Lisäävän valmistuksen vaikutukset konseptointiin tuotekehityksessä

Abstract

Tuotekehityksellä yritys pyrkii kehittämään uusia tuotteita vastatakseen eri sidosryhmien muuttuviin tarpeisiin. Kehitysprosessissa tuote- ja osakonseptien luonti mahdollistaa uudenlaiset kehitysideat sekä niiden vertailun ja testaamisen. Näitä asioita tavoittelevaa suunnittelutyötä kutsutaan usein konseptoinniksi, konseptisuunnitteluksi tai konseptikehitykseksi. Kehitystyön helpottamiseksi on olemassa paljon erilaisia teorioita ja metodeja, joista osa hyödyntää lisäävää valmistusta. Lisäävällä valmistuksella tarkoitetaan valmistusmenetelmiä, joissa valmistettava kappale tuotetaan lähtöaineistaan ainetta lisäävillä menetelmillä. Usein puhutaan myös 3D-tulostuksesta, vaikka termi ei olekaan aivan yhtä kattava.

Perinteisesti tuotekehityksen ja lisäävän valmistuksen ovat yhdistäneet design for additive manufacturing -menetelmät (lyh. DFAM), joilla pyritään sekä huomioimaan valmistustekniikan tuomat rajoitteet tuotekehityksessä, että hyödyntämään lisäävän valmistuksen tuomia mahdollisuuksia esimerkiksi kevyiden rakenteiden suunnittelussa. Tämän työn tavoitteena on tutkia lisäävän valmistuksen vaikutuksia tuotekehityksen konseptointityössä. Työ suoritettiin perehtymällä tuotekehitystä, konseptointia ja lisäävää valmistusta käsittelevään kirjallisuuteen. Keskeisimmiksi näkökulmiksi tutkimuksessa nousivat konseptoinnin vaiheiden tunnistaminen, konseptoinnin erilaiset tavoitteet, konseptikategoriat sekä konseptoinnin yhteys teknologioiden sekä markkinoiden muutoksiin ja kehitykseen. Tämän lisäksi tutustuttiin lisäävän valmistuksen erityispiirteisiin ja tekniikoihin.

Tutkimuksessa muodostettu yleinen kuvaus konseptoinnin eri vaiheista ja niissä suoritettavista työtehtävistä mahdollistaa lisäävän valmistuksen vaikutuksien tunnistamisen konseptoinnissa. Näin myös kirjallisuudessa esitetyt lisäävää valmistusta hyödyntävät menetelmät ja vaikutukset voidaan yhdistää konseptoinnin eri vaiheisiin. Työ osoittaa, että lisäävällä valmistuksella on paljon erilaisia vaikutuksia konseptointiin ja sen eri vaiheisiin. Merkittävä osa vaikutuksista liittyy konseptoinnin prosessiin ja sen edistämiseen, toisaalta lisäävän valmistuksen hyödyntäminen vaikuttaa myös suunniteltaviin tuote- ja osakonsepteihin.