Adaptive Designs for Maritime Environments: Standardized Mounting Solutions for Enclosures on Diverse Surfaces
2024 (English)Independent thesis Advanced level (professional degree), 20 credits / 30 HE credits
Student thesis
Abstract [en]
Introduction: This thesis explores the development of standardized and adjustable mounting solutions for naval systems at Saab, a leading Swedish defence and security company. The study addresses the inefficiencies and high costs associated with custom mounts currently used in naval applications. Emphasizing the importance of standardization, the research aims to create designs that reduce planning and applying costs and enhance overall system readiness.
Objectives: This thesis aims to translate customer needs into effective enclosure mounting designs and develop standardized, adjustable mounting solutions for variable surface orientations.
Methods: The research employs a Design Thinking methodology, emphasizing a user-centred approach to translate customer needs into practical, innovative design solutions. Stakeholder interviews and analyses of existing products inform the design process. The study involves iterative refinement of prototypes, guided by user feedback and testing. Testing methodologies include Finite Element Analysis (FEA) and Failure Modes and Effects Analysis (FMEA) to ensure durability, reliability, and performance under naval conditions. Additionally, an iLogic program is developed to streamline the outfitting process.
Results: Stakeholder demands, including load capacity, size constraints, corrosion resistance, and ease of installation, drive the development and standardization of enclosure mounting systems. Standardized systems like loading rails and mounting brackets are easy to maintain, while adjustable mounts offer flexibility and repairability. Stakeholder involvement significantly influences outcomes. Existing solutions are evaluated for feasibility and effectiveness. Idea generation and prototyping explored various concepts, ranked with a Pugh matrix. Design refinements focused on manoeuvrability, stability, and ease of installation, including adjustments to plate thickness, locking mechanisms, securing methods, and plate size. FMEA identified potential failure modes, leading to improvements. FEA validated structural strength and performance. Results highlight areas for optimization, enhancing confidence in product performance and reliability. Various mounting layouts were explored, and the ones passing testing were selected and implemented in iLogic.
Conclusion: This thesis developed an innovative and efficient mounting solution for maritime environments, addressing challenges of complexity in mounting objects on inclined surfaces. The final concept meets Saab's requirements and offers broader applications in marine settings, contributing valuable insights to the academic field.
Abstract [sv]
Introduktion: Denna studie utforskar utvecklingen av standardiserade och justerbara monteringslösningar för marina system hos Saab, ett ledande svenskt försvars- och säkerhetsföretag. Studien adresserar ineffektivitet och höga kostnader förknippade med specialanpassade fästen, som för närvarande används i marina tillämpningar. Genom att betona vikten av standardisering syftar forskningen till att skapa design som minskar planerings- och tillämpningskostnader samt förbättrar den övergripande systemberedskapen.
Syfte: Syftet med denna studie är att översätta kundbehov till effektiva konstruktionslösningar och utveckla justerbara monteringslösningar för skrov med varierande lutning, med fokus på standardisering.
Metoder: Studien utvecklar monteringsfästen för förvaringslösningar med förbättrad standardisering, styrd av användarbehov och en iterativ förbättringsprocess. Design Thinking metodologi användes för kreativ problemlösning och användarcentrerade lösningar. Värdefulla insikter erhölls från sjöfart, flyg och transport. Intervjuer med experter prioriterade användarcentrerade tillvägagångssätt. Analys av existerande lösningar identifierade förbättringsområden. Idegenerering och prototypframtagning utforskade olika koncept, rankade med Pugh Matrix. Studien involverar iterativ förfining av prototyper, vägledd av användarfeedback och tester. Testmetoder inkluderar Finite Element Analysis (FEA) och Failure Modes and Effects Analysis (FMEA) för att säkerställa hållbarhet, tillförlitlighet och prestanda under marina förhållanden. Dessutom utvecklas ett iLogic-program för att effektivisera installationsprocessen.
Resultat: Intressenternas krav driver produktutvecklingsprocessen. Lastkapacitet, dimensionsbegränsningar, korrosionsbeständighet och installationskomplexitet är exempel på tekniska och funktionella behov. Standardiserade system som lastskenor är enkla att underhålla, medan justerbara fästen erbjuder flexibilitet och reparationsbarhet. Analys av existerande lösningar utvärderade potentiel genomförbarhet och effektivitet baserat på input från Saab och BTH. Idegenerering och prototypframtagning rankades genom Pugh Matrix. Designförbättringar fokuserade på användarvänlighet, stabilitet och enkel installation. FMEA identifierade potentiella svagheter, vilket ledde till förbättringar. FEM validerade strukturens styrka och prestanda. Analysen bekräftade designens robusthet efter förbättringar. Olika monteringslayouter analyserades och testades för att säkerställa lämplighet för olika scenarier och miljöer, vilket sedan implementerades i iLogic.
Slutsatser: Denna studie har utvecklat en innovativ och effektiv monteringslösning för marina miljöer, som adresserar utmaningar med komplexitet vid montering av objekt på lutande ytor. Det slutliga konceptet uppfyller Saabs krav och erbjuder bredare tillämpningar inom marina miljöer, vilket bidrar med värdefulla insikter till det akademiska fältet.
Place, publisher, year, edition, pages
2024. , p. 129
Keywords [en]
Adjustable Mounting Solutions, Design Thinking, Iterative Refinement, Maritime Environments, Standardization
Keywords [sv]
Design Thinking, Iterativ Förbättring, Justerbara Monteringsfästen, Marina Miljöer, Standardisering
National Category
Mechanical Engineering Other Mechanical Engineering Marine Engineering Design
Identifiers
URN: urn:nbn:se:bth-26812OAI: oai:DiVA.org:bth-26812DiVA, id: diva2:1888805
External cooperation
Saab Kockums Karlskrona
Subject / course
Degree Project in Master of Science in Engineering 30,0 hp
Educational program
MTACI Master of Science in Mechanical Engineering
Presentation
J1610, Blekinge Tekniska Högskola, Karlskrona (Swedish)
Supervisors
Examiners
2024-08-232024-08-132025-02-24Bibliographically approved