Mobiilin laitteen, kuten tabletin tai älypuhelimen, voi tuhota monella tapaa. Miten tuotekehityksen aikana voidaan ennakoida tyypillisiä ja epätyypillisiä käytön ongelmia? Miten suunnittelun laatua voidaan nostaa, jotta laitteista tulisi häiriösietoisempia?
Tuotekehitykseen liittyy aina tavoite parantaa toimintatapoja ja -prosesseja. Vielä 2000-luvun ensimmäisellä vuosikymmenellä oli projekteissa tyypillistä, että simulaatiot ja testaus suoritettiin vasta tuotekehityksen loppuvaiheessa. Tällöin tuotteen yksityiskohtainen suunnittelu oli kertaalleen tehty ja testaaminen keskittyi lähes valmiin tuotteen testaamiseen. Haasteena oli, että kriittisten virheiden havaitsemisesta seurasi kallis ja paljon kalenteriaikaa vaatinut iterointikierros. Simulaatiosuunnittelun paradigma on muuttunut kovasti näistä ajoista.
Nykyisin tuotetta voidaan testata virtuaalisesti simulaatioiden avulla jo tuotekehityksen konseptointivaiheessa. Varhaisella simulaatiotyöllä on etuna, että yksi kallis prototyypin rakennusvaihe voidaan eliminoida tarpeettomana. Varhaisella simulaatiotyöllä myös varmistettaan, että laite todella toimii tavoitteiden mukaisesti.
Sairaalaelektroniikkalaitteiden testauttaminen luokituslaitoksilla on kallista ja kalenteriaikaa vievää. Tästä johtuen on tyypillistä, että tuotteet testataan kertaalleen ja niiden toimivuus varmistetaan kokonaisvaltaisesti ennen varsinaisia luokituslaitoksissa tapahtuvaa testausta. Mekaniikkasimulaatioiden avulla varmistetaan jo etukäteen, että tuote läpäisee sille tehtävät testit.
Tyypillisiä simulaatioiden avulla virtuaalisesti tehtäviä tuotetestejä ovat pudotus- ja iskutestit. Tuotteella voi olla vaatimuksena esim. pudotuksen kesto 1,5 metristä tai heilurivasaralla tai kuulapudotuksella annettava iskutestivaatimus. Kaikki nämä testit voidaan tehdä virtuaalisesti mallintamalla tuotteen rakenne ja materiaalit simulaatiomalliin.
Asennussimulaatioiden avulla saadaan tietoa mekanismien ja näppäinten toiminnasta sekä voidaan selvittää esimerkiksi tiivistysratkaisun toimivuus. Jos virtuaalisessa testauksessa tai asennussimulaatioissa havaitaan tuotteessa ongelmia, simulaatioiden avulla voidaan helposti etsiä ongelmaan ratkaisu. Fyysisillä tuotteilla ja testeillä aikaa ja rahaa menisi huomattavasti enemmän kuin simulaatioita hyödyksi käyttäen.
“More is more”-periaate toimii parhaiten simulaatioiden aloittamisessa. Kaikki saatavilla oleva tieto on hyvä alkupiste. Vaikka tuotteen kaikkia yksityiskohtia ei ole ennätetty mekaniikkamallissa hieroa kuntoon, simulaatiomallissa voidaan nopeasti rakentaa toimiva malli ja testata sen toimivuus virtuaalisessa testissä. Tarvittavia tietoja ovat esim. näytön ja piirilevykomponenttien tiedot sekä mahdolliset materiaalit, joita osissa käytetään. Materiaalivaihtoehtojen testaus on todella tehokasta tehdä simuloimalla verrattuna fyysisiin testikappaleisiin.
Simulaation avulla suunnittelijalle selviää miten hänen suunnittelemansa tuote toimii ja kestää vaadittavia testejä. Yhdessä simulaatiotiimin kanssa voidaan etsiä toimivaa ratkaisua, kun simulaatiomallin tulokset kertovat mahdollisista ongelmista tuotteen kestävyydessä.
Simulaatiotiimin palveluita voidaan lisätä moduulina projektin tarpeisiin. Simulaatioita voidaan tehdä virtuaalisesti jo hyvin varhaisessa vaiheessa tuotekehitystä. Konseptointivaiheessa voidaan etsiä komponenteille optimaalisia paikkoja piirikortilla tai testata rakenteiden, akun tai näytön kiinnitysratkaisuja.
Oppaassa kerrotaan tarkemmin miten voit hyötyä simulaatio-ohjatusta suunnittelusta ja miten mekaniikkasimulaatioita kannattaa käyttää tuotesuunnitteluprojektin tukena.