Seminarieuppgift. Kapitel 12 - Wrapping Up the Design Process and Supporting the Product. Lina Bjelkenäs Matilda Lagerkvist Keng Su

Transkript

1 Akademin för Innovation, Design och Teknik Seminarieuppgift Kapitel 12 - Wrapping Up the Design Process and Supporting the Product Lina Bjelkenäs Matilda Lagerkvist Keng Su

2 Ordlista DFA DFE DFM ECN/ECO FDA LCA Design for Assembly Att ta hänsyn till montering i produktutvecklingsprocessen. Design for Environment Att ta hänsyn till miljöaspekter i produktutvecklingsprocessen. Design for Manufacturing Att ta hänsyn till tillverkning i produktutvecklingsprocessen. Engineering Change Notice/ Engineering Change Order Dokumentation som påvisar en förändring av designen samt varför den utförts. Food and Drugs Administration Syftar i detta arbete till USAs motsvarighet av Läkemedelsverket. Life Cycle Assessment Att ta hänsyn till produktens hela livscykel i produktutvecklingsprocessen. I

3 Innehållsförteckning 1. Inledning Kapitel 12: Wrapping Up the Design Process and Supporting the Product Introduktion Designdokumentation och kommunikation Kvalitetssäkring och kvalitetskontroll Tillverkningsinstruktioner Monterings-, installations-, drifts- och underhållsinstruktioner Riktlinjer för att skriva instruktioner Underhåll av relationer Relationer till leverantörer Relationer till kunder Relationer till företaget tillverkning och montering Ingenjörsmässiga förändringar Patentansökan Design för produktlivscykelns slutfas Diskussion och analys Introduktion Designdokumentation och kommunikation Underhåll av relationer Ingenjörsmässiga förändringar Patentansökan Design för livscykelns slutfas Diskussionsfrågor Referenser... 8 II

4 1. Inledning I kursen KPP306 - Produkt- och Processutveckling, ingår ett moment där varje grupp ska välja ett kapitel ur en relevant källa inom produktutveckling som de ska sammanfatta och diskutera. Kapitlet diskuteras sedan gemensamt under ett seminarie. Utöver sammanfattning och diskussion ska också relevanta frågor tas fram för diskussion i klassen. 2. Kapitel 12: Wrapping Up the Design Process and Supporting the Product Gruppen har valt att skriva om kapitel 12 - Wrapping Up the Design Process and Supporting the Product, ur boken The Mechanical Design Process av David Ullman, utgiven år Introduktion Detta kapitel avslutar designprocessen och diskuterar problem som generellt uppstår nära dess slut. Även om utvecklingen har lett till en slutgiltig design och en detaljerad fysisk modell med skisser och materiallista, är designprocessen inte fullständig ännu. All dokumentation måste fortfarande avslutas och sedan skickas en slutgiltig designutvärdering innan produkten kan produceras och lanseras på marknaden. Även då kan designern bli involverad i produktförändringar samt avvecklingen av produkten. I den första delen av detta kapitel beskrivs några dokument som kan vara bra att ta fram i detta stadie. En stor del av en ingenjörs aktiviteter när en produkt närmar sig produktion kan vara interaktionen med säljare, tillverkare och montörer. Utan dessa partners kommer produkten aldrig att nå konsumenterna. Om en produkt är utvecklad för en specifik konsument kan det finnas en omfattande interaktion med konsumenternas representanter när produkten börjar bli färdigställd. Förhållandet mellan ingenjören och intressenterna beskrivs i detta kapitel. I en perfekt värld är alla rätta besluten tagna under utvecklingen av produkten. I verkligenheten krävs förändringar vid tillverkningen av komponenter och att hantera dessa förändringar kan ofta bli en stor del av ingenjörens ansvar. Det kan vara till den grad att en ingenjör som fått till uppgift att underhålla en existerande produkt kan arbeta enbart med förändringar. Om allt har gått bra, kan några av de utvecklade idéerna bli patenterade. I detta kapitel beskrivs kortfattat hur patent söks i USA. Den sista delen av detta kapitel kommer att fokusera på vad som händer vid slutet av produktens livscykel. När alla dessa aktiviteter har blivit genomförda finns det en sista designutvärdering som görs när produkten är komplett och all dokumentation är på sin plats. Först när denna utvärdering är gjord kan produkten bli redo att släppas för produktion. Det är dock inte säkert att en produkt kommer att bli producerad trots att designprocessen kommit så här långt. En ingenjör kan spendera många år med att designa en produkt, och innan lanseringen bli tvungen att avbryta projektet. Men chansen för att en produkt ska bli godkänd ökar om konsumentens krav har blivit uppfyllda med en kvalitativ design på ett tids- och kostnadseffektivt sätt. 1

5 2.2. Designdokumentation och kommunikation Documentation is like the poor crust on a good pie, you must eat it to clean your plate. [Ullman, 2010] Denna del redogör för hur viktig kommunikation samt dokumentation är för en produkts process och utveckling. Dokumentation från bland annat designteamets datorer, ritningar och stycklistor utgör en förteckning av produktens utveckling. Denna dokumentation samt en summering av designrecensioner utgör en fullständig förteckning över designprocessen Kvalitetssäkring och kvalitetskontroll Kvalitet är en viktig aspekt i designprocessen, därav är kvalitetskontroller av största vikt. Allt inkommande råmaterial samt tillverkade komponenter och konstruktioner ska därför inspekteras och överensstämma med befintlig designdokumentation. Oftast är det industridesignerns ansvar att utveckla kvalitetskontrollen och ställa följande frågor: Vad ska mätas? Hur ska det mätas? Hur ofta bör det mätas? Produkter som regleras av statliga standarder måste utvecklas och kvalitetssäkras inom givna villkor, medicinska produkter kontrolleras exempelvis av FDA. Samtliga tillverkare av medicinska produkter och enheter måste därför inneha detaljerad dokumentation över kvalitetssäkring av material så väl som processer Tillverkningsinstruktioner En korrekt ritning ska innehålla all nödvändig information för att tillverka en komponent. Det är vanligtvis industridesignern som har det yttersta ansvaret för att utveckla denna typ av dokumentation - tillverkningsinstruktioner. Ibland har även produktdesignern detta ansvar Monterings-, installations-, drifts- och underhållsinstruktioner Alla har köpt en produkt, vilken senare visade sig behöva någon form av montering. Monteringsinstruktionen tenderar också ofta vara svårläst, detsamma gäller för instruktioner till programvaror. Beroende på företagets storlek varierar författarna av dessa dokument. Vikten ligger hur som helst vid att förstå vad som krävs för att skapa förståeliga instruktioner. Monteringsinstruktioner Monteringsinstruktioner är till för att stegvis beskriva hur produkten ska monteras. Denna instruktion är viktig oavsett om produkten monteras för hand eller med hjälp av en maskin. Installationsinstruktioner Installationsinstruktioner beskriver hur delarna ska packas upp och hur de ska kopplas till elnätet exempelvis. Det är även vanligt att instruktioner för hur uppstarten ska gå till finns med. För många system är installationsinstruktionen den viktigaste delen av allt. 2

6 Driftsinstruktioner Driftsinstruktioner är till för att instruera om hur produkten ska manövreras och användas. Olika delar så som uppstart, standby, nödfall och avstängning är beskrivna. Instruktioner som kan hjälpa till för att avgöra om utrustningen börjar fallera kan även finnas med. Underhållsinstruktioner Samtliga produkter behöver underhåll, vilket kan handla om att torka av en yta eller att demontera hela produkten och inspektera denna Riktlinjer för att skriva instruktioner Att skriva instruktioner kräver förståelse för hur kunden ska hantera produkten. Ullman redovisar sex riktlinjer vid utformningen av instruktioner. 1. Läs många liknande instruktioner. Dessa återfinns ofta på företags hemsidor, om inte brukar det gå bra att kontakta företag per telefon och begära ut instruktioner. 2. För att få en struktur är det lämpligt att att organisera instruktionerna i delar. Skriv instruktionen i den ordning produkten ska monteras, installeras, drivas eller underhållas. 3. När instruktionen är klar tag hjälp av en person som inte är bekant med produkten. Iaktta sedan personen när denne använder instruktionen. Detta för att upptäcka eventuella brister i instruktionen. Det är viktigt att observera huruvida instruktionen är lätt att förstå eller inte. En instruktion består till fördel av kortare stycken, vilka kan bestå av: Punkt- eller sifferlistor, figurer, fotografier, skärmdumpar och enkla steg för användaren att följa 4. Instruktionen ska fokusera på aktiviteterna, beskriv de mest basala aktiviteterna och hur de utförs. Formulera dem kort och enkelt samt undvik att gå in på detaljnivå. 5. Varningstexter placeras med fördel i bilagorna. Få personer läser dessa så att inleda med dem är ingen god idé. Det är oftast instruktionen som behövs först. Det är dock viktigt att inte utelämna varningstexterna, det är extra viktigt när produkten eventuellt kan vara farlig. 6. Slutligen tag hjälp av en duktig teknisk författare. De som skriver instruktionen bör vara en del av designteamet. För att förstå kundens behov och krav kan instruktionen med fördel skrivas först. 2.3 Underhåll av relationer Något som ofta förbises är att % av en ingenjörs tid går åt till att underhålla befintliga produkter. Detta underhåll kan bestå av aktiviteter så som; leverantörsrelationer, att samverka med kunderna och stödja företagets tillverkning och montering av dess varor Relationer till leverantörer Idag är det väldigt få produkter där samtliga av de ingående delarna är tillverkade av företaget självt. Relationerna till företagets underleverantörer är därför av största vikt. Sen 1980 har stora företag gått från att ha tusentals underleverantörer, där samtliga hade valts ut för deras låga pris, till att under 1990-talet inkludera underleverantörerna redan i designfasen. Som en förlängning av detta har de flesta företag minskat antalet underleverantörer drastiskt. 3

7 Sju riktlinjer som kan underlätta vid skapande och underhåll av goda relationer till underleverantörer är: 1. Var medveten om målen, både företagets och underleverantörens. Definiera de mål som ni har med samarbetet, och se sedan till att bara samarbeta med underleverantörer som arbetar i linje med företagets mål. Att vara medveten om underleverantörens mål, samt att kunna se företagets roll i underleverantörens strategi är direkt avgörande för ett framgångsrikt samarbete. Då de båda företagens mål är i linje med varandra och arbetar mot ett gemensamt mål så finns förutsättningarna för ett ännu framgångsrikare samarbete. 2. Definiera tydliga riktlinjer för samarbetet. Genom att mötas regelbundet för att gemensamt diskutera skyldigheter, ansvar och förväntat utfall. Undvik att bara mötas vid problem. På detta vis skapas förutsättningarna för ett lyckat och framgångsrikt samarbete. Ett samarbete som gagnar båda parter. 3. Involvera underleverantörer tidigt. Behandla underleverantörerna som kunder, inkludera dem i arbetet och använd deras expertis vid framtagningen av produkten. Genom att involvera underleverantörerna tidigt i processen så undviks förseningar och omfattande förändringar. 4. Etablera relationer. Det bör vara en person från varje företag som sköter kontakten företagen emellan, och det är viktigt att de båda förstår att det ska vara en vinna-vinna -situation för båda företagen. Lojalitet till underleverantören belönas genom rabatter eller incitament, samt att leverantören i sin tur är villig att göra det lilla extra, genom att till exempel snabba på leveranser vid behov. 5. Behandla underleverantörer med respekt. Samarbeta bara med underleverantörer som har ett gott rykte och som är kända för att hålla det de lovat. Företaget bör på samma sätt vara uppriktiga och tillmötesgående i kommunikationen med underleverantörer. Alla framgångsrika relationer bygger på ömsesidig respekt; behandla därför underleverantörerna som kunder, då kommer de i sin tur behandla er som kunder. 6. Kommunicera. Se till att få ner allt på papper; ansvarsområden, förväntad volym etcetera. Se till att alla de punkter som misstänks leda till missförstånd och ansträngda relationer parterna emellan finns nedskrivet i förväg. 7. Var professionell. Saker går fel. När detta händer, undvik att förstöra relationer genom att behålla lugnet och ta hand om det lugnt och sakligt Relationer till kunder De flesta företag har en serviceavdelning som har hand om kundkontakten. Den information som kommer från kunderna filtreras sedan innan den når ingenjörerna på företaget. Detta är ofta en nödvändighet för företaget men det skapar också problem för företaget. Detta av anledning att dessa avbrott saktar ner utvecklingen av nya produkter. Direktkontakt mellan ingenjör och kund leder också till att ingenjören till exempel får en bättre förståelse för hur produkten används Relationer till företaget tillverkning och montering De flesta moderna företag idag försöker hålla en öppen dialog mellan designavdelningen och produktionen, detta för att minimera de problem inom produktion och montering som kan leda till 4

8 förändringar. Denna kontakt underlättas också genom användning av olika produktutvecklingsverktyg så som; DFM, DFA och LCA. 2.4 Ingenjörsmässiga förändringar Trots att boken flera gånger poängterat vikten av att göra förändringar tidigt i designprocessen så kan det fortfarande finnas saker som behöver ändras efter att produkten har släppts för produktion. Förändringar som uppkommit sent kan bero på olika orsaker så som: Justering av designfel som inte visat sig förrän vid testförsök och modellering, eller blivit upptäckta av kunden vid användande. En förändring i kundens krav som kräver att en del av produkten designas om. En förändring i material eller tillverkningsmetod. För att göra en förändring i en godkänd konfiguration krävs en ECN, även kallad ECO. En ECN är en förändring till en godkänd sammansättning av slutgiltiga dokument och dessa behöver godkännande själva. En ECN måste åtminstone innehålla följande information: Identifiera vad som behöver förändras. Det ska inkludera numret på produktdelen och referenser till skisser som visar komponenten i detalj eller sammanställning. Anledning eller anledningar till varför det ska ändras. Beskrivning av förändringen. Detta inkluderar skisser av komponenten före och efter ändringen. Allmänt gäller att skisserna endast visar den aktuella detaljen för ändringen. Lista på dokument och avdelningar som påverkats av förändringen. Den viktigaste delen av att göra en förändring är att se till att alla relevanta grupper är informerade och alla dokument uppdaterade. Godkännande av ändringen. Precis som med skisser av detaljen och sammanställningar så måste förändringarna vara godkända av chefer. Instruktion om när förändringen ska introduceras under den kommande produktionskörningen eller vid någon annan milstolpe. Endast en perfekt produkt slipper förändringar, och det finns ingen produkt som är perfekt. [Ullman, 2010] 2.5 Patentansökan När en produkt utvecklas genereras ibland nya idéer och en patentansökan skrivs. Nästan varje produkt eller process som är ny och inte självklar kan idag patenteras. Ett patent erhålls genom att uppfinnaren upprättar en kontakt med USAs regering. Genom att söka patent kan uppfinnaren garanteras exklusiv rätt till idén i 20 år. Det vanligaste är att arbetsgivaren kräver att idén ska tillhöra dem och att uppfinnaren står som uppdragshavare. I samband med att ett patent utfärdas måste idén även offentliggöras. Ett patent är bara så bra som uppfinnaren upprätthåller det. Om det exempelvis sker ett patentintrång och patenthållaren inte kan stämma den aktör som har gjort intrång så är patentet inte så mycket värt. Det är också en tolkningsfråga om det är värt att stämma eller låta intrånget ske, då rättsprocessen ofta är kostsam. 5

9 Det finns två typer av patent mönsterskydd och patent. Mönsterskyddet syftar till att skydda formen eller utseendet medan patentet snarare skyddar nyttan och funktionen med produkten. Att ansöka om patent tar mycket tid, men processen behöver inte alltid vara dyr. Vanligtvis sker patentansökningen i två steg. Första steget består av att göra en produktspecifikation. Andra steget av patentansökningen kan påbörjas efter att den skickats in. Först då kan en utredare granska ansökan, vilket kan ta flera månader upp till år. Det är sällan en ansökan går igenom vid första försöket. 2.6 Design för produktlivscykelns slutfas Design för produktlivscykelns slutfas är särskilt viktigt inom fordonsindustrin och är en del av verktyget DFE. Denna del av verktyget hanterar hur en produkt som befinner sig i slutet av dess livscykels tas om hand. Det finns cirka 250 miljoner bilar samt lätta lastbilar registrerade i USA och lika många därtill i Europa. Av dessa 500 miljoner fordon så återvinns ungefär 25 miljoner/ år. Vid återvinning av fordon så genomgås fyra steg: 1. Demontering. Demonteringen sker fordon för fordon och innebär att delar och hjul plockas bort samt att bilen töms på vätskor innan karossen plattas till. 2. Sönderdelning. En maskin strimlar sönder bilen till mindre bitar. Bitarna är vanligtvis stora som knutna nävar. 3. Separation och bearbetning. Genom att använda magneter separeras järn från andra ingående material. De metaller som innehåller järn skickas för återvinning vid smältverk. Resterande material genomgår ytterligare sortering där de olika metallerna sorteras. Material så som till exempel plast, glas och gummi kallas autofragmenteringsrester och separeras normalt inte ytterligare. 4. Deponering av autofragmenteringsrester. Material som anses vara autofragmenteringsrester, anses oftast också vara icke återvinningsbara och skickas därför vidare för deponering. Sedan andelen plast i bilar ökat, samt att oljepriset har gått upp så har det blivit mer värdefullt att också ta hand om vissa plaster bland autofragmenteringsresterna. Detta är en stor utmaning då det finns ett stort antal olika plaster som ofta blandats samman. Återvinning av material är inte gratis. Fordonet behöver transporteras till skroten, sen behöver karossen och de borttagna delarna transporteras vidare. Maskinen som strimlar sönder bilen till mindre bitar använder sig av 30 kwh/fordon och där efter används energi vid sortering och bearbetning av materialen. För att underlätta produktlivscykelns slutfas behöver designers tänka på: 1. Designa för demontering. 2. Märk upp komponenter för att underlätta identifiering av material. 3. Använd färre typer av olika material. 4. Designa produkter som har en längre livscykel. 6

10 3. Diskussion och analys Detta avsnitt redovisar gruppens diskussion och analys av kapitel 12 - Wrapping Up the Design Process and Supporting the Product. 3.1 Introduktion Gruppen anser att denna del av produktutvecklingsprocessen är viktig men en aning förbisedd i vår utbildning. Därför väcktes intresset för detta kapitel och gruppen valde att fördjupa sig i ämnet. Varje projekts produktutvecklingsprocess är unik eftersom olika aspekter behövs ta i beaktning. Vilka verktyg som används varierar också från projekt till projekt. 3.2 Designdokumentation och kommunikation Gruppen anser att det är viktigt att anpassa instruktionerna till varje enskild produkt och slutanvändare. Ett företag som arbetar mycket med sina instruktioner är IKEA, de skriver instruktioner till lekmän, därav är de ofta grundliga och lättlästa. De arbetar också för att instruktionen ska vara universal och kunna användas och förstås i hela världen. Ett företag som däremot riktar sina instruktioner mot professionella användare behöver inte vara lika grundliga. Gruppen ser svårigheter i att göra förståeliga och tydliga instruktioner till produkter. En fördel med att göra instruktioner är att det skapar en förståelse och kunskap för hur produkten ska användas hos produktutvecklaren. Gruppen anser att det är lätt att bli hemmablind och således är ett bra förslag att testa sin instruktion på utomstående personer. 3.3 Underhåll av relationer Gruppen tror att produkten och företagets roll på marknaden avgör hur relationerna till kunder och leverantörer ser ut. Vem som hanterar relationerna varierar säkerligen från företag till företag och företagets storlek spelar också in. Ullman beskriver både leverantören och slutanvändaren som kunder, vilket är en intressant aspekt att ha i åtanke. För att nå framgång är det av stor vikt att behandla och se leverantören som kunder. 3.4 Ingenjörsmässiga förändringar Genom att dokumentera så mycket som det beskrivs i kapitlet är det trots allt mycket som behöver justeras in i det sista. Detta visar på hur mycket en produktutvecklingsprocess också är en förändringsprocess. Gruppen anser att de viktigaste grundstenarna i produktutveckling är att identifiera och klargöra användarens behov. En väl genomförd användaranalys är därför att föredra. Främst för att det klargör målet och vad som ska uppnås. Om användaranalysen inte är ordentligt genomförd kan det i slutändan bli kostsamt om förändringar i designen behöver göras. 3.5 Patentansökan Gruppen anser att patent inte alltid behöver sökas. Anledningarna till varför patent inte söks kan vara många, bland annat tids- och kostnadsskäl. Ibland kan det vara viktigare att lansera produkten snabbt och få ut den på marknaden. Ett annat fall kan vara att det inte finns kapital till patentprocessen. Ullman diskuterar inte den här infallsvinkeln, något gruppen tycker saknas. 7

11 3.6 Design för livscykelns slutfas Gruppen tycker att det är svårt att ta hänsyn till design för livscykelns slutfas i produktutvecklingsprocessen. Det finns inget konkret verktyg för detta, utan snarare riktlinjer så som DFE. Detta leder till att det är svårt att avgöra hur miljön tagits i beaktning i produktutvecklingsprocessen. Det kan likaså hämma produktutvecklingsprocessen om för stort fokus läggs vid detta. Ullman nämner aspekter designern kan ha i åtanke, vilka är relativt självklara och nyttiga. Gruppen saknar dock hur dem genomförs på ett naturligt sätt i produktutvecklingsprocessen. Gruppen anser att denna del av produktutvecklingsprocessen är viktig och att den inte varit så uppmärksammad i vår utbildning. 4. Diskussionsfrågor 1. Finns det andra dokument och/eller processer som bör tas fram i slutet av en produktutvecklingsprocess? 2. Det är väldigt många dokument som ska tas fram och kontroller som ska genomföras. När vet man att det är tillräckligt? Hur mycket hämmar det produktutvecklingen om ingenjörer ständigt måste utföra detta arbete? 3. Finns det någon svensk motsvarighet till ECN? 4. Är det skillnad på om ett stort eller ett litet företag är utvecklingsföretaget? 5. Referenser Ullman, D. (2010) The Mechanical Design Process 4 th ed. McGraw-Hill, Singapore,