Ökad konkurrens tillsammans med allt mer kundspecifika produkter ökar komplexiteten i tillverkningsprocesser. För en långsiktig överlevnad behöver företags produktioner styras väl med ständigt förbättringsarbete, där fokusering på minimering av variation är väsentligt för ett högt kapacitetsutnyttjande. Syftet med arbetet var att identifiera hur variation kan hanteras för att höja en tillverkningsprocess kapacitet. En tillverkningsprocess studerades därmed på ett fallföretag för att ge en nulägesbeskrivning som sedan analyserades med teorin. Av analysen kunde orsak och verkan till processens variation antas vilket gav grund för ett experiment. Experimentet utfördes som tre tester där syftet var att undersöka vilka faktorer som minskar variationen samt höjer kapaciteten. Resultatet av experimentet blev att variationen kan hanteras med införandet av ett dragande system tillsammans med de förändringar som detta kräver. Kapaciteten som höjdes med den minskade variationen gav inte en total kapacitetshöjning i processen. För att uppnå detta krävdes dessutom att arbetsinnehållet omfördelas mellan de olika processmomenten.

In a manufacturing process defects are inevitable. The process of detecting and minimizing these are challenging and expensive. Therefore, it would be useful if the defects could be detected automatically with a machine vision system in the production environment. The purpose of the report is to evaluate potential vision based solutions that can identify these surface defects on metal surfaces as well as choose technology for Morakniv’s production. Furthermore, suitable locations for the vision system will be recommended and finally the investment will be evaluated from the cost of the system itself compared to the savings the system would generate.The report is a case study in which abduction is used to collect qualitative data from relevant literature, interviews, and observations to answer what technologies are available and to explore potential locations to install the system. Quantitative data from Morakniv and vision systems is used to evaluate the investment.The results from the study of the literature, interviews and an experiment show that vision with ai technology (machine learning) is best suited for Morakniv’s use case because of the complexity and variety of the defects. The locations most suitable for the system are presented from the interviews and observations and are further analyzed with a table in chapter 7. The investment is modelled with approximated quantitative data and later analyzed and motivated.Finally, recommendations for further work/study are laid out, the purpose of which is mostly to gain a deeper understanding of the training/installing process. The same work will also help in future dialogues with suppliers and experts of machine vision systems.

Tillväxten inom Additiv tillverkning (AM) förväntas fortsatt vara stor. AM medför möjligheter att förbättra produktutveckling, tillverkning och produktegenskaper. Part screening är en process för att identifiera produkter med potentiella fördelar att tillverkas med AM. Det finns behov av att utveckla metodiker för att bedöma lämpligheten av AM för olika komponenter. Arbetet har genomförts i samarbete med teknikkonsultbolaget Combitech. Combitech har en part screening-metodik kallad EcoTech. Metodiken bygger på att bedöma den ekonomiska och tekniska lämpligheten för en produkt utifrån tillverkning med AM. Arbetet syftar till att vidareutveckla EcoTech till att bli ett användbart verktyg för att kunna identifiera lämpliga produkter att tillverka med AM. Målet var att kartlägga EcoTech i dess nuvarande form, ta fram lösningar på identifierade utvecklingsområden och sammanställa och utvärdera den uppdaterade versionen av EcoTech. En nulägesanalys genomfördes av EcoTech i dess dåvarande form och i relation till andra part screening-metodiker. Under nulägesanalysen identifierade utvecklingsmöjligheter av EcoTech. Utifrån nulägesanalys utformades koncept för lösningar och utveckling av metodiken. Utvecklingen av metodiken resulterade i bland annat riktlinjer och en processkarta över rekommenderat arbetssätt, ett frågebatteri som stöd för att identifiera produkter intressanta för att genomgå en part screening samt en mall för att säkerställa syftet och förutsättningarna för att genomföra en part screening med EcoTech. Avslutningsvis utvärderades metodikkonceptet genom en enkät där deltagare var medarbetare på Combitech. Enkätresultaten indikerar att den uppdaterade versionen av metodiken kan vara tillräckligt tydlig för att kunna börja användas men att det kan finnas behov av ytterligare hjälpmedel. Metodiken bör testas praktiskt för att ytterligare bedöma användbarheten och utvärdera vidare behov av utveckling. / The growth in Additive Manufacturing (AM) is expected to remain significant. AM brings opportunities to improve product development, manufacturing, and product properties. Part screening is a process to identify products with potential benefits for AM manufacturing. There is a need to develop methodologies to assess the suitability of AM for different components. This project has been conducted in collaboration with the engineering consulting company Combitech. Combitech has a part screening methodology called EcoTech. The methodology assesses the economic and technical suitability of a product for AM. The aim of this project is to further develop EcoTech into a useful tool for identifying suitable products for AM production. The goal was to analyze EcoTech in its current form, develop solutions for identified areas of improvement, document the solutions and evaluate the updated version of EcoTech. A current state analysis was conducted on EcoTech in its current form and in relation to other part screening methodologies. Development opportunities for EcoTech were identified during the analysis. Based on the current state analysis, concepts of improvement were developed for the methodology. The development of the methodology resulted in guidelines and a process map for recommended workflow, a questionnaire to support the identification of products suitable for part screening, and a template to ensure the purpose and prerequisites for conducting a part screening with EcoTech. Finally, the methodology concept was evaluated through a survey with Combitech employees. The survey results indicate that the updated version of the methodology may be clear enough to start using, but there may be a need to develop additional support tools. The methodology should be tested practically to further assess usability and evaluate further development needs. / <p>Betygsdatum 2023-06-28</p>

The manufacturing of electrical bushings for high voltages is complicated and highly demanding technology-wise. This process has more than 10 steps where a single mistake in the chain could cause a complete failure of the final product. A faulty bushing represents high costs to the company both economically and in terms of public image. Nowadays, fault detection is corrective-oriented, which means that there is low traceability on where the problem happens, and it is only detected once the final product is tested. This thesis aims to test a machine learning tool from Imagimob® to determine if is possible to detect faults during the manufacturing process using the existing captured data. To perform the test, a sample from 2019 was taken where the production of the bushings reached a 60% scrap rate. A deep-learning neural network with a 2D convolutional layer was implemented. The outcome of the system showed an efficiency of 80%. However, due to the complexity of the bushing manufacturing process, the few data samples, and the addition of different factors that can result in a faulty bushing, a range of probability is set depending on the number of anomalies detected. With such validation, the tool can label 18% of the bushings as surely faulty, and 27% as most likely faulty. The limitation of the tool is that the information must be analyzed after each step is done, and not continuously. Hence further research should be carried out on implementing a real-time tool. / Tillverkningen av elektriska genomföringar för högspänning är komplicerad och mycket krävande teknikmässigt. Denna process har mer än 10 steg där ett enda misstag i kedjan kan orsaka ett fullständigt misslyckande i slutprodukten. En felaktig genomföring innebär höga kostnader för företaget både ekonomiskt och motverkar en god image. Nuförtiden är feldetekteringen korrigerande-orienterad, det betyder att det är låg spårbarhet på var problemet uppstår och upptäcks först när slutprodukten testas. Syftet med detta examensarbete är att testa ett maskininlärningsverktyg från Imagimob® för att avgöra om det är möjligt att upptäcka fel under tillverkningsprocessen med hjälp av befintliga insamlade data. För att utföra testet togs ett prov från 2019 där produktionen av genomföringar nådde 60 % skrotmängd. Ett djupt lärande-neuralt nätverk med 2D-konvolutionelt lager implementerades. Det slutliga resultatet av systemet visade en effektivitet på 80 %. På grund av komplexiteten i tillverkningsprocessen för genomföringarna, de få datapunkterna och tillägget av olika faktorer som kan resultera i en felaktig genomföring, ställs ett sannolikhetsområde in beroende på antalet upptäckta avvikelser. Med en sådan validering kan verktyget markera 18 % av genomföringarna som säkert felaktiga och 27 % som troligen felaktiga. Begränsningen med verktyget är att informationen måste analyseras efter att varje steg är gjort, och inte kontinuerligt, därför bör ytterligare forskning göras för att implementera ett realtidsverktyg.

During 2021–2022 a new school was constructed in Älmhult, Sweden, using a precast concrete framework. The sandwich walls for the building were produced by the precast manufacturer Torps Byggelement in Alvesta, Sweden. To connect the concrete layer a kind of sandwich connector made of glass fiber reinforced polymer (GFRP) was used that the manufacturer had no previous experience with. This graduation thesis was conducted to compare this GFRP connector system with a traditional system made of stainless steel. The two systems were designed for an identical reference sandwich wall and the two resulting walls were compared with regards to thermal properties, manufacturing process and costs for the manufacturer. The thermal properties were evaluated by modelling in a finite element analysis program that calculated equivalent thermal transmittance. Manufacturing was compared through an interview with employees at the precast manufacturer. Finally, costs were compared by summarizing the cost of components needed from each connector system. The results of the study showed a decrease of 6,7 percent in thermal transmittance when the GFRP connectors were used instead of stainless steel connectors. The thermal bridging effect of GFRP connectors was negligible. In terms of manufacturing, the GFRP connector that was studied was considered by the manufacturer to be preferable to the other system in some regards and equal in others. The total cost of components was considerably higher with GFRP connectors but increased value because of reduced thermal transmittance, reduced labour costs during manufacturing and possible reduction in isolation waste should be considered.

This report includes a thesis in an advanced level and includes 30 credits in the subject product development. The work consist of a case study performed at Gnutti Carlo AB in Kungsör. The work has been carried out by a student from Mälardalen University spring term in 2016.In the manufacturing process in cell 1, there is a bottleneck problem due to various factors, which disrupt production that resulted in a loss of time. Gnutti Carlo AB Company has started a project where the goal is to let the manufacturing process work at full capacity, which it does not do today.The goal of the project work is to develop a solution that increases the capacity of the manufacturing process by raising the OEE value from 78,33% to more than 95%. The project is carried out by following the product development process as presented by Ulrich &amp; Eppinger's book. Various tools were used in this process to help the author obtain the final solution.A case study was conducted to solve the research question; how can the capacity of the manufacturing process be increased where the bottleneck problems arise? Based on the guidelines that have been assigned by the supervisor, various interviews and own investigations, a basis for the formulation of the problem was formed.The main problem was divided into four problems with the aim to be resolved through the development and evaluation of ideas in every area of concern to then combine the various ideas to several concepts, which in turn were examined and evaluated in order to select the concept that became a useful solution.Based on the main issue, a concept has been developed which in theory answers how the capacity of the manufacturing process was increased. Through eliminating the time losses in the process, the capacity in the manufacturing process increased by 98.5% of a continuous OEE, which is both higher than the target of OEE 95% and the present 78.33%. The solution consists of a 3D Camera that analyses all the details in the pallet while it is moved by a cylinder. These are mounted in a frame that is made with square pipes.To ensure that the final solution could cope the stresses of the construction it was tested by examining the sustainability of the solution. FEM analysis was performed in SolidWorks that showed where the highest stresses are, to ensure that it can cope with the forces that are weighing on the solution. The components that were investigated got safety factors 64 and 114.

År 2016 var världsproduktionen av textilfibrer mer än 100 miljoner ton. Mycket av textilierna hamnar till slut i hushållssoporna som i Sverige förbränns till energiåtervinning; textilier som egentligen hade kunnat återanvändas eller materialåtervinnas. Textilåtervinning delas vanligtvis upp i tre olika kategorier: mekanisk, kemisk och termisk återvinning. Mekanisk återvinning är en typ av down cycling, som idag endast sker i liten skala. Ett av problemen som gör att mekanisk återvinning inte tillämpas i större utsträckning är att fibrerna i processen deformeras och blir för korta för att kunna spinnas till garn. Detta leder till en försämrad fiberkvalité i jämförelse med jungfruliga fibrer, vilket gör att återvinningsprocessen idag inte är hållbar ur ett ekonomiskt perspektiv.   I projektet har textila tillverkningsmetoder i form av garnspinning och trikåtillverkning undersökts för att se hur val av metoder kan främja en återvinningsprocess. En jämförelse av spinnmetoder gjordes mellan ett egentillverkat ringspunnet garn av samma sorts bomullsfibrer som i ett färdigtillverkat rotorspunnet garn. Från resultat av dragprovning gick det att utläsa att ringspunnet garn var starkare än rotorspunnet garn gällande både brottlast, brottöjning och tenacitet. Emellertid kunde ingen signifikant skillnad beräknas i varken brottlast eller brottöjning i testet av trikåvaror som stickats av vardera garnsort. Däremot fick trikåvara av rotorspunnet garn en större fiberförlust än motsvarande trikå av ringspunnet i test av nötningshärdighet.   Vid mätning av fiberlängd upptäcktes det att ett rotorspunnet garn innehåller kortare fibrer än ett ringspunnet garn, vilket betyder att fibrerna har förkortats i rotorspinningsprocessen då de båda garnen tillverkats från samma förgarn. Visuell analys av fibrerna från de olika processtegen genomfördes genom mikroskopering för att undersöka eventuell fysisk deformation. I analysen gick det att urskilja formförändringar hos fibrerna från de båda garnsorterna men man har inte kunnat bekräfta att de formförändringarna har en direkt koppling till möjligheten för mekanisk återvinning.   Ur ett hållbarhetsperspektiv behövs mer forskning på tillverkningsmetoders påverkan på återvinning av textil och möjligheten för återspinning. Detta skulle kunna möjliggöra att det redan i tillverkningsprocessen kan göras smarta val för ett materials cirkulära kretslopp. Det bör tittas närmare på hur processer kan göras ekonomiskt hållbara, även skillnader i miljöpåverkan hos de olika tillverkningsprocesserna bör undersökas. / 2016 was the year the world market of textile fibers surpassed the volume of 100 million tonnes. In Sweden today, lots of textiles end up in the garbage bin, later used for energy recovery even though most of the material could be reused or recycled. Textile recycling is often categorized in mechanical, chemical and thermal recycling. Mechanical recycling is a type of down cycling, which today only takes place on a small scale. One of the reasons, is the deformation of the fiber in the recycling process. When the textile fibers are mechanically processed their length become too short for the following re-spinning of yarn. This results in a deteriorated fiber quality in comparison with virgin fibers and complicates the vision of an economically sustainable recycling process.   In this thesis an investigation of how textile manufacturing processes affect a possible recycling process was made. Cotton fibers were spun to yarn by a ring spinning machine and compared with a prefabricated rotor spun yarn made of same sort of cotton fiber and later knitted in a circular knitting machine. The manufacturing processes influence on the mechanical properties of the yarns and the knitted fabrics were tested using a tensile testing machine and a Martindale tester. From the result of tensile testing the yarn, it was found that the ring spun yarn was stronger than the rotor spun in breaking strength, elongation and tenacity. Meanwhile no statistically differences in breaking strength and elongation in the knitted fabrics could be calculated. In the abrasion resistant test the knitted fabric of rotor spun yarn showed a greater loss in fiber than the knitted fabric of the ring spun.   Moreover a visual analysis of the fibers from various process steps was made by microscopy to investigate any physical deformation of the fibers. The fibers from the ring spun yarn was more wave- formed compared with fibers from the roving, while the tip of the fibers were flattened and less natural twisted in the rotor spun yarn. In the knitted fabrics, the fibers from the rotor spun yarn showed similar shape like the ones from the spinning process but the ring spun fibers were tip shaped. In addition an investigation of fiber length of fibers from roving, ring spun yarn and rotor spun yarn was made. The result showed a lower mean value of fibers from rotor spun yarn, which could cause problem in a future recycling process.   In conclusion, from a sustainability perspective more research is required on the impact of manufacturing processes on recycling of textile fibers. This could enable the possibility to make better choices in manufacturing, which would prolong the life of the textile fiber and minimize the environmental footprints.

Denna avhandling syftar till att undersöka vilka miljöfaktorer som bör beaktas vid val av material och tillverkningsprocesser samt att utforma ett föreslaget ramverk för att underlätta val av material och tillverkningsprocesser. För att uppnå syftet formulerades två forskningsfrågor. En litteraturöversikt genomfördes för att ge en teoretisk grund för avhandlingen och underlätta möjligheten att besvara forskningsfrågorna. Dessutom genomfördes strukturerade litteraturstudier för att besvara forskningsfrågorna om vilka miljöfaktorer som bör beaktas och hur ett ramverk kan utvecklas för att välja material och tillverkningsprocesser baserat på miljöfaktorer. De valda områdena för dessa studier inkluderade val av tillverkningsprocess, materialval och hållbara utvecklingsmål. För att underlätta utformningen av ramverket genomfördes en fallstudie och intervjuer på ett lokalt belysningsföretag. Dessa insatser gjordes för att ge insikter i de praktiska överväganden som ingår i att implementera ett miljömedvetet ramverk för val av material och tillverkningsprocesser. Studien innefattade en jämförelse av två olika tillvägagångssätt, nämligen livscykelanalys och "Multi-Criteria Decision-Making", för att avgöra deras effektivitet i att uppnå forskningssyftet. Detta resulterade i inkluderingen av livscykelanalys i det föreslagna ramverket. Dessutom analyserades intervjuerna för att få användbara insikter som kunde bidra till ramverkets utveckling. Ett ramverk utformades med hjälp av analysen av intervjuerna och den identifierade litteraturen. De miljöfaktorer som beaktades i ramverket var "Impact Categories". Dessutom validerades ramverket i en fallstudie. Diskussionen och slutsatsen inkluderar metoderna, resultaten och analysen, ramverksdesignen, ramverkets bidrag till FN:s hållbarhetsmål, forskningsfrågorna och etiska aspekter som behövde beaktas i denna studie. Det dras slutsatsen att Impact Categories är rimliga att beakta som miljöfaktorer och att det föreslagna ramverket fungerar i en verklig fallstudie. / This thesis aims to investigate what environmental factors to consider when selecting materials and manufacturing processes and designing a proposed framework to aid the material and manufacturing process selection. To facilitate the accomplishment of the purpose, two research questions were formulated.  A literature review was conducted to provide a theoretical foundation for the thesis and facilitate the ability to address the research questions. Furthermore, to address the research questions concerning which environmental factors to consider and how a framework can be developed for selecting materials and manufacturing processes based on environmental factors, structured literature studies were conducted. The selected topics of these studies included manufacturing process selection, material selection, and sustainable development goals. To aid in the design of the framework, a Case Study and Interviews were conducted at a local luminaire company. These efforts were undertaken to provide insights into the practical considerations involved in implementing an environmentally conscious framework for material and manufacturing process selection.  The study involved a comparison of two distinct approaches, namely, Life Cycle Assessment and Multi-Criteria Decision-Making, to determine their efficiency in achieving the research purpose. This resulted in the inclusion of Life Cycle Assessment in the proposed framework. Additionally, the Interviews conducted were analyzed to gain useful insights that could inform the development of the framework.  A framework was designed, using the analysis of the Interviews and the identified literature. The environmental factors considered in the framework were the Impact Categories. Moreover, the framework was then validated in a Case Study.  The Discussion and Conclusion chapter include the Methods, Results &amp; Analysis, Framework Design, Framework Contribution to Sustainable Development Goals, the Research Questions, and the Ethical Aspects needed to be considered in this study. It is concluded that Impact Categories are reasonable to consider as environmental factors and that the proposed framework works in a real-life case.