Produktentwicklung – von der Idee bis zum fertigungsgerechten Produkt

SK-Konstruktion unterstützt Unternehmen bei der technischen Produktentwicklung von der ersten Idee bis zur konstruktiv ausgearbeiteten Lösung.

Aus Anforderungen, Skizzen, vorhandenen Bauteilen oder ersten Konzepten entwickeln wir mechanische Produkte, Komponenten und Baugruppen mit Autodesk Inventor.

Je nach Projekt können dabei Konstruktion, Variantenentwicklung, technische Bewertung, Prototypenbau und Dokumentation miteinander verbunden werden.

Ziel ist eine technisch sinnvolle, fertigungsgerechte und möglichst praxisnahe Produktlösung.

Unterstützung bei der Entwicklung neuer Produkte

Am Anfang einer Produktentwicklung steht häufig noch kein fertiges CAD-Modell.

Ausgangspunkt kann beispielsweise sein:

eine Produktidee
eine Handskizze
eine Funktionsbeschreibung
ein vorhandenes Muster
ein älteres Produkt
eine technische Aufgabenstellung
ein bestehendes Bauteil
eine Verbesserungsidee

Aus diesen Informationen entwickeln wir Schritt für Schritt eine konstruktive Lösung.

Dabei kann das Projekt von einer ersten Konzeptphase bis zum fertigen 3D-CAD-Modell und den dazugehörigen Fertigungsunterlagen begleitet werden.

Von der Idee zum technischen Konzept

Bevor eine Konstruktion detailliert ausgearbeitet wird, müssen häufig zunächst grundlegende Fragen geklärt werden.

Dazu gehören beispielsweise:

Welche Funktion soll das Produkt erfüllen?

Welche Abmessungen sind erforderlich?
Welche Kräfte oder Belastungen treten auf?
Welche Materialien kommen infrage?
Wie soll das Produkt gefertigt werden?
Wie wird es montiert?
Welche Schnittstellen müssen berücksichtigt werden?
Welche vorhandenen Komponenten sollen verwendet werden?
Welche Stückzahlen sind geplant?

Aus diesen Anforderungen können erste Lösungsansätze und konstruktive Konzepte entstehen.

Varianten entwickeln und vergleichen

Für eine technische Aufgabenstellung gibt es häufig mehrere mögliche Lösungen.

Deshalb kann es sinnvoll sein, zunächst unterschiedliche Varianten zu entwickeln und miteinander zu vergleichen.
Dabei können beispielsweise bewertet werden:

konstruktiver Aufbau
Bauteilanzahl
Fertigbarkeit
Montage
Materialeinsatz
Gewicht
Einbauraum
Bedienbarkeit
Wartung
Kostenpotenzial

Anschließend wird die geeignete Variante weiter ausgearbeitet.

3D-CAD-Konstruktion mit Autodesk Inventor

Nach Festlegung des grundlegenden Konzepts erfolgt die detaillierte Konstruktion im 3D-CAD.
Für unsere Produktentwicklung setzen wir Autodesk Inventor ein.

Damit können Bauteile und Baugruppen parametrisch aufgebaut und Änderungen während des Entwicklungsprozesses effizient umgesetzt werden.

Je nach Projekt entstehen:

3D-Bauteile
Baugruppen
Varianten
technische Zeichnungen
Fertigungsunterlagen
Stücklisten
Montageinformationen

Der parametrische Modellaufbau erleichtert insbesondere spätere Änderungen und Produktvarianten.

Mehr über unsere CAD-Konstruktion erfahren →

Fertigungsgerechte Produktentwicklung

Eine Konstruktion muss nicht nur geometrisch funktionieren.
Sie sollte auch wirtschaftlich hergestellt und montiert werden können.

Deshalb berücksichtigen wir bei der Produktentwicklung nach Möglichkeit bereits frühzeitig:

vorgesehene Fertigungsverfahren
verfügbare Materialien
notwendige Toleranzen
Bauteilgeometrien
Montageabläufe
Werkzeugzugänglichkeit
Standard- und Kaufteile
mögliche Vereinfachungen
Stückzahlen

Je früher diese Randbedingungen bekannt sind, desto besser kann die Konstruktion darauf abgestimmt werden.

Bestehende Produkte weiterentwickeln

Produktentwicklung bedeutet nicht immer, bei null anzufangen.
Auch bestehende Produkte können konstruktiv weiterentwickelt werden.
Typische Aufgaben sind beispielsweise:

Funktionsverbesserungen
Änderung von Abmessungen
Anpassung an neue Anwendungen
Austausch nicht mehr verfügbarer Komponenten
konstruktive Vereinfachungen
Reduzierung der Bauteilanzahl
Anpassung an neue Fertigungsverfahren
Änderung von Schnittstellen
Entwicklung neuer Produktvarianten
Optimierung von Montage und Wartung

Vorhandene CAD-Daten, Zeichnungen oder reale Produkte können dabei als Grundlage dienen.

Produktentwicklung aus vorhandenen Bauteilen oder Mustern

Nicht immer stehen digitale Konstruktionsdaten zur Verfügung.
Wenn ein vorhandenes Produkt oder Bauteil als Ausgangspunkt dient, kann dieses je nach Aufgabenstellung konstruktiv neu aufgebaut werden.
Als Grundlage können beispielsweise verwendet werden:

vorhandene Bauteile
Muster
Fotos
Maße
Skizzen
alte Zeichnungen
PDF-Unterlagen
STEP-Dateien

Aus diesen Informationen kann ein neues CAD-Modell entstehen, das anschließend geändert oder weiterentwickelt wird.

Prototypen bereits während der Entwicklung einsetzen

Ein 3D-Modell zeigt sehr viel – aber nicht jede Eigenschaft eines Produkts lässt sich ausschließlich am Bildschirm beurteilen.

Deshalb können während der Produktentwicklung bei geeigneten Bauteilen Prototypen und Funktionsmuster im 3D-Druck hergestellt werden.

Damit lassen sich beispielsweise prüfen:

Abmessungen
Einbausituationen
Passungen
Bedienbarkeit
Ergonomie
Montage
optische Proportionen
erste Funktionsprinzipien

Erkenntnisse aus dem Prototyp können anschließend direkt in das CAD-Modell zurückgeführt werden.

Mehr über unseren 3D-Druck Service erfahren →

Iterative Entwicklung statt einmaliger Konstruktion

Produktentwicklung verläuft häufig in mehreren Schleifen.
Ein typischer Entwicklungsprozess kann beispielsweise so aussehen:

Idee → Konzept → CAD-Modell → Prototyp → Test → Änderung → optimiertes CAD-Modell → Fertigungsunterlagen

Durch diesen iterativen Ablauf können Probleme oder Verbesserungspotenziale bereits vor der endgültigen Fertigung erkannt werden.
Gerade bei neuen Produkten ist dies häufig sinnvoller als eine einmalige Konstruktion ohne praktische Erprobung.

FEM zur konstruktiven Bewertung

Wenn mechanische Belastungen eine wichtige Rolle spielen, können ausgewählte Bauteile oder kleinere Baugruppen zusätzlich mit der Finite-Elemente-Methode (FEM) untersucht werden.

Dabei können beispielsweise:

Spannungen
Verformungen
kritische Bereiche
unterschiedliche Geometrien
Materialvarianten
Belastungsfälle

miteinander verglichen werden.
Die Ergebnisse können anschließend direkt in die weitere Produktentwicklung einfließen.

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Produktentwicklung und Kleinserien

Bei Produkten mit kleinen Stückzahlen muss nicht immer unmittelbar in klassische Serienwerkzeuge investiert werden.

Je nach Bauteil und Anforderung können beispielsweise:

FDM-/FFF-3D-Druck
Resin-3D-Druck
Silikonformen
Gießverfahren

für erste Produkte, Muster oder Kleinserien eingesetzt werden.
Dadurch können insbesondere neue Produkte zunächst in überschaubaren Stückzahlen hergestellt und praktisch erprobt werden.

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Technische Zeichnungen und Produktunterlagen

Nach Abschluss der konstruktiven Entwicklung können aus den CAD-Daten die erforderlichen technischen Unterlagen erstellt werden.
Je nach Projekt gehören dazu:

Einzelteilzeichnungen
Baugruppenzeichnungen
Montagezeichnungen
Stücklisten
Fertigungsunterlagen
Montageunterlagen
technische Illustrationen

Wenn darüber hinaus Betriebs-, Wartungs- oder Serviceunterlagen benötigt werden, kann die technische Dokumentation als eigener Projektschritt ergänzt werden.

Mehr über technische Dokumentation erfahren →

Eigene Produktentwicklung als praktische Erfahrung

Neben Kundenprojekten entwickeln wir auch eigene Produkte.
Ein Beispiel ist unsere modulare Campingbox für Vans und Hochdachkombis.
Dabei wurden Produktidee, CAD-Konstruktion, Stauraumkonzept, Schubladen, Auszüge und weitere Funktionen digital entwickelt und anschließend praktisch umgesetzt.

Solche eigenen Entwicklungen ermöglichen es uns, konstruktive Entscheidungen nicht nur am CAD-Modell, sondern auch am realen Produkt zu beurteilen.

Beispiel einer eigenen Produktentwicklung ansehen →

Typische Ausgangssituationen unserer Kunden

„Wir haben eine Produktidee, aber noch keine Konstruktion.“
Aus den Anforderungen kann zunächst ein technisches Konzept und anschließend ein CAD-Modell entwickelt werden.

„Wir möchten ein bestehendes Produkt verbessern.“
Vorhandene Konstruktionen oder reale Produkte können analysiert und konstruktiv weiterentwickelt werden.

„Wir benötigen zunächst einen Prototyp.“
Geeignete Bauteile können nach der CAD-Konstruktion im 3D-Druck hergestellt und getestet werden.

„Wir wissen noch nicht, welche Variante die beste ist.“
Mehrere konstruktive Ansätze können entwickelt und hinsichtlich Funktion, Fertigung und Montage miteinander verglichen werden.

„Wir möchten zunächst nur eine kleine Stückzahl herstellen.“
Je nach Produkt können additive Fertigung oder Formenbau eine Alternative zu klassischen Serienwerkzeugen darstellen.

Welche Informationen helfen beim Projektstart?

Für eine erste Einschätzung der Produktentwicklung sind beispielsweise hilfreich:

Beschreibung der Produktidee
gewünschte Funktion
Skizzen
Fotos
vorhandene Muster
CAD-Daten
Abmessungen
vorgesehene Materialien
geplanter Einsatzbereich
gewünschte Stückzahlen
vorgesehene Fertigungsverfahren
besondere technische Anforderungen

Nicht alle Informationen müssen bereits zu Beginn vollständig vorliegen.
Viele technische Randbedingungen können während der Konzept- und Konstruktionsphase gemeinsam konkretisiert werden.

Produktentwicklung aus Schopfheim

SK-Konstruktion ist ein Konstruktionsbüro mit Sitz in Schopfheim im Landkreis Lörrach.
Wir unterstützen Unternehmen bei der Entwicklung mechanischer Produkte, Komponenten und technischer Lösungen – von ersten Konzepten über die CAD-Konstruktion bis hin zu Prototypen und technischen Unterlagen.

Durch eigene Möglichkeiten in CAD-Konstruktion, FEM und 3D-Druck können bei geeigneten Projekten mehrere Entwicklungsstufen miteinander verbunden werden.

Sie möchten ein neues Produkt entwickeln?

Senden Sie uns eine kurze Beschreibung Ihrer Idee oder Aufgabenstellung.
Vorhandene Skizzen, Bilder, Zeichnungen, Muster oder CAD-Daten helfen bei einer ersten Einschätzung, sind aber nicht zwingend erforderlich.

Gemeinsam kann anschließend festgelegt werden, welche Entwicklungsschritte für das Projekt sinnvoll sind.

Produktentwicklung unverbindlich anfragen →