Koneensuunnittelu

Koneensuunnittelu on systemaattinen ja monivaiheinen prosessi, jossa onnistuakseen on hyödynnettävä syvällistä teknistä osaamista sekä luovuutta. Koneensuunnitteluprosessin alussa on tärkeää määritellä vaatimukset. Vaatimusmäärittelyssä selvitetään käyttäjien tarpeet sekä määritellään tavoitteet ja rajat koneen toiminnalle ja suorituskyvylle. Vaatimuksista tunnistetaan laitteen oleelliset osatoiminnot, joiden perusteella ideoidaan konsepteja niiden toteuttamiseksi. Konseptit arvioidaan systemaattisesti, jonka pohjalta kokonaisuutena parhaiten toimiva ratkasu valitaan jatkokehitettäväksi.  Koneensuunnittelussa luodaan käyttäjien tarpeiden ja vaatimusten mukaisia toimivia, turvallisia ja tehokkaita koneita.

Suunnittelutyökalut ja -menetelmät

Koneensuunnittelussa hyödynnetään laajasti tietokoneavusteisia insinöörityökaluja, kuten 3D-suunnitteluohjemistoja (Computer Aided Design – CAD). CAD ohjelmistot mahdollistavat tarkkojen suunnitelmien tehokkaan luomisen ja analysoimisen, nopeuttaen merkittävästi suunnitteluprosessia. CAD ohjelmistot mahdollistavat myös simuloida mekanismien liikettä ja rakenteiden lujuutta  tietokoneella.

Suunniteltujen rakenteiden lujuutta analysoidaan elementtimenetelmällä (Finite Element Method – FEM). FEM simulaatioiden avulla monimutkaistenkin kokoonpanojen käyttäytyminen (värähtely, taipuma, lujuus) voidaan selvittää erilaisissa kuormitustanteissa. Simulaatioden avulla suunnitteluprosessin laatu saadaan varmistettua.

Materiaalivalinnat koneensuunnittelussa

Materiaalitekniikka on olennainen osa koneensuunnittelua. Materiaalivalinnat ja komponenttien suunnitttelu vaikuttavat suoraan suorituskykyyn sekä kustannuksiin. Materiaalivalinnoissa huomioon otettavia tekijöitä ovat esimerkiksi valmistettavuus, lujuus, paino, korroosio, lämpötila sekä hinta. Yleisimpiin koneenrakennuksessa käytettyihin materiaaleihin kuuluvat teräs, alumiini, muovit sekä komposiitit. Kullakin materiaalilla on omat ominaisuudet, jotka on otettava koneensuunnittelussa huomioon.

Käyttäjäkokemus ja ergonomia

Käyttäjäkokemuksen suunnittelu (User Experince Design – UX) on myöskin tärkeä osa koneensuunnittelua, sillä ihminen on tekemissä kaiken suuniteltavan kassa, vähintään valmistuksen aikana. Ottamalla koneensuunnittelussa käyttäjäkokemus ja ergonomia huomioon, taataan että konetta tai työkalua on mielekästä ja turvallista käyttää. Huomioon ottettaviin asoihin kuuluvat esimerkiksi hallintalaitteiden ja näyttöjen asettelu ja intuitiivisuus, siirrettävien koneiden paino sekä mitat.

Mekatroniikka

Koneissa on jatkuvasti enemmän sähköä ja tietokoneita, tätä mekaniikan ja elektroniikan yhdistelmää kutsutaan mekatroniikaksi. Mekatroniset koneet siis sisältävät mekanismien lisäksi antureita, toimilaitteita ja robotiikkaa. Mekatronisten koneiden suunnittelu vaatii siis laajempaa monialaista ymmärrystä sähkötekniikasta ja automaatiosta.

Ympäristövaikutukset

Kestävä kehitys on yhä tärkeämpi osa koneensuunnittelua, koneensuunnittelussa on otettava huomioon koneen koko elinkaaren ympäirstövaikutukset. Tämän takia energia ja materiaalitehokkuus sekä kierrätettävyys arvioidaan jo suunnitteluprosessin varhaisessa vaiheessa. Ympäristöystävällisten ratkaisujen kehittäminen on olennainen osa vastuullisten toimijoiden tuotantoa.

Koneensuunnittelun tulevaisuus ja tekoäly

Koneensuunnittelussa olennaista on luovuus ja innovaativisuus. Kehitys tuo teknisiä apuvälineitä ja työkaluja koneensuunnittelujoiden avuksi, joka mahdollistaa tehokkaamman työskentelyn. Uudet teknologiat kuten tekoäly tulevat kehittämään suunittelun tehokkuutta.

Me Mekaniolla olemme teknologian kehityksen kärjessä, sovellamme nykyaikaisia suunnittelumenetelmiä ja ohjelmistoja. Kehitämme jatkuvasti henkilöstömme osaamista ja prosesseja. Olemme sitoutuneet tomittamaan asiakkaillemme innovatiivisia ja kestäviä ratkaisuja.