Dezvoltare produs, de la idee la produs de serie și brevetare

Client

Clientul este o companie din domeniul dispozitivelor și echipamentelor medicale.

Provocarea

Clientul avea o idee conceptuală pentru un sistem de deschidere a ușilor fără contact manual (o necesitate presantă în contextul prevenirii riscurilor epidemiologice, în special în timpul pandemiei COVID).

Provocarea principală a fost parcurgerea tuturor etapelor de proiectare si dezvoltare produs necesare pentru a transforma o schiță inițială într-un dispozitiv funcțional, ergonomic, ușor de fabricat industrial (Design for Manufacturing – DFM) și protejat legal printr-un brevet de invenție OSIM.

Soluția oferită de Ludor Engineering

Echipa Ludor Engineering a aplicat riguros cei 7 pași ai metodologiei Innovation-to-Product™. Acest cadru de lucru garantează reducerea riscurilor tehnice și economice în procesul de dezvoltare produs.

Detalii complete despre metodologia noastră pot fi consultate în Ghidul practic pentru dezvoltarea unui produs pe care îl puteți descărca gratuit.

Parcurgerea celor 7 etape Innovation-to-Product™

Etapa 1 – Idee: evaluarea ideii și cerințele inițiale

Ce am făcut: Am clarificat obiectivele produsului, analizând problema reală pe care o rezolvă, profilul utilizatorului final și mediul de funcționare. Am realizat o analiză a pieței pentru a ne asigura că nu există soluții identice și am verificat aspectele de proprietate intelectuală (IP) și cerințele legislative/de siguranță.

Schiță de concept, realizată manual cu creionul, care ilustrează principiul mecanic al sistemului de deschidere a ușilor fără contact manual. Desenul este împărțit în două secțiuni: în partea stângă este redată o vedere de ansamblu, arătând o pedală amplasată la baza ușii, care este conectată printr-un cablu vertical sau o tijă la mânerul sau broasca superioară. În partea dreaptă este prezentat un detaliu mărit al mecanismului pedalei, evidențiind punctele de articulație (bolțurile/balamalele laterale), sistemul de transmitere a forței și structura de sprijin care va permite pedalei să se deplaseze pe o cursă controlată. — Schiță care prezintă conceptul produsului dezvoltat

Rezultat: Am demonstrat fezabilitatea tehnică și economică, confirmând că produsul poate fi fabricat eficient în România.

Criterii de verificare îndeplinite:

Problema rezolvată și utilizatorul sunt clar definiți
Cerințele tehnice, legislative și de siguranță au fost identificate
Soluțiile existente și brevetele au fost verificate
Fezabilitatea tehnică și economică este confirmată

Etapa 2 – Concept: arhitectura produsului și soluția tehnică

Ce am făcut: Am generat și comparat mai multe variante constructive, evaluând costurile, complexitatea și riscurile fiecăreia. Am definit arhitectura sistemului și am ales materialele pieselor principale (un aliaj de aluminiu) și tehnologia de fabricare primară (extrudare).

Rezultat: A fost stabilit un concept clar, justificat din punct de vedere al costului țintă de producție.

Criterii de verificare îndeplinite:

Variante tehnice generate și comparate pe baza unor criterii clare
Funcțiile, materialele și tehnologia de fabricație au fost stabilite
Costul estimat este compatibil cu obiectivele de piață ale clientului

Etapa 3 – Inginerie: proiectare mecanică, simulare și optimizare

Ce am făcut: Am proiectat detaliat piesa, interfețele și sistemul de montaj. Am realizat calcule de rezistență și simulări pentru determinarea solicitărilor mecanice, precum și pentru optimizarea parametrilor funcționali (cursă, unghiuri de înclinare, poziționare prag de blocare).

Colaj cu 9 modele 3D CAD realizate în diverse stadii ale dezvoltării produsului. Imaginile ilustrează variante ale mecanismului și unghiuri diferite de vizualizare (față, spate, lateral). Majoritatea variantelor utilizează o codificare vizuală a culorilor: piesa de fixare pe ușă este verde (cu orificii pentru șuruburi), iar pedala mobilă (cu aripioare longitudinale pe suprafață) este portocalie/ruginie. Ultimele două modele din rândul de jos sunt redate într-o nuanță neutră de gri, cu elemente de fixare mai simplificate. Toate modelele sunt prezentate pe un fundal de culoare deschisă pentru a pune în evidență geometria pieselor. — Modele CAD 3D, în diverse stadii ale dezvoltării produsului

Rezultat: Generarea modelelor CAD 3D finale și a fișierelor pregătite pentru prototipare / imprimare 3D.

Criterii de verificare îndeplinite:

Componente modelate 3D și interferențe verificate
Parametrii de montaj verificați
Calcule de rezistență și simulări mecanice efectuate
Fișiere pentru prototipare / imprimare 3D realizate

Etapa 4 – Prototip: prototipare rapidă și probe funcționale

Ce am făcut: Pentru a testa produsul în condiții reale de manipulare, am fabricat piesele componente la scară 1:1 prin imprimare 3D. Practic, componentele care ulterior aveau să fie realizate din aluminiu au fost produse din material plastic pentru a evalua ergonomia, asamblarea și experiența utilizatorului.

Trei prototipuri imprimate 3D ale produsului dezvoltat. În stânga se află un prototip din plastic verde aprins, care evidențiază piesa fixă și suprafața pedalei cu aripioare zimțate. În centru se află un prototip negru, mai subțire, care prezintă mecanismul de articulație în secțiune transversală, arătând axa de rotație și structura de rezistență. În dreapta este un al treilea prototip, din material gri închis, care prezintă ansamblul complet, similar cu varianta finală, având orificiile pentru șuruburi, marginea cu zimți și aripioarele pentru aderență pe suprafața pedalelor. — Prototipuri imprimate 3D, în diverse stadii ale dezvoltării produsului

Rezultat: Am derulat mai multe iterații rapide, optimizând geometria modelului pe baza feedback-ului obținut din testele fizice.

Criterii de verificare îndeplinite:

Tehnologie de prototipare rapidă adaptată cerințelor proiectului
Prototipuri fizice asamblate și evaluate pentru ergonomie și utilizare
Ajustările necesare identificate și integrate în modelul 3D

Etapa 5 – Validare: validare funcțională și conformitate

Ce am făcut: Produsul a fost supus unor teste de funcționare în mediu real de exploatare (montaj pe ușile de acces dintr-un spațiu de birouri). Am evaluat intuitivitatea în utilizare, rezistența la uzură repetată și am realizat analiza de risc tehnic și de siguranță.

Colaj de trei fotografii care ilustrează testarea unui prototip al produsului dezvoltat. Prima fotografie, din stânga, prezintă ușa închisă, cu pedala montată la bază și mânerul fixat sus. A doua fotografie, din centru, surprinde o persoană (îmbrăcată în cămașă albă și pantaloni negri, purtând sandale cu toc) care apasă pedala cu piciorul pentru a acționa mecanismul. A treia fotografie, din dreapta, arată ușa ușor întredeschisă, persoana fiind pe punctul de a pătrunde în încăpere, demonstrând funcționarea eficientă a sistemului într-un mediu real de birou. — Testarea în mediul real a unui prototip al produsului dezvoltat

Rezultat: Confirmarea conformității depline a produsului cu cerințele inițiale de performanță și siguranță.

Criterii de verificare îndeplinite:

Testare în condiții reale de utilizare finalizată cu succes
Testare în condiții reale de utilizare finalizată cu succes
Matrice de conformitate și evaluare de siguranță finalizate

Etapa 6 – Fabricație: pregătirea pentru producție (DFM)

Ce am făcut: Am optimizat piesa pentru procesele industriale (Design for Manufacturing). Am elaborat desenele tehnice de execuție pentru matrițele de extrudare ale profilului de aluminiu, precum și fișele tehnologice pentru prelucrările ulterioare (debitare, găurire, finisare). Totodată, am acordat asistență în selectarea și evaluarea furnizorilor industriali.

Rezultat: Pachet complet de documentație tehnică predat producătorilor pentru execuția matrițelor și pregătirea lansării în serie.

Criterii de verificare îndeplinite:

Soluție constructivă optimizată pentru tehnologia de fabricație selectată
Desene tehnice de execuție și documentație pentru furnizori finalizate
Furnizori industriali identificați și evaluați

Etapa 7 – Piață: brevetare OSIM și transfer tehnologic

Ce am făcut: Am acordat asistență tehnică de specialitate pentru protejarea proprietății intelectuale. Am pregătit documentația tehnică necesară expertului în proprietate industrială pentru constituirea dosarului de brevetare.

Ilustrație 3D a unei pedale din aluminiu pentru un sistem de deschidere a ușilor fără contact manual. Sistemul este format dintr-o piesă fixă rectangulară (montată pe partea inferioară a ușii) și o piesă mobilă, înclinată față de orizontală. Piesa mobilă are pe suprafața superioară aripioare pentru aderență, iar marginea exterioară are zimți. Cursa pedalei până la poziția orizontală este de circa 30 mm, iar mișcarea în jos este blocată de o treaptă fixă subiacentă. În partea stângă jos se află un sigiliu rotund cu textul ”BREVETATSI PRODUS IN ROMANIA, CBI NR. 495/04.08.2020”. — Produs dezvoltat

Rezultat: Înregistrarea cu succes a cererii de brevet de invenție la OSIM.

Criterii de verificare îndeplinite:

Documentație tehnică pentru brevetare finalizată
Cerere de brevet de invenție înregistrată oficial la OSIM

Rezultate și beneficii pentru client

Rezultate obținute:

Transformarea unei schițe conceptuale într-un produs industrial matur, pregătit pentru fabricație de serie.
Proiectarea dedicată a matrițelor de extrudare pentru reducerea costului per unitate.
Protejarea soluției prin brevet de invenție înregistrat la OSIM.

Beneficii cheie:

Reducerea riscurilor financiare: Iterațiile rapide prin imprimare 3D au eliminat greșelile scumpe înainte de investirea în matrițele de aluminiu.
Time-to-Market optimizat: Parcurgerea structurată a pașilor a scurtat perioada de dezvoltare.
Valoare adăugată prin Brevetare: Produsul oferă un avantaj competitiv exclusiv pe piață.

Servicii Ludor Engineering implicate

Clarificare concept și Consultanță tehnică
Proiectare mecanică și Modelare CAD 3D
Prototipare rapidă și Imprimare 3D
Testare, Simulare și Optimizare iterativă
Design for Manufacturing (DFM) și Documentație de execuție

Ai o idee de produs și vrei să o transformi în realitate?

Fie că ești la faza de schiță sau cauți optimizarea unui prototip existent, echipa Ludor Engineering îți pune la dispoziție know-how-ul tehnic necesar pentru fabricație și brevetare.

Programează o discuție cu un inginer Ludor Engineering