Mot en gemensam design för ASSA:s hänglås

Denna rapport dokumenterar ett examensarbete på grundnivå som har utförts hos ASSA AB genom Mälardalens Högskola under HT 2016. Arbetets uppdrag var att skapa en ny hänglåsdesign som följer företagets designprinciper och riktlinjer och är anpassad efter säkerhetsklasserna 2,3 och 4 enligt SSFN014. Ett annat krav på produkten var teoretisk uppnåelse av IP68-certifiering. Projektets huvudsakliga beståndsdelar har varit informationsinsamling, konceptutveckling och produktgenerering. Informationsinsamlingen har syftat till att skapa en förståelse för arbetets förutsättningar och har resulterat i en kravspecifikation som utgjort grunden till konceptutvecklingen. I utvecklingsarbetet har flertalet produktutvecklingsverktyg använts för att kvalitetssäkra lösningen och nära återkoppling har funnits till företaget genom Stage-gate modellen för projektstyrning. Projektet har identifierat ett antal faktorer som går att variera på en hänglåskropp och därefter kategoriserat ett stort antal idéer utifrån dessa faktorer. Faktorerna som bestämts är variationer för hur låset kan se ut uppifrån, framifrån och från sidan, vilka tillsammans utgör fullständig information för ett tredimensionellt objekt. Genom att kombinera idéerna från de olika kategorierna i matriser genom morfologisk analys, och utvärdera dem genom skisser och CAD- modeller, har ett mycket stort antal former kunnat utforskas systematiskt. En del av kraven från SSFN014 har uppåtts genom brukandet av nuvarande inre konstruktion och komponentval. Dessa val och toleranser mellan komponenterna har också resulterat i en uppnåelse av kraven från IP68. Simuleringar för SSFN014-normens krav på drag- och vridhållfasthet har utförts med en resulterande säkerhetsfaktor på 2,53 och 1,84 för klass 4. Ur dessa data har tillförlitliga slutsatser kunnat dras också för klass 2 och 3. Att nuvarande inre konstruktion bibehålls innebär att produkten blir modulär vilket medför att båda produktvarianter tillverkas ur samma komponenter. Detta antas vara fördelaktig inte minst vid produktion och montering. Förutom ASSA:s designriktlinjer och en strävan efter ett pålitligt och säkert intryck i designen har också ergonomiska aspekter haft en tongivande roll i utformningen av produkten. Den huvudsakliga principen i detta hänseende har varit ett möjliggörande av en avslappnad handposition vid grepp av låset för en majoritet av befolkningen. Utifrån tusentals konceptalternativ som initialt tagits fram, har utvecklingsprocessen resulterat i 18 principskisser, som värderats och efterhand bearbetats till 4 stycken koncept. Dessa har producerats som fysiska prototyper genom 3D-printing. I det slutgiltiga konceptvalet utvärderades koncepten utifrån en referenskonkurrent baserat på uppfyllandet av designvärden och designegenskaper från ASSA:s designriktlinjer. De utvärderades också genom konceptpoängsättning baserad på uppfyllandegraden av företagets designprinciper, liksom ett helhetsintryck baserat på ASSA:s produktvärden. Resultatet av utvecklingen har presenterats i form av ritningar och renderade bilder, och uppnår teoretiskt de krav som stä̈llts på produkten. Rekommendationer för fortsatt utveckling är bestämmande av slutgiltiga färger och material för produkten, en kvantitativ ergonomisk studie och utförliga hållfasthetstester baserade på prototyper i verkliga material för alla klasser. This bachelor thesis documents a design project performed at ASSA AB through Mä̈lardalen University in 2016. The objective of the project was the creation of a new padlock design that follows the design principles and guidelines laid out in the internal company documentation. The construction was to be designed according to security grading 2,3 and 4 according to SSFN014. Another technical requirement of the design was the theoretical fulfillment of IP68- certification. The main components of the project were information gathering, concept development and product generation. The information gathering process was performed to create an understanding of the prerequisites of the project, and resulted in a design specification that has been the foundation of the concept development phase of the product. The project has utilized numerous product development tools to ensure a qualitative approach and close cooperation with the company has been secured through the Stage-gate model of project management. The project identified several factors that can be varied on a padlock body and categorized a large number of ideas according to these factors. The factors identified are variations for the shape of the padlock seen from a top view, front view and side view, together encompassing full information for a three-dimensional object. By combining the ideas from the several categories in matrices through morphological analysis, and performing an evaluation based on sketches and CAD-models, a very large number of shapes could be explored systematically. Several of the requirements from SSFN014 have been fulfilled through the reuse of the current internal design and components of the padlock. These choices and component tolerances have also resulted in the fulfillment of the requirements from IP68. Tensile and torsional strength requirements from SSFN014 have been tested for grade 4 with a resulting safety factor of 2.53 and 1.8 respectively. From these data, reliable conclusions have been drawn also for grade 2 and 3. The continued use of the current internal design also results in a modular product which means both product variations can be manufactured from the same components. This is believed to be advantageous not least in the production and assembling of the product. In addition to following the design guidelines of ASSA and a quest for a reliable and safe impression of the design, ergonomic aspects also have had a leading role in the design of the product. The main principle in this regard has been the enabling of a relaxed hand position for most the population when grasping the padlock. Out of thousands of concepts initially generated, the process narrowed down the ideas to 18 principal sketches that were evaluated and eventually processed into 4 concepts chosen to be produced as physical prototypes by means of 3D-printing. In the final concept selection, the concepts were evaluated based on a competing reference product in terms of the fulfillment of design values and design characteristics from the ASSA design guidelines. They were also evaluated by means of concept scoring based on the grade of fulfillment of the company design principles and overall impression based on company product values. The result of the project has been presented as drawings and rendered images and does in theory fulfill the technical requirements of the project. Recommendations for the continued development of the product is determining its final colors and materials, performing a quantitative study of the product ergonomics and performing comprehensive strength tests based on prototypes in actual materials for all three grades.