Rototilt Group AB arbetar med att konstruera och utveckla tiltrotatorer, maskinfästen, styrsystem och redskap till grävmaskiner. En central komponent för tiltrotatorn är redskapsfästet som kopplar samman tiltrotatorn med ett redskap, till exempel en grävskopa eller en grip. I dagsläget är modellen HS03 baserad på en svetsad konstruktion, men då seriestorleken av denna konstruktion har ökat är det fördelaktigt att övergå till en gjuten konstruktion. Målet med examensarbetet är att skapa underlag för ett nytt gjutet redskapsfäste till modellen HS03. Projektet avgränsas till att omfatta 3D underlag med tillhörande dimensionering för det gjutna redskapsfästet, det här examensarbetet omfattar ej tillverkning av den färdiga detaljen. Examensarbetet resulterade i två stycken CAD-modeller som beskriver redskapsfästet. Den första CAD-modellen beskriver gjutgodsets geometri. Den andra CAD-modellen beskriver den färdiga detaljen, det vill säga redskapfästets färdiga geometri. Då prioriteringen legat på att optimera redskapfästets geometri har inga ritningar upprättats då det inte har funnits tid till detta. Tanken är att Rototilts konstruktörer kommer fortsätta arbetet med att färdigställa ritningarna, för att slutligen välja en leverantör av gjutgods som kommer tillverka redskapsfästet. Slutsatsen av arbetet är att det är möjligt att designa ett gjutet redskapsfäste genom simuleringsdriven konstruktion. Genom att välja gjutning som tillverkningsmetod kan tillverkningskostnaden, materialet och vikten minimeras vilket maximerar resurseffektiviteten. / Rototilt Group AB works to design and develop tiltrotators, machine mounts, control systems, and tools for excavators. A central component of the tiltrotator is the tool attachment that connects the tiltrotator with a tool, such as a backhoe or grapple. Currently, the HS03 model is based on a welded construction, but as the batch size of this design has increased, it would be beneficial to switch to a casted construction. The goal of the project is to create a basis for a new cast tool holder for the model HS03. The project is limited to create 3D models and determine the dimensions of the casted tool mount only. It does not include actual manufacturing of the final part. The thesis resulted in two CAD models that describes the tool attachment. The first CAD model describes the geometry of the casting. The second CAD model describes the machining, i.e. the finished geometry of the attachment. As the priority was to optimize the geometry of the implement attachment, drawings have not been created due to time limitations. The idea is that Rototilt's engineers will continue finalizing the drawings to finally choose a casting supplier who will manufacture the tool mount. The conclusion of the work is that it is possible to design a cast tool attachment through simulation-driven design. By choosing casting as a manufacturing method, manufacturing cost, material, and weight can be minimized, which maximizes resource efficiency.

Då många företag vill skaffa sig marknadsandelar genom att leverera rätt produkt, vid rätt tid och för rätt kostnad har de börjat arbeta med Simuleringsdriven Konstruktion. Simuleringsdriven Konstruktion hjälper dem att genom ett iterativt arbetssätt hitta optimal konstruktion tidigt i NPD-processen och därigenom reducera tid och kostnad för produktutvecklingen. Många företag som sysslar med forskning och utveckling kräver idag mer av provutrustning än tidigare för att kunna kontrollera och möta ökande krav på produkter.  Mer sofistikerad provutrustning behöver utvecklas för att möta ökade krav på produktprov. Krav så som säkerhet, kapacitet, tidseffektivitet, noggrannhet etc. Att även tid och kostnad för utveckling av provutrustning reduceras är viktigt. Detta examensarbete har syftat till att ta fram riktlinjer för effektivisering av arbetet med Simuleringsdriven Konstruktion i utvecklingsprocesser. För att ta fram relevanta riktlinjer har en fallstudie utförts. Fallstudien har bestått av en litteraturstudie samt en empirisk studie hos Scania CV AB i Södertälje. Den empiriska studien har bestått av att optimera en komponent på en befintlig provutrustning med hjälp av Simuleringsdriven Konstruktion på uppdrag av gruppen UTTD på Scania CV AB. Det har i detta examensarbete framkommit att Simuleringsdriven Konstruktion är mycket lämpligt att använda sig utav vid utveckling av provutrustning. Detta då en bättre förståelse kan fås angående hur provet kan utföras och därmed minska överdimensionering och reducera antalet fysiska prov på provutrustningen. Examensarbetet har resulterat i generiska riktlinjer för hur implementering av och arbete med Simuleringsdriven Konstruktion kan utföras i Catia V5 och GAS. Dessa riktlinjer kan användas vid konstruktion av liknande konstruktioner som UTTD arbetar med, det vill säga mekanisk konstruktion av provutrustning.

This thesis of 15 hp has been implemented at Halmstad University, in collaboration with Saab Dynamics in Linköping. Saab Dynamics is a company operating in the defence industry where competition is tough. This necessitates new ways to increase efficiency in the company, which is the basis for this thesis. Saab Dynamics wants to introduce simulation driven design. Since Saab Dynamics engineers have little experience of simulation, required a user methodology with clear guidelines. Due to lack of time, they chose to assign the task to students, which resulted in this thesis. The aim of the thesis is to develop a methodology in mechanical design, where the designer uses the FE analysis early in the design process to develop the structures' mechanical properties. The methodology should be seen as a guide and a source of information to enable an iterative approach with FE-analysis, which is the basis of simulation-driven design. The iterative process of simulation driven design, which can lead to reduced lead times and cost savings in the design process. The work was carried out by three students from the mechanical engineering program between December 2014 and May 2015. Because of the scale of the project, it has been carried out by a total of three students with individual focus areas. The work has followed a self-developed method and the project began with theoretical studies of the topic to get an understanding of what has been done and what research in simulation driven design. Then conducted an empirical study on the Saab Dynamics in Linköping, in order to increase understanding of how the design process looks like. Meanwhile, sustainable development and ethical aspects has been taken into account. Much time has been devoted to investigate the possibilities and limitations of 3D Experience, which is Dassault Systèmes latest platform for 3D modelling- and simulation software. 3D Experience is the software, the methodology is based on. This thesis has resulted in a methodology for simulating at the designer level that the project team in consultation with the supervisor at Saab Dynamics managed to adapt to the company's requirements.

This thesis of 15 hp has been implemented at Halmstad University, incollaboration with Saab Dynamics in Linköping. Saab Dynamics is a companyoperating in the defence industry where competition is tough. This necessitatesnew ways to increase efficiency in the company, which is the basis for this thesis.Saab Dynamics wants to introduce simulation driven design. Since SaabDynamics engineers have little experience of simulation, required a usermethodology with clear guidelines. Due to lack of time, they chose to assign thetask to students, which resulted in this thesis.The aim of the thesis is to develop a methodology in mechanical design, wherethe designer uses the FE analysis early in the design process to develop thestructures' mechanical properties. The methodology should be seen as a guide anda source of information to enable an iterative approach with FE-analysis, which isthe basis of simulation-driven design. The iterative process of simulation drivendesign, which can lead to reduced lead times and cost savings in the designprocess.The work was carried out by three students from the mechanical engineeringprogram between December 2014 and May 2015. Because of the scale of theproject, it has been carried out by a total of three students with individual focusareas.The work has followed a self-developed method and the project began withtheoretical studies of the topic to get an understanding of what has been done andwhat research in simulation driven design. Then conducted an empirical study onthe Saab Dynamics in Linköping, in order to increase understanding of how thedesign process looks like. Meanwhile, sustainable development and ethicalaspects has been taken into account.Much time has been devoted to investigate the possibilities and limitations of 3DExperience, which is Dassault Systèmes latest platform for 3D modelling- andsimulation software. 3D Experience is the software, the methodology is based on.This thesis has resulted in a methodology for simulating at the designer level thatthe project team in consultation with the supervisor at Saab Dynamics managed toadapt to the company's requirements.

Detta examensarbete undersöker möjligheten att tillämpa tidiga och ej så beräkningstunga CFD-simuleringar (’Computational Fluid Dynamics’) för optimering av gasväxlingskomponenter tidigt i produktutvecklingsprocessen. Examensarbetet har innefattat framtagande av generellt applicerbara inställningar och riktlinjer vid modellering av gasväxlingskomponenter med programvaran OpenFOAM, optimerade för att nyttja så låg beräkningskraft som möjligt men fortfarande erhålla tillräckligt noggranna och pålitliga resultat. Rapporten ger en teoretiskt genomlysning med motivering av simuleringsrelaterade val i OpenFOAM i syfte att validera och efter behov justera de inställningar och parameterval ansatta i det befintliga Excel skriptet – framtaget av avdelningen med ansvar för avgasefterbehandlingssystem – som automatiserar uppställningen av OpenFOAM:s simuleringsrelaterade filstruktur. Detta i syfte att erhålla och säkerställa pålitliga resultat vid användning av skriptet anpassat för simulering av gasväxlingskomponenter. Rapporten redovisar även bakomliggande analyser för olika inställningar och val i OpenFOAM i syfte att tjäna som välgrundade riktlinjer genom hela CFD-processen; såsom för skapande av geometriska modeller, generering av volymsnät, åtgärder för att säkerställa konvergens samt uppställning och tolkning av resultatet. En av examensarbetets leveranser är en metodbeskrivning utformad med praktiska riktlinjer för genomförandet av hela CFD-processen med avsedda programvaror samt med tillhörande praxis avseende simuleringsrelaterade val genom processen. Ett antal genomförda fallstudier i examensarbetet visar att OpenFOAM har potential att utföra initiala och indikativa simuleringar för att mer tidseffektivt möjliggöra en bredare idégenerering i konceptutvecklingsfasen. / This thesis investigates the possibility of applying early and not so computational heavy simulations using Computational Fluid Dynamics (CFD) for optimization of gas exchange components early in the product development process. The scope of the thesis includes the development of generally applicable settings and guidelines – documented in a methodology – when modelling gas exchange components with the software OpenFOAM, optimized to use as low computational power as possible but still obtaining sufficiently accurate and reliable data. The report consists of a theoretical study and motives for simulation-related choices in OpenFOAM in order to adjust and validate the settings and parameter choices applied in the existing Excel script – developed by the department responsible for exhaust aftertreatment systems – that automates the set-up of OpenFOAM's simulation-related file structure. This in order to obtain and ensure reliable results using the script adapted to the environment for gas exchange components. The report also presents underlying analyses for different settings and choices in order to serve as well-founded guidelines throughout the CFD-process; such as the creation of geometric models, the generation of mesh, measures to ensure convergence, and the set-up and interpretation of the results. One of the deliverables of the thesis is a method description designed with practical guidelines for the entire CFD-process with intended software’s and with associated best practices in regards of simulation-related choices throughout the process. A number of case studies – that has been simulated in this thesis – show that OpenFOAM has the potential to perform initial and indicative simulations enabling a more time-efficiently and broader ideation in the concept development phase.