Ny kunskap om faktorerna bakom Gnissel & Gnek

Ny kunskap om faktorerna bakom Gnissel & Gnek

Nyhet

Projektet ”Prediktering av gnissel och gnek för robust produkt och produktion” fokuserar på ett problem de flesta känner till men få till fullo förstår – något som Produktion2030 ska försöka ändra på. Det är ett viktigt område, inte minst med tanke på hur det påverkar vår uppfattning om ett fordons kvalitet. ”Mitt mål är att ta fram en utvärderingsmetod för att tidigt identifiera problem och undvika behovet av att testa hela fordon”, säger Mohsen Bayani, industridoktorand.

Gnissel & Gnek – Squek & Rattle på engelska – handlar om ofta svårdefinierade (o)ljud, där Gnissel kommer av friktion mellan olika material och Gnek av att komponenter slår i varandra upprepade gånger. Det är ett komplext område som adresseras i Produktion2030s projekt ”Prediktering av gnissel och gnek för robust produkt och produktion” inom Styrkeområde 6, Integrerad produkt- och produktionsutveckling. Projektledare är Casper Wickman vid Chalmers och Volvo Cars, där han på Volvo Cars arbetar som teknisk ledare inom avdelningen Customer Experience Centre. Samverkande parter i projektet är Volvo Cars Corporation, CEVT (China Electrical Vehicle Technology), RD&T Technology, Chalmers och Fraunhofer Chalmers.

– Det här är ett projekt som passar utmärkt in under Styrkeområde 6 eftersom det handlar om produktutveckling men även tar hänsyn till den variation som finns i produktionssystemet, liksom hos produkten, säger Kristina Wärmefjord, expertgruppsledare för Integrerad produkt- och produktionsutveckling. På så vis uppnås en bättre kvalitet, det vill säga inget Gnissel & Gnek, än om de bara hade tittat på nominell produkt och/eller produktionssystem.

Mohsen Bayani kommer från Iran där han arbetat inom fordonsindustrin, landets näst största bransch efter olje- och gasindustrin, framförallt med dynamik, oljud och vibrationer. Som maskiningenjör på Volvo Cars avdelning Craftsmanship and Durability Centre är han med sin bakgrund som klippt och skuren för en roll som industridoktorand i projektet.

 

Människorna bakom projektet, från vänster: Kristina Wärmefjord, expertgruppledare för Produktion2030s styrkeområde Integrerad produkt- och produktionsutveckling, projektledare Casper Wickman och industridoktorand Mohsen Bayani.

 

– Uppdraget passar mig bra med tanke på min bakgrund även om jag inte direkt arbetat med Gnissel & Gnek, berättar Mohsen. Det kategoriseras dock under oljud och vibrationer och det är samma fysik som styr över problemen.

Mohsen hade arbetat som maskiningenjör med simuleringar av fordonsdynamik på Volvo i två år innan han engagerades som industridoktorand inom projektet på Chalmers. Det som intresserade honom var utmaningen inom området; på universitetsnivå har det inte forskats särskilt mycket inom Gnissel & Gnek, det mesta har gjorts inom industrin och han såg att det fanns en potential att gå djupare på forskningssidan.

– En annan sak som väckte mitt intresse var Volvos strävan efter att inte använda fysiska prototyper, varför det krävs nya verktyg för analyser, fortsätter Mohsen. Det fungerar men är inte färdigutvecklat, så i stort sett allt vi hittar kan användas omgående, vilket är mycket inspirerande!

Ursprunget till Mohsens projekt är en arena som Chalmers driver med ett tiotal företag och organisationer, Chalmers Squek & Rattle Competence Area. Här adresseras egentligen ganska handfasta problem, men fysiken bakom dem är desto mer komplex. I arbetet med produktutveckling handlar det om att undvika konceptrelaterade problem tidigt i processen, eftersom det kan bli väldigt kostsamt och tidsödande att justera i efterhand.

– Vad jag har gjort är att identifiera kunskapsluckor och vilka kriterier som krävs för att utvärdera olika områden inom Gnissel & Gnek, förklarar Mohsen. Det är som sagt inte färdigutvecklat, vi studerar fysiken bakom problemen för att i nästa steg kunna optimera metodiken med en hög noggrannhet över tid.

Även om de idag inte vet exakt vilka parametrar som är viktigast så identifierar de vilka som ingår och som påverkar. De har påbörjat arbetet med Gnek för att sedan gå vidare mot Gnissel, där de också ska identifiera vilka parametrar som främst påverkar.

 

Datasimulerade resultat av Gnissel & Gnek under fordonsutvecklingsfasen vid Volvo Cars Corporation. (© Mohsen Bayani)

 

– Mitt mål är att ta fram en utvärderingsmetod för att tidigt identifiera problem och undvika behovet av att testa hela fordon, berättar Mohsen. Målet är att istället kunna ta olika delar var för sig och testa, även mindre komponenter där vi sedan korrelerar mellan de olika mätdelarna för att utvärdera det som kallas Continuous Integration, CI.

Under resans gång räknar de med att nå fram till ett CI-verktyg och en komponenttestmetod som kan ersätta delar av ett komplett fordonstest med en hög upplösning, det vill säga hög tillförlitlighet och exakthet. Därefter kan de sätta kravvärden baserade på resultatet, vilket är den övergripande målsättningen.

– På Volvo Cars arbetar vi med Gnissel & Gnek ur en kvalitetsaspekt, det är ett premiumattribut, betonar Mohsen. Det är hur du uppfattar kvaliteten som skapar känslan för produkten och där utgör vi en del av arbetet, vilket också är kopplingen till Casper Wickman och hans avdelning.

Det är både känslan när du trycker på en knapp eller stänger en dörr och ljudet som påverkar kvalitetsintrycket. Det finns fler avdelningar som arbetar med ljudbilden, men då är det av mer ”stationär” karaktär som vind-, däcks- eller motorljud vilket inte berör Gnissel & Gnek.

– Visst kan andra ljud också vara irriterande, som exempelvis vindbrus och motorljud, säger Mohsen. Vi arbetar dock bara med oönskade eller oväntade ljud, inte ljud från användningen av fordonet. Det är det som är gränsen mellan dessa områden.

Mohsen konstaterar att de fortfarande har en bred utmaning och att de idag inte täcker hela området inom projektet, även om de i förlängningen hoppas kunna göra det och att de har kommit en bra bit på vägen. De fokuserar på delar av det för att sedan kontinuerligt komplettera utvecklingsarbetet. Tack vare sin tidigare erfarenhet från fordonsindustrin har han snabbt kunnat anpassa sig till projektgruppen, identifierat kunskapsluckor och på kort tid kommit igång med forskningen.

 

Forskning om gnisselljud vid testanläggningen för Gnissel i ett ljudisolerat rum hos Volvo Cars Corporation. (© Mohsen Bayani)

 

– Det har varit en stor fördel att arbeta på Volvo Cars med ett tydligt industriellt behov, menar Mohsen. Det huvudsakliga arbetet görs där, även om jag nu arbetar mer självständigt på Chalmers med ett bra nätverk där jag vet vilka jag kan vända mig till inom olika expertområden.

Samtidigt som projektet är väldigt industridrivet från projektdeltagarnas sida så tänker Mohsen och hans kollegor bredare än så. Gnissel & Gnek-problematiken är utspridd och den metodik som utvecklas kan användas inom många fler områden än bara fordonsindustrin. Istället för en bil kan det röra sig om exempelvis en tvättmaskin eller ett flygplan – matematiken är densamma, det gäller ”bara” att sätta ramarna. Det är en kvalitetsaspekt som är direkt kopplad till produkt- och produktionsutveckling. Efter en organisationsförändring är projektet idag kopplat till Chalmers institution för Industri- och materialvetenskap (IMS), vilket Mohsen ser som positivt med möjligheter till ny forskning.

– Det är två ytor som kommer i kontakt och skapar oljud, så enkelt är det, säger Mohsen. Samtidigt utgör Gnissel & Gnek en relativt liten ”community” världen över som kanske omfattar runt 150 personer. Vi är något av pionjärer inom området och samarbetar med världsledande industriföretag och forskningsinstitut i Europa via Chalmers Squek & Rattle Competence Area och inom projektet ser vi en stor potential i att brett kunna använda den kompetens vi bygger upp.

Dela

Search Next Previous Deselect Project manager URL Document Partner Calendar Place Close Menu Expand User Log out Profile