Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Förutsättningarna för additiv tillverkning ombord på svenska marinens ytfartyg
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Industrial Economics and Management (Dept.).
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Industrial Economics and Management (Dept.).
2019 (Swedish)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Preconditions for Onboard Additive Manufacturing on Swedish Navy Surface Vessels (English)
Abstract [sv]

Arbetet syftar till att undersöka om additiv tillverkning (AM) kan vara en lämplig resurs ombord på svenska marinens ytfartyg för att möjliggöra tillverkning av komponenter. Underhåll av fartygen inom den svenska marinen kan i nuläget vara utmanande då flertalet fartyg innehåller av komponenter som inte längre finns tillgängliga att köpa in. Orsaken bakom det kan vara att leverantörer med tiden har försvunnit eller att vissa delar har slutat tillverkas. En annan utmaning är tillgången på komponenter ute till sjöss då utrymmet på fartygen är begränsat.

Additiv tillverkning är en tillverkningsteknik som innebär att material läggs ut lager för lager och på så vis bygger upp ett tredimensionellt objekt. Tekniken kan skapa, inom loppet av några timmar, ett fysiskt objekt med komplex geometri utifrån en digital modell. Genom att använda tekniken som tillverkningsresurs ombord på marinens ytfartyg kan en högre tillgänglighet av reservdelar uppnås. Reservdelar till marinens fartyg går idag genom ett centraliserat logistiksystem som utgår från ett större centrallager och vidare ut till de marina förbanden. AM möjliggör decentraliserad tillverkning vilket kan skapa en mer snabbrörlig och flexibel logistikhantering förutsatt att AM-tekniken kan tillverka den efterfrågade komponenten.

Rapporten tar delvis upp de olika AM-metoderna som finns tillgängliga med fokus på metoderna Materialextrudering (FDM) och Powder Bed Fusion (PBF) som anses ha större relevans för användning inom militärt bruk. Vi har intervjuat relevanta personer från Försvarets Materielverk och gjort studiebesök ombord på några av marinens ytfartyg. Informationen därifrån har vi analyserat utifrån relevant teori från vår litteraturstudie kring AM.

Utifrån analysen kan vi dra slutsatsen att det finns ett antal utmaningar som försvårar en eventuell användning av AM generellt inom Försvarsmakten och specifikt ombord på ytfartygen. Dessa faktorer omfattar bland annat vibrationer, rörelser till sjöss och den begränsade tillgången på digitala modeller. Utöver det måste den tillverkade komponenten uppfylla systemsäkerhetskraven för att bli godkänd för användning. I nuläget har marinen en fungerande underhållsorganisation där AM skulle kunna ingå som en värdefull resurs i framtiden. Behoven som AM kan tillgodose är en ökad tillgänglighet på vissa förbrukningsvaror, reservdelar och helt nya produkter. Med avseende på de tekniska förutsättningarna och AM-maskinernas egenskaper kom vi fram till att FDM-metoden är bäst lämpad för användning ombord på fartygen. En inledande användning av FDM-utrustning av Försvarsmakten bör lämpligtvis göras i mindre skala ombord på stödfartyg då det ligger i linje med den verksamhet som bedrivs ombord på dessa i nuläget.

Abstract [en]

The purpose of this thesis-project is to investigate if additive manufacturing (AM) can be a suitable resource on board the Swedish Navy's surface vessels to enable the manufacture of components and spare parts. Maintenance of the vessels within the Swedish Navy may at present be challenging as most vessels contains components that are no longer available for purchase. The reason for this may be that subcontractors have disappeared over time or that certain parts are no longer manufactured. Another challenge is the availability of components and spare parts out at sea, since the space on the vessels is limited.

Additive manufacturing, is a term for different manufacturing techniques where material is laid out layer by layer and thus builds up a three-dimensional object. The technology can, within a few hours, create a physical object with complex geometry from a digital drawing. By using the technology as a manufacturing resource on board the naval surface vessel, a higher availability of spare parts and components can be achieved. Components and spare parts for the naval vessels today are distributed through a centralized logistics system that starts from a larger central warehouse out to the naval bases. AM enables decentralized manufacturing, which can create a more rapid and flexible logistics management, provided that the AM technology can manufacture the requested component.

The thesis addresses the various AM methods that are available, but focus is placed on the methods Material Extrusion (FDM) and Powder Bed Fusion (PBF) which are considered to be of greater relevance for use in military applications. Interviews have been held with relevant persons from the Swedish Defence Materiel Administration and study visits have been made on board some of the naval surface vessels. The information from these sources has been analyzed based on relevant theory from our literature study in the area of AM.

Based on the analysis, we can conclude that there are a number of challenges that make the implementation of AM in general within the Swedish Armed Forces and aboard the surface vessels difficult. These factors include vibrations, sea movements and the limited availability of digital models. In addition, the manufactured components must meet the system safety requirements to be approved for use. Currently, the Navy has a functioning maintenance organization where AM could be a valuable resource in the future. The needs that AM can meet is increased availability to certain consumables, spare parts and brand new products. With regard to the technical conditions on board and the properties of the AM machines, we found that the FDM method is the most suitable for use. A pilot implementation of FDM equipment by the Swedish Armed Forces should suitably be done on a smaller scale on board support vessels as it is in line with the activities carried out on board those vessels.

Place, publisher, year, edition, pages
2019.
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-254636OAI: oai:DiVA.org:kth-254636DiVA, id: diva2:1334304
Supervisors
Examiners
Available from: 2019-07-02 Created: 2019-07-02

Open Access in DiVA

fulltext(1092 kB)28 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 1092 kBChecksum SHA-512
9cd4e0b63aa50c11168c4542138980b2d253b52eba066f6f8476b5061e176719a56a139162e8a02517022822d075f601e6b176070302d6ed8bf230675184f895
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Industrial Economics and Management (Dept.)
Engineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 28 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 129 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf