Produktutveckling och prototyper börjar med kraven
Många produktidéer börjar med en bild av hur saken ska se ut. Vi börjar med vad den ska klara: vilka mått den måste passa, vilka krafter och temperaturer den utsätts för, hur den ska rengöras och hur många som ska tillverkas. Svaren samlas i en kort kravspecifikation på en eller två sidor.
Kravspecifikationen styr materialval och tillverkningsmetod tidigt. En detalj som ska tillverkas i 200 exemplar per år konstrueras annorlunda än en som ska formsprutas i 20 000. Den gör det också lättare att jämföra koncept, eftersom alla bedöms mot samma krav. Har du bara en idé och ingen skiss är guiden från idé till produkt en bra början.
Vi skriver också ned vad som är osäkert. Kanske vet ingen om ett snäppfäste klarar tusen öppningar eller om produkten får plats i en standardkartong. Varje sådan fråga blir en uppgift för en prototyp, och ordningen styrs av vilken osäkerhet som blir dyrast att upptäcka sent.
Koncept och formprototyp
I konceptfasen tar vi fram två eller tre enkla 3D-modeller som löser uppgiften på olika sätt. De är grova med avsikt – syftet är att välja väg, inte att finslipa detaljer. Renderingar visar storlek och proportioner, och en snabb utskrift visar hur produkten känns i handen. Redan här tittar vi grovt på tillverkningen: ett koncept som kräver ett komplicerat verktyg med många sidodrag kan väljas bort tidigt, även om det ser bäst ut. Det är billigare att ändra en skiss än en färdig konstruktion.
En formprototyp, på engelska ofta kallad looks-like, ska se ut som slutprodukten men behöver inte fungera. Den används för att pröva ergonomi, storlek och helhetsintryck hos tänkta användare. Med spackel, slipning och lack kan en utskrift bli mycket lik en formsprutad detalj, vilket gör den användbar på mässor och i möten med återförsäljare. Vi tar också fram enkla uppskattningar av mått och vikt, så att förpackning och frakt kan planeras tidigt.
Funktionsprototyp som prövar mekaniken
En funktionsprototyp ska fungera men får se oslipad ut. Här testas gångjärn, snäppfästen, gängor, fjädrar och rörliga delar under verklig belastning. Med 3D-utskrift i PETG, PA eller TPU kan vi ta fram flera varianter samtidigt, till exempel tre snäppfästen med olika tjocklek, och låta testet avgöra.
Varje version dokumenteras med datum och ändringar. Det gör det enkelt att gå tillbaka när en ändring inte blev bättre. Tänk på att en utskriven del är svagare mellan lagren än längs dem; det påverkar hur provresultaten ska tolkas inför formsprutning eller fräsning. Mer om tekniken finns under konstruktion för 3D-utskrift.
Testerna planeras innan prototypen skrivs ut: vad ska mätas, hur många gånger och vad räknas som godkänt? Ett gångjärn kan till exempel öppnas och stängas ett bestämt antal gånger, och en hållare belastas med en känd vikt. Med tydliga kriterier blir beslutet om nästa steg enkelt, och diskussionen handlar om fakta i stället för känsla.
DFM – konstruktion för tillverkning
När funktionen sitter går vi igenom konstruktionen med tillverkningen i fokus. DFM, design for manufacturing, innebär att varje detalj anpassas till sin metod: släppvinklar och jämn väggtjocklek för formsprutning, standardradier och åtkomliga fickor för fräsning, bockradier och avlastningar för plåt.
Vi minskar också antalet detaljer där det går. Två delar som skruvas ihop kan ibland bli en enda del med ett snäppfäste, och en specialskruv kan bytas mot en standardskruv. Varje borttagen detalj sparar ett verktyg, ett artikelnummer i lagret och ett monteringssteg. Plastdetaljer förbereds enligt principerna under konstruera för formsprutning.
Toleranser sätts också i den här fasen. Bara mått som påverkar funktionen får snäva toleranser, medan övriga följer allmäntoleranser enligt ISO 2768-1. Det håller nere styckpriset utan att produkten blir sämre.
Förserie och överlämning
Innan serieproduktionen startar tas en förserie fram, ofta 10–50 exemplar, för att pröva montering, förpackning och hållbarhet hos riktiga användare. Fel som syns först i större antal – variationer i passform eller skruvförband som släpper – upptäcks här, medan ändringar fortfarande är billiga. Förserien tillverkas helst med samma metod som serien, eller så nära som möjligt, så att resultaten går att lita på. Varje avvikelse noteras och kopplas till en ändring i modellen.
Efter förserien fryses konstruktionen. Du får STEP-filer, ritningar med toleranser och en stycklista som tillverkaren kan lämna offert på. Vi skriver under sekretessavtal innan du berättar detaljer om idén. Överväger du patent bör du kontakta ett patentombud innan produkten visas offentligt. Mer för den som utvecklar en egen uppfinning finns under uppfinnare och patent.
Du får alla originalfiler, och modellen är uppbyggd så att den går att vidareutveckla. Behöver produkten en ny version om ett år, med ett annat mått eller en ny funktion, utgår vi från samma parametriska modell i stället för att börja om.
Etapperna i produktutvecklingen
| Etapp | Vad som prövas och levereras |
|---|---|
| Kravspecifikation | Funktion, mått, miljö, volym och målkostnad – 1–2 sidor |
| Koncept | 2–3 lösningar som enkla 3D-modeller och renderingar |
| Formprototyp (looks-like) | Storlek, ergonomi och utseende – utskrift, vid behov lackad |
| Funktionsprototyp | Mekanik, passningar, snäppfästen och rörliga delar |
| DFM-granskning | Släppvinklar, väggtjocklek, radier, antal detaljer och standardkomponenter |
| Förserie | Typiskt 10–50 exemplar för montering och användartest |
| Konstruktionsfrys | Godkänd revision – därefter ändringar via ändringsorder |
| Serieunderlag | STEP, ritningar enligt ISO 128, toleranser och stycklista |
Små produkter kan slå ihop etapper. Antalet prototypvarv beror på hur många osäkerheter idén har.
Det här behöver vi från dig
- En beskrivning av problemet produkten ska lösa och vem som ska använda den
- Skisser, foton eller liknande produkter som referens
- Mått och delar som produkten måste passa ihop med
- Miljö: temperatur, fukt, UV-ljus, kemikalier och rengöring
- Förväntad volym per år och önskad styckkostnad
- Önskemål om material, färg och ytfinish
- Tidplan, till exempel inför en mässa eller lansering
Exempel på uppdrag
- Köksredskap med snäppfäste i diskmaskinstålig plast
- Hållare och ställ för verktyg
- Tillbehör till en befintlig produkt
- Foderautomat eller annan produkt för husdjur
- Trädgårdsprodukt för utomhusbruk
- Prototyp av hjälpmedel (utan medicinsk certifiering)
- Förpackning med lock och gänga
- Pedagogisk leksak eller spel
- Hölje till en elektronisk produkt
- Monteringssats för en småserie
Det här påverkar pris och leveranstid
- Antal koncept och prototypvarv
- Hur många detaljer produkten består av
- Mekanisk komplexitet: rörliga delar, fjädrar och tätningar
- Krav på utseende och renderingar
- Anpassning till en eller flera tillverkningsmetoder
- Omfattning av dokumentation: ritningar, toleranser och stycklista
Det här får du
- Kravspecifikation och konceptmodeller
- Renderingar och sprängskisser
- Prototypfiler (STL eller 3MF) och utskrivna prototyper
- DFM-granskad 3D-modell i STEP
- Ritningar och stycklista för förserie
- Revisionslogg över ändringar mellan versionerna
Vanliga frågor
Vad kostar det att ta fram en prototyp?
Det beror på antalet detaljer, hur mycket mekanik produkten har och hur många varv som behövs. Vi delar upp arbetet i etapper och lämnar offert per etapp, så att du kan stanna eller byta riktning efter varje steg.
Hur skyddar jag min idé innan jag visar den?
Vi skriver under ett sekretessavtal (NDA) innan du berättar detaljer. För patentskydd bör du tala med ett patentombud innan produkten visas offentligt, eftersom en idé som redan har visats ofta inte längre kan patenteras.
Vad är skillnaden mellan en formprototyp och en funktionsprototyp?
En formprototyp visar hur produkten ser ut och känns, men behöver inte fungera. En funktionsprototyp prövar mekanik, passningar och hållfasthet, men behöver inte vara snygg. Ofta tas båda fram parallellt.
Hur många prototyper behövs?
En enkel detalj klarar sig ofta med en eller två. En produkt med flera rörliga delar behöver oftare tre till fem varv innan konstruktionen fryses.
Kan prototypen göras i samma material som serien?
Inte alltid. Formsprutad ABS eller PP beter sig annorlunda än en utskrift i samma plast, eftersom utskriften är byggd i lager. Vi väljer prototypmaterial som liknar seriedelen så mycket som möjligt och tolkar testerna med det i åtanke.
Kan ni hjälpa till med serietillverkningen?
Vi tillverkar prototyper och småserier med 3D-utskrift. För formsprutning, CNC och plåt förbereder vi underlaget och hjälper dig att hitta och jämföra leverantörer.