Saab Aerostructures DPS. Koncepten har sedan genomgått en urvalsprocess baserad på företagets behov och förutsättningar, vilket ger en bra grund för fortsatt utveckling av koncepten. Det koncept som anses vara bäst lämpat för Saab Aerostructures DPS bygger på en justerbar fönsterfixtur som medger att detaljer kan bearbetas i ett steg. Ett annat koncept som presenteras i rapporten är inriktad mot mer svårfixerade detaljer. Detta använder sig av en magnetchuck och justerbara element och har en mycket hög automationsgrad. Det tredje koncept som utvecklats är inte en traditionell fixturlösning men kan underlätta fastspänning av svårfixerade detaljer. Konceptet bygger på att extra material limmas på arbetsstycket för att underlätta fasthållningen av både obearbetade och halvbearbetade arbetsstycken. Fixturkoncepten använder sig av bearbetningsmaskinens styrsystem för att lokalisera detaljens exakta position i fixturen. Metoden för uppmätningen som används i detta arbete är "probning" vilket innebär att maskinens spindel är utrustad med en prob och mäter upp ett antal förprogrammerade punkter för att lokalisera detaljen.

Detta examensarbete har utförts vid Linköpings universitet och behandlar automatiserad omställning av flexibel fixtur med hjälp av en industrirobot. Arbetet har gjorts inom projektet Koofix (Koordinatstyrd fixering) samordnat av Vinnova och flera ledande svenska industriföretag. Inom examensarbetet har ett tekniskt lösningsförslag på en utrustning för automatiserad omställning av flexibel fixtur med hjälp av en industrirobot arbetats fram. Lösnings förslaget har till viss del också realiserats och testats i labbmiljö. Målet med arbetet var att ta fram en fullt fungerande utrustning och metod för automatiserad omställning av flexibel fixtur med hjälp av en industrirobot. Målet har inte nåtts helt, men lösningen har blivit väl tekniskt dokumenterad och kritiska moment har testats.

<p>This thesis was conducted at Linköping University and Saab Aerostructures DPS, Linköping, and focuses on the possibilities of flexible fixturing in machining applications. The thesis is part of the research project "Koofix", which is collaboration between Linköping University and a number of companies.</p><p>The thesis is aimed towards small batch production which, for Saab Aerostructures DPS, means diverse part geometry and that parts are manufactured in very small numbers, sometimes just one piece. The result of this is that expensive dedicated fixtures are made for most parts. By introducing more flexible fixturing methods to this kind of production the cost of fixtures and tooling will be reduced, and make the production more efficient.</p><p>New flexible fixturing methods has been presented and evaluated through the thesis, which has resulted in three different concepts. These concepts have been the result of literature screening and study of current manufacturing process at Saab Aerostructures DPS. The concepts has been evaluated according to there ability to meet Saab Aerostructures DPS needs and a final concept has been chosen. The concept that is considered being the best solution employs an adjustable frame to encompass several different part geometries. This concept allows the workpiece to be machined in a single step and the fixture can be adjusted to fit workpieces with different geometries. On other concept considered in the thesis employs electromagnet with adjustable elements and is capable of fixing more complex geometries. The concept also allows the fixture to be adjusted between different products to be machine by the CNC-machine itself. Also a concept that’s not a fixture itself but a method that allows a simpler fixture to be used has been developed. This concept uses adhesives to combine extra material to the part, which allows for less complex fixtures to be used in the machining process.</p><p>The concepts with the adjustable frame and the electromagnet and adjustable elements are both using the machines control system to locate the detail by probing before the machining process starts. Probing is done by equipping the spindle with a touch trigger probe which measures pre-programmed contact points and calculates exact part position.</p> / <p>Detta examensarbete har utförts vid Linköpings Universitet och Saab Aerostructures DPS i Linköping och behandlar flexibla fixturer i bearbetande maskiner. Arbetet bygger på forskningsprojektet Koordinatstyrd fixering som under en längre tid bedrivits av Linköpings Universitet tillsammans med ett antal företag.</p><p>Examensarbetet behandlar Saab Aerostructures DPS fåstyckstillverkning där stor variation på detaljer och geometrier förekommer. Idag används ofta specialtillverkade fixturer för att hålla och lokalisera detaljerna. För att effektivisera produktionen och minska den totala fixturkostnaden per detalj kan mer flexibla fixeringsmetoder införas.</p><p>I examensarbetet har nya flexibla fixeringsmetoder utvärderats och lagt grunden för framtagningen av tre stycken koncept. Koncepten är framtagna genom att relevant litteratur genomsökts samt genom studier på Saab Aerostructures DPS. Koncepten har sedan genomgått en urvalsprocess baserad på företagets behov och förutsättningar, vilket ger en bra grund för fortsatt utveckling av koncepten. Det koncept som anses vara bäst lämpat för Saab Aerostructures DPS bygger på en justerbar fönsterfixtur som medger att detaljer kan bearbetas i ett steg. Ett annat koncept som presenteras i rapporten är inriktad mot mer svårfixerade detaljer. Detta använder sig av en magnetchuck och justerbara element och har en mycket hög automationsgrad. Det tredje koncept som utvecklats är inte en traditionell fixturlösning men kan underlätta fastspänning av svårfixerade detaljer. Konceptet bygger på att extra material limmas på arbetsstycket för att underlätta fasthållningen av både obearbetade och halvbearbetade arbetsstycken.</p><p>Fixturkoncepten använder sig av bearbetningsmaskinens styrsystem för att lokalisera detaljens exakta position i fixturen. Metoden för uppmätningen som används i detta arbete är "probning" vilket innebär att maskinens spindel är utrustad med en prob och mäter upp ett antal förprogrammerade punkter för att lokalisera detaljen.</p>

Målet med detta arbete var att ta fram en svetsfixtur till Rottne Industri AB. De hade problem med tillverkningen av sina ramar till deras skördare och skotare. Man använde sig av gamla fixturer som inte var anpassade till alla modeller som svetshäftades. En produktutvecklingscykel användes för att strukturera arbetet och resultatet blev en automatiserad fixtur som kunde implementera sex av de sju ramar som Rottne Industri tillverkar. Fixturen blev ett ergonomiskt lyft för operatörerna och intressanta lösningar med hur man jobbar med fixturer togs fram.

Thesis project of Bachelor of Science in Mechanical Engineering, MSGC17, is the final exam course at the mechanical engineering program at Karlstad University. This thesis project is carried out at the wheel loader manufacturer Volvo Construction Equipment in Arvika during the spring term 2020. The objective with this thesis is to develop complete technical drawings together with a scale model of a design solution. The target is to design a solution that will enable improved removal of metal chips and thereby reduce the amount of metal chips which remains on the fixture after the machining. The work has been carried out according to a product development process where important steps has been included such as planning, concept generation, concept selection, detailed design and evaluation. The design work has consisted of Brain- and Pen Aided Design and in the work with the detailed design have the CAD software PTC Creo Parametric 3.0 been used. The final result is a design consisting of covers which effectively leads away machining chips from the fixture and at the same time covers the horizontal areas of the fixture where large quantities of machining chips accumulate during machining. A scale model test has been carried out and the result of this showed that the design contributes to remove metal chips in a more efficient way than the individual fixture itself.

<p>This Master of Science thesis was a part of Pharmadule Emtungas project to construct a mobile automated cell for welding of carbon steel pipe (Heating, Ventilation and Sanitation). Pharmadule Emtunga is using a modular building concept for building pharmaceutical factories. The modules contain these pipes. The goal of the thesis was to present concepts for technical solutions regarding welding methods and fixtures for the cell. Conceptual models for the cell were made with aid of CAD software. A concept generation/evaluation resulted in the winning concept; orbital welding using V-stands as fixture method. The main purpose of the fixture is to offer fast and accurate alignment of pipes, with arbitrary lengths and fittings. The fixture was made after a thorough evaluation of data concerning geometries and occurrences of pipes in a typical pharmaceutical factory.</p><p>A number of efficiency problems concerning welding were identified during the project. The thesis presents a four-step process for increased productivity of welding in workshop as well as in the automated cell:</p><p>1. Change payment routines so that Pharmadule Emtunga does not pay for so called “double welds”, welds that never is carried out.</p><p>2. Update lists of time basis used for billing so that they represent actual time needed.</p><p>3. Increase productivity in welding by obtaining an automated welding cell with work and fixturing as proposed in this thesis.</p><p>4. Increase productivity by introducing orbital welding in the cell.</p><p>Additional work with efficiency should be performed in connection with the execution of these four steps:</p><p>• Possibilities of parallel work in the cell should be investigated.</p><p>• Construction personnel need to work by the “Design for Manufacturing” (DFM) principle.</p><p>• Single-module production would contribute to steady flow through the cell.</p><p>• Better drawing data may increase number of welds performed in workshop.</p>

Syftet med detta projekt är att utvärdera ModFix som verktyg och arbetsmetoden för att skaps fixturer med ModFix. ModFix är ett verktyg som är integrerad i Siemens simuleringsmiljön Process Simulate och används för att skapa modulära fixturer. Målsättningen med arbetsmetoden där fixturer skapas med ModFix är att ledtiden och mantimmarna för att skapa fixturer ska reduceras med 50 % i jämförelse med Volvo Cars nuvarande arbetsmetod där fixturer skapas med Catia V5. ModFix-verktyget består av tre funktioner. Dessa funktioner är; Configuration Administrator, Fixture Designer och Modular Fixture Mapping Report. Configuration Administrator är ModFix´s administrationsverktyg och används för att skapa de fixturbaser och fixturkonfigurationer som senare används för att skapa modulära fixturer med Fixture Designer. Fixture Designer används för att skapa kompletta modulära fixturer. Modular Fixture Mapping Report är den funktion som används för att generera en rapport som specificerar mappningen mellan de fixturenheterna och de referenspunkter (PLPs/”frames”) där produkten fixeras. Fördelarna med arbetsmetoden där fixturer skapas med ModFix i jämförelse med den nuvarande arbetsmetoden är bland annat att fixturen hela tiden befinner sig i samma utvecklingsmiljö och den extra frihetsgraden att roboten simuleras parallellt med att fixturen skapas för att kunna undvika kollisioner. Även att ModFix automatiskt ger förslag på fixturkonfigurationslösningar för att fästa fixturelementen mot fixturbasen och att fixturer som skapas med ModFix är moduluppbyggda av standardkomponenter är två andra fördelar med arbets­metoden där fixturer skapas med ModFix jämfört med då fixturer skapas med den nuvarande arbetsmetoden. Resultatet av detta projekt visar att ModFix kan reducera mantimmarna betydligt mer än 50 % för att skapa fixturer jämfört med att skapa fixturer med den nuvarande arbetsmetoden. Ledtiden för att skapa fixturer med ModFix reduceras ännu mer än mantimmarna jämfört med då fixturer skapas med den nuvarande arbetsmetoden där fixturer skapas med Catia V5. / The aim of this project is to evaluate ModFix and its work method used to create fixtures with ModFix. ModFix is integrated in the simulation environment Process Simulate, provided by Siemens. ModFix is used to create modular fixtures. The objective with the work method where fixtures are created in ModFix is to reduce lead-time and man-time with 50 % in comparison with the current work method at Volvo Cars where fixtures are created in Catia V5. The tool ModFix consists of three functions. These functions are; Configuration Administrator, Fixture Designer and Modular Fixture Mapping Report. Configuration Administrator is the administration tool in ModFix and is used to create the fixture bases and the fixture configurations as subsequently are used to create modular fixtures with Fixture Designer. Fixture Designer is used to create complete modular fixtures. The Modular Fixture Mapping Report function is used to create a report that specifies the mapping between the fixture units and the reference points (PLPs/frames) where the product is fixed. The benefits with the work method where fixtures are created with ModFix in comparison with the current work method includes that the fixture constantly stays in the same development environment and the possibility to simulate the robot in parallel with creating the fixture to avoid collisions. That ModFix automatic gives suggestions of fixture configuration solutions to attach the fixture element to the fixture base and that fixtures created with ModFix are modular built up of standard components are two other benefits with the work method where fixtures are created with ModFix in comparison with the current work method. The result of this project shows that ModFix can reduce the man-time significant more than 50 % to create fixtures with ModFix in comparison with the current work method where fixtures are created in Catia V5. The lead-time can be reduced even more than the man-time when using ModFix to create fixtures in comparison with the current work method.

This Master of Science thesis was a part of Pharmadule Emtungas project to construct a mobile automated cell for welding of carbon steel pipe (Heating, Ventilation and Sanitation). Pharmadule Emtunga is using a modular building concept for building pharmaceutical factories. The modules contain these pipes. The goal of the thesis was to present concepts for technical solutions regarding welding methods and fixtures for the cell. Conceptual models for the cell were made with aid of CAD software. A concept generation/evaluation resulted in the winning concept; orbital welding using V-stands as fixture method. The main purpose of the fixture is to offer fast and accurate alignment of pipes, with arbitrary lengths and fittings. The fixture was made after a thorough evaluation of data concerning geometries and occurrences of pipes in a typical pharmaceutical factory. A number of efficiency problems concerning welding were identified during the project. The thesis presents a four-step process for increased productivity of welding in workshop as well as in the automated cell: 1. Change payment routines so that Pharmadule Emtunga does not pay for so called “double welds”, welds that never is carried out. 2. Update lists of time basis used for billing so that they represent actual time needed. 3. Increase productivity in welding by obtaining an automated welding cell with work and fixturing as proposed in this thesis. 4. Increase productivity by introducing orbital welding in the cell. Additional work with efficiency should be performed in connection with the execution of these four steps: • Possibilities of parallel work in the cell should be investigated. • Construction personnel need to work by the “Design for Manufacturing” (DFM) principle. • Single-module production would contribute to steady flow through the cell. • Better drawing data may increase number of welds performed in workshop.