Испытания опытного образца. Основные проблемы и ошибки при его изготовлении. Доработки опытного образца

При разработке нового изделия процесс не завершается с получением комплекта чертежей и нахождением производства. Этап создания первого опытного образца играет важную роль в тестировании функционала, его соответствии заявленным характеристикам, а также предоставляет уникальный опыт по проектированию и сборке. В данной статье мы рассмотрим критерии оценки опытного образца и поговорим о доработках на примерах из моей конструкторской практики.

Ранее я уже писал статью на тему Как сделать макет и опытный образец?, там подробно рассмотрены процессы создания макета и опытного образца, подчеркнуты их основные отличия и дано объяснение того, почему важно иметь готовый опытный образец для успешного выхода на рынок.

1. Оценка основного функционала и его соответствия ожиданиям

Первое и основное, что проверяется в опытном образце — это соответствие основного функционала, который вы ожидаете от изделия. После сборки внимательно оцените его функциональность, протестируйте, насколько качественно выполняются стоящие перед изделием задачи.

В данный момент я работаю именно над таким случаем — разрабатываю (исправляю) снегоуборочный модуль для крепления к Ниве, УАЗу и подобным машинам (см. рис. 1). Изделие позволяет не покупать специальную машину, а бюджетно и практично установить лишь ее часть на распространенные марки автомобилей. Собранный заказчиком опытный образец оказался таким тяжелым для своих опор, что можно бороздить асфальт, а конструктор-разработчик по уважительным причинам оказался недоступен для доработки. Так изделие попало на модернизацию ко мне.

В данном примере, опытный образец не удовлетворяет основному пункту в испытании изделия, поэтому дальше протестировать его невозможно. Но, если ваше разработанное изделие оказалось рабочим, то переходите к другим критериям оценки опытного образца.

Кстати, ранее я писал, что обычно не берусь дорабатывать чужие проекты, почему можете почитать здесь.

2. Оценка стоимости производства

Оценка стоимости производства является важным фактором, поскольку результат, даже несмотря на свою превосходность, должен оставаться в пределах логических финансовых рамок. После завершения сборки каждый этап проекта тщательно анализируется с финансовой и временной точек зрения. Анализ должен включать в себя оплату конструкторских услуг, производство, конечную сборку, затраты на приобретение комплектующих и часы, затраченные на разработку и сборку.

Сравнение общих затрат с полученными результатами позволяет судить о том, насколько эффективно использованы ресурсы. Каждая потраченная копейка должна соответствовать качеству и функциональности проекта, обеспечивая таким образом оптимальное соотношение стоимости и результатов.

Так, например, игровая платформа (см. рис. 2), собранная в качестве прототипа из фанеры вместо алюминия Д16, показала, что деревянная версия справляется со своими задачами ничуть не хуже. При это стоимость материала и его обработки в разы дешевле, а поиск подрядчиков быстрее.

3. Оценка технологичности производства

Завершив сборку устройства, важно проанализировать процесс сборки на предмет его технологичности.

Разговор с участниками сборки и получение обратной связи от каждого, кто принимал участие в проекте, позволяет выявить трудности, с которыми они столкнулись, и оценить уровень технологичности производства. Такая обратная связь предоставляет ценную информацию для оптимизации процесса. Анализируя отзывы, можно выявить потенциальные улучшения в конструкции или методах сборки. Нередко участники предлагают идеи, как упростить и удешевить сборку, что может привести к более технологичному и эффективному производству. Нужно просто поспрашивать их.

Недавно разработанный пластиковый диспенсер — хранилище для капсул с ополаскивателем рта (см. рис. 3) оказался тем изделием, от которого все производства отказывались в силу единичного образца — мол, так много действий ради одного изделия совершать несподручно. Поэтому опытный образец был просто напечатан на 3д принтере, а после и вовсе было решено переработать всё именно под такую технологию.

4. Оценка устойчивости к различным воздействиям

При проведении испытаний важно учесть не только ожидаемые (эксплуатационные) нагрузки на изделие, но и возможные экстремальные сценарии.

Примером может служить проект антивандальной кнопки (см. рис. 4), разработанной для управления интерактивным фонтаном. Нажатие на кнопку (для изменения водной картины фонтана) подразумевает легкую нагрузку, ведь основной пользователь - дети. Однако, при этом необходимо было защититься и от таких случаев, как агрессивное воздействие группы нетрезвых молодых людей в рамках их собственного краш теста.

Испытания на экстремальные сценарии нужно проводить на различные части устройства, подвергая их максимальным нагрузкам. Важно выявить, как устройство справляется с ними, чтобы выявить слабые места. Испытания помогут оценить, можно ли было сделать какую-то деталь легче, т.к. прочность получилась избыточна, или же наоборот, вы можете понять, что во время испытаний некоторые детали не выполняют поставленные задачи, например, что-то может прогибаться, что-то трескаться или раскручиваться.

5. Оценка удобства эксплуатации

Оценку удобства использования нужно провести минимум с двух сторон: владельца и обычного пользователя.

Владелец изделия должен провести детальное тестирование, включая проверку функционала, перемещение, и подключение к розетке, интеграции с другими устройствами.

Обычный пользователь тестирует изделие в реальных сценариях использования, оценивая его удобство и легкость в освоении. Его задача дать беспристрастную оценку использования изделия.

Обратная связь от обеих сторон играет ключевую роль в выявлении проблем, которые могли остаться незамеченными, и позволят выделить области для улучшения, обеспечивая максимальное удовлетворение конечного пользователя.

Поработав в своё время в вагоностроении я понял, что есть малозаметные вещи, которые конструктора часто упускают в силу того, что они никогда не эксплуатировали ничего подобного. Иногда ступень вагона-платформы оказывается слишком высокой, что затрудняет подъем ноги, или поручень находится ниже, чем было бы удобно для создания точки опоры. Это, конечно, не является самым критическим аспектом в конструкции вагона, но при использовании рабочими железнодорожных путей возникают проблемы и недовольства. На представленном фото (см. рис. 5) видно, что поручень установлен выше ступенек, что требует дополнительного внимания, чтобы избежать зацепок ног и предотвратить возможные травмы.

6. Безопасность изделия

Безопасность является неотъемлемым требованием для любого изделия, независимо от его будущего пользователя. Случайности неизбежны, и важно учесть законы Мерфи, которые могут привести к непредвиденным обстоятельствам. Остроугольные детали, способные вызвать травмы или повредить одежду, требуют внимательного удаления. Элементы, в которые можно случайно засунуть руку, должны быть защищены. Провода, представляющие потенциальные риски, требуют изоляции.

Вновь возвращаемся к разговору о вагонах. Каждый из них оснащен простой тормозной системой, расположенной под рамой (см. рисунок 6), и иногда ее необходимо обслуживать. Однако добраться до нее – задача не из легких. Пространство под вагоном ограничено, и приходится передвигаться на корточках, тщательно следя за тем, чтобы не зацепиться за острые кромки над головой. Без каски там весьма рискованно, и можно получить серьезные травмы, также необходимо беречь и руки от порезов, а одежду – от разрывов. Поэтому все острые кромки должны быть обязательно заточены еще на этапе производства.

Еще один пример — любые заводские каркасы и лестницы с низковисящими элементами (рис. 7). Одно небрежное движение — и все может закончиться крайне неприятно. Поэтому настоятельно рекомендуется проявлять повышенную осторожность и обеспечивать надежную защиту, чтобы предотвратить возможные травмы и обеспечить безопасность людей при использовании вашего изделия.

7. Дизайн изделия

Эстетика играет ключевую роль, влияя на решение потенциальных покупателей. Неверное визуальное восприятие может стать преградой для успешных продаж. Внешний вид, его привлекательность и функциональность — все это важные факторы. Согласен, что красота проигрывает функционалу, если мы говорим о каких-то устройствах, но, если например, речь идет о мебели, дизайн становится определяющим фактором выбора.

Поэтому немаловажно оценить самому, насколько красиво получается ваше изделие. И сейчас речь не только об общей картинке, но и на детали, такие как качество сварных швов, покраски и соответствие дизайна покупным элементам. Перед покупкой важно оценить продукт с точки зрения его визуального восприятия, представив себя в роли клиента, чтобы обеспечить высокий уровень привлекательности и качества изготовления.

Мой недавний заказчик, после демонстрации на выставке своей насосной станции (см. рис. 8), принял решение о внесении дизайнерских улучшений. Изначально углы обшивки были выполнены с применением доступной технологии сегментированной гибки, без использования сложной вальцовки. Теперь, обратив внимание на функциональность, возникает идея также об улучшении эстетической составляющей.

По завершению всех проведенных испытаний вы, наверняка, обнаружите аспекты, которые стоит учесть при создании следующего образца или серии изделий. Важно помнить о необходимости обновления конструкторской документации и повторного проектирования, учитывая полученный опыт, особенно в контексте обратной связи по первому опытному образцу.

Я уверен, что после каждой модификации появятся новые идеи и замечания, как с вашей стороны, так и от ваших клиентов. Этот процесс постоянной модернизации является неотъемлемой частью успешного производства.

Крупные компании регулярно обновляют свои продукты, стремясь улучшить их характеристики. Они активно анализируют различные аспекты, включая обратную связь от производства и заказчиков, а также учитывают изменения в мире, такие как появление новых материалов, электроники или более компактных технологий. Ваш продукт, аналогично, будет развиваться год от года, поддерживая требования рынка и ожидания клиентов.

Спасибо, что прочитали мою статью! Подписывайтесь здесь или на мой телеграм-канал. Я стараюсь писать статьи, касающиеся проектирования и производства.

Если вам нужна помощь с разработкой, консультация по запуску собственного производства, помощь в вопросах, касающихся патентования, подготовка проектов для участия в грантовых программах, то смело обращайтесь ко мне. Вместе мы во всем разберемся!

Мои услуги: https://shustroekb.ru/

Телеграм-канал: