Wie entwickelt der 3D-Druck-Spezialist Stepanek3D neue Produkte?

Warum sollte man sich überhaupt mit Entwicklung und Innovationen beschäftigen?

Innovationen und die Entwicklung sowohl neuer Produkte als auch bestehender Lösungen bringen langfristig stets Unternehmen wie auch die gesamte Wirtschaft voran.  Sie steigern nämlich die Effizienz und die Wertschöpfung. Dies gilt unter der Voraussetzung, dass das Unternehmen geeignete Entwicklungsbereiche identifiziert, Trends voraussieht und sich flexibel an die Nachfrage anpassen kann. In diesem Artikel konzentrieren wir uns auf die Entwicklung und Innovation physischer Produkte.

Wie läuft die Entwicklung physischer Produkte ab?

Auch die Entwicklung hat ihre eigenen, voneinander getrennten Phasen, die berücksichtigt werden müssen. Bei der Festlegung dieser Schritte stützen wir uns auf unsere Erfahrungen in der Entwicklung und im Prototypenbau:

1. Definition der Aufgabenstellung – klare Formulierung der Ausgangssituation, Zusammenstellung von Unterlagen zu bestehenden Lösungen auf dem Markt und Festlegung des gewünschten Entwicklungsergebnisses.
2. Bewertung der Aufgabenstellung – fachliche Beurteilung, ob die gewünschten Ergebnisse anhand der bereitgestellten Unterlagen erreicht werden können.
3. Vorbereitungsphase – Festlegung der für die Projektdurchführung erforderlichen personellen und materiellen Ressourcen. Festlegung des Zeitplans.
4. Durchführung der Entwicklung in digitaler Form – Entwicklung im CAD-System. Materialsimulationen, Designoptimierung, Vorbereitung auf die physische Fertigung des Prototyps.
5. Durchführung der Entwicklung in Form eines Prototyps – Herstellung eines physischen Prototyps für weitere Tests.
6. Erprobung und Iteration des Prototyps – umfassende Erprobung des Prototyps, Umsetzung notwendiger Änderungen in weiteren Iterationen, bis alle Entwicklungsziele erreicht sind.
7. Bewertung der Entwicklung und Vorbereitung auf die Serienfertigung – Übergabe des Prototyps, Designoptimierung für die festgelegte Technologie der Serienfertigung unter Berücksichtigung von Stückzahl, Qualität, Liefertermin und Fertigungskosten je Stück.

Welche Unterlagen sollten vorbereitet werden?

Da die Entwicklung oder Innovation physischer Produkte von der Lösung eines konkreten Problems ausgeht, sollten die Unterlagen ausreichend sein und unter anderem eine Marktanalyse, die Ausgangssituation, aktuelle/ähnliche Lösungen, 3D-Modelle und technische Dokumentation enthalten.

Darüber hinaus müssen die Anforderungen an das Produkt hinsichtlich mechanischer Beständigkeit, Temperaturbeständigkeit, Chemikalienbeständigkeit, Abriebfestigkeit und UV-Beständigkeit definiert werden. Ebenso die gewünschte Farbe, die Oberflächenrauheit und die Toleranzen.

Sofern die Randbedingungen der gesamten Aufgabenstellung bekannt sind, sollten außerdem die Einschränkungen der räumlichen Freiheitsgrade der einzelnen Teile des Bauteils/Mechanismus, dessen Material sowie die darauf wirkenden Kräfte und Momente definiert werden, einschließlich der Bereitstellung von Unterlagen und Randbedingungen der bestehenden funktionsfähigen Baugruppe.

Nicht zuletzt müssen das Budget für die Entwicklung und Lieferung des Prototyps, die bevorzugten Technologien der Serienfertigung sowie der zeitliche Rahmen für die Entwicklungsphase und die Phase der Serienfertigung festgelegt werden.

Welche Materialien und Technologien eignen sich für den Prototypenbau?

Da es sich beim Prototypenbau meist um eine Einzelfertigung handelt, die in kurzer Zeit zur Validierung der Geometrie und Funktion eines physischen Bauteils durchgeführt werden soll, kommen überwiegend additive Technologien (3D-Druck) oder konventionelle subtraktive Technologien wie die CNC-Bearbeitung zum Einsatz.

Die Wahl hängt auch vom gewünschten Ergebnis und vom verwendeten Material ab.

Der 3D-Druck wird jedoch generell in großem Umfang als Mittel zum Rapid Prototyping ohne den Einsatz von Werkzeugen genutzt. Derzeit gibt es bereits mehr als 11 additive Technologien mit insgesamt Hunderten verfügbaren Materialien . Deshalb sind diese Technologien besonders im Bereich des Prototypenbaus und der Kleinserienfertigung sehr vielseitig einsetzbar.

Weitere Informationen finden Sie im Artikel Technologien für den 3D-Druck oder Materialien für den 3D-Druck .

Einige ausgewählte Projekte im Bereich 3D-Druck können Sie sich im Portfolio ansehen.

Was ist das Ergebnis einer Entwicklung oder Innovation?

Die konkreten Ergebnisse hängen von den Anforderungen des jeweiligen Projekts ab. In den meisten Fällen handelt es sich jedoch um einen getesteten und funktionsfähigen Prototyp einschließlich digitaler Daten in Form von 3D-Modellen und technischer Dokumentation. Diese können bereits direkt als Grundlage für die Serienfertigung verwendet werden.

Wie lange dauert die Entwicklung eines physischen Produkts?

Auch dies ist relativ und hängt von der Komplexität des Projekts ab. Aus unserer Praxis können einfachere Projekte einige Tage bis Wochen und komplexere Projekte Wochen bis Monate dauern. Bei Eilanfragen können wir die Entwicklung auch schneller durchführen.

Für wen eignet sich die Entwicklung eines physischen Produkts?

Die Entwicklung eignet sich für jeden, der eine klar definierte Idee und ein Innovationsvorhaben hat, das sich mit verfügbaren Technologien, einem ausreichenden finanziellen Budget und innerhalb des vorgesehenen Zeitrahmens umsetzen lässt.

Wie hoch ist die Investition in eine Entwicklung oder Innovation?

Die konkrete Investitionshöhe ist sehr unterschiedlich und hängt von der Komplexität der Aufgabenstellung, den Fertigungskosten, den verwendeten Materialien usw. ab.

Wie gehe ich vor, wenn ich an einer Entwicklung oder Innovation interessiert bin?

Wenn Sie ausführlichere Antworten auf Fragen zur Entwicklung oder Innovation benötigen, kontaktieren Sie den 3D-Druck-Spezialisten über die Website www.stepanek3d.sk