Uuden työkalun kehittäminen – konseptista karalle

Uusia lastuavia työkaluja kehitetään markkinoille jatkuvasti, mutta minkälainen prosessi vaaditaan tuotteen saamiseksi konseptista työstökoneen karalle?

Maailmanlaajuisen valmistajan Dormer Prametin tavoitteena on kehittää markkinoille uusia tuotteita joka vuosi. Tuotteiden kehitysosaston yksi jäsen on tuote- ja kehitysinsinööri Jan Bittner.

Tammikuussa 2015 Jan aloitti Dormer Prametin palveluksessa ja liittyi projektiryhmään, jonka tehtävänä oli kehittää uusia suursyöttöjyrsimiä (HFC). Lähes kolme vuotta myöhemmin esiteltiin markkinoille uusi valikoima SBN10-jyrsimiä ja BNGX-kääntöteriä. 

Uuden tuotteen kehittämiseen kulutettu aika ja panostus osoittavat valmistajan halua kehittää tuotteita, jotka tuovat lisäarvoa asiakkaille moneksi vuodeksi. Tämä on Janin tarina. 

Dormer Prametilla alkaa uuden tuotteen kehittäminen siitä, että tuoteosaston hallinto tiedostaa markkinoilla olevan tarpeen, jonka tyydyttämiseksi yhtiön tuotevalikoimassa on aukko. Kääntöteräjyrsimien tuotepäällikkö Karel Tiefenbach laatii alustavan konseptin ja selkeän tavoitteen tuotekehitysryhmälle työkalusta, jolla aukko täytetään.

Dormer Prametin tavoite oli kehittää kaksoisnegatiivisiin jyrsimiin uusi tuotevalikoima, jolla voidaan työstää suurilla syöttöarvoilla ja parantaa työstön tuottavuutta. Terän muodoksi valittiin kaksipuolinen nelisärmäinen terä, jolla saavutettaisiin paras työstötalous, hyvä lastujen hallinta ja entistä suurempi upotuskulma. 

Monipuolisen valikoiman tulee tuoda tuotantovarmuutta muottien valmistukseen, kattaen työstöt rouhinnasta viimeistelyyn laajalla raaka-ainealueella. 

Tuotekonseptit

Jan aloitti prosessin tuotteiden kehitys & tiedotus osastolla työskentelevän Jan Vlcekin kanssa, joka vastaa laajasti tuotteiden kehittämisestä. Työ sisältää mm. tuotteen muotoiluun ja valmistamiseen tarvittavien tiedostojen tekemisen ja tuotannon tarvitseman muun tuen.

Osaston ensimmäinen tehtävä oli tutkia millaisia kilpailijoiden valmistamia suursyöttöjyrsimiä oli jo saatavana markkinoilla ja kuinka Dormer Pramet voisi erottua joukosta ja mikä tärkeintä, täyttää asiakkaiden tarpeet entistä paremmin. 

Jan Bittner sanoi: “Aloitimme sarjalla alustavia suunnitelmia ja prototyyppejä. Veimme useita parhaita ajatuksia edelleen tutkittaviksi. Laajempi piiri löytää aina muutostarpeita ja ne on yritettävä tehdä ennen mallikappaleiden tuotannon aloittamista. Pienilläkin muutoksilla voi tässä vaiheessa olla suuret vaikutukset.”

“Esimerkiksi: totesimme yhden ensimmäisistä prototyypeistä mahdollisesti loukkaavan kilpailijan patenttia. Markkinat ovat ahtaat, koska myös lukuisat kilpailijat kehittävät teriä.”

“Yhteistyössä muotoilijan kanssa teimme konseptistamme ainutlaatuisen tuotteen, joka täytti myös alkuperäiset tavoitteemme. Ollaksemme varmoja, että tuotteemme ei loukkaa voimassa olevia patentteja, olimme yhteydessä myös kollegoihimme Ruotsissa ja Pohjois-Amerikassa.”

“Keskustelu IP-osaston kanssa, joka hallitsee yhtiön aineettoman omaisuuden, oli minulle uusi kokemus.”

“Käsittelimme IP:n kanssa jokaisen pienenkin muutoksen, jonka olimme tehneet. Halusimme varmistua, että olimme koko ajan patenttimme rajoissa emmekä loukanneet jo olemassa olevia patentteja. Lopulta saimme hyväksynnän ja luvan jatkaa.”

Tuotteiden testaus

“Prosessin alussa, vuonna 2015, tavoitteena oli esitellä BNGX-terät marraskuussa 2017. Myyntitiimi halusi kuitenkin aikaistaa esittelyä ja asetti meille paineita! Etenimme prosessissa niin nopeasti kuin mahdollista ja pystyimme noudattamaan alkuperäistä aikataulua.”

“Toisella neljänneksellä 2016 aloitimme testivaiheen. Siihen sisällytettiin useita testejä asiakkaiden luona, koska se on kokemuksemme mukaan paras tapa selvittää tuotteen todellinen laatu.”

“Olimme vakuuttuneita, että tuote oli hyvä, mutta omassa laboratoriossa tehdyt testit eivät riitä kertomaan, miten tuote pärjää todellisessa työssä. Asiakkaiden luona tehdyissä testeissä opimme tunnistamaan kehitystä vaativat alueet.”

“Ranskassa teimme testejä asiakkaan kanssa, joka koneisti laakereita titaania, kromia ja nikkeliä sisältävästä ruostumattomasta teräksestä. Tämä erittäin luja ja sitkeä raaka-aine vaatii tehokkaan koneen, joka pystyy suuriin syöttöihin pienellä karanopeudella.”

“Vastassamme oli kilpailijan suursyöttöjyrsin, jolla oli samankaltaiset ominaisuudet kuin SBN10:llä.”

“Kolmen koneistetun kappaleen jälkeen kilpailijan teräsärmä oli niin kulunut, että se täytyi vaihtaa ennen kuin työtä voitiin jatkaa. Koneistettuaan kahdeksan kappaletta SBN10-jyrsimellä ja BNGX-terällä, lastuavassa särmässä oli vain vähäistä kulumista ja sillä voitiin jatkaa koneistamista.”

“Merkittävästi pidemmän eliniän lisäksi, lastuvirta oli 20 prosenttia suurempi. Asia-kas oli niin vaikuttunut tuloksesta, että hän osti yhden jyrsimen heti ja tilasi seitsemän lisää keväällä 2018.”

“Teimme asiakkaiden luona Ranskassa, Brasiliassa, Puolassa, Kiinassa, Italiassa, Tsekin Tasavallassa ja Saksassa yli 20 testiä, joista viiden tulokset eivät vastanneet odotuksiamme, joten meidän oli tutkittava mahdollisuuksia kehittää tuotetta edelleen. Tämä on tärkeä prosessi ja se voi vain auttaa parantamaan tuotteen suorituskykyä ja vähentää rajoituksia.”

“Nopea reagointi on testausvaiheessa kriittistä. Kaikki ongelmat on eliminoitava ja työkalun muotoja on kehitettävä nopeasti, sillä testejä voidaan jatkaa vasta kun tarvittavat muutokset on tehty.”

“Heinäkuussa 2017 palasimme Saksaan asiakkaan luokse, jossa testit eivät täyttäneet odotuksia. Palaamalla takaisin samaan paikkaan pystyimme suorittamaan uusintatestin tarkasti samoissa olosuhteissa kuin ennenkin. Tämä on tärkeätä, jotta voimme varmasti todeta tehtyjen parannuksien vaikutukset. Uusi testi sujui erittäin menestyksellisesti ja oli ilo esitellä asiakkaalle uusi parannettu malli!”

“Tässä vaiheessa totesimme, että olimme valmiit esittelemään uuden tuotteen markkinoille. Keskustelimme vielä kerran IP:n kanssa varmistuaksemme, että myös patenttiasiat ovat kunnossa.”

“Seuraavaksi piti varmistaa tuotannon kanssa, että voimme valmistaa riittävästi teriä esittelyajankohtaan mennessä. Markkinointi ja tiedotusosaston kanssa piti luoda tarvittavat tukimateriaalit, kuten esitteet, kuvat, videot, lehdistötiedotteet ja kotisivujen sisältö.”

Tuotteen esittely markkinoille

Dormer Pramet esitteli valikoiman BNGX-teriä ja SBN10-jyrsimiä marraskuussa 2017, lähes kolme vuotta sen jälkeen kun alustavat tuotesuunnitelmat oli valmisteltu. 

Vuonna 2018 yhtiö valmistaa yli 30 000 BNGX-terää, käsittäen useita kokoja ja lastunmurtajia. 450 SBN10-jyrsintä, kolmea vaihtoehtoa; varsijyrsimiä kierteellä ja lukitustasolla ja otsajyrsimiä.

Jan lisäsi: “Tuotteen kehittäminen on erittäin vahvasti tiimityötä. Lukuisat henkilöt ympäri maailmaa osallistuvat uuden tuotteen luomiseen. Kehitys etenee tuotehallinnosta muotoilun, teknisen osaston, tuotannon ja testauksen kautta myyntiin ja markkinointiin.”

“Kaikki osa-alueet ovat riippuvaisia toisistaan. Olemme kaikki yhteydessä toisiimme ja yksi alue ei voi menestyä ilman muiden tukea. Kaikkien on toimittava yhdessä saadaksemme uuden tuotteen markkinoille.”

“Myöskin, kaikki uudet kehitetyt tuotteet tulevat tuomaan tulevaisuudessa työtä tuotantoomme. Joskus voimme keskittyä tähän hetkeen ja mitä on uutta nyt, mutta tehtävämme on katsoa myös pidemmälle tulevaisuuteen ja mikä tulee olemaan tärkeätä viiden, jopa kymmenen vuoden päästä.”  

INFO

Lisätietoja SBN10-suursyöttöjyrsimistä ja BNGX-teristä saa Dormer Prametin kotisivuilta

https://www.dormerpramet.com/fi-fi/newssite/Pages/2017-2_High-feed-milling-cutters-and-inserts.aspx?country=fi