<p>Utgångspunkten för detta projekt är det behov av geometrisäkring som råder inom</p><p>forskningprojektet L-FAM II. Detta projekt syftar till att ur teknisk synvinkel med</p><p>väsentligt lättare monteringsfixturer åstadkomma ett paradigmskifte för villkoren vid</p><p>processplaneringen vid bil-, och lastbilsmontering. Projektet drivs inom Vinnovas</p><p>produktionstekniska MERA program.</p><p>Den huvudsakliga uppgiften för detta examensarbete har varit att kartlägga behovet av</p><p>geometrisäkring hos de fixturer som kommer att tas fram inom L-FAM II för att sedan</p><p>undersöka vilka möjligheter som finns på marknaden idag att genomföra detta. Genom</p><p>användandet av behovsanalysen har sex olika grundtyper av teknologier kunnat</p><p>identifieras, vilka skulle kunna tänkas vara användbara inom projektet.</p><p>För att ytterligare öka kunskapen om dessa teknologier har demonstrationer och</p><p>användarstudier genomförts, vilka kombinerat med litteraturstudier har legat till grund för</p><p>den utvärdering som genomförts, vilken resulterat i den kravlista som examensarbetet</p><p>utmynnat i. Denna kravlista är en stark rekommendation till projektet som helhet</p><p>avseende krav att ställa på det system som projektet kommer att behöva införskaffa.</p>

Utgångspunkten för detta projekt är det behov av geometrisäkring som råder inom forskningprojektet L-FAM II. Detta projekt syftar till att ur teknisk synvinkel med väsentligt lättare monteringsfixturer åstadkomma ett paradigmskifte för villkoren vid processplaneringen vid bil-, och lastbilsmontering. Projektet drivs inom Vinnovas produktionstekniska MERA program. Den huvudsakliga uppgiften för detta examensarbete har varit att kartlägga behovet av geometrisäkring hos de fixturer som kommer att tas fram inom L-FAM II för att sedan undersöka vilka möjligheter som finns på marknaden idag att genomföra detta. Genom användandet av behovsanalysen har sex olika grundtyper av teknologier kunnat identifieras, vilka skulle kunna tänkas vara användbara inom projektet. För att ytterligare öka kunskapen om dessa teknologier har demonstrationer och användarstudier genomförts, vilka kombinerat med litteraturstudier har legat till grund för den utvärdering som genomförts, vilken resulterat i den kravlista som examensarbetet utmynnat i. Denna kravlista är en stark rekommendation till projektet som helhet avseende krav att ställa på det system som projektet kommer att behöva införskaffa.

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.

<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>

MRO-industrin är en kritisk del för underhåll inom flygindustrin och arbetsprocesserna ser olika ut från företag till företag. För att kunna utföra ett så säkert och kvalitetsmässigt arbete som möjligt så är det viktigt att riskbedöma samt minimera existerande risker i operationen för att säkerställa kvalitet till kund samt säkerhet för arbetare. Uppdragsgivaren ST Engineering Aerospace Solutions (STEAS) är det ledande företaget i Sverige när det gäller MRO arbete och med den ständiga utvecklingen av utrustning upptäcks det allt fler risker som kräver analyser och minimering. Forskning har tidigare gjorts på hur fixtur design kan förbättras ergonomiskt m h a virtuell miljöteknik. Detta för att kunna minimera design och tillverkningskostnader med hänsyn till itereringsprocessen. Detta i kombination med studier gjorda på muskuloskeletala skador med kopplingar till MRO-industrin belyser behovet av riskanalys i MRO industrin. Arbetet hos STEAS går ut på att utföra riskanalyser ur ett tekniskt, ergonomiskt och ekonomiskt perspektiv på deras rörliga fixturer samt kemiska processer som behandlar diverse komponenter av motornacellet. Detta för att STEAS sedan ska kunna kolla på eventuella kostnader och implementera de rekommenderade åtgärderna. Analysmetoderna som används är en PHL (Preliminary Hazard List), FMEA (Failure Modes and Effects Analysis) och en ACHB analys (Accidental Cost &amp; Hypothetical Benefit) / The MRO industry is a critical part of maintenance in the aviation industry where the work processes differ from company to company. In order to be able to perform as safe and high-quality work as possible, it is important to assess risks and minimize existing risks in the operation to ensure quality for customers and safety for workers. The client ST Engineering Aerospace Solutions (STEAS) is the leading company in Sweden interms of MRO work and with the constant development of equipment, more and more risks are discovered that require analysis and minimization. Research has previously been done on how fixture design can be improved ergonomically using virtual environment technology. This is to be able to minimize design and manufacturing costs with regard to the iteration process. This in combination with studies done on musculoskeletal injuries with connections to the MRO industry highlights the need for risk analysis in the MRO industry. The work at STEAS consists of performing risk analysis from a technical, ergonomic and financial perspective on their moving fixtures and chemical processes so that STEAS can then check for possible costs and implement the recommended measures. The analysis methods used are a PHL (Preliminary Hazard List), FMEA (Failure Modes and Effects Analysis) and an ACHB analysis (Accidental Cost &amp; Hypothetical Benefit)