Denna rapport handlar om utvecklingen av en mudderverkskomponent. Mudderverk används till muddring, d.v.s. gräva eller suga upp bottensegment i syfte av att exempelvis bygga öar eller fördjupa en hamn. Dredge Yard är ett produktutvecklandeföretag i Dubai som konstruerar och utvecklar dessa typer av komponenter. I dagsläget håller Dredge Yard på att ta fram ett nytt koncept för sin nuvarande kulled BJ1000. Denna produkt är en kulled som sammankopplar rör från mudderverk till önskad plats över sjö-/havsytan, dessutom tillför kulleden flexibilitet till rören som krävs på grund av vågrörelser. Den nuvarande kulleden har en del problem och låset är ett av dem. Låsningsmekanismen hos denna kulled är placerad på ett sådant sätt att den ökar ytterdiametern på kulleden och detta gör att den blir mindre kompakt vilket medför till att den blir svårhanterlig. Dessutom är låset i dagsläget osmidigt, omodernt och tidskrävande vid produktion. Projektets huvudsakliga syfte är att förbättra och utveckla den nuvarande kulledens låsningsmekanism så att en enklare och smidigare låsningsmekanism uppnås. Materialet är givet av uppdragsgivaren och är rostfritt stål. För att modellera det nya konceptet till låsningsmekanismen gjordes en CAD-modell i Inventor som sedan analyserades med hjälp av FEM-analyser i ANSYS. Resultatet som fås är en enkel låsningsmekanism, som låses med hjälp av två blockeringshinder som sammanfogas med hjälp av en bult. Bulten utsätts för en maximal spänning på 22,44 MPa med en säkerhetsfaktor på 9,22. Dessutom har den nya kulleden en ytterdiameter på 1764 mm vilket är betydligt mindre än den nuvarande versionen av BJ1000 som har en ytterdiameter på 2 220 mm. / This paper is about the development of a dredger component. Dredgers are used for dredging, that is to dig or to suck up the ground segment for the purpose of building islands or deepening a harbour. Dredge Yard is a product development company in Dubai that designs and develops these types of components. At the moment, Dredge Yard is developing a new concept for its current product ball joint BJ1000. This product is a ball joint which connects the pipes from the dredger to the desired location over the sea. The ball joint also adds flexibility to the pipes that is required due to wave action. The current joint has a few problems and the lock is one of them. The locking mechanism of this ball joint is positioned so that it increases the outer diameter of the joint, which makes it less compact and harder to handle. The lock is at the same time inflexible, outdated, and time consuming during production. The project's main purpose is to improve and develop the locking mechanism of the existing ball joint so that a simpler and more flexible locking mechanism can be achieved. The material of the joint is stainless steel and it’s given by the commissioner. To model the new concept of the locking mechanism, a CAD model in Inventor is made and then analysed by using FEM-analysis in ANSYS. The result obtained is a simple locking mechanism, which is locked by two blocking barriers that are joined together by a locking pin. The bolt is subjected to a maximum stress of 22,44 MPa with a safety factor of 9,22. In addition, the new ball joint has an outer diameter of 1764 mm, which is much smaller than the current version BJ1000 which has an outer diameter of 2220 mm.

Camshafts are crucial components in combustion engines. Their purpose is to control the opening and closing of intake and exhaust valves, which affects various aspects of an engine’s performance. The valves control the intake of the air-fuel mixture in the combustion chamber and the exhaust of combustion gases. The synchronization of this task with the engine’s cycle is essential for the system to work as desired, and timing parameters such as valve duration affect the engine’s power and efficiency. This thesis addresses the development task of a software program for camshaft design. The program must be able to receive input design parameters, process them and provide visual and numerical information for the user to make decisions in the design process. It also needs to be intuitive and provide guidance through a highly iterative process. The program is divided in two parts: cam mechanism and shaft design. The intake and exhaust cams are initially designed in accordance to the desired timing properties of the combustion cycle, the engine speed and the mechanism’s structural properties. They are later included in a shaft with specific structure and dimensions, and its deformations and stresses are analyzed in order to validate the design or back up to a previous step to perform a new iteration. The program is developed entirely in Mathworks Matlab using Matlab’s GUIDE for the GUI design and only standard Matlab libraries. The development method is presented along with the GUI’s description and an application example, using ANSYS to perform a FEM deformation and stress analysis for comparison with the program’s results. / Kamaxlarna är viktiga komponenter i förbränningsmotorer. Deras syfte är att styra öppnandet och stängandet av insugnings-och avgasventiler, som påverkar olika aspekter av motorns prestanda. Ventilerna kontrollerar intaget av luft-bränsleblandningen i förbränningskammaren och förbränningsmotorns avgaser. Synkroniseringen av denna uppgift med motorns cykel är avgörande för systemet drift, och timing parametrar såsom ventil varaktighet påverkar motorns effekt och effektivitet. Denna avhandling behandlar utvecklingen av ett program för kamaxel design. Programmet måste kunna ta emot indataparametrar, bearbeta dem och ge visuell och numerisk information så att användaren kan fatta beslut i designprocessen. Det måste också vara intuitivt och ge vägledning genom en mycket iterativ process. Programmet är uppdelat i två delar: kammekanismen och axelns konstruktion. Insugs-och avgas kammar är ursprungligen tänkta i enlighet med önskade tidsegenskaper för förbränningscykeln, motorvarvtalet och mekanismen strukturella egenskaper. De ingår i en axel med specifik struktur och dimensioner, och dess deformationer och spänningar analyseras i syfte att validera designen eller för att säkerhetskopiera till ett tidigare steg för att utföra en ny iteration. Programmet är utvecklat helt i Mathworks Matlab med Matlab's GUIDE för GUI design och använder bara vanliga Matlab-bibliotek. Den utvecklade Metoden presenteras tillsammans med beskrivning av GUI och ett exempel,som verifieras med hjälp av ANSYS genom att utföra en FEM-baserad deformations och spänningsanalys.

Transporting pianos is not an easy task, as they are as valuable and delicate as heavy and bulky. The most extended methods seem to have room for improvements, from maneuverability aspects to worker’s ergonomics. This project aimed to develop an innovative concept that satisfies the needs of both piano owners and moving companies through an organized concept development process. The methodology and tools were selected consciously to fit the problem and reviewed afterwards for learning purposes. Ideation and selection methods were systematically applied to come up with the proposed concept, which was improved further in SolidEdge ST4. Finally, some recommendations for future development of the product were suggested. / Att transportera pianon är ingen en lätt uppgift. De är såväl värdefulla och känsliga som tunga och skrymmande. De främst använda metoderna kan förbättras, från manövreringsaspekter till arbetarens ergonomi. Detta projekt syftar till att utveckla ett innovativt koncept som motsvarar både pianoägarens och flyttföretagens behov, genom en organiserad konceptutvecklingsprocess. Metoder och verktyg valdes medvetet för att passa problemet, och granskades därefter i utbildningssyfte. Konceptgenerations- och selektionsmetoder tillämpades systematiskt för att komma fram till det föreslagna konceptet, vilket ytterligare förbättrades i SolidEdge ST4. Slutligen förelås några rekommendationer för framtida utveckling av produkten.

In today’s global competition, product lifecycles become shorter and new products are released at the market in a rapid pace. A successful ramp-up is vital to reach the target production capacity on time and create a competitive advantage. The complexity of a ramp-up increases with the number of novel factors. This study invented a new term for the novel situation: Ramp-Up of a New Production system, new Organisation and new Product (RUNPOP). The RUNPOP phase starts at Start Of Production (SOP) and ends when target production capacity is reached. The term RUNPOP covers companies with a new organisational structure that produce a new product, in a new production system of which the organisation possesses limited knowledge. A successful RUNPOP phase is defined as reaching target production capacity on time and achieving all initial company-specific objectives. The contribution of this study is guidelines to companies starting a RUNPOP or currently in a RUNPOP by providing several crucial factors and proposals on how to address them.    A case study was conducted to collect data within the topic of RUNPOP, the result has been generalised to be useful for European companies in a RUNPOP. The study had an abductive approach with systematic combination method and used a modified version of a thematic analysis for data analysis. This was combined with literature to analyse the empirical data from interviews and workshops which resulted in crucial factors to consider during a RUNPOP.   The seven crucial factors are Flow, Pre-study, Knowledge, Goal, Overall Equipment Effectiveness (OEE), Planning and Organisation. Key findings are that there are commonly uncertainties within a RUNPOP, which requires special treatment. The recommendation is to run the processes at highest possible speed from start in order to shed light on problems earlier. Next proposal is to evaluate if process productivity or process efficiency should be the focus during the specific RUNPOP. Focus should be to develop processes, for example increase OEE and create an efficient flow before adding more shifts to increase the output, which is aligned to the first key finding. Further, knowledge is mostly created by accumulated production in a RUNPOP, employees with collected knowledge are therefore extra valuable. Hence, this study recommends companies to increase team spirit and motivation, but there are many other recommendations available in order to keep employees longer. Finally, the relationship with process suppliers must be open and well developed, process suppliers need to be informed about the complexity of a RUNPOP once initiating the relationship.

Detta projekt togs fram av CTMH (Centrum för Teknik i Medicin och Hälsa) och ClinicalInnovation Fellowship i samarbete med Barnonkologen på Astrid Lindgrens Barnsjukhus. PåBarnonkologen hade problem med patienternas ankomst till mottagningen upptäckts, vilketorsakade stress och förvirring bland personal och patienter. Då patienter ankommer till denöppna mottagningen ska längd, vikt och blodtryck mätas samt journalföras, innan patiententräffar en läkare. Detta görs av någon ur personalstyrkan, sjuksköterska eller barnsköterska,som antecknar mätvärdena och därefter journalför antecknade värden. Dagens system innebärmycket spring och stora tidsförluster för personalen samt förvirring bland patienterna somkanske inte vet när och hur mätningarna ska ske.Målet med detta projekt var att utveckla ett incheckningssystem som tillgodoser de behov somidentifierades på mottagningen. En prototyp, redo för testning på mottagningen, skulle varaklar vid slutförandet av projektet. Syftet var att incheckningssystemet som utvecklades skullebli en del av en förenklad vardag på mottagningen och avlasta personalen och minskaförvirring och stress hos patienterna.Undersökningar, med personal, patienter och anhöriga på mottagningen, i form av intervjueroch observationer utfördes för att skapa en uppfattning om vardagen på mottagningen. Enenkätundersökning genomfördes också med anhöriga till patienter på mottagningen. Syftetmed dessa metoder var att förstå behoven och önskemålen från dem som skulle komma att blianvändarna av systemet. Dessa undersökningar tillsammans med studier av lagar ochföreskrifter om utvecklande av medicintekniska produkter samt hygienrutiner på sjukhus stodtill grund för kravspecifikationen på systemet som sedan utvecklades. Stor vikt lades vid attautomaten skulle passa och intressera hela målgruppen (patienter 2-18 år), vilket varprojektets största utmaning.Resultatet blev en incheckningsautomat som patienter och anhöriga själva använder när dekommer till mottagningen. Automaten väger och mäter patienten samt ställer några övrigafrågor om allmäntillstånd. / This project was developed by CTMH (Centre for Technology in Medicine and Health) andClinical Innovation Fellowship in understanding with the Department of Pediatric Oncologyat Astrid Lindgren’s Children’s Hospital. At the Department of Pediatric Oncology there wereproblems with the arrival of patients to the reception that caused stress and confusion amongthe staff and the patients. When a patient arrives at the reception length, weight and bloodpressure should be measured and noted in the journal before the patient sees a doctor. Themeasuring is carried out by a nurse, who writes down the measured values and then enters thevalues in the journal. This system causes a lot of running around for the nurses and takes up alot of their time. The system also causes confusion among the patients who might not knowby whom the measuring is to be carried out and when the measuring is to take place.The goal of this project was to develop a check-in system that satisfies the identified needs atthe reception. A prototype, ready to be tested at the reception, was to be manufactured. Thepurpose of the developed check-in system was to be a natural part of the everyday work at thereception and to decrease the staff’s work load as well as the confusion and stress among thepatients.The everyday life at the reception was investigated through interviews with staff and patientsas well as observations at the reception. A survey was done among relatives to patients. Thesemethods were used to understand the needs and wishes of the future users of the system.Together with studies of laws and regulations regarding development of medical equipment aswell as hygiene routines at hospitals a requirements list for the system could be developed.Great emphasis was placed on developing a product that suited the whole group of potentialusers (patients 2-18 years), and this was the project’s biggest challenge.The work resulted in a prototype of a self-check-in system that patients and their relatives usewhen arriving at the reception. The system measures weight and length and asks a few generalquestions.

This Masters Thesis has been carried out in collaboration with SCANIA CV AB and it concerns the development of an experimental measurement set up to analyze the heat losses in a Diesel engine. This measurement equipment will be used to test a type of coating, called TBC (Thermal Barrier Coating). Scania has been studying this kind of coating for some years and it has been noticed as a way to improve the efficiency of the engine. It is then important for the company to understand the behavior of this coating considering all the combustion’s features of an internal combustion engine. The target of the project has been the replacement of one of the valves of a Diesel engine with a stationary sample holder equipped with a measurement set up in order to measure the heat losses from the combustion chamber. The design has been dimensioned considering the size and the working conditions of a single cylinder test engine at Scania. The concept of the project is the placement of some thermocouples in the holder so that a difference of temperature can be detected and the relative heat flux can be computed. The TBC will be attached to one of the surfaces of the holder in order to test a decrease in the heat loss through the holder itself. The conclusion of the project shows the good operation of the design and a substancial decrease in the heat loss when using the TBC. Scania should continue investigating the behavior of TBC with the use of the same design or a different one which fits different operating conditions of the engine. / Detta examensarbete, som har utförts i samarbete med Scania CV AB, handlar om att utveckla en provmetod för att analysera värmeförluster i en dieselmotor. Provmetoden kommer att användas för att undersöka effekten av termiska barriärskikt – TBC (Thermal Barrier Coatings). Scania har under en tid studerat dessa beläggningar, då de har identifierats som ett möjligt sätt att öka motorns verkningsgrad. Det är då viktigt för företaget att förstå hur dessa beläggningar beter sig under de förhållanden som råder i en förbränningsmotor. Målet med detta projekt har varit att ersätta en av ventilerna i en dieselmotor med en stationär provhållare med mätutrustning för att kunna mäta värmeförluster från förbränningsrummet. Provhållaren och omgivande komponenter har dimensionerats utifrån mått och driftpunkter för en encylindermotor på Scania. Termoelement placeras i provhållaren så att temperaturskillnader kan detekteras och värmeflöden beräknas. En av provhållarens ytor kan beläggas med TBC för att kunna mäta förändringen i värmeflöde genom själva provhållaren. Slutsatserna i detta examensarbete är att provhållarens konstruktion fungerar bra i motorn och att det är en väsentlig minskning av värmeflödet genom provhållaren då TBC används. Scania bör fortsätta undersöka TBC med denna konstruktion, eller med en modifierad variant som passar olika driftpunkter.

In today’s society, when the fuel prices are increasing and the climate changes are becoming more and more noticeable, alternative fuels for combustion engines are becoming an important topic for the manufacturers. Two interesting fuels in those perspectives are Biogas and Compressed Natural Gas, CNG. The main constituent of these two fuels is methane. Currently methane is mostly used in spark ignited engines but can also be used in diesel engines since it has a high resistance to knock. An engine concept where methane can be used as fuel in a diesel engine is the Diesel Dual Fuel concept, DDF. In this concept a diesel engine is run with two fuels, diesel and methane, where the methane is injected into the intake runners and the diesel is direct injected into the cylinder. The engine is mainly run on methane and uses a diesel pilot as a liquid spark plug to ignite the homogenous air/methane mixture. The biggest challenge when it comes to emissions for the DDF concept is the HC emissions since the combustion chamber in a diesel engine is not optimized for homogeneous charges, especially noticeable for the piston ring pack crevices. Engine tests are therefore carried out to study the contribution from the piston ring pack crevices to the engine-out HC emissions of a DDF engine. The results show that the flame is not able to burn down into the top land volume and consume the air/fuel mixture there when the standard piston with a top land clearance of 0.6 mm is used. Increasing this clearance to 2.1 mm makes the flame able to burn down into this volume and consume most of the air/fuel mixture there. The contribution to the engine-out HC emissions from the top land volume varies for different lambda values and engine loads. The same trend could be seen for both the light and middle engine loads tested with regards to lambda; however a larger amount of the HC emissions is expected to originate from the top land volume at the higher load. The contribution from the second land volume shows the opposite trend with lambda if compared with the top land volume. / I dagens samhälle, då bränslepriserna ökar och klimatförändringarna blir mer och mer märkbara, börjar alternativa bränslen för förbränningsmotorer bli ett viktigt ämne för fordonstillverkarna. Två intressanta bränslen ur dessa perspektiv är Biogas och Komprimerad naturgas. Huvudbeståndsdelen i dessa bränslen är metan. Metan används för närvarande mest i tändstifts motorer men kan också användas i dieselmotorer då det har en stor motståndskraft mot knack. Ett koncept där metan kan användas som bränsle i en dieselmotor är Diesel Dual Fuel, DDF. Det är ett koncept där en dieselmotor körs på två bränslen, diesel och metan, där metan sprutas in i insugskanalerna och dieseln är direktinsprutad in i cylindern. Motorn körs till största delen på metan och använder en liten dieselinsprutning för att antända luft/metan-blandningen. Ur emissions synpunkt är oförbrända kolväten den största utmaningen för DDF konceptet eftersom en dieselmotors förbränningsrum inte är optimerat för en homogen luft/bränsle-blandning, speciellt märkbart för skrymslet mellan kolv och cylindervägg. Motortester har därför utförts för att undersöka hur skrymslena mellan kolv och cylindervägg bidrar till utsläppen av oförbrända kolväten på en DDF motor. Resultatet visar att flamman inte kan brinna ner mellan kolv och cylinderväg och förbruka luft/bränsle blandningen där då standardkolven med ett avstånd mellan kolv och cylindervägg på 0.6 mm används. En ökning av detta avstånd till 2.1 mm gör dock att flamman kan brinna ner och konsumera luft/bränsle blandningen där. Bidraget från skrymslet ovanför översta kolvringen till utsläppen av oförbrända kolväten varierar med både lambda och last. Samma trend med avseende på lambda kunde observeras för både låg- och mellan-lasten som testats men ett större bidrag från detta skrymsle noterades vid den högre lasten. Bidraget från skrymslet mellan de bägge kompressions ringarna till utsläppen av oförbrända kolväten visar på ett omvänt förhållande för lambda jämfört med skrymslet ovanför den översta kolvringen.

Detta projekt har gått ut på att bygga en självbalanserande robot på två hjul som autonomt ska kunna köra 10-30 meter rakt fram, detektera en svart linje på marken och sedan stanna och fortsätta hålla balansen. Vi valde en cykelkonstruktion med en propellerbestyckad vinge för balansering. Två propellrar regleras av en PID-regulator med hjälp av signaler från en accelerometer och ett gyro. Framdriften sker med en DC-motor kopplad till framhjulet. En reflexionssensor används för detekteringen av den svarta linjen och hela framdrivningen styrs via IR-fjärrkontroll. / The goal of this project was to build a self-balancing robot on two wheels that autonomously can drive 10-30 meters, detect a black line on the ground and then stop while still upholding balance. We chose a bike-like construction with a propeller-mounted wing for balancing. Two propellers are regulated by a PID-regulator aided by an accelerometer and a gyro. Propulsion is done by a DC-motor on the front wheel. A reflex sensor is used to detect the black line and the whole propulsion system is remote controlled by IR.

Som en del av kandidatexamensarbetet i mekatronik har ett projekt med syfte att utveckla och tillverka en självbalanserad robot genomförts. Projektet löpte under perioden 28/03/2012 -15/05/2012 och utfördes av fem teknologer på Kungliga Tekniska Högskolan, Stockholm. Tidigare under kandidatexamensarbetet fördjupade sig samtliga gruppmedlemmar i varsitt mekatroniskt område: töjningsgivare, accelerometer, MP3, likströmsmotor och RFID. I detta projekt ingick följande delsystem: Gyro- och accelerometer, Bluetooth, likströmsmotor, fotoresistor, rotationsenkoder, motorstyrning i form av h-bryggor, Logiken behandlades av en mikroprocessor av modell Atmega16 från tillverkaren Atmel. Den färdiga produkten har tagits fram utifrån egenskaperna att ha två hjul i bredd, likt en Segway, med en kropp som går upp dem emellan. Den aktiva balanseringen styrs av en mikroprocessor som matas med en vinkel ortogonal mot horisontalplanet. En vinkel framställs med hjälp av en gyrometer och en accelerometer. / As part of a Degree Project in mechatronics a self-balanced robot was developed and manufactured. The project ran for the period 28.03.2012 - 05.15.2012 and was performed by five students at the Royal Institute of Technology, Stockholm. The project includes the following subsystems: gyro- and accelerometer, Bluetooth communication, DC motors, phototransistor, encoders and motor control using H-bridges. The finished product has been developed based on properties of having two wheels side by side, like a Segway, with a body that goes in between them. The active balancing was controlled by a microprocessor fed by an angle orthogonal to the ground plane. The angle was calculated using the Kalman filter algorithm.

Som en avslutande del i kandidatarbetet inom mekatronik år 2013 gavs uppgiften att konstruera en robot åt pop-artisten Robyn. Arbetet är ett grupparbete där fem teknologer med specialiseringar inom olika områden samarbetar för att konstruera ett mera komplext, sammansatt system. De krav som ställdes var att roboten skulle kunna interagera, antingen med Robyn själv eller hennes publik. De begränsningar som fanns var tidsmässiga så väl som ekonomiska. I en förstudie identifierades viktiga nyckelord baserat på Robyn och hennes musik. Nyckelorden lades som grund för den efterföljande konceptgenereringen. Exempel på nyckelord var självständighet, folkkär, egensinnig och oväntad. Arbetet resulterade i en robot som kan kommunicera via Twitter, dansa i takt till omgivande musik samt skapa olika ljuseffekter. Hela roboten är byggd i ett hölje lånat från en gammal radio från 60-talet. Roboten är inte tänkt att vara en fulländad konstruktion utan illustrerar ett koncept med stor utvecklingspotential. / As a final part of the bachelor thesis in mechatronics 2013 the students were given the task to design a robot to pop artist Robyn. The work is a group project in which five students with specializations in different fields collaborate to construct a more complex, composite system. The requirements were that the robot would be able to interact either with Robyn herself or her audience. The project was limited by time as well as economics. In a preliminary study important keywords based on Robyn and her music were established. The key words became the basis for the subsequent concept generation. Examples of keywords are independence, publicly loved, headstrong and unpredictable. The work resulted in a robot that can communicate via Twitter, dancing to the beat of the music, and create different lighting effects. The entire robot is built in a housing from an old radio from the 60's. The robot is by no means a perfect design, but illustrate a concept with great potential.