Detta är ett examensarbete på civilingenjörsnivå mot produkt och processutveckling hos Mälardalens högskola, på 30 högskolepoäng, motsvarande 20 veckor. Manovi Varberg AB har under eget varumärke en elektriskt driven slangrulle för industriellt bruk. Designen är gammal och försäljningen bedrivs inte aktivt. Examensarbetet gick ut på att modernisera och förbättra produkten för effektivare produktion utan att gå in på djupet hur detta skulle lösas. Det diskuterades fram att hitta lämplig lösning på hur man kan få ner produktionstid och kostnad med godtyckliga 20%. Det var redan från början en önskan att byta ut plåtarna från lackat och rostfritt till en valfri plåt med metallbeläggning av Magnelis. Efter att studerat nuvarande design och ett gammalt utkast på ett förslag till hur chassit kan konstrueras om, påbörjades arbetet med att göra om chassit i en modulär design som inte behöver svetsas, vilket dagens konstruktion kräver; istället används gängstänger och rör som skruvas ihop. När detta ritades upp och simulerades i Solidworks och påvisade positiva siffror var nästa etapp att titta på möjligheten att binda ihop alla komponenter mellan inloppet och motorn utan att förändra den slirkoppling som finns vid motorn. Inte heller elektronik eller kopplingar för slangar har modifierats i detta projekt. Ett antal delar identifierades som behövde ha variabla längder. Trumman med tillhörande stad i befintlig design kunde ersättas med standardprofiler i aluminium för minskad vikt och effektivare tillverkning. Huvudaxeln kortades och modulära förlängningar konstruerades för att kunna länga slangrullen. Det gjordes en uppskattning för hur mycket det går att maximalt belasta befintlig slangrulle med, som sedan ökades lika mycket som bredden i den största nya modellen, vilket blev 408 N per sida av chassit. Efter justeringar i designen av chassit påverkades materialet av en högsta spänning på ca. 275 MPa. Med en förbestämd säkerhetsfaktor på 1,2 ger det en önskad sträckgräns på 330 MPa. Enligt tillverkaren av Magnelis-beläggningen var då S350GD det stål som klarar kraven på hållfasthet, säljs med beläggningen och är en högvolymsvara, varför detta rekommenderas att användas till chassit. Verkstadschefen på Manovi, med 20 års erfarenhet inom industrin, gjorde en grov uppskattning på produktionstid och kostnad, med materialet i denna rapport som underlag, och fann att de båda kan sänkas med runt 60% och 30% respektive till följd av den modulära designen, ersättning av minst två gamla modeller och med utbytt material. Även vikten på konstruktionen sjönk 13–21% jämfört med originalet, beroende på storlek. / This is a master thesis in product and process development at Mälardalens university, 30 credits corresponding to 20 weeks. Manovi Varberg AB has under its own brand, an electrically powered hose reel for industrial environments. The design is outdated and there are no active sales. This thesis is aimed at modernizing and improving the product, for more efficient production, without any specific requirements of how this should be solved. Through discussion, the aim was to reduce production time and cost by 20%. It was from the beginning a wish to use Magnelis coated metal plates (to be chosen later) instead of the powder coated and stainless-steel plates used today.  After studying the present design and an old draft on how the chassis could be constructed, the work began with a modularization that does not have the need for welding, as opposed to today’s design; stainless metal threaded rods, inserted into pipes were screwed together instead. When this was modelled and simulated in Solidworks and showed positive results, the next step was to find a solution to bind all the components together, from the inlet to the electrical engine, without changing the slip clutch. Neither has any electronics nor connections for in- and outlet been modified. Several components were identified that needed to have varying lengths. The drum with its rods was completely exchanged for standard aluminium profiles, yielding lower weight and more efficient production. The major axis (with the flow path) was shortened, and extension modules was created. An approximation was made to determine how much load the current model would withstand until breakage. This load was then increased with the same percentual amount as the new largest model was broadened, which amounted to 408 N per side of the chassis. After minor modifications of the design, the highest material strain was 275 MPa. With a predetermined safety factor of 1,2 the required yield point was set to 330 MPa. According to the manufacturer of Magnelis, the steel plates S350GD is a good candidate, as it meets the requirements, comes with the coating and is a high-volume stock product. This steel is recommended to use in this thesis.  The workshop manager at Manovi, with 20 years of experience, made a rough estimate on production time and cost, with the content of this thesis as basis, and found that both can be reduced by about 60% and 30% respectively, as a direct consequence of the modular design, the replacement of at least two of the older models and the change of materials. The weight of the product was also reduced 13-21%, depending on model.

Denna rapport syftar till att ta fram ett modulärt dropout-system till en cykel, ett system som kopplar bakhjulet till ramen (det saknas en bra svensk översättning). Ett modulärt dropout-system gör det möjligt för en cykelram att använda flera olika typer av dropouts, vilket betyder att cykelramen kan anpassas efter olika användningsområden. Systemet består av ett fäste för dropoutsen och själva dropoutmodulerna. Det finns flera typer av modulära dropouts system idag men ingen standardisering av dem. Vid framtagning av systemet används generativ design i form av topologioptimering och en utvärdering av dess effekt på cykeldesign görs. System modellerades i CAD-programmet Solid Edge och innefattar ett fäste och tre typer av moduler, vilka utgår ifrån uppdragsgivarens krav. Systemet ska vara kompatibelt med bakhjul som har 120 mm och 135 mm breda nav där axeldiametern är 9 mm, samt 142 mm breda nav med en 12 mm axeldiameter, vilka motsvarar de tre olika modulerna. Designen var till en början enkel och främst fokuserad på de olika navens kompabilitet samt modulernas infästning. Anledningen till det var att Solid Edges inbyggda generative design-funktion valdes att användas. Denna funktion optimerar designen topologiskt utifrån användarens givna geometriska begränsningar samt de laster som designen utsätts för. Detta genererar en design av komplex geometri och används därför som en mall för hur den grova designen ska förbättras. Den förbättrade designens hållfasthetsegenskaper verifierades med FEM analyser som genomfördes med Discovery, vilket är inbyggd i CAD-programmet. Beräkningar på skruvförbandet mellan dropoutmodulerna och deras fäste utfördes, samt svetsförbandet mellan cykelramen och systemet, för att säker ställa att inga oönskade effekter på cykelns prestanda eller säkerhet uppkommer. Det resulterande systemet bedöms uppfylla kraven och ha tillräckliga hållfasthetsegenskaper, men det bedöms inte vara ett optimalt system. Det finns osäkerheter i det lastfall som användes för analyser av systemet och har därför dimensionerats mot en säkerhetsfaktor som tagits fram enligt Pugsley safety factor approach. Dessutom görs ett antal antagande vid beräkning av skruvförbandet. Det finns många fördelar med att använda Generative Design för att designa cyklar, men data på de laster som cykeln utsätts för och additiv tillverkning måste utvecklas mer för att nå sin fulla potential. / This report aims to develop a modular dropout system for a bicycle. A modular dropout system allows a bike frame to use various types of dropouts, enabling customization for different usage scenarios. The system consists of a dropout mount and the dropout modules themselves. While there are several types of modular dropout systems available today, there is no standardization for them. In the development of the system, generative design is used in the form of topology optimization, and an evaluation of its effect on bicycle design is conducted. The system was modelled in the CAD program Solid Edge and includes a mount and three types of modules based on the client's requirements. The system is designed to be compatible with rear wheels with 120mm and 135mm wide hubs with a 9mm axle diameter, as well as 142mm wide hubs with a 12mm axle diameter, corresponding to the three different modules. Initially, the design was focused on the compatibility of the different hubs and the attachment of the modules, before utilizing Solid Edge's built-in generative design function. This function optimizes the design topologically based on user-defined geometric constraints and the loads the design will experience, resulting in a complex geometry design, which was used as a template for improving the initial design. The improved design's strength properties were verified using FEM analysis conducted with Discovery, an embedded function in the CAD program. Calculations were performed on the screw connections between the dropout modules and their mounts, as well as the welds between the bike frame and the system, to ensure that there were no adverse effects on the bike's performance or safety. The resulting system is deemed to meet the requirements and has adequate strength properties, but it is not considered an optimal system. There are uncertainties in the load cases used for analysing the system, and it has, therefore, been dimensioned with a safety factor according to Pugsley safety factor approach. Additionally, several assumptions were made when calculating the screw connections, making the results unclear. There are many advantages to using GD to design bicycles, but data on the forces acting on the bike as well as additive manufacturing needs to be further developed to reach its full potential.

Mängden solglasögon som produceras i dagens samhälle ökar för varje år, detta har genererat en hög materialåtgång. Denna studie grundar sig i design för hållbar utveckling och tillhörande designteorier inom cradle to cradle, design for disassembly och modulär design. Ytterligare teorier om hur identitet kopplat till materiella ting utreds. Syftet med studien är att försöka uppmana användare av solglasögon att agera mer hållbart. Genom dessa designteorier och tillhörande metoder har ett designexempel tagits fram. En pilotstudie användes för att undersöka respondenternas koppling till materialkännedom och identitet förknippat med solglasögon. Denna i form av en enkätundersökning. Enkäten utgör grunden i studien. Därefter tillämpades andra metoder för att kunna erbjuda ett designkoncept. Denna studies mål var att undersöka kopplingen mellan materialkonsumtion och identitet, gällande solglasögon och med det kunna uppmärksamma valet av solglasögon och även hjälpa användaren att agera ekologiskt hållbart. Studiens slutsats visar en produkt som kan hjälpa användaren på ett individuellt plan att agera mer hållbart. Produkten som tagits fram är ett exempel på ett av många olika designförslag att hjälpa användaren att agera mer hållbart. Denna produkt kan också både få och hjälpa användaren att uttrycka sin individuella identitet på olika plan. / The amount of sunglasses produced in today's society is increasing every year, this has generated high material consumption. This study is based on design for sustainable development and associated design theories in cradle to cradle, design for disassembly and modular design. Further theories on how identity is linked to material things are investigated. The purpose of the study is to try to encourage users of sunglasses to act more sustainably. Through these design theories and associated methods, a design example has been developed.A pilot study was used to investigate the respondents' connection to material awareness and identity associated with sunglasses. This in the form of a survey. The survey forms the basis of the study. Subsequently other methods were applied to be able to offer a design concept.The aim of this study was to investigate the connection between material consumption and identity regarding sunglasses and with it being able to pay attention to the choice of sunglasses and help the user to act ecologically sustainably.The study's conclusion shows a product that can help the user on an individual plan to act more sustainably. The product produced is an example of one of many different design proposals to help the user to act more sustainably. This product can also help the user to express their individual identity on different levels.

There has been a recent surge in interest in waterborne public transportation (WPT). Publictransport providers (PTP) are seeing its potential in complementing the existing transportnetwork and alleviating urban traffic congestion and pollution. But the adoption of WPTtoday is challenging due to a series of technical and implementation challenges. Thesechallenges include ferry procurement practices, local legislation and policies andenvironmental factors like winter ice. Several of these challenges can be alleviated if efficientferries can be made accessible off-the-shelf with a low manufacturing time and cost. Thethesis focuses on developing such a ferry concept based on modular design whose overalldimensions are standardized and internal arrangement is customizable towards operationalrequirements, with a focus towards sustainable and safe operations in ice.Starting with the characterization of WPT, ferry routes are broadly classified into three types.These routes are described with an operational requirements framework considering allrelevant stakeholder expectations. Then, overall dimensions of vessels representative ofWPT are deduced. Using these dimensions to standardize the overall dimensions, a modularferry concept is developed as an assembly of modules and submodules. The modules arepresented as standardized units having fixed dimensions and interfaces whose internalarrangements can be tailored to meet operational requirements. Design standardizationlowers costs and manufacturing time while internal customization favours tailoring the ferryconcept. One challenge associated with this for the PTP is the difficulty in choosingappropriate modules among multiple alternatives. This is overcome through thedevelopment of a ranking and selection method which benchmarks competing designs andhelps in decision making.In terms of technical challenges for the developed ferry concept, cities like Stockholmexperience freezing of water bodies during winter months. For reliable year-roundoperations that are safe and sustainable in terms of economy and environment, there is aneed for the development of lightweight and robust ice going hulls. This thesis lays thefoundation for the development of such hulls by studying the prevalent ice data and proposesa probabilistic method for estimating the design ice pressures.One must rely on probabilistic methods since most experimental studies are based on seaice whose mechanical properties are different from freshwater ice, which is typical for WPT.Traditionally, classification society rules like the Finnish Swedish Ice Class Rules are usedfor first year light ice conditions which were developed for the Baltic Sea consideringicebreaker vessels. They work well in ensuring a safe design, but their performance forfreshwater ice, applied to commuter ferries have not been tested. Therefore, a probabilisticapproach is adopted where the unknown parameters are incorporated as random variables.The probabilistic method reduces the hull-ice interaction to a pressure and contact-arearelationship. With arctic datasets that closely match WPT conditions as the parent dataset,the probabilistic method is calibrated with exposure conditions for WPT to give the designpressure-area curve. The different uncertainties arising from operations in ice are studied using a statistical tool and the leading source of uncertainty is attributed to ice-loadprediction methods. This establishes the need for more robust methods for prediction of iceloads so that a lightweight, yet robust hull may be designed which is efficient in terms of fueleconomy and emissions.WPT presents a tremendous opportunity in complementing the existing transport network.With careful design and development of the modular ferry concept and its technicalchallenges, it would be easier for PTPs to adopt WPT globally. / De senaste decenniet har intresset ökat för kollektivtrafik på vatten (WPT).Kollektivtrafikleverantörer ser potential att minska trängsel och utsläpp och tillförakapacitet genom att utnyttja de urbana vattenvägarna. Men realiseringen har utmaningar,så väl tekniska som relaterade till regelverk och systempraxis. Dessa omfattar inköp av färjoroch upphandling av vattenburen trafik, lokal lagstiftning och policyer, miljöfaktorer ochdessutom isen vintertid. Flera av dessa utmaningar kan hanteras om effektiva färjor kangöras lättillgängliga med kort tillverkningstid till ett pris i paritet med övrig kollektivtrafik.Avhandlingen fokuserar på att utveckla ett färjekoncept baserat på modulär design medövergripande, standardiserade, dimensioner och med möjlighet att anpassa inredningenefter operativa krav.Efter karaktäriseringen av WPT klassificeras färjerutter i tre kategorier. Dessa rutterbeskrivs i ett operativt ramverk som beaktar relevanta intressenters förväntningar. Därefterbestäms de övergripande dimensionerna för WPT fartyg. Baserat på dessa utvecklas ettmodulärt färjekoncept som en sammansättning av moduler och delmoduler. Modulerna harstandarddimensioner och gränssnitt så att arrangemang kan skräddarsys för att uppfyllaaktuella operativa krav. En utmaning med det modulära färjekonceptet är svårigheten attbedöma vilken kombination av moduler som är bäst när det finns många möjligakombinationer som uppfyller en kravprofil. För att hantera detta utvecklas en rankningsochurvalsmetod för att kunna jämföra konkurrerande lösningar och därmed ge stöd i valetav design.En teknisk utmaning i städer som Stockholm är isen vintertid. För tillförlitlig trafik, åretrunt, som är både säker och hållbar, ekonomiskt och miljömässigt, finns det ett behov avutveckling av lätta och starka skrov som tål att operera i is. Avhandlingen närmar sigutvecklingen av sådana skrov genom att föreslå lämpliga isdata och en sannolikhetsbaseradmetod för att uppskatta dimensionerande isbelastningar.Is för nordiska WPT förhållanden är vanligtvis sötvattensis, vars mekaniska egenskaperskiljer sig från havsis. De flesta studier som beskriver isegenskaper är experimentella ochbaserade på havsis där man måste förlita sig på probabilistiska metoder för att ta hänsyn tillosäkerheter. Traditionellt används regler från klassificeringssällskap, som de finsk-svenskaisklassreglerna FSICR för första års isförhållanden vilket utvecklats för Östersjön ochisbrytande fartyg. Reglerna fungerar för att säkerställa en säker konstruktion men hur välde är anpassade för att dimensionera effektiva pendelfärjor i sötvattenis har inte utretts. Iavhandlingen antas ett probabilistiskt tillvägagångssätt där de okända parametrarna antassom slumpmässiga variabler. Den probabilistiska metoden förenklar interaktionen mellanskrov och is till ett förhållande mellan tryck och kontaktyta. Med publicerad data, som näramatchar WPT-förhållanden, som bas, kalibreras den probabilistiska metoden tillexponeringsförhållanden för WPT för att formulera den dimensionerande tryck-kurvan. Deolika osäkerhetsfaktorerna vid operation i is studeras med statistisk analys som visar att denfrämsta källan till osäkerhet är just förutsägelsen av isbelastningen. Detta fastställer behovet av mer robusta metoder för förutsägelse av isbelastningar så att ett lätt, men ändå starktskrov kan utformas som är effektivt med avseende på bränsleekonomi och utsläpp.WPT ger stora möjligheter att komplettera ett befintligt kollektivtrafik nätverk. Mednoggrann design och tillämpning av det modulära färjekonceptet kan det bli enklare att tatillvara möjligheterna runt om i världen.