Suunnitteluohjeiden luominen modulaariselle tuoteperheelle valmistusnäkökulmasta

Abstract

Vaihteleviin asiakastarpeisiin pyritään vastaamaan modulaarisilla tuotteilla. Modulaariset tuotteet ovat muunneltavia tuotteita, jotka koostuvat vaihtokelpoisista moduuleista. Samoja vakioituja moduuleja voidaan hyödyntää useissa eri tuotteissa, mikä mahdollistaa suuren asiakasvariaatioiden määrän pienellä määrällä moduuleja.

Metsolla on käynnissä modulaarisuuden esiselvitysprojekti, jossa hyödynnetään modulaaristen tuotteiden kehitykseen tarkoitettua Brownfield-prosessia. Projektin tavoitteena on luoda pienen kokoluokan mobiiliseuloille tuoteperhe, jonka avulla selvitetään modulaarisen rakenteen toteuttamiskelpoisuutta. Projekti toimii oppimisalustana modulaariseen rakenteeseen.

Työssä luodaan ohjeet modulaarisen tuoteperheen suunnittelua varten, jotka huomioivat myös tuotteen valmistettavuuden. Suunnitteluohjeiden tarkoituksena on tarjota suunnittelijalle näkemys modulaarisuudesta, jonka avulla on mahdollista tehdä järkeviä ratkaisuja modulaarisuuden kannalta.

Tutkimusmenetelmänä käytetään toimintatutkimusta, jonka pohjana toimi kirjallisuusselvitys. Kirjallisuusselvityksessä perehdytään modulaarisen tuotteen suunnitteluohjeiden kannalta tärkeimpiin asioihin kuten modulaariseen tuotekehitykseen, modulaarisuuteen, moduuleihin, rajapintoihin, tilavarauksiin ja DFMA-näkökulmiin. Kirjallisuusselvityksen pohjalta kootaan suunnitteluohjeet.

Modulaarisuuden kannalta tärkeimpänä asiana voidaan pitää vakiointia lähes kaikissa elementeissä. Modulaarisuuden hyötyjen saavuttamiseksi on tärkeää pitää tuoteperheen arkkitehtuuri mahdollisimman kauan muuttumattomana. Muutokset arkkitehtuurissa aiheuttavat muutoksia rajapinnoissa ja sitä myöten moduuleissa. Uusien moduulien luominen tulee olla aina perusteltua ja niiden tulee sopia tuoteperheen arkkitehtuuriin. Moduulien suunnittelussa tulee pyrkiä mahdollisimman vakioituihin ratkaisuihin. Rajapintojen suunnittelussa tulee keskittyä vakiointiin ja yleiskäyttöisyyteen, sillä vakioidut rajapinnat mahdollistavat moduulien yhteensopivuuden ja vaihtokelpoisuuden. Moduuleille määritellään moduulikohtaiset tilavaraukset, jotka mahdollistavat moduulien vaihtokelpoisuuden ja itsenäisyyden. Lisäksi tilavaraus mahdollistaa moduulien kehittämisen erillisinä kokonaisuuksina ja vähentää moduulien yhteensopivuuden tarkastelua ympäristöön. Tuotteen valmistusnäkökulmat huomioidaan DFMA-menetelmillä sekä kirjoittajan luomilla suunnitteluperiaatteilla. Lisäksi ohjeissa käsitellään moduulien dokumentointia moduulilomakkeella, sekä rajapintojen ja tilavarauksien dokumentointia.

Luodut suunnitteluohjeet ovat yleistettävät ohjeet modulaarisen tuotteen suunnitteluun. Suunnitteluohjeet eivät anna yksityiskohtaisia ratkaisuja ongelmiin, vaan nostavat esiin asioita, jotka tulee huomioida modulaarisen tuotteen suunnittelussa. Moniin tilanteisiin ei ole yhtä oikeaa ratkaisua, joten yleisillä ohjeilla saadaan nostettua esiin huomioitavia asioita. Suunnitteluohjeita ei työn laajuudessa päästä hyödyntämään käytännössä. Suunnitteluohjeiden on tarkoitus toimia pohjana käytännön suunnittelulle, jossa ohjeita päivitetään käytännön kokemusten ja havaintojen myötä.