A survival analysis on endurance tests of chainsaws and power cutter components at Husqvarna Group AB
(2022) In Master's Theses in Mathematical Sciences FMSM01 20221Mathematical Statistics
- Abstract
- Due to the steadily growing world chainsaw market and the market’s relative
competitiveness, high performing chainsaws are important for Husqvarna
Group AB to remain competitive. In the development phase a large number
of endurance tests are run to evaluate the product’s performance. Given the
data gathered from these tests, the main goal of this thesis was to model
the time until failure and evaluate the relationship between the measured
predictors and the failure times. To model the data, traditional survival
theory was used, which included fitting a Cox proportional hazard model
and an extended Cox model for time-varying variables.
The results of the analysis showed that the temperature of the surrounding equipment has a... (More) - Due to the steadily growing world chainsaw market and the market’s relative
competitiveness, high performing chainsaws are important for Husqvarna
Group AB to remain competitive. In the development phase a large number
of endurance tests are run to evaluate the product’s performance. Given the
data gathered from these tests, the main goal of this thesis was to model
the time until failure and evaluate the relationship between the measured
predictors and the failure times. To model the data, traditional survival
theory was used, which included fitting a Cox proportional hazard model
and an extended Cox model for time-varying variables.
The results of the analysis showed that the temperature of the surrounding equipment has a significant effect on the failure times of chainsaws for
both test methods. For the first test method the volatility of the revolutions per second(RPS) in the engine also proved to have a significant effect.
Component cracks in power cutters seemed to increase with dry weather
and low temperatures, confirming what the engineers at Husqvarna Group
AB believed to be the case before this thesis was carried out.
Other future analysis methods were discussed together with some identified data collection challenges. When the technical difficulties for collecting
the proposed new data sets have been resolved, the models suggested in this
thesis may be improved by linking a number of new predictors to the failure
times. (Less) - Popular Abstract (Swedish)
- Vad påverkar tiden till haveri för motorsågar?
En viktig del i utvecklingen av motorsågar är uthållighetstester av produkterna. Under testets gång registreras haverier och mätdata kopplat till produkterna. Genom att bättre förstå sambandet mellan dessa kan testmetodologin förbättras vilket i slutändan leder till motorsågar av högre kvalité. Därför försökte jag beskriva sambandet mellan mätdata och haveritider med hjälp av klassisk överlevnadsteori. Det visade sig att flera typer av mätdata hade en betydande påverkan på haveritiderna.
Marknaden för motorsågar världen över förväntas växa de kommande åren och för att kunna konkurrera på marknaden är det viktigt för Husqvarna Group AB att fortsatt utveckla konkurrenskraftiga motorsågar.... (More) - Vad påverkar tiden till haveri för motorsågar?
En viktig del i utvecklingen av motorsågar är uthållighetstester av produkterna. Under testets gång registreras haverier och mätdata kopplat till produkterna. Genom att bättre förstå sambandet mellan dessa kan testmetodologin förbättras vilket i slutändan leder till motorsågar av högre kvalité. Därför försökte jag beskriva sambandet mellan mätdata och haveritider med hjälp av klassisk överlevnadsteori. Det visade sig att flera typer av mätdata hade en betydande påverkan på haveritiderna.
Marknaden för motorsågar världen över förväntas växa de kommande åren och för att kunna konkurrera på marknaden är det viktigt för Husqvarna Group AB att fortsatt utveckla konkurrenskraftiga motorsågar. En viktig del i produktutvecklingen är utvärdering och genomförande av uthållighetstester på sågarna.
Huvudsyftet med arbetet var att undersöka sambandet mellan mätdata och haveritider, de vill säga om det går att dra några slutsatser om tiden till haveri utifrån den insamlade mätdatan. Detta skulle vara ett första steg på ett långsiktigt mål att kunna förutsäga ett nära förestående haveri.
Arbetet var uppdelat i två delar där det första innefattade analys av data insamlad från tester på kedjesågar. Den andra delen innefattade analys av data som samlats in från en viktig komponent i kapsågar. I det fallet undersöktes väderförhållandenas påverkan på sprickor i denna komponent.
Typen av mätdata som samlas in under testerna är blanda annat temperaturen uppmätt på olika ställen. Det kan vara temperaturen direkt på kedjesågarna, i omgivningen och på kringutrustning till testet. En annan viktig typ av mätdata är varvtalet i motorn. När ett haveri inträffar på någon del av produkten i testet registreras detta tillsammans med tiden för haveri.
För att beskriva sambandet mellan mätdata och tiden till haveri användes en statistisk metod som kallas för överlevnadsanalys. Överlevnadsanalys är en smidig metod att använda eftersom även tester som inte havererat kan bidra med information till analysen. Hade jag i stället valt att använda en annan vanlig regressionsmodell som till exempel linjär eller logistisk regression hade alla tester utan haverier fått uteslutas helt och hållet. Detta hade lett till en mycket mindre datamängd att jobba med.
Resultatet från den första delen av arbetet visade att stora svängningar i motorvarvtalet samt en lägre temperatur på specifik kringutrustning ökar risken för haveri i kedjesågar. Det visade sig även att den enskilt största påverkan på risken för haveri var vilket typ av sågmodell testet utfördes på. I den andra delen av analysen visade det sig att torrt väder är den största riskfaktorn för sprickor i kapsågskomponenter.
Det går sannolikt att göra en mer resultatgivande analys i framtiden genom att inkludera ny mätdata som rent fysikaliskt är starkare kopplad till faktiska haverier. Även en mer konsekvent datainsamling där fokus ligger på att inkludera samma typ av mätdata i testerna hade kunnat förbättra analysunderlaget. Framtida arbete som tar hänsyn till dessa aspekter skulle kunna komma närmare det långsiktiga målet: att förutsäga ett nära förestående haveri. (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
http://lup.lub.lu.se/student-papers/record/9091834
- author
- Lindvall, Johannes LU
- supervisor
- organization
- course
- FMSM01 20221
- year
- 2022
- type
- H2 - Master's Degree (Two Years)
- subject
- publication/series
- Master's Theses in Mathematical Sciences
- report number
- LUTFMS-3450-2022
- ISSN
- 1404-6342
- other publication id
- 2022:E48
- language
- English
- id
- 9091834
- date added to LUP
- 2022-06-23 14:06:23
- date last changed
- 2022-07-20 13:05:45
@misc{9091834,
abstract = {{Due to the steadily growing world chainsaw market and the market’s relative
competitiveness, high performing chainsaws are important for Husqvarna
Group AB to remain competitive. In the development phase a large number
of endurance tests are run to evaluate the product’s performance. Given the
data gathered from these tests, the main goal of this thesis was to model
the time until failure and evaluate the relationship between the measured
predictors and the failure times. To model the data, traditional survival
theory was used, which included fitting a Cox proportional hazard model
and an extended Cox model for time-varying variables.
The results of the analysis showed that the temperature of the surrounding equipment has a significant effect on the failure times of chainsaws for
both test methods. For the first test method the volatility of the revolutions per second(RPS) in the engine also proved to have a significant effect.
Component cracks in power cutters seemed to increase with dry weather
and low temperatures, confirming what the engineers at Husqvarna Group
AB believed to be the case before this thesis was carried out.
Other future analysis methods were discussed together with some identified data collection challenges. When the technical difficulties for collecting
the proposed new data sets have been resolved, the models suggested in this
thesis may be improved by linking a number of new predictors to the failure
times.}},
author = {{Lindvall, Johannes}},
issn = {{1404-6342}},
language = {{eng}},
note = {{Student Paper}},
series = {{Master's Theses in Mathematical Sciences}},
title = {{A survival analysis on endurance tests of chainsaws and power cutter components at Husqvarna Group AB}},
year = {{2022}},
}