Ten artykuł jest transkrypcją odcinka #19 IDology - podcastu o wzornictwie przemysłowym Mindsailors. Możesz obejrzeć cały odcinek na YouTube lub posłuchać wersji audio na Spotify , Apple Podcasts lub Google Podcasts .

W tym odcinku COO naszej firmy, Voytek Holysz, spotkał się ze współzałożycielem firmy zajmującej się wzornictwem przemysłowym Mindsailors i samym starszym projektantem, Rafałem Piłatem, oraz Piotrem Dalewskim, inżynierem projektowania mechanicznego, aby omówić temat tego, jak ważna jest dokumentacja techniczna w rozwoju produktu. Badają jej rolę jako uniwersalnego języka wśród projektantów, producentów i kontroli jakości, podkreślając jej znaczenie w zapewnianiu jakości produktu, spełnianiu standardów produkcyjnych i unikaniu kosztownych błędów w procesie produkcyjnym.

Voytek Holysz: Okej, chłopaki, może zacznijmy od podstaw. Czym jest dokumentacja techniczna i dlaczego została opracowana w pewnym momencie?

Piotr Dalewski: Myślę, że jeśli chcesz zacząć od podstaw, myślę, że powinniśmy zacząć od tła historycznego, aby dać naszym słuchaczom przegląd, szkice i rysunki były używane w rozwoju produktu od czasów starożytnych. Ale potrzeba opracowania tak precyzyjnych komponentów zaczęła się pod koniec XIX wieku w produkcji maskotek.

Voytek: Kiedy więc zaistniała potrzeba masowej produkcji, konieczne stało się udoskonalenie dokumentacji w kierunku bardziej złożonej.

Piotr: Kiedy ta broń palna wymagała dość precyzyjnych części jak na tamte czasy. Na przykład, jeśli część maskotki się zużyła, to dużo łatwiej było wymienić jedną część, niż tworzyć zupełnie nową maskotkę. Tak to właśnie robiono.

Voytek: Wojna, jak zwykle, popycha nas do przodu.

Piotr: Tak, rzeczywiście, pojawiła się potrzeba tworzenia precyzyjnych obiektów. Dlatego wpłynęło to na cały proces produkcyjny, ponieważ po wykonaniu części konieczne było ich zmierzenie i przetestowanie, czy spełniają jakieś oczekiwania.

Voytek: Ale mówisz o maskotkach. Więc to było przed rewolucją przemysłową, przed masową produkcją, czy mniej więcej w tym samym czasie?

Piotr: Powiedziałbym, że to była pierwsza rewolucja przemysłowa, mechanizacja, i rozwinęli mechanikę, potrzebne są precyzyjne części. A żeby mieć precyzyjne części, potrzebna była jakaś dokumentacja do przestrzegania podczas produkcji.

Voytek: Tak, więc różne stadia mogłyby się ze sobą lepiej komunikować?

Piotr: Tak, właśnie tak myślę o dokumentacji technicznej – że jest to unikalny język między projektantem, producentem, a także kontrolą jakości. Tak jak inżynierowie oprogramowania mają swoje języki programowania, matematycy i lekarze mają swoje wzory. Projektanci mechanicy mają rysunek techniczny, zasady tego języka są określone w międzynarodowych normach technicznych.

Voytek: Okej, więc jak powiedziałeś, jeśli chodzi o maskotki, niezależnie od tego, kto będzie produkował część, wszyscy rozumieją ten sam język techniczny i są w stanie wykonać część prawdopodobnie mniej więcej dokładnie tak samo. Obecnie jest to prawdopodobnie o wiele bardziej precyzyjne.

Piotr: Powiedziałbym, że te części, mimo że zostały wyprodukowane przez różne firmy, muszą spełniać te same wymagania. Więc mogą się od siebie różnić. Ale spełniają pewien standard.

Voytek: Tak, jak tolerancje. Wyobrażałem sobie tylko, że w przypadku maskotek te tolerancje lub szczegóły nie były tak precyzyjne, jak mamy je w dzisiejszej technologii.

Piotr: Tak, to był tylko przykład, ale te prace, te standardy pochodzą z, chociaż dzisiaj używamy oprogramowania do modelowania 3D, jest wiele cech, których nie jesteśmy w stanie pokazać tylko poprzez geometryczne zewnętrzne, to rodzaj materiału, którego używamy do produkcji, może jakaś specjalna krata stalowa lub specjalny stop, twardość materiału. Więc może wymagać obróbki cieplnej lub specjalnej powłoki, wykończenia powierzchni na przykład, chropowatości. Więc jest wiele rzeczy, które powinniśmy wziąć pod uwagę. I nie jesteśmy w stanie po prostu pokazać ich na modelu 3D.

Voytek: Rozumiem, że to jest rodzaj języka precyzji komunikacji, tak jakby nikt nie zinterpretował źle żadnych wskazówek dotyczących produkcji przedmiotu, ale mimo to nie ma dwóch przedmiotów, które byłyby całkowicie identyczne lub idealnie ukształtowane, nawet jeśli mają dokumentację techniczną. Jak to działa?

Piotr: Musimy zdawać sobie sprawę, że w świecie rzeczywistym nie ma czegoś takiego jak idealny wymiar. Mamy je tylko na rysunkach i nazywane są wymiarami nominalnymi. Ale musimy zdawać sobie sprawę, że każda część odbiega od wymiarów nominalnych, nieważne, czy to 1/10 milimetra, czy 1/100. Ale zawsze jest niewielka różnica. I zależy to od tego, jakich urządzeń będziemy używać, jakich metod pomiaru, ponieważ zawsze będzie jakaś różnica, może nawet 10 nanometrów.

Voytek: Okej, więc to jest tak, że te wymiary nominalne, są czymś w rodzaju idealnego stanu, do którego dążymy. Ale zawsze jest to trochę niedoskonałe w pewien sposób?

Piotr: Tak, dlatego stosujemy wymiarowanie geometryczne i tolerancję. Więc dla każdej ważnej cechy musimy zdefiniować, jak bardzo może się różnić od nominalnej. A te cechy, po wyprodukowaniu części, powinny zostać zmierzone, a następnie przetestowane, czy spełniają tolerancję.

Voytek: Okej. Więc osiągnięcie, jak na przykład, doskonałej jakości nie polega na osiągnięciu idealnych wymiarów zgodnie z dokumentacją?

Piotr: Tak, to całkiem zabawne, bo każdy ma inną definicję jakości.

Voytek: Tak, to prawda.

Piotr: Zatem według książek jakość jest nieodłączną cechą obiektu, urządzenia lub może jakiegoś rodzaju usługi, która pokazuje, w jakim stopniu spełnia wymagania klienta. Zatem te wymagania powinny być w jakiś sposób określone, aby kontrola jakości mogła je przetestować. Dlatego opisujemy, jak bardzo obiekt może różnić się od wymiarów nominalnych umieszczonych na modelu. Ale musimy mieć świadomość, że w rzeczywistości nie są one takie same.

Voytek: A co jest dla ciebie dobrą cechą w realnym życiu?

Rafał: Myślę, że można powiedzieć, że jakość jest subiektywna, ponieważ zawsze chodzi o to, ile czasu i pieniędzy chcesz poświęcić na dopracowanie czegoś. I oczywiście istnieją technologie, które mają po prostu ograniczenia co do jakości wymiarów, jakie można osiągnąć, stosując tę konkretną technologię. Oczywiście, jeśli zamierzasz użyć CNC do obróbki niektórych części, możesz osiągnąć doskonałe wyniki pod względem tolerancji. Ale to wymagałoby dużej ilości czasu i precyzyjnych urządzeń pomiarowych, aby po prostu zweryfikować i osiągnąć taką jakość. I oczywiście, nie zawsze jest to potrzebne. W zależności od rzeczywistego wykorzystania urządzenia, które projektujemy, a nawet części, czasami nie jest nawet wymagane, aby część lub obszar części były superdoskonałe pod względem zachowania wymiarów. Więc myślę, że jakość, jak to brzmi, jest bardzo nieokreślonym pojęciem, musimy w jakiś sposób odnieść się do jakości jako offsetu, jak powiedział Piotr, w zależności od zastosowania, w zależności od technologii, której używamy, i w zależności od rzeczywistego czasu i pieniędzy, które chcemy przeznaczyć na wykonanie tej części.

Voytek: Więc dokumentacja techniczna nie gwarantuje jakości przedmiotu, ale raczej jakość samego procesu produkcyjnego. Ponieważ, jak oboje powiedzieliście, jakość jest subiektywna. Więc czasami, jeśli rzecz jest po prostu cięższa, czasami po prostu czujemy, „To musi być warte więcej lub mieć lepszą jakość po prostu ze względu na wagę”. Ale niekoniecznie sprawdzamy szwy między każdym materiałem, aby upewnić się, że tak, to jest rzeczywiście wysokiej jakości.

Piotr: Możemy powiedzieć, że te słowa są dość podobne, ale istnieje różnica między jakością a precyzją. Czasami, aby nasze projekty spełniały pewne wymagania, potrzebujemy precyzji, ale jeśli wykonamy obiekt zbyt precyzyjny, jak powiedziałeś, używając bardzo precyzyjnych frezów trzpieniowych do obróbki CNC lub może procesu EDM do wytworzenia części, możemy mieć zbyt precyzyjną część dla naszych wymagań, a to zwielokrotni koszty produkcji. Tak więc osiągnięcie dobrej jakości nie jest tym samym, co osiągnięcie bardzo, bardzo precyzyjnego obiektu. Tak więc, jeśli przesadzimy z ich projektowaniem, możemy zwiększyć koszty produkcji.

Rafał: Pewnie tak.

Voytek: Wspomniałeś wcześniej, że dokumentacja techniczna, widzisz ją jako język między projektantami i producentami oraz kontrolą jakości, tak. Ale z tego, co mówisz, wydaje mi się, że dokumentacja techniczna nadal jest bardzo skoncentrowana na procesie produkcyjnym. Więc, w którym momencie procesu projektowania projektant powinien zacząć przygotowywać lub myśleć o przygotowaniu dokumentacji technicznej?

Piotr: Często nazywamy to dokumentacją produkcyjną. Powiedziałbym więc, że powinno się to zrobić przed procesem produkcyjnym. Ale to zależy, jeśli projektujemy obiekty i produkujemy w jednej firmie, możemy rozmawiać z operatorami maszyn. Zazwyczaj są oni przyzwyczajeni do produkcji podobnych obiektów. Więc w niektórych przypadkach możemy tego uniknąć. Ale w przypadkach, gdy rozmawiamy z wieloma osobami, często zdarza się, że te części są produkowane gdzieś w innym kraju, może w Chinach, i nie mamy możliwości rozmowy z operatorami. Więc musimy przygotować ten dokument wymagań. Ale zazwyczaj, powiedziałbym, nawet lepiej jest przygotować dokumentację trochę wcześniej, gdy wyceniamy. Ponieważ im lepszą dokumentację przekażemy naszym firmom produkcyjnym, tym lepiej mogą one ocenić koszty, mogą dostosować proces i mogą dostosować swoje maszyny, które będą używane.

Rafał: Albo po prostu mogą powiedzieć, że nie mogą spełnić kryteriów, których oczekujemy. I to jest dla nas informacja, że musimy poszukać innego producenta, ponieważ być może nie mają maszyny, która poradzi sobie z taką precyzją, jakiej wymagamy.

Piotr: Chciałbym powiedzieć, że im lepszą dokumentację dostarczymy, tym bardziej trafne oferty otrzymamy.

Voytek: Okej, pamiętam, Rafał, kiedyś mi mówiłeś, że tak się zdarza, nie wiem jak często, że dostajesz plik 3D od klienta, który mówi: „Hej, mamy gotowe projekty. Oto one, jesteśmy gotowi do produkcji”. I to jest model 3D - czy można to uznać za dokumentację techniczną?

Rafał: Więc myślę, że nie ma dobrej odpowiedzi na to pytanie. Ponieważ wszystko zależy od Twoich potrzeb, możesz potrzebować wyprodukować tylko jedną część. A potem możesz użyć, cóż, dowolnej technologii prototypowania, nawet druku 3D. I możesz użyć druku 3D również do produkcji seryjnej. Więc myślę, że to jest, odpowiadając na Twoje pytanie, myślę, że to jest bardziej związane z rzeczywistą potrzebą, a nie technologią.

Piotr: Tak. Ale przy produkcji wielkoseryjnej zawsze przygotowujemy taką dokumentację. I są też inne rodzaje dokumentacji, które musimy wziąć pod uwagę. Na przykład deklaracje zgodności lub jakieś międzynarodowe normy lub dokumenty dotyczące zarządzania ryzykiem i analizy ryzyka. Ale te dokumenty są wymagane przez prawo przy wprowadzaniu nowego produktu na rynek. Więc tego typu dokumenty możemy przygotować, kiedy mamy pierwszy działający prototyp, lub MVP. Produkcja zawsze wiąże się z dużą inwestycją, nieważne czy zamawiamy formy wtryskowe czy nawet małą partię wydruków 3D, ale jeśli dostarczamy dokumentację, producent jest zobowiązany ją przetestować, sprawdzić czy cechy, których szukamy, cechy, które są dla nas ważne, te wymagania muszą być spełnione. A jeśli chcemy je określić, to oni nie będą o nich wiedzieć. Więc jest duże prawdopodobieństwo, że zamówimy wadliwe części.

Rafał: Tak. I nawet jeśli otrzymamy wadliwe części i jeśli chcesz ubiegać się o jakiś rodzaj zwrotu kosztów lub zmusić producenta do ponownego wykonania części, on lub ona może powiedzieć: „Przepraszamy, zrobiliśmy to według naszych najlepszych standardów. A ty nie określiłeś precyzji ani wymiarów, których potrzebujesz. A zrobiliśmy to najlepiej, jak mogliśmy”.

Voytek: Tak więc nie chodzi tylko o język, dokumentacja techniczna to język komunikacji między interesariuszami, ale także o punkt odniesienia w trudnych czasach.

Rafał: Tak, dokładnie o to chodzi, bo to jest, powiedzmy, punkt odniesienia dla normy, o którą Pan wnioskuje.

Voytek: Okej. Rozumiem. Dlatego czasami model 3D po prostu nie wystarczy… I może w niektórych prostych przypadkach jest w porządku. Ale prawdopodobnie im bardziej złożony jest obiekt, a te połączenia między częściami są tak ważne, tym lepsza dokumentacja techniczna musi opisywać te połączenia, w pewnym sensie?

Rafał: Tak, powiedziałbym, że tak właśnie jest.

Piotr: Czasami musimy również przygotować dokumentację do procesu montażu, ponieważ niektóre obiekty są tak skomplikowane, że wymagają pewnego rodzaju precyzyjnego uszczelnienia lub precyzyjnego momentu obrotowego lub mocowania. A jeśli możemy mieć najdoskonalszą, wysokiej jakości część, która spełnia nasze wymagania, ale jeśli chcemy je złożyć w określony sposób, możemy uszkodzić te części. Więc to jest kolejna rzecz, którą warto wziąć pod uwagę.

Rafał: Nie każdy produkt składa się z dwóch lub trzech części, czasami wręcz przeciwnie. Właśnie rozłożyliśmy maszynę do ćwiczeń, o której można śmiało powiedzieć, że ma więcej niż kilka tysięcy części. I nie wyobrażam sobie, żeby ktoś ją składał tylko z pamięci i swojej wiedzy z modelu 3D, oczywiście, różni ludzie modelują to urządzenie i różni ludzie składają to urządzenie w trakcie procesu produkcyjnego. Więc dokumentacja montażu jest również częścią dokumentacji.

Piotr: Chciałem tylko dodać, że moim zdaniem osoba odpowiedzialna za dokumentację produkcyjną powinna być osobą, która zaprojektowała te części. Ponieważ napotkaliśmy wiele problemów podczas naszego procesu rozwoju, dostarczyliśmy tylko pierwsze próbki, pierwszy prototyp, a klienci byli z nich bardzo zadowoleni. Więc postanowili przerwać proces. I uznali, że to wystarczy, aby rozpocząć produkcję seryjną. A jakiś inny projektant, powiedzmy, z ich firmy lub jakiś freelancer przygotował dla nich dokumentację. Ale nie był świadomy standardów, które musimy spełnić. Więc konsekwencją tego było to, że te części nie zostały wyprodukowane tak, jak powinny być.

Rafał: Tak, myślę, że to jest absolutnie słuszne. I wyobrażam sobie sytuację, w której przekazujesz część, która jest modelem 3D komuś, kto po prostu przygotuje dokumentację 2D lub rysunek 2D dla tej części i jeśli nie jest świadomy, na przykład, wymiarów nominalnych części lub tego, jak część będzie używana w pełnym montażu, myślę, że ta osoba nie będzie w stanie przygotować prawidłowej dokumentacji 2D dla tej części, ponieważ jest to część wiedzy, jak przygotować dokumentację, to także wiedza o tym, co ta część robi i jak będzie używana, i jak powiedział Piotr, jaka technologia zostanie użyta do wytworzenia tej konkretnej części. Więc to jest krytyczna rzecz, projektant i osoba, która będzie przygotowywać dokumentację, może to być ta sama osoba lub te osoby muszą być dobrze skomunikowane, aby po prostu dostarczyć dokumentację dobrej jakości.

Voytek: Mogę sobie tylko wyobrazić, że jeśli klient zdecyduje się zrobić to, co opisujecie, aby zatrzymać proces i ruszyć dalej, może się to zdarzyć tylko niedoświadczonym klientom, którzy prawdopodobnie, nie wiem, szukają oszczędności budżetowych lub czegoś w tym stylu, ponieważ to, co opisałeś, brzmi wysoce nieodpowiedzialnie i ryzykownie dla firmy. Czy trudno jest wyjaśnić lub edukować klienta, dlaczego przygotowanie dokumentacji technicznej przez projektantów lub firmę projektową powinno to zrobić? Czy to po prostu kwestia—?

Rafał: Myślę, że to kwestia czasu i pieniędzy. Bo może być — wyobrażam sobie, że ktoś, kto nie wie, jaki jest rzeczywisty cel dokumentacji, może pomyśleć, że to zbędny wydatek w procesie projektowania: „Mamy model 3D, jest wystarczająco dobry. Nie potrzebujemy żadnej dokumentacji rysunkowej 2D ani dokumentacji produkcyjnej.

Voytek: Ale wytłumacz im, dlaczego to jest konieczne?

Rafał: Tak, oczywiście. Ale czasami wyjaśnienie po prostu nie wystarczy. Myślę, że jeśli masz błędne przekonania, że możesz coś wyprodukować bez dokumentacji 2D, chyba że jesteś producentem, który jest w stanie dokonać korekty itp., myślę, że są przypadki, w których możesz żyć bez jakiejkolwiek dokumentacji. Jeśli osoba, która produkuje, jest świadoma procesu, wie, co robią konkretne części. Ale w innych przypadkach, gdy mamy złożony projekt lub gdy istnieje ryzyko po prostu niepowodzenia pod względem jakości części, które mają zostać dostarczone. Więc myślę, że musisz traktować dokumentację jako punkt odniesienia, do którego możesz wrócić i sprawdzić, czy coś jest takie, jak to faktycznie powinno być, jakie są kryteria dla konkretnej części?

Piotr: Chciałbym również powiedzieć, że nasi klienci mają różne doświadczenia. A praca z firmą, która produkuje pewne rodzaje urządzeń, jest łatwiejsza niż praca, powiedziałbym, na przykład, ze startupem programistycznym. A w rozwoju oprogramowania prototyp jest tylko iteracją kodu, możemy go testować i nie jest tak bardzo związany z inwestycją, możemy wprowadzić pewne zmiany, a następnie wypróbować nową iterację, nowe prototypy. A podczas fizycznego rozwoju produktu musimy przygotować te zmiany i musimy je zakomunikować producentowi. Więc myślę, że kiedy tacy klienci widzą działający prototyp, są szczęśliwi, są podekscytowani - myślą: „Już prawie skończyliśmy, mamy działające urządzenie”. Ale w naszej branży jest dużo pieniędzy, czasu i wysiłku w skalowanie masowej produkcji na pełną skalę. Więc myślę, że mogą nie być świadomi różnicy, ponieważ po prostu nie są z nią zaznajomieni. Więc zasadniczo dlatego robimy ten odcinek.

Voytek: Cóż, w innym odcinku rozmawiamy o edukowaniu naszego środowiska, angażując również klientów, więc mam nadzieję, że to komuś pomoże. Okej, spróbujmy to trochę podsumować. Myślę, że to oczywiste, ale powtórzmy, dlaczego dokumentacja techniczna jest kluczowa, jeśli nie obowiązkowa, aby być przygotowanym na każdy projekt?

Rafał: Myślę, że najmocniejszą stroną dla mnie jest próba przekonania osoby, że dokumentacja techniczna jest zabezpieczeniem przed nierzetelnymi producentami. Jest to więc punkt odniesienia, do którego można się odnieść, do którego można wrócić i zlecić sprawdzenie, czy części, które zamierzasz wyprodukować, są wykonane zgodnie ze standardem, którego się od nich oczekuje.

Piotr: Musimy zdawać sobie sprawę, że produkcja może być bardzo, bardzo kosztowna. Aby móc się właściwie komunikować z zespołem produkcyjnym, z zespołem kontroli jakości, musimy mówić tym samym językiem, nawet jeśli jesteśmy w innych krajach, a nawet możemy się nie widzieć. Dlatego musimy się komunikować w najlepszy i najbardziej precyzyjny sposób, jaki możemy; a dokumentacja techniczna jest najmniejszym z tych wymagań, aby zrealizować projekt.

Rafał: To język komunikacji dla inżynierów.

Voytek: Okej, chłopaki, myślę, że podsumowaliście to całkiem dobrze. Zostawmy więc widzów z myślą, że dokumentacja techniczna to w zasadzie coś, co może być kluczowe dla ich biznesu, jeśli nie chcą wydawać zbyt dużo pieniędzy ani tracić zbyt wiele czasu.

Piotr Dalewski, inżynier ds. projektowania mechanicznego w firmie Mindsailors, kładzie nacisk na możliwości produkcyjne, projektowanie z myślą o montażu i optymalizację produktu w ramach podejścia inżynierii wartości w całym procesie badawczo-rozwojowym.

Rafał Piłat jest przedsiębiorcą i współzałożycielem Mindsailors, wielokrotnie nagradzanej firmy zajmującej się wzornictwem przemysłowym. Sam ma ponad 18-letnie doświadczenie w projektowaniu.

Voytek Holysz jest dyrektorem operacyjnym Mindsailors z 16-letnim doświadczeniem w prowadzeniu biznesu w obszarze kreatywnych usług B2B, marketingu, sprzedaży i produkcji wideo.