Wenn man über die Entwicklung eines neuen Produkts nachdenkt, denkt man vielleicht zuerst an ein großartiges Gerät oder einen großartigen Prozess, der die zukünftigen Benutzer begeistern wird. Aber genauso wichtig ist es, sich Gedanken darüber zu machen, wie das Produkt hergestellt werden soll. Produktdesigner bezeichnen dies als fertigungsgerechtes Design (DFM=Design For Manufacturing ).

Warum ist eine fertigungsgerechte Konstruktion so wichtig? Wenn DFM gut gemacht ist, verhindert es Qualitätsprobleme und vermeidet Produktionsabfälle. Sie entschärft das Risiko bei der Entwicklung neuer Produkte, indem sie das kostspielige Szenario verhindert, dass man erst kurz vor der Markteinführung von Problemen mit der Herstellbarkeit erfährt.

Das Ziel von DFM ist es, die Komponenten eines Produkts so zu entwickeln, dass sie so effizient wie möglich hergestellt werden können, und letztendlich das beste Produkt zu entwickeln. Schauen Sie sich den Werdegang eines erfolgreichen Produkts an und Sie werden feststellen, dass man sich schon früh im Entwicklungsprozess viele Gedanken darüber gemacht hat, wie es letztendlich produziert werden soll.

Designer und Ingenieure teilen sich die Verantwortung für DFM, und es wurde festgestellt, dass der Ansatz für Designer gewöhnungsbedürftig sein kann. Aus diesem Grund haben wir hier die wichtigsten Grundlagen zusammengestellt, die Produktdesignern bei der Optimierung des DFM helfen.

1. Zeichnen und skizzieren so früh wie möglich

Neben Stift und Papier können Sie auch Whiteboards, Tablets, grobe CAD-Modelle und sogar Ton, Schaumstoff und Legosteine verwenden. Das Wichtigste ist, dass Sie Ihr Design visuell kommunizieren, um den Beteiligten und Teammitgliedern Ideen, Konzepte und Herausforderungen zu präsentieren.

Dies sollten Sie so früh wie möglich tun. Es ist leicht möglich, dass zwei Personen zwei völlig unterschiedliche Bilder im Kopf haben. Wenn Sie Ihre Ideen in Form von Skizzen präsentieren, erhalten Sie qualitativ hochwertiges Feedback, ohne dass es zu Missverständnissen kommt, und Sie können sicherstellen, dass alle Beteiligten in dieselbe Richtung denken.

Anhand dieser frühen Skizzen und Grobmodelle können Sie auch abschätzen, wie viele Teile Sie benötigen werden. Daraus lässt sich ableiten, wie Ihr CAD-Mastermodell oder Skelettmodell aussehen wird, was Ihnen im weiteren Verlauf des Prozesses Zeit spart.

2. Mit dem Schwierigsten beginnen

Es liegt in der Natur der Sache, mit den Dingen zu beginnen, die man kennt oder die man leicht von der Liste streichen kann, aber es gibt einige Gründe, warum man sich zunächst auf die komplexesten DFM-Herausforderungen konzentrieren sollte.

Zu Beginn des Produktentwicklungsprozesses hat Ihr Team wahrscheinlich die meiste Energie und Kreativität. Ihre Kommunikation ist dann wahrscheinlich auf einem Höchststand. Das ist ein guter Zeitpunkt, um die schwierigsten Herausforderungen zu lösen.

Zu Beginn des Prozesses gibt es wahrscheinlich weniger künstliche oder selbst auferlegte Beschränkungen, die sich mit der Zeit aufbauen. Nachdem Sie wochen- oder monatelang an einem Modell gearbeitet und es den Stakeholdern präsentiert haben, ist es weniger verlockend, zurückzugehen und größere Änderungen vorzunehmen. Daher ist es am besten, diese komplexen Herausforderungen frühzeitig zu bewältigen und die Lösungen von Anfang an in Ihre Prototypen einzubauen.

Die frühzeitige Bewältigung größerer Herausforderungen bei der fertigungsgerechten Konstruktion kann auch dazu führen, dass Sie viel früher auf Schwierigkeiten aufmerksam werden und mehr Zeit für die Entwicklung von Lösungen haben. Sie könnten zum Beispiel feststellen, dass Sie für die Werkzeugherstellung zwölf statt sechs Wochen Vorlaufzeit benötigen. Es ist besser, dies herauszufinden, während Sie noch Ihren Entwicklungszeitplan planen, damit Sie diese zusätzlichen Wochen einplanen können.

Indem Sie diese größeren Herausforderungen frühzeitig angehen, geben Sie Ihrem Team Selbstvertrauen. Es ist gut zu wissen, dass die schwierigsten Teile des Puzzles vorhanden sind und dass es von da an glatt laufen sollte.

Im Folgenden finden Sie einige Fragen, die Sie sich stellen können, um die schwierigsten Design-Herausforderungen zu erkennen:

Was ist die Hauptfunktion des Geräts?

Was sind die Anforderungen, die Sie unbedingt haben müssen?

Wo in Ihrem Entwurf gibt es die meisten Einschränkungen?

Wie lang ist Ihre längste Toleranz?

3. Fürchten Sie keine neuen Prozesse

Neugier ist Teil unserer Unternehmenskultur. Deshalb erforschen wir auch neue Technologien, Methoden und Prozesse, die Zeit und Geld sparen oder Risiken verringern.

Es ist wichtig, immer die für Ihr Produkt und Ihre Ziele am besten geeignete Technologie zu wählen, anstatt immer diejenige zu verwenden, die am bekanntesten sind. Der 3D-Druck kann beispielsweise ein Verfahren für die Produktion sein, ist aber im Zusammenhang mit der Fertigung noch so neu, dass viele Leute nicht daran denken, es für diesen Zweck einzusetzen.

Sie müssen die beabsichtigten Vorteile gegen die Risiken eines neuen Verfahrens abwägen. Im Allgemeinen ist etwas, mit dem Sie weniger vertraut sind, mit mehr Risiken verbunden. Betrachten Sie das Gesamtbild und denken Sie an den gesamten Produktlebenszyklus.

Die Menge, die Sie benötigen, wird wahrscheinlich auch Ihre endgültige Entscheidung beeinflussen. Wenn Sie ein Produkt in Dutzenden oder Hunderten von Exemplaren herstellen, kann es sinnvoll sein, ein vertrautes Verfahren zu verwenden. Wenn Ihr Absatz steigt, können Sie auf ein neues oder neuartiges Verfahren umsteigen.

4. Partner sollten ihr Handwerk verstehen

DFM verlagert zwar einen Teil der Verantwortung für eine effiziente Fertigung auf das Konstruktionsteam, aber das Fertigungsteam spielt immer noch eine entscheidende Rolle. Es ist wichtig, starke, langfristige Beziehungen zu Ihren Fertigungspartnern aufzubauen. Dies trägt letztendlich zur Rationalisierung des Entwicklungsprozesses bei.

Das Vertrauen in die Zulieferer macht Sie offener für neue und innovative Prozesse. Ein hohes Maß an Vertrauen ermöglicht es Ihnen, deren Fachwissen optimal zu nutzen. Sie haben mehr Vertrauen in die Empfehlungen eines vertrauenswürdigen Anbieters und in seine Fähigkeit, diese umzusetzen.

Diese Beziehung geht in beide Richtungen. Auf der Entwicklungs-Seite ist es wichtig, ehrlich zu sein. Sagen Sie nicht, dass Sie 1000 Einheiten herstellen werden, wenn Sie nur 50 erwarten. Und seien Sie offen für das Feedback Ihrer Produktionspartner.

5. Risiken frühzeitig erkennen und beseitigen

Während alle Produktentwicklungsprojekte eine kontinuierliche Risikominderung beinhalten, bietet das DFM die Möglichkeit, Risiken bereits in einem frühen Stadium des Prozesses zu reduzieren. Dies ist wichtig, weil es viel schwieriger und teurer ist, Änderungen kurz vor der Markteinführung vorzunehmen.

Wir empfehlen, das Risiko in mundgerechte Stücke zu zerlegen - wägen Sie das Risiko jedes Designs, jeder Komponente und jedes Prozesses ab. Verlassen Sie sich dabei nicht auf enge Toleranzen. Die Annahme, dass Teile nicht innerhalb der Toleranz liegen, führt zu einem robusteren Design.

Stellen Sie sich "Was wäre wenn"-Fragen, z. B. was wäre, wenn diese Komponente einen halben mm kürzer oder länger wäre? Wenn die Antwort auf eine dieser Fragen ein katastrophales Versagen ist, müssen Sie Ihre Konstruktion überarbeiten.

Das Ergebnis ist eine stabilere Konstruktion, die den Unwägbarkeiten des Fertigungsprozesses und dem allgemeinen Verschleiß standhält, sobald sie hergestellt und in der Welt ist.

6. Es funktioniert erst, nach erfolgreichen Tests

Es ist großartig, wenn Ihr Modell auf dem Computer Sinn ergibt, aber Sie müssen einen Prototyp erstellen und testen, um zu wissen, ob dieser funktioniert.

Wir planen immer, eine Reihe von Prototypen zu erstellen und die Detailtreue von einer Prototypenstufe zur nächsten zu erhöhen. Das kann zwar im Vorfeld mehr Zeit in Anspruch nehmen, aber es hilft uns, Vertrauen in das Design aufzubauen und stellt sicher, dass die Dinge später im Prozess wie vorgesehen funktionieren.

Nehmen Sie sich Zeit für Prototyping-Schleifen. Machen Sie sich einen Plan, wie Sie die einzelnen Teile prototypisieren und testen wollen, und überlegen Sie, wie sich das auf das endgültige Design auswirken wird.

7. Vergessen Sie nicht die ersten sechs Punkte

Es ist wichtig, Ihre Annahmen immer wieder zu hinterfragen und zu vermeiden, dass Sie sich selbst künstliche Beschränkungen auferlegen, wie wir sie oben erwähnt haben.

Zerlegen Sie dazu die ursprüngliche Herausforderung und die Produktspezifikationen in ihre Grundannahmen, indem Sie nach den ersten Prinzipien denken. Verwenden Sie dann logische und analoge Überlegungen, um neue Ideen und Lösungen zu finden.

Integrieren Sie diese wesentlichen Elemente in Ihren Alltag. Die gute Nachricht ist, dass viele dieser Ratschläge ziemlich intuitiv sind. Die Herausforderung besteht darin, sie in Ihren täglichen Produktentwicklungsprozess einzubauen.

Wann werden Sie damit beginnen, diese Grundlagen des Entwickelns für die Fertigung in Ihren Prozess einzubinden?