Ontwikkelen van gereedschap – concept tot product

Continu worden er nieuwe verspanende gereedschappen ontwikkeld, maar wat gebeurt er nu allemaal om van een concept tot een product te komen?

De productmanagement- en ontwikkelingsafdeling van Dormer Pramet heeft als taak ieder jaar nieuwe producten te ontwikkelen. Jan Bittner is product- en ontwikkelingsingenieur en maakt deel uit van dit team. In januari 2015 is Jan begonnen bij Dormer Pramet en kreeg hij de uitdaging om een reeks hoge voedingsfrezen te ontwikkelen. Bijna 3 jaar later, is de SBN10 frees met de BNGX wisselplaten geïntroduceerd.

De tijd die het kost om een nieuw product te introduceren is een indicatie van de investering die een fabrikant doet om een nieuw product te maken dat jarenlang waarde toevoegt voor de klant. Dit is het verhaal van Jan.

Begin van het proces

Bij Dormer Pramet begint het proces voor het maken van een nieuw verspanend gereedschap bij de productmanagementafdeling. Zij herkennen de marktbehoefte en de hiaten die er zijn in het huidige assortiment. Karel Tiefenbach is productmanager van wisselplaat frezen en hij creëerde een concept voor het ontwikkelingsteam.

Het doel van Dormer Pramet was om wisselplaten te maken geschikt voor een dubbel negatieve frees, waardoor hoge voedingssnelheden mogelijk zijn, welke leiden tot een hoge productiviteit. Ook wilde ze een dubbelzijdige wisselplaat ontwerpen (vier snijkanten) met een goede spaancontrole, waardoor een grotere inloophoek mogelijk is. Tegelijkertijd moest het gereedschap procesveiligheid bieden voor een brede inzetbaarheid voor bijvoorbeeld stempel- en matrijsbewerkingen van voor- tot nafrezen.

Conceptontwerp

Jan Bittner begon vervolgens het proces met Jan Vlcek van de afdeling design & informatie, verantwoordelijk voor alle aspecten van gereedschapsontwikkeling. Dit omvat het creëren van gegevens over elk geproduceerd gereedschap en het ontwerp van producten inclusief bijbehorende producten. De eerste taak bij het ontwerpen van een nieuwe hoge voedingsfrees – later bekend als de SBN10 – was om te onderzoeken welke producten al op de markt beschikbaar waren en hoe Dormer Pramet anders kon zijn, terwijl het aan de behoeften van de klanten tegemoetkwam.

Jan Bittner zei: “We zijn begonnen met een reeks voorstudies en prototypeontwerpen, waarbij we een aantal ideeën naar voren brachten voordat we konden beginnen met het produceren van het echte prototype. Er zijn altijd moeilijkheden en uitdagingen om te overwinnen, maar sommige kleine veranderingen in dit stadium kunnen grote gevolgen hebben. We hebben echter met de ontwerper samengewerkt om ons concept te wijzigen, om het uniek te maken in verband met wereldwijde patenten, terwijl het nog steeds voldoet aan de oorspronkelijke instructies.”

Product testen

“Aan het begin van het proces in 2015 volgden we het schema met als doel de BNGX platen te introduceren in november 2017. We stonden onder druk van onze verkoopteams, die de producten al eerder wilden. Dus we probeerden het proces te versnellen, zonder dat dit ten nadele van het product kwam. In het tweede kwartaal van 2016 startten we met de testfase.  Dit omvatte verschillende testen op locatie bij klanten. Dit is namelijk een goede manier om te controleren hoe goed een product werkelijk is. We hebben veel geleerd van deze test die ons in staat stelde om nog meer verbetering aan te brengen.

Een test die we met een klant in Frankrijk hebben uitgevoerd, bestond uit het bewerken van een titaniumhoudend, austenistisch, chroom-nikkel, roestvast staal. Het is extreem taai materiaal. Het vereist een krachtige machine, geschikt voor zware voeding en langzame snijsnelheid. De SBN10 frees nam het op tegen een gereedschap van de concurrent met soortgelijke kenmerken. Na het bewerken van drie producten waren de snijkanten van de concurrent versleten. Na het bewerken van acht onderdelen met de Pramet SBN-frees en BNGX wisselplaten vertoonde de snijkanten licht slijtage, echter deze was nog steeds in staat om verder te frezen. Naast de langere standtijd was de verspaningssnelheid 20% hoger. De klant was zo onder de indruk dat hij direct een frees bestelde en begin 2018 nog eens zeven frezen bestelde.

We deden meer dan twintig tests met klanten in Frankrijk, Brazilië, Polen, China, Italië, Tsjechië en Duitsland. Al met al voldeden vijf van deze tests niet aan onze verwachting, dus het stelde ons in staat om terug te gaan en te kijken waar we wat moesten verbeteren. Dit is een belangrijk proces en kan de productprestaties verbeteren. Het cruciale is om snel te reageren tijdens de testfase. Alle problemen moeten worden opgelost en het ontwerp moet zo snel mogelijk verbeterd worden voordat het opnieuw wordt ingepland voor de volgende test. In juli 2017 keerden we terug naar Duitsland waar een test minder positief verliep als de andere test. Teruggaan naar dezelfde locatie betekende dat we exact dezelfde test konden uitvoeren onder dezelfde omstandigheden als hiervoor. Dit was belangrijk om te controleren of de verbeteringen die we hadden aangebracht ook werkten. Gelukkig liep deze test erg goed en de klant was erg enthousiast over het nieuwe resultaat!

Na de aanpassingen en opnieuw diverse tests beseften we dat we klaar waren om het product op de markt te brengen. Via de organisatie van Intellectuele Eigendom (IP) zijn we de gesprekken aangegaan om ervoor te zorgen dat we ook voor dit product een patent kregen. Dit leidde tot vergaderingen met de productie om ervoor te zorgen dat er voldoende wisselplaten waren gemaakt voor het moment van lancering. En contact met de marketing- en communicatieafdeling voor het maken van brochures, video’s persberichten en online content.”

Introductie naar de markt 

Dormer Pramet introduceerde de BNGX wisselplaten en de SBN10 frezen in november 2017, bijna drie jaar na de start.

“Gedurende 2018 zullen er meer dan 30.000 BNGX wisselplaten geproduceerd worden bestaande uit verschillende maten en spaanbrekers. Met daarbij verschillende frezen in drie varianten; opsteek (DIN 8030), schachtfrees (DIN 1835) en schachtfrees met schroefdraad (MODULAIR).” 

Jan voegde hier aan toe: “Productontwikkeling is in grote mate een teaminspanning. Er zijn veel mensen van over de hele wereld betrokken bij het ontwikkelen en maken van verspanend gereedschap. Van productmanagement, technologieteam, productie, testen tot verkoop en marketing. Elke afdeling kan niet zonder de rest. We zijn allemaal verbonden en een deel kan niet succesvol zijn zonder de steun van de rest. Ze moeten allemaal samenwerken om een product op de markt te brengen.” 

Voor meer informatie over de SBN10 frees en de BNGX wisselplaten, bekijk dan dit nieuwsartikel over frezen met hoge voeding. U kunt ook altijd contact opnemen met een van onze experts.