Productontwikkeling en prototypes beginnen bij de eisen
Veel productideeën beginnen met een beeld van hoe het ding eruit moet zien. Wij beginnen bij wat het moet kunnen. Op welke maten moet het passen, aan welke krachten en temperaturen wordt het blootgesteld? En hoe wordt het schoongemaakt en hoeveel exemplaren worden er gemaakt? De antwoorden komen in een kort programma van eisen van een of twee pagina's.
Het programma van eisen stuurt al vroeg de keuze van materiaal en productiemethode. Een onderdeel dat in 200 stuks per jaar wordt gemaakt, ontwerp je anders dan een onderdeel dat in 20 000 stuks wordt spuitgegoten. Het maakt ook concepten makkelijker vergelijkbaar, omdat alle concepten aan dezelfde eisen worden getoetst. Hebt u alleen een idee en nog geen schets, dan is de pagina uitvinding laten uitwerken een goed begin.
We schrijven ook op wat onzeker is. Misschien weet niemand of een snapverbinding duizend keer openen overleeft, of het product in een standaarddoos past. Elke vraag van dat soort wordt een opdracht voor een prototype. De volgorde hangt af van welke onzekerheid het duurst is om laat te ontdekken.
Concept en vormprototype
In de conceptfase maken we twee of drie eenvoudige 3D-modellen die de opgave op verschillende manieren oplossen. Ze zijn bewust grof: het doel is een richting kiezen, niet details verfijnen. Renderings tonen grootte en verhoudingen, en een snelle print laat voelen hoe het product in de hand ligt. Al in deze fase kijken we globaal naar de productie. Een concept dat een ingewikkelde matrijs met veel schuiven vraagt, kan vroeg afvallen, ook als het er het mooist uitziet. Een schets aanpassen is goedkoper dan een afgerond ontwerp.
Een vormprototype, in het Engels vaak looks-like genoemd, moet eruitzien als het eindproduct maar hoeft niet te werken. Het dient om ergonomie, afmetingen en totaalindruk te toetsen bij beoogde gebruikers. Met plamuur, schuren en lakken kan een print sterk lijken op een spuitgegoten onderdeel. Dat maakt hem bruikbaar op beurzen en in gesprekken met dealers. We maken ook eenvoudige schattingen van afmetingen en gewicht, zodat verpakking en verzending vroeg kunnen worden gepland.
Functioneel prototype dat de mechaniek test
Een functioneel prototype moet werken, maar mag er ruw uitzien. Hier worden scharnieren, snapverbindingen, schroefdraad, veren en bewegende delen onder echte belasting getest. Met 3D-printen in PETG, PA of TPU kunnen we meerdere varianten tegelijk maken, bijvoorbeeld drie snapverbindingen met verschillende dikte, en de test laten beslissen.
Elke versie wordt vastgelegd met datum en wijzigingen. Zo is het eenvoudig terug te gaan als een wijziging geen verbetering bleek. Houd er rekening mee dat een geprint onderdeel zwakker is tussen de lagen dan in de lagen. Dat bepaalt hoe de testresultaten moeten worden gelezen met het oog op spuitgieten of frezen. Meer over de techniek leest u bij ontwerpen voor 3D-printen.
De tests worden gepland voordat het prototype wordt geprint: wat meten we, hoe vaak en wat telt als goedgekeurd? Een scharnier wordt bijvoorbeeld een vastgesteld aantal keren geopend en gesloten, en een houder wordt belast met een bekend gewicht. Met duidelijke criteria is het besluit over de volgende stap eenvoudig, en gaat de discussie over feiten in plaats van gevoel.
DFM – ontwerpen voor productie
Als de functie goed is, lopen we het ontwerp door met de productie als uitgangspunt. DFM, design for manufacturing, betekent dat elk onderdeel wordt afgestemd op zijn methode. Voor spuitgieten zijn dat lossingshoeken en een gelijkmatige wanddikte, voor frezen standaardradiussen en bereikbare kamers, voor plaatwerk buigradiussen en ontlastingen.
Waar het kan, beperken we ook het aantal onderdelen. Twee delen die aan elkaar worden geschroefd, kunnen soms één onderdeel met een snapverbinding worden, en een speciale schroef kan worden vervangen door een standaardschroef. Elk weggelaten onderdeel bespaart een matrijs, een artikelnummer in het magazijn en een montagestap. Kunststof onderdelen bereiden we voor volgens de principes van ontwerpen voor spuitgieten.
In deze fase worden ook de toleranties vastgelegd. Alleen maten die de functie beïnvloeden krijgen nauwe toleranties, de rest volgt de algemene toleranties volgens ISO 2768-1. Zo blijft de stuksprijs laag zonder dat het product slechter wordt.
Nulserie en overdracht
Voordat de serieproductie start, wordt een nulserie gemaakt, vaak 10–50 stuks. Daarmee testen we montage, verpakking en duurzaamheid bij echte gebruikers. Fouten die pas bij grotere aantallen zichtbaar worden, komen hier aan het licht terwijl wijzigingen nog goedkoop zijn. Denk aan variaties in pasvorm of schroefverbindingen die losraken. De nulserie wordt bij voorkeur met dezelfde methode gemaakt als de serie, of zo dicht mogelijk daarbij, zodat de resultaten betrouwbaar zijn. Elke afwijking wordt genoteerd en gekoppeld aan een wijziging in het model.
Na de nulserie wordt het ontwerp bevroren. U krijgt STEP-bestanden, tekeningen met toleranties en een stuklijst waarop de fabrikant een offerte kan maken. We tekenen een geheimhoudingsovereenkomst voordat u details over het idee vertelt. Overweegt u een octrooi, neem dan contact op met een octrooigemachtigde voordat het product openbaar wordt getoond. Wie een eigen uitvinding ontwikkelt, vindt meer bij uitvinding laten uitwerken.
U krijgt alle originele bestanden, en het model is zo opgebouwd dat het verder te ontwikkelen is. Heeft het product over een jaar een nieuwe versie nodig, met een andere maat of functie? Dan gaan we uit van hetzelfde parametrische model in plaats van opnieuw te beginnen.
De fasen van productontwikkeling
| Fase | Wat wordt getest en geleverd |
|---|---|
| Programma van eisen | Functie, maten, omgeving, aantallen en doelkostprijs – 1–2 pagina's |
| Concept | 2–3 oplossingen als eenvoudige 3D-modellen en renderings |
| Vormprototype (looks-like) | Afmetingen, ergonomie en uiterlijk – print, zo nodig gelakt |
| Functioneel prototype | Mechaniek, passingen, snapverbindingen en bewegende delen |
| DFM-controle | Lossingshoeken, wanddikte, radiussen, aantal onderdelen en standaardcomponenten |
| Nulserie | Doorgaans 10–50 stuks voor montage en gebruikerstest |
| Ontwerp bevroren | Goedgekeurde revisie – daarna wijzigingen via een wijzigingsorder |
| Seriegegevens | STEP, tekeningen volgens ISO 128, toleranties en stuklijst |
Kleine producten kunnen fasen samenvoegen. Het aantal prototyperondes hangt af van hoeveel onzekerheden het idee heeft.
Dit hebben we van u nodig
- Een beschrijving van het probleem dat het product oplost en wie het gaat gebruiken
- Schetsen, foto's of vergelijkbare producten als referentie
- Maten en onderdelen waarop het product moet aansluiten
- Omgeving: temperatuur, vocht, uv-licht, chemicaliën en reiniging
- Verwachte aantallen per jaar en gewenste stuksprijs
- Wensen voor materiaal, kleur en oppervlakteafwerking
- Planning, bijvoorbeeld voor een beurs of lancering
Voorbeeldopdrachten
- Keukengerei met snapverbinding in vaatwasserbestendig kunststof
- Houders en standaards voor gereedschap
- Accessoire voor een bestaand product
- Voerautomaat of ander product voor huisdieren
- Tuinproduct voor buitengebruik
- Prototype van een hulpmiddel (zonder medische certificering)
- Verpakking met deksel en schroefdraad
- Educatief speelgoed of spel
- Behuizing voor een elektronisch product
- Montageset voor een kleine serie
Dit bepaalt prijs en levertijd
- Aantal concepten en prototyperondes
- Uit hoeveel onderdelen het product bestaat
- Mechanische complexiteit: bewegende delen, veren en afdichtingen
- Eisen aan uiterlijk en renderings
- Afstemming op een of meer productiemethoden
- Omvang van de documentatie: tekeningen, toleranties en stuklijst
Wat u krijgt
- Programma van eisen en conceptmodellen
- Renderings en explosietekeningen
- Prototypebestanden (STL of 3MF) en geprinte prototypes
- Op DFM gecontroleerd 3D-model in STEP
- Tekeningen en stuklijst voor de nulserie
- Revisielog met wijzigingen tussen de versies
Veelgestelde vragen
Wat kost het om een prototype te laten maken?
Dat hangt af van het aantal onderdelen, hoeveel mechaniek het product heeft en hoeveel rondes nodig zijn. We verdelen het werk in fasen en maken per fase een offerte, zodat u na elke stap kunt stoppen of bijsturen.
Hoe bescherm ik mijn idee voordat ik het laat zien?
We tekenen een geheimhoudingsovereenkomst (NDA) voordat u details vertelt. Voor octrooibescherming spreekt u een octrooigemachtigde voordat het product openbaar wordt getoond. Een idee dat al is getoond, is vaak niet meer octrooieerbaar.
Wat is het verschil tussen een vormprototype en een functioneel prototype?
Een vormprototype laat zien hoe het product eruitziet en aanvoelt, maar hoeft niet te werken. Een functioneel prototype test mechaniek, passingen en sterkte, maar hoeft niet mooi te zijn. Vaak worden beide parallel gemaakt.
Hoeveel prototypes zijn nodig?
Een eenvoudig onderdeel kan vaak met een of twee toe. Een product met meerdere bewegende delen heeft vaker drie tot vijf rondes nodig voordat het ontwerp wordt bevroren.
Kan het prototype in hetzelfde materiaal als de serie?
Niet altijd. Spuitgegoten ABS of PP gedraagt zich anders dan een print in dezelfde kunststof, omdat de print in lagen is opgebouwd. We kiezen prototypemateriaal dat zoveel mogelijk lijkt op het seriedeel en lezen de tests met dat in het achterhoofd.
Kunt u helpen met de serieproductie?
We maken prototypes en kleine series met 3D-printen. Voor spuitgieten, CNC en plaatwerk bereiden we de gegevens voor en helpen we u leveranciers te vinden en te vergelijken.