Design och produktionsanpassning av undervattensfarkost

Sammanfattning: Vid årsskiftet 2013-2014 lanserade Ocean Robotics International en undervattensfarkost med främsta syfte att filma och samla in data under ytan. För att farkosten ska kunna operera tyngdlöst i vattnet används ett flytmaterial vars utformning uppnår väldigt höga tillverkningskostnader. Därför finns det efterfrågan ifrån företaget att utveckla en farkost bättre anpassad för produktion, för att på så sätt möjliggöra minskade produktionskostnader.  Dessutom har företagets huvudsakliga kunder angett nya krav och önskemål på produkten, som kräver ett nytt utförande på farkosten för att uppnå kravuppfyllelse. Syftet med detta arbete är att göra en vidareutveckling av undervattensfarkosten som uppfyller nya krav och önskemål, samt är produktionsanpassad. Målet är att ta fram produktionsunderlag till den framtagna farkosten. Arbetet följde en generell, etablerad produktutvecklingsmodell av Ulrich och Eppinger (2008), som innefattade upprätthållande av en kravspecifikation, en konceptgeneringsfas med kombinerade strukturerade och fria metoder samt konceptval. Arbetsmodellen kompletterades med DFMA (Design for Manufacturing and Assembly); teori kring hur produkter kan tas fram för att anpassas för produktion. I arbetet undersöktes olika sätt att skapa flytkraft varvid de flesta tekniker bygger på principen inkapslad luft. På 3000 meters djup, som farkosten är utformad att operera på, är trycket ungefär 300 gånger atmosfärstrycket. Detta skapar problem för många sådana konstellationer på grund av den höga tryckskillnad som bildas mellan den inkapslade luften och det omgivande vattnet. Därför föll valet på syntaktiskt skum som företaget använder sedan tidigare, ett material med lägre densitet än vatten och som därmed avger flytkraft. Materialet är väl lämpat för avsett djup. Stabilitet i farkosten är ytterligare en faktor som är av viktigt att ta hänsyn till vid utformning, eftersom det starkt påverkar hur enkel den är att operera med. Rätt förutsättningar fås av när flytmaterial är väl utspritt i farkosten, stora avstånd mellan motorerna och farkostens form då en avlång konstruktion är att föredra. En långsmal farkost med avrundade kanter ger även fördelar i strömningsförmåga. Arbetet resulterade i ett koncept i detaljutförande och produktionsunderlag. För att uppfylla de nya kraven är farkosten större än föregående modell. Formerna på flytblocken är kraftigt förenklade för att på så sätt undvika maskinbearbetning som är en kostsam process. Där det är önskvärt med dubbelkrökta ytor har dessa istället skapats med hjälp av kåpa bestående av glasfiber, som tillverkas genom kompositlaminering som är en metod väl lämpad för att skapa organiska former.