Konsten att testa produkten innan den har tillverkats

Hur man skapar förutsättningar för att göra allt rätt från början när det väl är allvar, utan att vare sig kostnaderna eller tiden springer iväg.

Vid all produktutveckling finns en mängd osäkerhetsfaktorer: Kommer det här att fungera i praktiken, har vi valt rätt gods­tjocklek, håller den här fjädern för det antal nedtryckningar som kunden kräver? Osäkerhetsfaktorer som dessutom är avhängiga av okontrollerbara faktorer som i vilken temperatur produkten används, hur fuktigt det är och hur användaren hanterar den.

Ganska vanligt är att man försöker komma ifrån osäkerheterna genom att minska intervallet på till exempel högsta och lägsta användningstemperatur, välja dyrare material och att lägga på säkerhetsfaktorer som till exempel tjockare gods. Men alla sådana lösningar leder till en produkt som är dyrare än vad den egentligen hade behövt vara.

– Det finns många exempel där man lägger på en säkerhetsmarginal på alla komponenter i produkten, kommenterar Anders Nilsson, som är teknisk fysiker och produktutvecklare på Nolato Medicals Technical Design Center, TDC. Eller där man många år efter att den första versionen har lanserats fortfarande håller på att fila både här och där för att få produkten att fungera optimalt.

 

Robust konstruktion

En betydligt bättre lösning är därför att virtuellt testa produkten innan den är byggd, så att man kan skapa en robust konstruktion redan från början.

– Principerna bakom robust konstruktion bygger på att optimera produktens förmåga att tillåta de variationer som uppstår vid tillverkningen, användningen och miljön där produkten används, berättar Anders Nilsson.

Metoden bygger på de tankar som formulerades redan under femtio- och sextio­talen av den japanske kvalitetsexperten Genichi Taguchi. Idag är den förfinad och anpassad till de möjligheter som dagens avancerade datorsimuleringar erbjuder.

– Det första vi gör för att uppnå en robust konstruktion är att identifiera de krav från kunden, användarna och myndigheterna som produkten måste uppfylla. En del av dessa korrelerar med varandra, så det första steget, och det som ger mest valuta för pengarna, är att ta fram en konstruktion som uppfyller dessa krav, säger Anders Nilsson.

 

Bättre att testa virtuellt

De krav som är i konflikt med varandra är dock fortfarande kvar och kan vara svåra att lösa. Anders menar att det finns fyra sätt att hantera dessa svårigheter:

 

  1. Att strunta i kravkonflikten och hoppas på det bästa.
  2. Att förbjuda konflikten genom att t.ex. sätta snävare gränser för användningen.
  3. Att vända kraven till fördelar genom att anpassa konstruktionen.
  4. Att göra som tredje punkten men öka effekten genom att kombinera flera faktorer som ger synergier.

 

Inget "trial and error"

– Självklart är de två sista sätten så som vi vill arbeta, säger han. Därför strävar vi att i våra projekt avstå från den ­traditionella och för kunden dyra ”trial and error”-­metoden. I stället testar vi virtuellt, genom avancerad datorsimulering, produktens alla egenskaper och funktioner redan innan den är byggd.

–Vi flyger den så att säga redan innan den är byggd, vilket både sänker utvecklingskostnaden och sparar tid.

 

Göra rätt från början, helt enkelt

Utmaningen är att hitta smarta lösningar för att komma runt kravkonflikterna. Genom simuleringar kan utvecklarna redan på konstruktionsstadiet identifiera problem och komma fram till bra lösningar.

– Så i praktiken handlar robust konstruktion om något så grundläggande som att kunna göra allt rätt från början när det väl är allvar och produkten ska börja tillverkas, säger Anders Nilsson. Dessförinnan kan vi virtuellt testa, ändra och hitta de bästa lösningarna utan att vare sig kostnaderna eller tiden springer iväg! n

A computer image of a dosage device

Ett enkelt exempel på fördelarna med att kunna testa produkten redan innan den är byggd:
Genom simuleringar kan Nolatos utvecklare redan på konstruktionsstadiet identifiera till exempel att fjädern i den här automatiska doseringsapparaten för subkutana läkemedel inte klarar av kundens krav på tio injektioner utan bara fem. Genom att fortsätta att testa virtuellt kan de ta sig fram till den optimala lösningen i form av en precis tillräckligt förstärkt fjäder. Eller kanske komma fram till en helt annan konstruktion som är ännu mer innovativ och hållbar. 

Annat som kan vara intressant att läsa