Produktionsförberedelse med avseende på tre nyckelfaktorer: DFA, modularisering, samt monteringssystem : En analys av framtida monteringsmöjligheter för en brandrobot av typ FUMOTM

Sammanfattning: AB Realisator, ett management consulting företag med fokus på marknads- och affärsutveckling, har tidigare funnit att brandmän i dagsläget inte använder sig av någon form av robotar vid hantering av bränder. Således startades projektet FUMOTM; en robot vars främsta syfte är att gå in i bränder och filma/scanna ytan för att förenkla brandmännens arbete och potentiellt rädda liv. I framtiden har AB Realisator även funnit det möjligt att lägga till någon form av brandsläckningsmöjligheter och en robotarm på FUMOTM. Syftet med föreliggande rapport är att utvärdera vilka framtida produktionsmöjligheter som finns för denna robot. Arbetet innefattar att skapa en modulplattform för roboten, utforma de framtida tekniska lösningarna robotarm och släckanordning på ett monteringsvänligt sätt enligt Boothroyds DFA-metod, samt att ta fram ett monteringssystem som uppfyller den kravspecifikation som AB Realisator har lagt fram. Denna kravspecifikation innehåller krav på effektivitet, kvalitet, flexibilitet, arbetsmiljö, monteringstid, och kostnad. För att kunna bemöta de tre grundsyften kring DFA, modulindelning, och monteringssystem som finns i denna rapport är en deduktiv ansats lämplig. Metoden innebär initialt en genomgripande teoretisk studie kring dessa ämnen. Inom ämnet monteringsystem lades störst fokus på faktorerna monteringslayout, cellutformning, arbetsergonomi, materialförsörjning och lean. Den teoretiska studien innefattar en djupgående sökning på tidigare litteratur samt tre stycken intervjuer/studiebesök. Intervjuerna hölls med representanter på Scania, Alfa Laval, och Modular Management. Den teoretiska studien innefattar även en kundundersökning med olika brandstationer och experter i landet för att få en bild av vilka krav de har på produkten. Efter denna teoretiska studie påbörjades analysen där kunskapen applicerades just för denna brandrobot. Boothroyds DFA-analys genererade ett antal viktiga råd kring designen av robotarmen och släckanordningen. Till att börja med bör designen en cirkulär axel för enkel insättning. Höjden på robotarmen kommer att behöva vara betydligt större än den för släckanordningen. Uppskattningsvis bör längden på robotarmen vara ca 4 meter för att nå dörrhandtag och dylikt medan höjden på släckanordning inte behöver vara mer än 0,5 meter. Diametern på släckanordning/robotarm bör vara ungefär 20 cm för att klara de storlekskrav som FUMOTM har. Vikten bör heller inte överskrida 30 kg. För att på ett effektivt och ergonomiskt sätt kunna montera de stora anordningarna på roboten bör en flyttanordning konstrueras. Fasningar behövs för att montören ska kunna föra in axeln i hålet på bästa sätt. Fasningen bör vara 0,6 cm bred och konisk. Vinkel på denna bör vara ungefär 45 grader. Robotarmen/släckanordningen bör monteras centralt på FUMOTM för att undvika att konstruktionen blir ostabil. Analysen påvisade att det är lämpligt att skapa tre olika produktvarianter. Dessa tre varianter är ”basic”, ”flexible” och ”fire extinguisher”. Den förstnämnda är standardvarianten av denna robot där syftet enbart är att gå in i komplexa miljöer för att filma. I varianten ”flexible” är även robotarmen monterad på roboten för att kunna öppna dörrar och frakta ut brandfarliga acetylentuber. På den sista varianten sitter släckanordningen istället för robotarmen. Slutsatsen blev att följande modulsystem är applicerbart: MODUL A – Mittenplatta, MODUL B – Sidoplattor, MODUL C – Bottenplatta, MODUL D – Scanner, MODUL E – Användargränssnitt, MODUL F - Topp-platta, MODUL G – Kameror, och MODUL H – Larvband. Utifrån dessa resultat och den teoretiska studien påvisade analysen att roboten bör monteras i en cell där allt material kommer till ytor i närheten och där montaget är stationärt. Detta system kommer att upprätthålla de krav som AB Realisator har på systemet, även om konceptet lean endast blir delvis applicerat då fokus istället måste ligga på att producera robotar av högsta kvalitet.