Van productontwerp naar productieontwerp

Een vliegende start voor je productieproces

Het ontwikkelen en lanceren van een nieuw product is een intensief proces waarbij functionaliteit, vormgeving en technische haalbaarheid samenkomen. Maar een succesvol product stopt niet bij een goed productontwerp; de vertaalslag naar een productieontwerp is minstens zo belangrijk voor de lancering. Dit proces bepaalt hoe maakbaar, schaalbaar en kostenefficiënt het product uiteindelijk wordt, wat direct invloed heeft op het succes van het product in de markt. In dit kennisartikel nemen we je mee in de essentie van een goed productieontwerp en hoe dit kan bijdragen aan een soepele start van het productieproces zonder onnodige vertragingen of extra kosten.

In de praktijk zien we dat veel bedrijven tegen dezelfde ontwerpuitdagingen aanlopen wanneer zij de stap naar productie zetten. Hierin zien we ook regelmatig te weinig samenwerking tussen de productontwerper, het productieteam en de integrator van de productielijn. Door dit gebrek aan samenwerking ontstaan er drie afzonderlijk ‘ontwikkelfasen’ waarin de ontwikkelaars niet altijd volledig op de hoogte zijn van de wensen, mogelijkheden en beperkingen van de ontwikkelaar in de volgende fase. Zie ook onderstaande illustratie.

Enkele van de meest voorkomende uitdagingen bij het starten en opschalen van de productie zijn:

• Materiaalkeuze: Sommige materialen zijn lastig te verkrijgen, moeilijk te bewerken of te kostbaar
• Complexe vormen: Moeilijk te produceren onderdelen verhogen de kosten en de foutmarges
• Strikte toleranties: Kunnen zorgen voor een hoge uitval
• Teveel bewerkingsstappen: Een inefficiënt proces verhoogt de kosten
• Onnodige bevestigingsmiddelen: Overmatig gebruik van schroeven, bouten en verlijming vertraagt de assemblage
• Niet-gestandaardiseerde onderdelen: Speciale onderdelen vragen om unieke productiemachines, -tools en voorraadbeheer
• Complexe assemblage: Handmatige assemblage door complexe- of miniatuurontwerpen beperkt de mogelijkheid tot mechanisering en automatisering

Deze uitdagingen leiden uiteindelijk tot een te hoge kostprijs en efficiëntieproblemen in de productielijn.

Een bewezen methode om een productontwerp te optimaliseren voor productieontwerp is Design for Manufacturing and Assembly (DFMA). Hierin kan de ontwerper van het product al rekening houden met diverse factoren om de volgende fase van productiegereedheid te vergemakkelijken. Deze methodologie richt zich op zowel de maakbaarheid als de eenvoud van assemblage en bestaat uit twee componenten:

• DFM (Design for Manufacturing): Optimalisatie van individuele onderdelen om productiekosten te verlagen
  • Vermindering van het aantal onderdelen
  • Gebruik van goedkopere materialen
  • Eenvoudigere fabricage- of bewerkingsmethoden
  • Standaardisatie van componenten
• DFA (Design for Assembly): Reductie van assemblagekosten en -tijd
  • Eenvoudiger ontwerp met minder onderdelen en bewerkingsstappen
  • Betere toegankelijkheid en positionering tijdens assemblage
  • Minder fouten en verbeterde kwaliteit

Door DFMA toe te passen kun je efficiënter produceren en beter inspelen op opschaling.

Naast het werken volgens de DFMA-methode door de ontwerper start een succesvolle vertaling van productontwerp naar productieontwerp ook met een vroege samenwerking tussen ontwerpers en productieteams. Hoe eerder productieteams betrokken worden in het ontwerpproces, hoe beter maakbaarheidsproblemen kunnen worden geïdentificeerd en opgelost. Dit voorkomt dure herontwerpen en versnelt de productontwikkeling.

De samenwerking tussen ontwerper, productieteam en integrator is belangrijk voor het succesvol lanceren van een nieuw product. Voordelen hiervan zijn:

• Snellere ontwikkelingscycli
• Lagere kosten en stabielere productkwaliteit
• Betere opschaalbaarheid en marktintroductie

Een praktische aanpak om productontwerpen te valideren voordat massaproductie start, is de toepassing van First of Tools (FOT) en First of Series (FOS):

• FOT: Eerste serie uit een productietool om het assemblageproces te evalueren
• FOS: Verdere doorontwikkeling op basis van bevindingen uit FOT, inclusief verfijningen in zowel productontwerp als productiemiddelen

Deze iteratieve aanpak minimaliseert risico’s en draagt bij aan een robuust productieproces. Deze fase kun je voor een deel al uitvoeren voordat het definitief ontwerp vaststaat, door middel van prototyping of testtools.

Meestal wordt de ontwikkeling en integratie van de productielijn extern uitbesteedt. Het kiezen van de juiste ontwikkelpartner is hierin belangrijk. Je wilt dat deze integrator niet alleen verstand heeft van het bouwen van de productielijn, maar ook meedenkt in de voorgaande fasen van productieontwerp en meedenken in een efficiënte productiewijze.

Als systeemintegrator speelt STT Products een belangrijke rol bij de ontwikkeling van efficiënte productielijnen. Wij kenmerken ons door niet alleen mee, maar ook vooruit de denken in het productieproces. Wij bieden oplossingen zoals:

• Advisering over maakbaarheid, productiewijzen en prototyping hiervan
• Positionering en fixatie van complexe productvormen
• Operatoronafhankelijke, volautomatische assemblage
• Geavanceerde toevoer- en bewerkingssystemen
• Opschaalbare productiemogelijkheden