Under höstterminen 2007 genomfördes detta examensarbete i samarbete med X ponent Stålinredningar AB (hädanefter kallat X-ponent) i Eskilstuna. Det omfattar 30 högskolepoäng på avancerad nivå inom Produkt- och processutveckling på Mälardalens högskola. X-ponent är ett företag som säljer skåp, verktygspaneler och krokar för främst industri och verkstad. Huvudarbetet som utfördes skedde med syfte att förbättra X ponents skåpsortiment. Därtill fanns två sidouppdrag varav det ena handlade om modularisering och det andra om företagets båda skåpserier. Arbetet inleddes med en förstudie vars syfte var att få reda på var i sortimentet en arbetsinsats var mest nödvändig. I förstudien samlades X-ponents egen statistik över främst kund- och leverantörsreklamationer in och sammanställdes. X ponents personal och återförsäljare intervjuades också. Vidare analyserades X ponents försäljning och slutligen kartlades konkurrenterna och andra omvärldsfaktorer. Med alla fakta i hand beslutades i samråd med företaget att rikta in det kommande utvecklingsarbetet på en av företagets äldsta och mest säljande skåpprodukter. Ett nytt ersättande skåp skulle tas fram i projektet. Därefter analyserades det befintliga skåpet mer ingående genom att användare och tillverkare besöktes. Konkurrerande produkter undersöktes och analyserades också. Det befintliga skåpet led av många problem som har sitt ursprung i den gamla konstruktionen. Många av företagets skåp måste reklameras tillbaka till leverantören på grund av undermålig tillverkning, främst i form av svetsproblem. Det nya skåpet anpassades därmed efter dagens tillverknings¬möjligheter vilket bland annat yttrar sig i att det nästan helt saknar svetsmoment. Det visade sig att marknaden verkar föredra skåp utan de karaktäristiska hål som den tidigare produkten har och som används för verktygsupphängning. Därför utvecklades ett skåp utan dessa hål men med möjlighet att montera in lösa verktygspaneler med hål. Skåpet försågs också med andra attribut som främst användare efterfrågat, såsom förhöjningsdel för att underlätta förflyttning med truck samt hål i sidan för anslutning av eldrivna apparater som förvaras i skåpet. Skåpet utrustades även med möjligheten att montera in en jalusidörr. Arbetet resulterade också i ett antal rekommendationer till företaget som rör utveckling och försäljning av tillbehör till skåpet. Vidare lämnades rekommendationer kring olika tester som bör göras av det nya skåpet då någon prototyp inte tagits fram under projektets gång. Slutligen lämnades rekommendationer för sidouppdragen modularisering och X-ponents båda skåpserier.

Åhmans i Åhus är ett företag som tillverkar och levererar specialbeställda hisskorgar med tillhörande inredning. Inom företaget fanns inga rutiner för reklamationer som var aktualiserade, utan baserades på gamla kvalitetssystem som inte heller användes. Företaget ville skapa ett nytt reklamationshanteringssystem för att i framtiden minska antalet reklamationer med där tillhörande kvalitetsbristkostnader. Med bakgrund av att företaget var i introduktionsfasen av ”Lean Production” behövde de minska kvalitetsbristen på deras produkter. För att hitta orsakerna till kvalitetsbristen, samt kunna åtgärda dessa behövde företaget en bättre dokumentation över de reklamationer som skedde inom företaget. Arbetet inleddes med en studie av befintligt material angående företagets reklamationshantering. Materialet som fanns tillgängligt hämtades dels från enskilda rutiner och dels från de två kvalitetssystem som fanns i företaget men inte användes fullt ut innan detta arbete påbörjades. Ett av företagets kvalitetssystem var ett ISO 9000 baserat system, och ett var ett kvalitetssystem hämtat från LM Ericsson. Dessa två system var inte uppdaterade på länge, och fungerade därmed dåligt tillsammans med verksamheten som företaget bedrev. Detta skapade ett behov av ett system som var kopplat till företagets verkliga process, för att på så sätt kunna koppla de uppkomna felen till något moment i processen. Vidare arbete gjordes genom intervjuer med de anställda för att få en inblick i hur företagets reklamationshantering skedde i praktiken. Vid dessa intervjuer gav de anställda idéer och tips på hur de i framtiden ville arbeta med reklamationshanteringen för att uppnå de kvalitetsmål som företaget hade. Detta sammanställdes därefter och presenterades för de anställda där de fick komma med ytterliggare synpunkter på hur vidare utveckling av materialet kunde ske. Dessa samtal gjordes med bakgrund av att liknade arbete skett tidigare i företaget, men inte gett önskat resultat. Till följd av att liknade arbete genomförts tidigare har de anställdas motivation till liknande arbete minskat. Detta blev ett problem som löstes med stöd av olika modeller och teorier som berör vikten av delaktighet och motivation. Arbetet resulterade i rutiner med därtill hörande material för hur reklamationshanteringen skulle gå tillväga på Åhmans i Åhus. De rutiner och reklamationsblankett som togs fram under arbetets gång, implementerades slutligen i företagets datoriserade affärssystem och övriga arbetsrutiner. Implementeringen genomfördes med hjälp av datasimulering, där det visades hur rutinerna och blanketten skulle användas. Uppgiften att fortsätta arbetet med implementering och vidareutveckling av vårt system lämnades slutligen över till företaget.

This degree project tries to give a design solution, a machine for the company “VECTO Materialhantering AB” specialised in total system solutions within internal transport systems and material handling technology. VECTO supply material handling equipment both as stand-alone modules, turn-key plants and complete system solutions with KUKA and ABB robots. The turning device can working with several different weights.

Denna rapport beskriver processen i ett utvecklingsprojekt av en lindare för tillverkning av spiraler av motståndstråd för värmeelement. Projektet var mitt examensarbete för högskoleingenjör inom produktdesign och formgivning på Mälardalens Högskola. Granlund Tools AB köpte upp den del av Kanthal som tillverkade dessa spiraler och sedan lindarens begynnelse på 50-talet har inga större förändringar gjorts. Dessutom har företaget fått fortsätta leva med att förknippas med Kanthal mycket på grund av att maskinen fortsatts lackerats i den typiska ”Kanthal-blå” färgen. Syftet med projektet var att ge deras mest säljande lindare, KOC-VE, ett nytt och modernt utseende samt föra in företagets profil i produktens utseende. Viktigt var dock att bibehålla den ursprungliga maskinens enkla användargränssnitt eftersom flertalet av företagets kunder använder sig av lågutbildad personal. Utgångsläget för projektet var de två befintliga maskinerna, KOC-VE och KOC-T. Där KOC-T var ett försök till att ta fram en ny och modern lindare, dock ser den trots sina förbättrade funktioner gammalmodig ut samt att den på grund av sin PLC är för avancerad för flertalet av företagets kunder. Tillsammans med företaget togs ett antal koncept fram som sedan utvärderades och slutligen utvecklades till slutresultatet. De metoder som användes var vanlig traditionell brainstorming och handskisser. En enklare CAD-modell gjordes på det slutliga förslaget för godkännande och vidare utvecklingsarbete för att till sist resultera i en mer detaljerad CAD-modell och en enklare fysisk modell. Resultatet var inte bara omtyckt av företaget av utseendemässiga skäl utan även för de flertalet förbättringar som gjordes med konstruktionen och byte av vissa komponenter som exempelvis växellådan, luftsaxen och bromsen. Konceptet ansågs även vara realistiskt gällande montering, tillverkningsmetod, material och kostnader. De ökade kostnaderna för redesign väntas jämna ut sig med de besparingar som görs i och med de nya konstruktionsmässiga lösningarna. De väntas även kunna täckas med ett högre pris som en följd av den höjda kvalitén och den ökade upplevda kundnyttan.

This thesis concerns robust estimation of low-level features for use in computer vision systems. The presentation consists of two parts. The first part deals with controllable filters and models. A basis filter set is introduced which supports a computationally efficient synthesis of filters in arbitrary orientations. In contrast to many earlier methods, this approach allows the use of more complex models at an early stage of the processing. A new algorithm for robust estimation of orientation is presented. The algorithm is based on synthesized quadrature responses and supports the simultaneous representation and individual averaging of multiple events. These models are then extended to include estimation and representation of more complex image primitives such as as line ends, T-junctions, crossing lines and curvature. The proposed models are based on symmetry properties in the Fourier domain as well as in the spatial plane and the feature extraction is performed by applying the original basis filters directly on the grey-level image. The basis filters and interpolation scheme are finally generalized to allow synthesis of 3-D filters. The performance of the proposed models and algorithms is demonstrated using test images of both synthetic and real world data. The second part of the thesis concerns an image feature representation adapted for a robust analogue implementation. A possible use for this approach is in analogue VLSI or corresponding analogue hardware adapted for neural networks. The methods are based on projections of quadrature filter responses and mutual inhibition of magnitude signals.

A current focus among communication engineers is to design flexible radio systems to handle services among different telecommunication standards. Thus, lowcost multimode terminals will be crucial building blocks for future generations of multimode communications. Here,  different bandwidths, from different telecommunication standards, must be supported. This can be done using multimode transmultiplexers (TMUXs) which allow different users to share a common channel in a time-varying manner. These TMUXs allow bandwidth-on-demand. Each user occupies a specific portion of the channel whose location and width may vary with time. Another focus among communication engineers is to provide various wideband services accessible to everybody everywhere. Here, satellites with high-gain spot beam antennas, on-board signal processing, and switching will be a major complementary part of future digital communication systems. Satellites provide a global coverage and customers only need to install a satellite terminal and subscribe to the service. Efficient utilization of the available limited frequency spectrum, calls for on-board signal processing to perform flexible frequency-band reallocation (FFBR). This thesis outlines the design and realization of reconfigurable TMUX and FFBR structures which allow dynamic communication scenarios with simple software reconfigurations. In both structures, the system parameters are determined in advance. For these parameters, the required filter design problems are solved only once. Dynamic communications, with users having different time-varying bandwidths, are then supported by adjusting some multipliers, commutators, or a channel switch. These adjustments do not require hardware changes and can be performed online. However, the filter design problem is solved offline. The thesis provides various illustrative examples and it also discusses possible applications of the proposed structures in the context of other communication scenarios, e.g., cognitive radios.

This work was aimed at understanding mechanisms of importance for the design of weight-efficient armour against long-rod projectiles (LRP) and shaped charge (SC) warheads. The focus was on how to achieve effective mechanical disturbances on the threat before it hits the target. Methods were developed for laboratory tests in full and reduced scale, and for registration and evaluation of the fast and violent events involved. For numerical simulations, the Xue-Wierzbicki fracture model was implemented and used for the LRP in order to allow fractures due to shear load without extensive damage of the entire projectile. In order to reproduce the scattering of the SC jet after interaction with reactive armour, use was made of a very fine computational mesh. Severe disturbances and fractures of the penetrators (LRP and SC jet) originate from the interaction phase in which a plate slides along the penetrator. In the case of an SC jet, this sliding contact results in severe scattering of the SC jet due to instabilities of the same kind as those between two fluids in contact, moving in parallel with different tangential velocities (Kelvin-Helmholtz instabilities). The generation of such instabilities is caused by the very high velocity (in the order of 10000 m/s) and the relatively low material strength of the SC jet in combination with the high contact pressure and the motion of the plate. In the case of an LRP, the high strength of the material of the projectile and its low velocity (in the order of 2000 m/s) relative to that of an SC jet, prevent the generation of KH-instabilities. Instead, fractures of the projectile may occur due to abrupt change of contact pressure at the exit of the plate. The positive pressure gradient and longer interaction time of forwards moving plates compared to backwards moving plates make the former plates more effective. A side-hitting steel rod gives approximately the same effect on an LRP as that of a steel plate with the same thickness, velocity and angle of obliquity. The results obtained can be used for assessment and optimisation of reactive armour modules and active protection systems. / Felaktigt tryckt som Digital Comprehensive Summaries of Uppsala Dissertations from the Faculty of Science and Technology 714

The scaling of CMOS technologies has increased the performance of general purpose processors and DSPs. However, analog circuits designed in the same process have not been able to utilize the scaling to the same extent, suffering from reduced voltage headroom and reduced analog gain. Integration of the system components on the same die means that the analog-to-digital converters (ADCs) needs to be implemented in the newest technologies in order to utilize the digital capabilities at these process nodes. To design efficient ADCs in nanoscale CMOS technologies, there is a need to both understand the physical limitations as well as to develop new architectures and circuits that take full advantage of the potential that process has to offer. As the technology scales to smaller feature sizes, the possible sample-rate of ADCs can be increased. This thesis explores the design of high-speed ADCs and investigates architectural and circuit concepts that address the problems associated with lower supply voltage and analog gain. The power dissipation of Nyquist rate ADCs is investigated and lower bounds, as set by both thermal noise and minimum feature sizes are formulated. Utilizing the increasing digital performance, low-accuracy analog components can be used, assisted by digital correction or calibration, which leads to a reduction in power dissipation. Through the aid of new techniques and concepts, the power dissipation of low-to-medium resolution ADCs benefit from going to more modern CMOS processes, which is supported by both theory and published results. New architectures and circuits of high-speed ADCs are explored in test-chips based on the flash and pipeline ADC architectures. Two flash ADCs were developed, both based on a new comparator that suppresses common-mode kick-back by a factor of 6x compared to conventional topologies. The first flash ADC is based on redundancy in the comparator array, allowing the use of low-accuracy, small-sized and low-power comparators to achieve an overall low-power solution. The flash ADC achieves 4.0 effective bits at 2.5 GS/s while dissipating 30 mW of power. The second Flash ADC further explores the use of low-accuracy components, relying on the process variations to generate the reference levels based on the mismatch induced comparator offsets. The reference-free ADC achieves a resolution of 3.7 bits at 1.5 GS/s and dissipates 23 mW of power, showing that process variations does not necessarily has to be seen as detrimental to circuit performance, but rather can be seen as a source of diversity. In two implemented pipeline ADCs, the potential of very high sample-rates and energy efficiency is explored. The first pipeline ADC utilizes a new high-speed currentmode amplifier in open-loop configuration in order to reach a sample-rate of 2.4 GS/s in a single-channel pipeline ADC, a speed which is significantly faster than previous stateof-the-art The ADC achieved above 4.7 bits throughout the Nyquist range while dissipating 318 mW. The second pipeline ADC relies on an inverter-based amplifier, used in switched-capacitor feedback in order to keep the amplifier biased at a poweroptimal point. The amplifier uses asymmetrically biased transistors in order to better match the p- and n-type transistors, which increases linearity and allows for fully symmetrical layout. Operating at 1.0 GS/s, the effective resolution of the ADC was 7.5 bits and the power dissipation was 73 mW. This shows that it is possible to achieve low power dissipation while maintaining both high sample-rates and medium resolution.

The use of new information technologies has drastically changed the way that we lead our lives. Communication technologies in particular have had a great impact on our day-to-day behavior. For example, it is now common to hear the voice and see the face of our loved-ones on another continents, or work with colleagues across the globe on a daily basis. With this change in behavior and the fast adoption of emerging technologies, new challenges in the telecommunications area are arising. This thesis is concerned with two such challenges: real-time video communication and video distribution. The latency constraint in real-time video communication is in essence incompatible with the uncertainty of best-effort networks, such as the Internet. The recent arrival of smart-phones has added another requirement to the application, in terms of the limited computational and battery power. The research community has invested a large amount of effort in developing techniques that allow a mobile sender to outsource video encoding complexity to an unconstrained receiver by means of a feedback channel. We question that approach with respect to real-time applications, arguing that long round-trip-times may render any feedback unusable at best, and costly in practice. We investigate the effect of channel round-trip-times on the popular distributed video coding setup, as well as on the traditional hybrid video coding architecture. Using a simple analytical framework, we propose the use of systems that adapt to the video content and the network in real- time. Our results show that substantial improvements in video quality can be achieved when the feedback channel is used correctly. The use of mobile devices has also a significant impact on the application of video distribution. In general, the multitude of devices that can be used to download and view video places new requirements on video distribution systems. The system must not only be able to scale to a large number of receivers in a bandwidth efficient manner, it must also support a wide range of network capacities and display capabilities. We address this problem by optimizing the set of rates that is used to provide video to receivers with heterogeneous requirements. Our approach is based on a favorable interpretation of the underlying mathematical problem, allowing the use of well-known quantization theoretic concepts. The resulting solution provides the possibility to design video distribution systems that adapt to changes in receiver characteristics online, with minimal delay. / QC 20110411

In this work, two mathematical models for the simulation of the injection molding process were tested and their predictions were validated with experimental data. One of these models is based on the well-known "Hele-Shaw" approximation which, is commonly used by a considerable number of commercial packages. This method utilizes the fact that generally the flow is confined in a narrow gap in which out-of-plane flows may be ignored and, therefore, only a two-dimensional (2-D) solution of the flow field is necessary. One remarkable limitation of this approach is its impossibility of predicting the so-called "fountain flow". Furthermore, this model neglects the role of crystallization kinetics. On the other hand, the other model proposes a methodology that deals with fountain flow and crystallization. It is based on the so-called "2½-D" numerical simulation since it combines a 2-D flow analysis with a 3-D solution of the energy equation. First, a two-dimensional analysis in the gap-wise direction is performed in order to obtain fountain flow information. Then, in-plane two-dimensional flow solutions are coupled with three-dimensional energy results, which incorporate the heat generated by crystallization. Two different thermoplastics were investigated. Polyethylene was selected to characterize the crystalline behavior. Polystyrene was chosen as the amorphous material. In order to obtain insight of the overall injection molding cycle, pressure evolution in the cavity and in the nozzle was examined carefully. More accurate pressure results were computed when using the 2½-D model. This study thus puts in evidence the importance of including fountain flow and crystallization kinetics in the injection molding process.