Productontwerp en prototypeontwikkeling onderzoeken

Waarom is de ontwikkeling van prototypes zo belangrijk?

Prototypes ontwikkelen is een cruciale stap in productontwikkeling. Het stelt bedrijven in staat om hun ontwerpen te testen en te verfijnen voordat ze overgaan tot massaproductie. Dit proces doet veel meer dan alleen maar potentiële fouten identificeren:

• Duidelijkheid: De meest gedetailleerde technische tekening en het meest aansprekende ontwerp garanderen nog geen functioneel product. Een prototype kan het bewijs leveren dat het product klaar is voor de markt – of niet.
• Feedback van klanten: Je kunt vol lof zijn over de voordelen van je product, maar enquêtes en marktanalyses zijn essentieel. Niets vervangt echter een test onder realistische omstandigheden. U kunt waardevolle inzichten krijgen door het prototype aan klanten te laten zien. Het zal hun behoeften en eisen benadrukken en wijzen op een aantal aspecten waar u misschien geen rekening mee hebt gehouden.
• Investeerders aan boord: De productie van fysieke producten gaat vaak gepaard met buitensporige kosten. Naast klanten zijn ook investeerders een belangrijke doelgroep. Een effectief en goed ontworpen prototype laat zien dat je je “vak” verstaat en dat een investering in je start-up de moeite waard is.
• Kosten besparen: Aangezien u de productieprocessen al doorloopt tijdens het ontwikkelen van uw prototype, kunt u de opgedane ervaring gebruiken om tijd en geld te besparen – het sleutelwoord hier is materiaalverbruik.
• Productoptimalisatie: Prototypes ontwikkelen is van nature bedoeld om je product te optimaliseren. In een vroeg productiestadium kunt u nog wijzigingen aanbrengen. Later kost dat tijd, geld en moeite.

Wat zijn de verschillende benaderingen van prototypes ontwikkelen?

Er zijn verschillende soorten prototypes die elk een ander doel dienen:

• Virtuele prototypes: dit zijn digitale computermodellen ontwikkeld met 3D CAD software. Digitale prototypes ontwikkelen is alleen succesvol als de relevante gegevens in alle fasen van de productontwikkeling beschikbaar en toegankelijk zijn.
• Technische prototypes: deze variant heeft al alle relevante kenmerken en functies van het beoogde product. Het ontwerp en de gebruikte materialen komen overeen met de geplande serie. Technische prototypes zijn meestal voor uitgebreide tests die problemen in een vroeg stadium aan het licht brengen.
• Design prototypes: deze worden ook wel design samples genoemd en lijken qua uiterlijk en ergonomie op het geplande product. Het gewicht, het gevoel en de kleuren worden ook realistisch weergegeven met het ontwerpprototype.
• Laboratoriumproeven: hoewel dit prototype alle mechanische of digitale functies van het product bevat, heeft het toch een geheel eigen uiterlijk. De exacte afmetingen van het product, de oppervlaktecoating of het ontwerp spelen bij deze prototypevariant geen rol. Integendeel, het doel van deze variant is om te controleren of het prototype technisch foutloos werkt.

Idealiter gebruik je een PLM-platform om een virtueel prototype te ontwikkelen, omdat dit tegen lage kosten kan worden geproduceerd en varianten kan bevatten. Het PLM-platform maakt ook interdisciplinaire en afdelingsoverschrijdende ontwikkeling mogelijk waarbij meerdere mensen uit verschillende gebieden betrokken zijn. Het kiezen van het juiste type prototype hangt echter af van uw budget, timing en kennis.

Belangrijkste eerste stappen in effectief productontwerp en prototypes ontwikkelen

Effectieve productontwikkeling begint met het begrijpen van gebruikersbehoeften en het uitvoeren van grondig marktonderzoek. Hierbij wordt feedback van klanten verzameld en geanalyseerd om het ontwerpproces te sturen. Daarna volgen idee- en conceptontwikkeling, waarbij creatieve oplossingen worden gebrainstormd en geëvalueerd.

Inzicht in gebruikersbehoeften en marktonderzoek

Inzicht in je doelgroep is van vitaal belang. Voer enquêtes, interviews en focusgroepen uit om inzicht te krijgen in de voorkeuren en pijnpunten van klanten. Deze informatie vormt de basis voor het ontwerpproces en helpt om het product af te stemmen op de eisen van de markt.

Idee- en conceptontwikkeling

Tijdens de ideation-fase genereren teams een breed scala aan ideeën en concepten. Dit creatieve proces is essentieel voor het verkennen van verschillende ontwerpmogelijkheden en het selecteren van de meest veelbelovende oplossingen voor verdere ontwikkeling.

NPI (nieuwe productintroductie)

Voordat ze beginnen, moet de ontwerper precies weten wat er van het nieuwe product wordt verwacht. De ontwerpspecificatie legt deze vereisten vast in een formeel document en moet bepalen wat er wordt verwacht van de functionaliteit van het product. Maar het definieert niet noodzakelijkerwijs hoe het product dit moet bereiken.

Voordelen van simulatie en virtueel prototypes ontwikkelen

Simulatie en virtueel prototypes ontwikkelen is van onschatbare waarde voor moderne productontwikkeling. Het biedt aanzienlijke voordelen, zoals kostenbesparingen en de mogelijkheid om snel meerdere ontwerpiteraties te testen.

Met deze tools kunnen de prestaties van een product onder verschillende omstandigheden worden gevisualiseerd, zodat ontwerpers weloverwogen beslissingen kunnen nemen voordat ze fysieke prototypes maken. Door MBSE (model-based systems engineering) en virtual twin-technologie te integreren, kan het productontwikkelingsproces verder worden verbeterd.

MBSE (model-based systems engineering)

MBSE (model-based systems engineering) is een methodologie die modellen gebruikt om de hele levenscyclus van een systeem te ondersteunen, van ontwerp en design tot verificatie en validatie. In tegenstelling tot traditionele engineeringmethoden die vertrouwen op tekstgebaseerde documenten, maakt MBSE gebruik van digitale modellering en simulatie om systemen te ontwerpen. Deze aanpak biedt verschillende voordelen:

• Samenwerking verbeteren: De visuele en interactieve modellen van MBSE helpen diverse stakeholders om het ontwikkelingsproces te begrijpen en eraan bij te dragen, waardoor misverstanden en fouten worden verminderd.
• Efficiëntie en kostenreductie: doordat problemen vroegtijdig kunnen worden opgespoord en gecorrigeerd, kan MBSE de ontwikkelingstijd en -kosten aanzienlijk verlagen. Het maakt snelle iteratie mogelijk en vergemakkelijkt automatisering, wat vooral gunstig is voor complexe systemen.
• Eén enkele bron van waarheid: MBSE biedt een gecentraliseerd model dat ervoor zorgt dat alle belanghebbenden met consistente en actuele informatie werken, waardoor de traceerbaarheid en besluitvorming worden verbeterd.

Virtual twin-technologie

Virtual twins zijn digitale replica’s van fysieke producten of systemen die hun gedrag in echte omgevingen simuleren. Deze technologie breidt de mogelijkheden van traditionele simulaties uit door een dynamische, real-time weergave van een systeem te bieden. De voordelen van virtual twin-technologie zijn onder andere:

• Risicovrije testomgeving: virtual twins maken uitgebreid testen en valideren in een virtuele ruimte mogelijk, waardoor er minder dure fysieke prototypes nodig zijn en een breder scala aan ontwerpopties kan worden onderzocht.
• Verbeterd inzicht in producten: door echte omstandigheden te simuleren, bieden virtual twins dieper inzicht in het gedrag van producten, waardoor engineers prestaties kunnen optimaliseren en potentiële problemen vroeg in het ontwikkelingsproces kunnen identificeren.
• Integratie met gegevens uit de echte wereld: virtual twins kunnen gegevens bevatten van producten die in bedrijf zijn, zodat ze voortdurend kunnen worden verbeterd en aangepast aan veranderende omstandigheden.

Door MBSE en virtual twin-technologie te combineren, kunnen organisaties een robuuster en efficiënter proces van productontwikkeling bereiken. Deze methodologieën ondersteunen de creatie van innovatieve producten van hoge kwaliteit terwijl ze de time-to-market en de ontwikkelingskosten verminderen.

Wat is de lean startup methodologie?

De lean startup is een model dat bedrijven gebruiken om op een efficiënte manier hun basis te leggen en hun product- of dienstontwikkelingsproces te plannen. Het doel is om zo snel mogelijk naar de markt te gaan en tegelijkertijd feedback van klanten te krijgen. Dit leidt vervolgens tot de verdere ontwikkeling van de startup of het product. Het regelmatig testen van de producteigenschappen maakt net zo goed deel uit van deze methode als het constant aanpassen van prijzen, verkoopkanalen of ontwerpelementen.

Jarenlang in stilte aan een product werken voor de lancering is iets wat je wilt vermijden, en klanten, leveranciers of investeerders betrekken bij alle stadia van het productieproces is essentieel. Lean Startup gaat meer over een constante evolutie die het product geleidelijk perfectioneert dan over een voltooide creatie.

BML (build-measure-learn)

Dit concept vormt de kern van het lean startup model.

• Bouwen: het productprototype ontwikkelen. Je mag best gaten open laten. Perfectie is hier niet mogelijk en ook niet het doel.
• Meten: laat je prototype testen door echte gebruikers die in je doelgroep zouden moeten vallen.
• Leer: analyseer de feedback van klanten en verzamel waardevolle informatie die je vervolgens kunt gebruiken om je product te optimaliseren.

Let wel, dit is geen eenmalig vakje om aan te vinken. Doorloop deze drie fasen steeds opnieuw. Op die manier kun je je product voortdurend verbeteren en aanpassen aan de behoeften, verwachtingen en wensen van je doelgroepen. Het concept bouwen-meten-leren is gekoppeld aan MVP (minimum viable product), dus laten we daar wat dieper op ingaan.

Minimal Viable Product

Een andere manier om de lean startup methode in de praktijk te brengen is het ontwikkelen van een MVP (minimum viable product), een eerste eenvoudige versie van het product zonder geavanceerde ontwerpelementen of extra functies. Voeg deze geleidelijk toe zodra je MVP een tijdje op de markt is en je genoeg feedback van klanten hebt gekregen. De ontwikkeling van dit basisproduct is zeer kosteneffectief en de prijs-prestatieverhouding is navenant aantrekkelijk voor klanten. Vervolgens kun je complexere unique selling points toevoegen op basis van hun feedback.

Vergeleken met het BML-model wordt hier geen prototype ontwikkeld, maar een eenvoudige versie van het product. De voordelen van deze aanpak liggen echter ook in lage productiekosten en gerichte ontwikkeling afgestemd op de behoeften van potentiële kopers.

Wat kunnen OEM’s leren van lean startups?

OEM’s (original equipment manufacturers) kunnen profiteren van de lean startup-benadering door de principes van gevalideerd leren en iteratieve ontwikkeling toe te passen. Deze methodologie helpt OEM’s om zich snel aan te passen aan veranderingen in de markt en feedback van klanten, zodat hun producten relevant en concurrerend blijven.

Productontwikkeling versnellen

Startups willen en moeten vaak zo snel mogelijk een bruikbaar product op de markt brengen. Het is de enige manier om liquiditeit en verdere groei te garanderen. Met het Lean Startup-model kun je je richten op de essentie en dankzij lean processen je product in recordtijd ontwikkelen en op de markt brengen.

Lagere kosten

De korte ontwikkelingstijd verlaagt de kosten door de eenvoud van je product (minder materiaal). Gerichte productontwikkeling: Je weet welke functies uw product moet hebben op basis van de feedback die klanten in de loop der tijd hebben verzameld. Het risico op dure fouten is kleiner en het product ondergaat een voortdurende evolutie. Je kunt ook de prijs verhogen en profiteren van een betere marge op de middellange termijn.

Echt innovatievoordeel

Feedback van klanten helpt je om trends en ontwikkelingen eerder te herkennen dan de concurrentie. De analyse van de behoeften van klanten en hun invloed op de ontwikkeling zorgt ervoor dat het product zijn tijd vooruit is en populair is.

Hoe kan TECHNIA helpen?

We bieden een scala aan tools en diensten om startups en gevestigde bedrijven te ondersteunen bij hun productontwerp en het ontwikkelen van prototypes. We helpen klanten bij het stroomlijnen van prototypes ontwikkelprocessen en het efficiënt op de markt brengen van innovatieve producten, met een schat aan ervaring in het inzetten van unieke software en diensten voor digital engineering. Ons team werkt nauw samen met klanten om hun unieke behoeften te begrijpen en oplossingen op maat te leveren die leiden tot succes.