The thesis was written during an internship at ProCom GmbH in Aachen, Germany. It is a project with the goal to upgrade their already existing three linear axis test bench with two additional rotary axes. The task is to either find an already existing solution or to design, manufacture and install a rotary head on the test bench. The test bench is used to simulate water jet, laser and plasma cutting machines and is designed for internal use by ProCom. It is used to test new developed algorithms of their CNC software but also to test newly developed hardware before it is introduced to the market. The test bench has its axis driven by electrical motors and the additional two rotary axes would also be controlled the same way. The test bench is operated without any process force which means that only its own weight will have to be taken into consideration. The background to this requirement of an extra two axis is that customers are starting to demand a five axis control system for their machines and therefore it must be possible to test and verify the software in a realistic environment. This degree thesis is mostly done with design characteristics and concern from the very start with pre studies, explanation of the machine to the very end of the project with a mounted rotary head. Amoung the proposed rotary heads from the pre-studies, two rotary heads were chosen to go further with to be developed, manufactred and installed. With a modular design, to change between the two heads is possible with only minor effort.

Med fokus på ökande energikostnader har en ny utmaning uppstått hos den svenska industrin – att minska energianvändningen. Den pulverlacktekniska ytbehandlingsindustrins energianvändning på 525 GWh per år motsvarar 0,4 % av den svenska industrins totala energianvändning. Denna bransch har länge haft ett intresse för miljöteknik och agerat framgångsrikt. Däremot har de inte prioriterat energisnåla investeringar. Anläggningarna drivs ofta av el och gasol vars kostnader förutspås öka med 50 – 60 % vid år 2020. För att undersöka energibesparingspotentialen inom den svenska pulverlacktekniska ytbehandlingsindustrin har civilingenjörsstudenten Sofie Osbeck från Linköpings universitet utfört en fallstudie hos företaget LaRay AB. Detta arbete har fortgått parallellt med civilingenjörsstudenten Charlotte Bergek från Chalmers tekniska högskola och hennes fallstudie hos QPC AB. Deras mål har varit att visa hur energianvändningen kan effektiviseras och minska med hjälp av energismarta lösningar. Arbetets genomförande delades in i fyra faser: fakta- och datainsamling, energikartläggning, åtgärdsberäkning och avslutningsvis benchmarking. Energikartläggningen visade att LaRay:s energianvändning är ungefär 1 GWh per år och fördelas på 77 % i produktionsprocesser och 23 % i stödprocesser. Med energieffektiva åtgärder kan användningen minska med ungefär 265 MWh per år. Tre fall av pinchtekniska analyser har arbetats fram med hänsyn till maximalt utnyttjande av befintlig värme, produktionsplanering samt investeringsmöjligheter. Dessa påvisar en potentiell energibesparing på ytterligare 121–198 MWh per år. Den totala årliga energibesparingen beräknas bli drygt 385 MWh, vilket är 38 % av dagens energianvändning. Energikostnaden minskar med ungefär 287 000 kr per år och investeringarnas payoff-tid varierar mellan 1,5 - 5 år. Resultaten från QPC visar en energibesparing på drygt 20 %. Baserat på dessa två fallstudier uppskattas en årlig energiminskning hos den svenska pulverlacktekniska ytbehandlingsindustrin på minst 25 %, vilket är likvärdigt med 130 GWh. / A new challenge in reducing energy use has emerged in the Swedish industry due to increasing energy costs. The powder coating technology industry currently accounts for approximately 525 GWh per year, which is equal to 0.4 % of the total Swedish industrial energy usage. This industry has long had an interest in environmental engineering and acted successfully. However, they have not given priority to energy saving investments. The plants are often powered by electricity and liquefied petroleum gas and those costs are predicted to increase by 50 – 60 % within the year of 2020. To investigate the energy savings potential in powder coating technology industry engineering student Sofie Osbeck from Linköping University has conducted a case study of the company LaRay AB. This work has proceeded in parallel to engineering student Charlotte Bergek from Chalmers University of Technology and her case study of QPC AB. Their aim has been to show how energy use within the Swedish technical powder coating industry can and be reduced through energy smart solutions. The implementation of the thesis was divided into four phases with facts and data collection, energy audit, measure calculation and finally benchmarking. The energy audit showed that LaRay's energy usage is about 1 GWh per year and distributed by 77 % in production processes and 23 % of the support processes. Energy efficient measures can reduce usage by almost 265 MWh per year. Three cases of pinch analysis have been developed taking into account the maximum use of existing heat production, production planning and investment opportunities. These can provide annually energy savings of 121 - 198 MWh. The total energy savings per year are expected to be 38 % responding to 385 MWh. Energy costs can be reduced by about SEK 287 000 per year and the investment payoff period varies between 1.5 - 5 years. The result from QPC shows an energy saving of 20 %. The Swedish technical powder coating industry has a potential annual energy reduction of at least 25 % responding to 130 GWh.

Examensarbetet som genomförts på uppdrag av Askalon AB belyser svårigheten kring övervakning och därigenom att hitta tidiga lagerfel hos maskiner med låga varvtal. Vid användning av vibrationsanalys som diagnosmetod på lågvarviga maskiner är det svårt att identifiera lagerskador. Detta beror på att de låga energier som genereras från lager lätt döljs av brus från omkringliggande komponenter. Detta arbete behandlar främst en tvättpress belägen på Billerud AB Gruvöns bruk.   Tvättpressen är en nyckelmaskin som är avgörande för processen. Ett oplanerat stopp medför därmed stora kostnader. Det är därför viktigt att finna en övervakningsmetod där maskinens hälsotillstånd kan uppskattas i ett tidigt skede.   För en tillförlitlig övervakning av tvättpressen med vibrationsmätning som verktyg gäller det att ha god kännedom dels om maskinens driftförhållanden och konstruktion, men även om mätutrustningen. Driftförhållanden hos tvättpressen har direkt påverkan på uppmätta vibrationssignaler i form av till exempel spolning, massaflöde, varierat varvtal och andra faktorer. För att få tydliga vibrationsmätningar krävs det att de utförs under lika driftförhållanden vid varje mättillfälle. På detta vis kan en tillförlitlig trend byggas upp med inställda larmgränser där felutvecklingen kan följas upp. Därmed kan också lagerlivslängden uppskattas mer noggrannt och beslut om lagerbyte kan planeras in i god tid.    Idag finns ett antal olika mätteknologier som inriktar sig på vibrationsmätning av långsamgående maskiner. Vanliga teknologier är baserade på så kallad demodulering. För att mätmetoderna ska vara pålitliga ställs också krav på till exempel korrekt givarplacering, givarval och instrumentinställning.   Som komplettering till ovan nämnda diskussion är tydlig dokumentation från lagerbyten en förutsättning för att bygga upp erfarenheter och underlätta att fatta beslut. / This thesis assigned by Askalon AB highlights difficulties in monitoring and thus to find early bearing failure in machinery with low speed. Low vibration energies generated by bearings are easily hidden by noise from other components which makes bearing failure hard to find when using vibration analysis. This work focuses on a washing press located at Billerud AB Gruvön mill.   The washing press is a key machine that is vital for the process which means that an unscheduled stop leads to high costs. Therefore it is important to find a monitoring method where the condition of the machine can be predicted in an early stage.   Good knowledge of the machine properties, design and measuring equipment is important for the monitoring to be reliable. Pulp flow, flushing, varied speed and torque are examples of operational circumstances that have an immediate effect on measured vibrations. To prevent noise it is important to measure during similar circumstances. This way a reliable trend with alarm limits can be made where the fault development can be monitored. If remaining bearing life is known a decision considering stopping the machine for maintenance can be done.   Today monitoring of low speed machines are supported by several technologies. Most of these technologies are based upon demodulation. To achieve accurate measurements, demands regarding choice of sensor, mounting of sensor and database configuration are necessary.    In addition to the discussion above it is advisable to gather information while repairing the machine to help making decisions in the future and obtaining experience.

Detta examensarbete har genomförts på avdelningen Mätteknik & Teknologi (REI) på Siemens Industrial Turbomachinery AB i Finspång. Målet med arbetet var att konstruera och designa en ny utrustning för kalibrering av brännarna till gasturbinen SGT-750. Dagens befintliga utrustning har ett stort kalibreringsbehov och genom att ersätta komponenter i dagens utrustning med nya som är mer optimala för kalibreringen fås bättre mätnoggrannhet, beräkningarna blir enklare och kalibreringsbehovet av utrustningen blir mindre. Därmed skapas en tidsvinst för företaget. Idag används mätsträckor i utrustningen och de kommer i den framtagna utrustningen att ersättas av en massflödesmätare av typ Coriolis. På grund av att examensarbetet är ett delprojekt i ett större projekt som har försenats, mot förväntad tidsplan, så har examensarbetets huvudsakliga innehåll ändrats under projekttiden. Arbetet har bestått av, konstruktion och tillverkning av en Masterlikare. Samt utvärdera dagens utrustning med hjälp av ett formulär som skickats ut till operatörerna och med en riskanalys. Samt framtagning av en kravspecifikation till utrustningen. Fyra olika layoutförslag har presenterats och samtliga har även analyserats. Vår slutsats är layoutförslag 2 bestående av en inkapsling från företaget EMS Cases som motsvarade de krav som i dagsläget ställs på utrustningen. Därför rekommenderades Siemens SIT att vidareutveckla layoutförslag 2 och konstruera en prototyp. / This thesis has been conducted at the department Measurement & Technology (REI) of Siemens Industrial Turbomachinery AB in Finspång. The aim of this work was to design and manufacture new equipment for the calibration of the burners to the gas turbine SGT-750. Today’s existing equipment requires a lot of calibration. By replacing the components with new ones, more optimal for the calibration, the process becomes more accurate, the calculations will be simplified and the need for calibration of the equipment decreases. This will save time for the company. The pressure measurement in the tubes, used in the existing equipment, will be replaced by a massflow meter of the Coriolis type. The study is a subproject of a main project, that has been delayed. This fact changed the main content of the thesis during the project period. The work consisted of: design and manufacturing of a master gauge (”Masterlikare”), an evaulation of the current equipment through a questionnaire sent to operators and a risk analysis. Development of a requirement specification for the equipment was also included. Four different layout proposals have been presented and analyzed. Our conclusion is that layout 2, comprising an encapsulation of the company EMS Cases, is the most useful choice of the proposals. We recommend Siemens SIT to further develop the layout proposal 2 and design a prototype system.

Det här arbetet har utförts hos Atlas Copco AB i Örebro. Arbetet innebar att komma med nya idéer till hur så kallade segment kan utformas. Segment är en kropp av gummi som har urtag där borrstänger kan lagras. Resultatet av arbetet blev att ett alternativt material i armerad PTFE kunde presenteras. Projektet startade med att upprätta en kravspecifikation för ett alternativt material för att därefter göra ett materialval utifrån kravspecifikationen. Det gjordes även en undersökning angående hur segmenten sitter fast och hur en feljustering av infästningen påverkar segmenten. / This task has been done at Atlas Copco AB in Örebro. The task was to come up with new ideas for design of so-called segments. A segment is a rod holder made in rubber with recess where the rods can be stored. The result of this work was that an alternative polymeric material in reinforced PTFE was presented. The project began with establishing a set of requirements for an alternative material, and make a material selection based on the specification. A study on how the segments are fixed and how a misalignment of mounting influences the segments was also done.

Detta examensarbete består i en översyn av en robotcell för programmering av målningsrobotar hos Meritor HVS AB i Lindesberg. Företaget är verksamt inom fordonsindustrin med tillverkning av fram- och bakaxlar för tunga fordon. Förslag till åtgärder för minskat antal stopp i måleriet och förbättrad målningskvalitet i anläggningen presenteras, liksom förbättringsförslag för programmeringscellens layout och programmeringsverksamhetens organisation. / This thesis consists of an investigation of a robotcell for programming of paintingrobots at Meritor HVS AB in Lindesberg, Sweden. The businessconcept of the company is manufacturing of front- and rear axles for heavy vehicles. Suggestions to prevent stops in the painintingprograms, for improved paintingquality, for a better layout of the programmingcell and for the organizing of the programmingwork is presented.

Underhåll av maskiner är på Sandvik AB en tjänst som levereras från underhållsavdelningen till produktionen, där operatörerna figurerar som kunder. Underhållsavdelningen söker ständigt nya vägar att höja standarden på den tjänst som levereras för att möta kundens önskemål om mesta möjliga körtid i maskinerna. Underhållsarbete delas upp i förebyggande och akut underhåll. Förebyggande underhållsarbete betyder att maskinen stängs av under en bestämd tid vid ett planerat tillfälle. De åtgärder som utförs syftar till att förbättra maskinens kapacitet och livslängd. Akut underhåll betyder att maskinen går sönder när den egentligen ska vara i drift. Akut underhållspersonal tillkallas då och maskinen repareras så pass att den går att köra igen. Förebyggande underhåll är att föredra då kostnaderna kan planeras, samtidigt vill man inte ha onödigt mycket förebyggande underhåll om maskinerna ändå går. Akut underhåll kan bli mycket dyrt å andra sidan om fel saker går sönder, eller om det händer för ofta. Om ingenting går sönder däremot blir kostnaderna låga. Problematiken med akut underhåll på avdelningen Borrstål 09 bottnar mycket i att kraven från produktionen har ökat successivt utan att man från underhålls sida har riktigt klarat att leva upp till dem. Personalstyrkan har minskat, lagerutrymmen har tagits bort och produktionstakten har ökat. Samtidigt ska allt mer tillgänglig tid i maskinparken frigöras. Arbetet med akut underhåll har i denna studie tid kartlagts och granskats under tio veckors. Med stöd i teorier för Lean production har metoder och verktyg använts för att illustrera den akuta underhållsprocessen. Illustrationerna utgör en standard för hur det akuta underhållet ska utföras i dagsläget, ett långsiktigt mål och en vision. Genom att standardisera arbetssättet för akut underhåll på Borrstål 09 ska antalet akuta stopp kunna minskas och stopptiderna kortas ner. För att komma tillrätta med de mest påtagliga problemen som upptäckts under studien bör operatörernas kunskapsnivå om maskinfel höjas. På det viset kan körsättet anpassas efter maskinens kapacitet. Dokumentering av akuta fel behöver bli mer utförlig så att den lättare kan användas vid uppföljning av maskinfel. Rutiner för reservdelshantering bör ses över, så att olika viljor kan tillgodoses och nya överenskommelser kan förbättra rutinerna ytterligare. Tillsist behöver tid också läggas på att arbeta in rutinerna så att arbetssätten verkligen blir den standard som behövs på arbetsplatsen. / Maintenance is a service at the company Sandvik AB that is being provided from the maintenance department to the production department. Maintenance is divided in to two categories; emergency maintenance and planned maintenance. The important thing is to find a balance between emergency and planned maintenance, so the costs stays low but without affecting the reliability of the machines. When the market asks for more products, the production department wants to produce increase the productivity. They also need more machine time to produce larger amounts of products. The maintenance department tries to meet what is this demand by providing increasingly better services. It is difficult to keep up this demand when the work assignments increase faster than what new resources are given. This report is made from a study of the emergency maintenance process at the maintenance department. A chart has been made of the process in order to separate the efficient ways of working from the inefficient. When the chart was finished, the following weeks were focused on standardize the efficient ways of working. With support from the theories in Lean production, solutions and improvements are suggested of how to make the production flow even better. The most important results from this study shows that the need of emergency maintenance can be reduced in at least three different ways. If the operators get more access to information about how to run the machines, it could for instance reduce the problems that appear when operators overload the machines. There is also a need for better documentation from performed emergency maintenance. A standardization that also is very important is how to handle replacement parts.

Weland AB är ett familjeföretag som startade 1947 med sitt huvudkontor i Smålandsstenar. Här finns ungefär 250 anställda som jobbar på ca 60 000 kvadratmeter. Ryggraden i Welands verksamhet är tillverkning av pressvetsad gallerdurk som går att se i konstruktioner som trappor, både spiral och raka. Projektet grundar sig i att ljudnivån vid en maskin för kapning av gallerdurk är hög och därför har personalomsättningen också varit hög. Syftet med projektet är att konstruera komplement till en kapmaskin för att göra den helautomatisk. Det skulle göra att en operatör inte behöver vara närvarande mer än för att förse maskinen med material, programmera maskinen och bortföra pallar med färdigt gods. Med en automatisk maskin sparas tid och pengar då maskinen kan köras även under raster och operatören får tid att sysselsätta sig med annat som till exempel förbättringsarbete. Arbetet har följt David G. Ullmans metod ”The mechanical design process” när det gäller konceptgenerering och konceptutvärdering och Fredy Olssons metod ”Primärkonstruktion” vad gäller konstruktionsdelen. Båda metoderna är välkända och har använts i tidigare projekt med goda resultat, så även denna gång. / Weland AB is a family business, started in 1947, with its headquarters in Smålandsstenar, Sweden. There are approximately 250 employees who work on about 60 000 square meters. The backbone of Weland is the manufacturing of pressure welded floor grating, commonly used in structures and outdoor stairways. The project is based on the noise level at a machine for cutting the floor grating is high and therefore turnover has also been high. The project aims to construct a complement to a cutter to make it fully automated. That would result in that an operator does not need to be present more than to provide the machine with material and remove finished goods. With a fully automated machine time and thereby money can be saved. The operator will also have the time to occupy himself with other work, such as improvements. The project has followed David G. Ullman’s method “The mechanical design process” in terms of concept generation and evaluation and for the construction part Fredy Olsson’s method “Primary construction” has been used. Both methods are well known and have been used in previous projects with good results, so even this time.

This thesis compiles information of a kind of bracket named “Trunnion cap” which is used at some of the loaders and trucks that are developed at Atlas Copco Rock Drills AB in Örebro, the information is needed to create a technical guideline for design of new trunnion caps. The thesis is limited to investigate trunnion caps that are used to attach steering cylinders on six different vehicles, MT436B, MT5020, MT6020, ST1030, ST14 and ST1520. It investigates what angles the force generated by the steering cylinders acts from, which varies from a range of 6 to 96 degrees depending on which vehicle and frame it is. The forces generated by the steering cylinder have also been calculated regarding the maximum pressure which is between 21,5 and 30 MPa for the different vehicles. Any kind of useful information from customers has also been searched partly by asking employees at Atlas Copco customer centres around the world if they are aware of any occasions were trunnion caps or bolts to trunnion caps have broke down. The results indicate that no problems exist today and that old problems had to do with lack of service. Even the internal databases for service reports have been searched for failures that regard parts to trunnion caps but no relevant information was found. The tolerances for the holes in the trunnion caps and to the pins that are assembled to the trunnion caps has also been identified with a result that vary, some assemblies have a tight fitting while others have a loose fitting. Finally has the availability of bolts with property class 8.8 and 10.9 been investigated where it has been noticed that the lead time for bolts with property class 8.8 more often is shorter than it is for bolts with property class 10.9. / Detta examensarbete sammanställer och tar fram information om en typ av fäste som kallas “Trunnion cap” som används på några av de truckar och lastare som utvecklas på Atlas Copco Rock Drills AB i Örebro. Informationen behövs för att skapa en konstruktionsriktlinje för trunnion caps. Arbetet är begränsat till att undersöka de trunnion caps som används vid infästning av styrcylindrar på sex olika fordon, MT436B, MT5020, MT6020, ST1030, ST14 och ST1520. Det undersöker från vilka vinklar kraften som genereras av styrcylindern verkar från. Dessa vinklar verkar inom ett intervall från 6 till 96 grader. Själva kraften har också beräknats med avseende på maximalt styrtryck vilket varierar från 21,5 till 30 MPa beroende på fordon. Värdefull information från kunder har också eftersökts delvis genom att fråga anställda vid några av Atlas Copcos marknadsbolag runt om i världen om de är medvetna om några tillfällen då trunnion caps eller bultar till trunnion caps har havererat. Svaren på denna fråga tyder på att inga problem existerar idag men att de problem som funnits tidigare berott på bristande service. Även Atlas Copcos interna databaser för servicerapporter har genomsökts på rapporter som rör delar till trunnion caps, dock utan att någon relevant information hittats. Examensarbetet har även sammanställt de toleranser som hålen i trunnion caps:en samt axeln som monteras dit har. Resultatet varierar då några sammanställningar har greppassning medan andra har spelpassning. Slutligen har även tillgängligheten på bult med hållfasthetsklass 8.8 och 10.9 undersökts där det har noterats att ledtiden för bult med hållfasthetsklass 8.8 i allmänhet är kortare än för bultar med hållfasthetsklass 10.9.

Ett nytt musik- och teaterhus byggs vid Munksjön i centrala Jönköping. Dit ska Smålands Musik och Teater (SMoT) flytta sin verksamhet. Den nya byggnaden kommer att innehålla ett flertal scener varav två av dessa scener ska utrustas med ett automatiserat övermaskineri: Teaterscenen och Konsertscenen. De ska utrustas med samma system fast den senare i en mindre omfattande installation. Detta arbete innehåller en studie av ett generellt system och en analys av dess delfunktioner. Analysen utgår ifrån de lösningar som presenterats för mig hos de företag jag besökt. Det finns flera aktörer i Europa som tillhandahåller dylika system. Av dessa har SMoT i nuläget visat intresse för fem: • Theatertechnische Systeme, Tyskland • Stage Technologies, England • Trekwerk, Holland • Maquinas Iberica, Portugal • Visual Act, Sverige Upphandlingen av detta system är inte påbörjad. Syftet med detta examensarbete att beskriva ett modernt automatiserat övermaskineri och analysera dess delfunktioner och på så vis få fram ett underlag till vilka krav man bör ställa på ett dylikt system. / A new theatre building is being constructed in Jönköping, Sweden. In one of the stages an automated flybar system needs to be installed but which system has yet to be decided. In this report you will find a pre-study of a general system and an analysis based upon several common systems installed in theatres and venues in Europe. The approach is to break down a general system into subfunctions and analyze them. The solutions to each subfunction is based on the ones presented to me visiting: • Theatertechnische Systeme, Tyskland • Stage Technologies, England • Trekwerk, Holland • Maquinas Iberica, Portugal • Visual Act, Sverige The purpose of this thesis is to describe a general system and analyze its functions and by doing so aid the decision making process.