Smarta skruvar ska öka säkerhet och funktion
Eftersom skruvar är så vanligt förekommande är de också en vanlig grundorsak till fel och haverier inom teknikindustrin. Globalt säljs det skruvar för omkring 95 miljarder euro varje år.
– En standardskruv är inte så dyr, så 95 miljarder euro motsvarar enorma volymer. En tumregel bland ingenjörer är att någonstans mellan 10 och 15 procent av alla installerade skruvar kommer ställa till med problem. Allt från ett enkelt skramlande i en maskin till personskador och värre, säger Csaba Madru, vd på Strainlabs.
Han är maskiningenjör och har jobbat med skruvar och skruvförband i 20 år. 2014 var han med och grundade Strainlabs. Från starten har man utvecklat produkten Strainlabs system.
– Strainlabs System har till uppgift att övervaka skruvförband. Det sker genom en sensor som placeras i skallen på en skruv, och mäter förspänningen, säger han.
Förspänning är den axiella kraften i en skruv, och den uppstår när skruven dras åt. Sensorerna skickar mätvärden var tionde minut till en molntjänst där datan processas och illustreras på ett lättbegripligt sätt.
– Varje skruv har ett unikt ID så man kan följa skruvarna, oavsett vilken maskin eller konstruktion de sitter i. Om datan skulle ligga utanför förväntat värde får användaren en automatiskt genererad varning. För om förspänningen är fel kvittar allt annat, då kommer konstruktionen haverera.
Idén till produkten kom från alla grundarnas erfarenhet av fästelementindustrin och de problemen man har identifierat.
– Att mäta förspänningen har varit en helig graal sedan 60- och 70-talet. Man kan göra det med en trådtöjningsgivare men det fungerar i labbmiljö och är svårt att applicera i industriell miljö. Ultraljudsmätning fungerar visserligen där men det är otroligt omständligt och kräver mycket erfarenhet för att tolka resultatet rätt.
– Vår övervakningsprocess sker automatiskt i bakgrunden och datan levereras till en central databas.
Många kanske tycker att säkerhet är dyrt, men det är inget jämfört mot kostnaden av haveri eller olycka
Strainlabs system och skruvar används idag framför allt i stationära maskiner, men Csaba Madru berättar att det inte finns några hinder för att använda dem i rörlig utrustning.
Fem personer omkom när en bygghiss rasade i Ursvik i Stockholm i december förra året. När haverikommissionen presenterade sin utredning visade det sig att det saknades skruvförband mellan mastsektionerna. Bristen hade inte noterats i i samband med kontroller och serviceåtgärder.
Hade montaget skett med "smarta skruvar" hade olyckan förhindrats.
– Först och främst hade man upptäckt att skruvarna inte var monterade. Hade man haft ett sånt här system på plats hade berörda personer fått en varning direkt och kunnat åtgärda det, säger han.
Med den teknologin som Strainlabs produkt innehåller blir den dyrare än en vanlig skruv. Csaba Madru menar att kostnader är av betydelse, men produkten möjliggör mycket stora finansiella besparingar genom ökad säkerhet, effektiviserat underhåll och tidsvinster.
– Vår uppgift är att redogöra för hur den initiala investeringen skapar betydande besparingar längre fram. Skruvar lossnar eller överbelastas och det finns mängder av föreskrifter om underhåll och besiktningar. För att inte tala om säkerhetsaspekten. Många kanske tycker att säkerhet är dyrt, men det är inget jämfört mot kostnaden av haveri eller olycka.
Men skruvarnas kostnad beror också till stor del på volymen. Skruvar kommer i många olika längder, hållfasthetsklasser och ytbehandlingar och Strainlabs kan inte lagerhålla alla sorter.
– Det finns bokstavligen tiotusentals varianter. Varje gång vi påbörjar produktion innebär det en startkostnad, och ju fler skruvar som tillverkas, desto lägre blir styckpriset. Och i princip inga maskiner har bara en skruv. Elektronikkomponenter faller också avsevärt i pris i takt med stigande volym.
Den största vinsten ligger ändå i säkrare konstruktioner och Csaba Madru lyfter vikten av att få kvantifierbara resultat vid kontroller.
–En skruv i en konstruktion håller ofta flera ton på plats och då finns det ingen möjlighet för en människa att känna om det sitter ihop på ett säkert sätt. Om förspänningen i en skruv exempelvis är på en nivå som motsvarar ett halvt ton, men borde kanske vara 16 ton. Då upplever en människa att ett skruvförband sitter ihop väldigt stabilt, när den i själva verket kan vara på väg att rasa ihop.
Artikeln är en del av vårt tema om Teknik.