Development of a New Type of Vacuum Based Waste Compactor

Abstract

Denne masteroppgaven beskriver produktutvikling fra konseptstadiet til en fungerende minimum viable product (MVP) av en ny type vakuumsbasert avfallskomprimator. Komprimatoren er designet så den skal fungere i flere måneder uten feil, for pilottesting. For å få dette til er et stort antall deler designet. Delene er utviklet med hensyn til brukeropplevelse, produserbarhet, kostnad, robusthet, sammenstillbarhet, og det skal være lett å vedlikeholde. Samtidig som høy kvalitet er i fokus. Delene som er utviklet dekker et stort område. Dette inkludere utvikling av plastdeler for sprøytestøping og deler av platestål. I tillegg til design og utvikling av kretskort, programmering av microcontrollere, valg av sensorer, og signalbehandling.

Teoridelen går gjennom forskjellige produksjonsmetoder som er nyttig for medium til stort volum produksjon. I tillegg til produksjonsmetoder for rask prototyping, og produksjonsmetoder for kretskort.

MVPen var suksessfullt utviklet, og fire enheter var produsert. To av dem var suksessfullt testet på St. Olavs Hospital og NTNU Gløshaugen. Den tredje var tester på en av Circle K sine bensinstasjoner. Den fjerde komprimatoren ble brukt for demoer og videre utvikling.

Prosjektet resulterte i en patentsøknad for teknologien, men i det øyeblikket denne oppgaven er levert er det fortsatt patent-pending.

Mye av arbeidde i denne masteroppgaven er bygd på arbeidet i prosjektoppgaven.

This master thesis describes the product development from the proof of concept stage to a functional minimum viable product (MVP) of a new type of vacuum based waste compactor that should work continuously for months without failure with pilot customers. This includes the development and design of a large number of components. Concerning both user experience, manufacturability, low cost, reliability, serviceability, and assemblability. All at the same time as high quality is maintained. This includes the design of plastic parts for injection molding. Design of sheet metal parts. Design of proof of concept printed circuit boards and cable management. Embedded programming, sensor technology, and signal filtering.

The theory part is dedicated to going through different production methods that are useful for medium to large volume production. In addition to production methods for rapid prototyping, and production methods for circuit board production and assembly.

The MVP was successfully developed, and four units were produced. Two of them was successfully tested for two months at St. Olavs Hospital and NTNU Gløshaugen. One was tested for one month at a Circle K's gas station. The fourth compactor was used for demos and further development.

The project resulted in one filed patent for the technology. However, at the time of the delivery of the thesis, the patent is still pending.

A lot of the work in this master thesis is built upon the work done in the pre-master thesis.