Direkt vom Skizzenblock zur Konstruktion

Die Arbeit der Industriedesigner von IDUKK industrial design union kittler kurz partner beginnt nicht mit einem Briefing und endet nicht mit dem Abliefern von Skizzen und Modellen. Vom ersten Strich weg arbeiten sie Hand in Hand mit den Konstrukteuren ihrer Kunden an der Entstehung ergonomisch stimmiger und konkurrenzfähig produzierbarer Produkte im Investitionsgüterbereich.

Das Besondere daran: Die enge Zusammenarbeit mit Produktmanagern und Konstrukteuren wird unterstützt durch die Verwendung der 3D-Konstruktionssoftware Solid Edge im Designstudio. So findet ein echter Austausch von Design- und Konstruktionsdaten statt. Vorgegebene Produktionskriterien fließen ebenso bereits in den ersten Designentwurf ein wie zu verwendende bestehende Komponenten. Beide Disziplinen können weitgehend parallel arbeiten und ihre Ergebnisse in die Produktentwicklung einfließen lassen. Der früher übliche sequentielle Prozess Entwurf - Modell - Konstruktion - Prototyp wird deutlich abgekürzt, bei geringerer Gesamt-Entwicklungszeit und gesenkten Entwicklungskosten.

Industriedesigner geben Produkten Form und Farbe. Sie gelten - besonders unter Technikern - als bildende Künstler, die ihrer Fantasie freien Lauf lassen und über das Ziel schießende Entwürfe abliefern, welche nur mit Mühe in produktionsreife Konstruktionen übersetzt werden können.

Das mag vor langer Zeit gestimmt haben und im Konsumgüterbereich vielleicht auch heute noch zum Teil gültig sein. Wenn es um Investitionsgüter geht, gelten andere Maxime: Dort ist der Designer ebenso wie der Konstrukteur verantwortlich für Funktion und wirtschaftliche Produzierbarkeit des Produkts. Form und Farbe folgen der Funktion, die Schnittstelle zum Menschen ist der wesentlichste, aber nicht der einzige Beitrag des Designers.

Beispiel mobiles Datenerfassungsgerät TimbaTec Pocket

Ein Beispiel für die enge Verflechtung zwischen Design und Entwicklung sind die mobilen Datenerfassungsgeräte der Serie TimbaTec für die Firma Latschbacher aus Kronstorf in Oberösterreich.

Seit Jahrzehnten im Bereich Forstwirtschaftliche Logistik tätig, entschloss sich Latschbacher Ende der Neunziger Jahre, mobile Datenerfassungsgeräte für den rauen Außeneinsatz zu entwickeln. Damit konnte erstmals leistungsfähige PC-Technologie direkt an den Einsatzort im Freien gebracht werden. Dabei spielten die einfache, einhändige Bedienmöglichkeit eine ebenso große Rolle wie die Lesbarkeit unter allen Lichtverhältnissen oder die Robustheit und Wetterbeständigkeit der Geräte.

Ein wohldefiniertes Anforderungsprofil legte für Design und Konstruktion Kriterien wie Handhabbarkeit, Funktionalität, einfache Fertigung und späteres Recycling ebenso fest wie die späteren Serienkosten und die gesamten Produktlebenskosten. Ergonomische Gesichtspunkte standen ganz oben auf der Prioritätenliste, sodass bei der Neuentwicklung das Design eine entscheidende Rolle spielte.

Zugleich war klar, dass angesichts der rasanten technologischen Entwicklung im Computerbereich ein sequentielles Arbeiten vom Design zur konstruktiven Entwicklung zu viel Zeit gekostet hätte.

Sobald die wesentlichen äußeren Merkmale der Geräte gestaltet waren, arbeitete IDUKK daher parallel zur Elektronikentwicklung die mechanischen Details bis in die Tiefe aus. So konnte der Schutz der zu integrierenden Hardware-Komponenten vor Umwelteinflüssen und die Funktion der beweglichen Teile durch konstruktive Maßnahmen an den inneren Übergangsstellen der Gehäuse sicher gestellt werden. Ergebnis waren direkt verwertbare Fertigungsdaten für den Formenbau nach nicht einmal einem Jahr.

Anschluss durch modulares Arbeiten

Das eingesetzte Konstruktionswerkzeug konnte bei dieser Entwicklung eine weitere Stärke ausspielen: Zubehör wie Basis- und Ladestationen oder Erweiterungsmodule werden in Solid Edge wie integrierte Komponenten eines Gesamtsystems betrachtet und konnten daher dazu entwickelt werden. Das Design konnte so über die gesamte Produktfamilie schlüssig durchgezogen werden.

Auch in anderer Hinsicht stützen die gewählte Vorgehensweise und die Simulationseigenschaften der Software die Produktentwicklung: Bewegungen in einer virtuellen Welt ebenso wie die Möglichkeit, an beliebiger Stelle Schnitte durch die Werkstücke zu führen, lassen Kollisionsflächen, suboptimale Anschlüsse oder zu geringe Wandstärken bereits am Computer erkennen und korrigieren.

Letzte Sicherheit bringt die Möglichkeit, aus den Design- bzw. Konstruktionsdaten per Stereolithografie direkt funktionsfähige Muster zu bauen und mit dem elektronischen Innenleben zu versehen. So entstehen echte Prototypen bereits zu einer Zeit, in der zuvor nur funktionslose Volumsmodelle vorlagen. Damit können nicht nur Handhabung und Funktion frühzeitig im realen Leben überprüft werden, auch der Vertrieb profitiert von der Möglichkeit, realitätsnahe Muster zu zeigen.

Unterstützung ohne Beschneidung

"Handgeräte bestehen fast ausschließlich aus Freiflächen", erläutert Mag. Reinhard Kittler von IDUKK. "Die Arbeit daran muss von vorn herein in 3D erfolgen. Geschickt angewendet, unterstützt das einfach zu bedienende Produkt Solid Edge solche Arbeiten, ohne die gestalterische Freiheit einzuschränken."

Auch auf technische Notwendigkeiten, die erst im Zuge der Entwicklung zutage treten, kann mit Hilfe der Software reagiert werden. Durch die Möglichkeit 3D-Daten auszutauschen, werden diese laufend berücksichtigt. Design- und Konstruktionsphase fließen ineinander und enden gleichzeitig mit der Übergabe der Daten an die Produktion.

Dem entsprechend groß war der Erfolg der TimbaTec-Handgeräte: Nicht nur wurden sie mit dem begehrten Designpreis des International Forum Design in Hannover und dem Internationalen Designpreis Baden-Württemberg ausgezeichnet, auch die Verbreitung der Geräte in den verschiedensten Anwendungen sind ein Zeugnis dafür, dass der eingeschlagene Weg richtig war.

1986 gegründet, ist die Designschmiede IDUKK auf die zwei Standorte Linz und Wilhering in Oberösterreich aufgeteilt. Bereits seit Ende der Neunziger Jahre setzt IDUKK Solid Edge als hauptsächliches Werkzeug im Design ein. Auslöser war, dass Ing. Reinhard Bogner, Vertriebsleiter der PBU CAD-Systeme GmbH, ein Projekt des Designbüros für eine Kundenpräsentation in Solid Edge modelliert hatte. Die Möglichkeit, mit geringem Aufwand zu einem realitätsnahen Ergebnis zu kommen und Änderungen auch nachträglich durch Parametrierung einfach durchzuführen, beeindruckten die Designer.

Die Funktionalität der Software führte zur Entscheidung, ohne Umweg über 2D direkt in die 3D-Technologie einzusteigen. Gleich von Beginn an war dieser Einstieg radikal: Der Computer ersetzte bei IDUKK den Skizzenblock beinahe vollständig, und durch die Möglichkeiten des Datenexports wurde nach kurzer Zeit der Modellbau durch Muster in Stereo-Lithografietechnik ersetzt. Kittler: "Ein positiver Nebeneffekt des Umstiegs war ein staubfreies Büro".

Die Einfachheit des Umgangs mit dem Softwareprodukt wird durch die Art und Weise dokumentiert, mit der es im Designbüro eingeführt wurde. Reinhard Bogner: "Der Kunde nahm nur das absolute Mindestmaß an Schulungen in Anspruch und kontaktiert uns nur sehr selten mit Rückfragen". Für Reinhard Kittler ein Qualitätskriterium bei Software. "Software, die einen hohen Schulungsaufwand braucht, stehe ich skeptisch gegenüber. Bei Solid Edge kamen wir mit einem einfachen Einstieg rasch zu brauchbaren Ergebnissen, auf denen wir anschließend aufbauen und unsere Kenntnisse vertiefen konnten."

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