Prototyyppien pikavalmistus tuotekehityksessä
Välimaa, Matti (2020)
2020
Konetekniikan DI-tutkinto-ohjelma - Degree Programme in Mechanical Engineering, MSc (Tech)
Tekniikan ja luonnontieteiden tiedekunta - Faculty of Engineering and Natural Sciences
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2020-04-14
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202004143212
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202004143212
Tiivistelmä
Prototyyppien valmistaminen on keskeinen osa tuotekehitysprosessia. Prototyyppien pikavalmistamisella pyritään nopeuttamaan ja luomaan joustavampi tuotekehitysprosessi. Nopealla tuotekehitysprosessilla pyritään saavuttamaan kilpailuetua.
Työssä selvitettiin kuinka prototyyppien pikavalmistus vaikuttaa tuotekehitysprosesseihin ja projekteihin. Lisäksi työssä kerättiin tietoa ainetta lisäävistä valmistusmenetelmistä, joita käytetään prototyyppien pikavalmistuksessa. Ainetta lisäävistä valmistusmenetelmistä kerättiin tietoa niiden perusperiaatteesta, materiaaleista, tarkkuudesta ja mitä huomioitavaa kyseisessä tekniikassa on. Työhön valikoitui standardissa ISO/ASTM52900-15 määritetyistä seitsemän eri kategorian ainetta lisäävistä valmistusmenetelmistä neljä. Nämä neljä valikoitunutta tekniikkaa on fotopolymerointi, jauhepetimenetelmät, materiaalin pursotus ja suorakerrostus. Valinnan kriteereinä oli tekniikan saatavuus ja sen mahdolliset erikoisominaisuudet.
Työssä luotiin tietoa, kuinka ainetta lisäävät valmistusmenetelmät vaikuttavat tuotekehitysprosesseihin, projekteihin ja niissä luotuihin tuotteisiin. Ainetta lisäävät valmistusmenetelmät tekevät tuotekehitysprosesseista paljon iteratiivisempia ja nopeampia. Lisäksi ainetta lisäävät valmistusmenetelmät antavat mahdollisuuden luoda paljon innovatiivisempia ja optimoituja tuotteita. Työssä käytiin lävitse ainetta lisäävien valmistusmenetelmien ainutlaatuisista ominaisuuksista monimutkaiset muodot, hierarkkinen monimutkaisuus, toiminnallinen monimuotoisuus, materiaalien monimuotoisuus, tuotteiden asiakasräätälöinti ja tuotteiden optimointi menetelmät. Myös muottien ja työkalujen pikavalmistus käsiteltiin tässä työssä.
Lopuksi työssä pohdittiin työssä käytyjen asioiden nykytilaa ja niiden tulevaisuutta. Tulevaisuuden näkemyksissä huomioitiin tekniikoiden kehitys ja sen vaikutus uusien tuotteiden kehittämisen kannalta ja kuinka ainetta lisäävien valmistusmenetelmien markkinat tulevat muotoitumaan tulevaisuudessa ja kuinka se tulee vaikuttamaan prototyyppien pikavalmistukseen.
Työssä selvitettiin kuinka prototyyppien pikavalmistus vaikuttaa tuotekehitysprosesseihin ja projekteihin. Lisäksi työssä kerättiin tietoa ainetta lisäävistä valmistusmenetelmistä, joita käytetään prototyyppien pikavalmistuksessa. Ainetta lisäävistä valmistusmenetelmistä kerättiin tietoa niiden perusperiaatteesta, materiaaleista, tarkkuudesta ja mitä huomioitavaa kyseisessä tekniikassa on. Työhön valikoitui standardissa ISO/ASTM52900-15 määritetyistä seitsemän eri kategorian ainetta lisäävistä valmistusmenetelmistä neljä. Nämä neljä valikoitunutta tekniikkaa on fotopolymerointi, jauhepetimenetelmät, materiaalin pursotus ja suorakerrostus. Valinnan kriteereinä oli tekniikan saatavuus ja sen mahdolliset erikoisominaisuudet.
Työssä luotiin tietoa, kuinka ainetta lisäävät valmistusmenetelmät vaikuttavat tuotekehitysprosesseihin, projekteihin ja niissä luotuihin tuotteisiin. Ainetta lisäävät valmistusmenetelmät tekevät tuotekehitysprosesseista paljon iteratiivisempia ja nopeampia. Lisäksi ainetta lisäävät valmistusmenetelmät antavat mahdollisuuden luoda paljon innovatiivisempia ja optimoituja tuotteita. Työssä käytiin lävitse ainetta lisäävien valmistusmenetelmien ainutlaatuisista ominaisuuksista monimutkaiset muodot, hierarkkinen monimutkaisuus, toiminnallinen monimuotoisuus, materiaalien monimuotoisuus, tuotteiden asiakasräätälöinti ja tuotteiden optimointi menetelmät. Myös muottien ja työkalujen pikavalmistus käsiteltiin tässä työssä.
Lopuksi työssä pohdittiin työssä käytyjen asioiden nykytilaa ja niiden tulevaisuutta. Tulevaisuuden näkemyksissä huomioitiin tekniikoiden kehitys ja sen vaikutus uusien tuotteiden kehittämisen kannalta ja kuinka ainetta lisäävien valmistusmenetelmien markkinat tulevat muotoitumaan tulevaisuudessa ja kuinka se tulee vaikuttamaan prototyyppien pikavalmistukseen.