Att de produkter vi omger oss med ska vara så resurseffektiva som möjligt är det lätt att skriva under på. Men tittar man på komplicerade produkter, som exempelvis bilar eller flygplan, innebär det att en stor mängd aspekter måste komma in redan i design och konstruktionsfasen. Exempel hydraulik, mekanik, elektronik, mjukvaror, hårdvarukomponenter av många olika slag, materialval, hur delarna produceras och med vilka metoder, hur används produkten, hur kan produkten återvinnas och återanvändas, hur kan den servas på ett effektivt sätt, behöver mjukvarorna kunna uppgraderas, och så vidare.
Det finns många fallgropar på vägen, de olika kraven påverkar varandra och det är inte alltid konstruktörerna kan förutse hur olika delar, konstruerade och byggda på olika håll, fungerar tillsammans.
– Vår nyköpta begagnade bil varnade hela tiden för minskat oljetryck, men det visade sig att den uppgraderade mjukvaran inte fungerade tillsammans med de gamla sensorerna, exemplifierar hon.
Sara Nilsson har, i samarbete med några av de företag som ingår i forskningsprogrammet Mistra REES, hittat en process som hon hoppas kan lösa en del av problemen.
– Hållbarhet eller resurseffektivitet måste upp på den här nivån, är målet världens säkraste bil, exempelvis, är det lönlöst att komma med hållbarhetskrav längre ner i processen, säger Sara Nilsson.
Det gäller sedan att samla in och översätta kraven från alla olika aktörer till tekniska krav. Här handlar det om att få in synpunkter från alla delar i kedjan, från användaren till de som ska återvinna eller återtillverka produktens olika delar.
Därefter kopplas underkrav till de huvudkrav man har. Ett exempel: ett yttre krav på maxhastighet på 180 km/h kan kopplas till maximal bränsleförbrukning eller maximala utsläpp (vilket inte alltid går hand i hand). Ett förslag hon har är också att märka upp de olika kraven, miljökrav har en färg, material- och hållfasthet andra färger exempelvis. På så vis kan man också enklare prioritera i nästa steg då kraven kopplas samman för att undersöka hur de påverkar varandra. Om kravet är felfri drift tio timmar per dygn kan det åstadkommas genom kontinuerligt underhåll eller genom en mer robust konstruktion, exempelvis.
En specifikation tas sedan fram som förankras och förhandlas med alla inblandade parter innan man kommer fram till den slutliga lösningen.
– Processen måste vara iterativ, man kan behöva gå fram och tillbaka och även arbeta parallellt, säger Sara Nilsson.
– Även små företag skulle ha nytta av att använda delar av detta för att jämföra olika generationer av en produkt och veta vilka delar i produktionen som påverkar vad, säger hon.
– Men vi har inga bevis för att detta fungerar ännu, nästa steg är att något av REES-företagen ska testa, påpekar hon.
Det finns inte mycket forskning gjord kring hur krav ställs i komplexa system, men Saab har kommit långt inom området och det är också där Sara Nilsson nu ska fortsätta att arbeta med systemintegration.
– Jag insåg efter ett tag att jag fått en kompetens som gjort mig attraktiv på arbetsmarknaden. Det är inte många som har förståelse för olikheterna i de olika delarna i kedjan design, konstruktion och produktion och som också vet hur de fungerar, säger hon.
– Men jag hoppas att jag kan komma tillbaka till LiU som industridoktorand så småningom.
Licavhandlingen läggs fram 7 december 2017: How requirements development could support design of effective and resource-efficient offerings, Sara Nilsson 2017, forskningen är finansierad inom Mistra REES, koordinerat av professor Mattias Lindahl, Avdelningen industriell miljöteknik, huvudhandledare Mats Björkman, Avdelningen industriell produktion.
Livscykelperspektiv
– Ska produkter bli mer resurseffektiva så måste man få med hela livscykelperspektivet, från första designfasen till slutstationen med återvinning och återanvändning. Det är många källor och många viljor, ett komplicerat pussel som är väldigt, väldigt viktigt att lösa om det här ska fungera, säger Sara Nilsson.Det finns många fallgropar på vägen, de olika kraven påverkar varandra och det är inte alltid konstruktörerna kan förutse hur olika delar, konstruerade och byggda på olika håll, fungerar tillsammans.
– Vår nyköpta begagnade bil varnade hela tiden för minskat oljetryck, men det visade sig att den uppgraderade mjukvaran inte fungerade tillsammans med de gamla sensorerna, exemplifierar hon.
Sara Nilsson har, i samarbete med några av de företag som ingår i forskningsprogrammet Mistra REES, hittat en process som hon hoppas kan lösa en del av problemen.
Stegvis process
För det första är det viktigt med klara och tydliga mål som kommuniceras ut i organisationen. Hur ska produkten fungera och vilka krav ska prioriteras.– Hållbarhet eller resurseffektivitet måste upp på den här nivån, är målet världens säkraste bil, exempelvis, är det lönlöst att komma med hållbarhetskrav längre ner i processen, säger Sara Nilsson.
Det gäller sedan att samla in och översätta kraven från alla olika aktörer till tekniska krav. Här handlar det om att få in synpunkter från alla delar i kedjan, från användaren till de som ska återvinna eller återtillverka produktens olika delar.
Därefter kopplas underkrav till de huvudkrav man har. Ett exempel: ett yttre krav på maxhastighet på 180 km/h kan kopplas till maximal bränsleförbrukning eller maximala utsläpp (vilket inte alltid går hand i hand). Ett förslag hon har är också att märka upp de olika kraven, miljökrav har en färg, material- och hållfasthet andra färger exempelvis. På så vis kan man också enklare prioritera i nästa steg då kraven kopplas samman för att undersöka hur de påverkar varandra. Om kravet är felfri drift tio timmar per dygn kan det åstadkommas genom kontinuerligt underhåll eller genom en mer robust konstruktion, exempelvis.
En specifikation tas sedan fram som förankras och förhandlas med alla inblandade parter innan man kommer fram till den slutliga lösningen.
– Processen måste vara iterativ, man kan behöva gå fram och tillbaka och även arbeta parallellt, säger Sara Nilsson.
Behöver testas i praktiken
Hon har också presenterat metoden vid Mistra REES årliga möte där partnerföretagen var med och konstaterat att metoden i första hand är anpassad för stora företag, vana att arbeta med processer.– Även små företag skulle ha nytta av att använda delar av detta för att jämföra olika generationer av en produkt och veta vilka delar i produktionen som påverkar vad, säger hon.
– Men vi har inga bevis för att detta fungerar ännu, nästa steg är att något av REES-företagen ska testa, påpekar hon.
Det finns inte mycket forskning gjord kring hur krav ställs i komplexa system, men Saab har kommit långt inom området och det är också där Sara Nilsson nu ska fortsätta att arbeta med systemintegration.
– Jag insåg efter ett tag att jag fått en kompetens som gjort mig attraktiv på arbetsmarknaden. Det är inte många som har förståelse för olikheterna i de olika delarna i kedjan design, konstruktion och produktion och som också vet hur de fungerar, säger hon.
– Men jag hoppas att jag kan komma tillbaka till LiU som industridoktorand så småningom.
Licavhandlingen läggs fram 7 december 2017: How requirements development could support design of effective and resource-efficient offerings, Sara Nilsson 2017, forskningen är finansierad inom Mistra REES, koordinerat av professor Mattias Lindahl, Avdelningen industriell miljöteknik, huvudhandledare Mats Björkman, Avdelningen industriell produktion.
