POHJOIS-KARJALAN AMMATTIKORKEAKOULU Muotoilun koulutusohjelma Riku Rantala NOUSUTUEN SUUNNITTELUPROSESSI Opinnäytetyö Toukokuu 2009
OPINNÄYTETYÖ Toukokuu 2009 Muotoilun koulutusohjelma Sirkkalantie 12A 80100 JOENSUU p. (013) 260 6880 p. (013) 260 6890 Tekijä Riku Rantala Nimike Nousutuen suunnitteluprosessi Toimeksiantaja Respecta Oy Tiivistelmä Opinnäytetyön aiheena on ikäihmisten ja liikuntarajoitteisten käyttämän apuvälineen, nousutuen, suunnitteluprosessi. Projektin toimeksiantaja on Suomen suurin apuvälinealan toimija Respecta Oy. Prosessin lähtökohtana olivat yrityksen aikaisemmasta tuotteesta keräämät reklamaatiot. Suunnittelu alkoi asiakastutkimuksella ja eteni toimintasuunnitelman kautta ideointiin ja prototyypin valmistukseen. Lisäksi opinnäytetyössä tutkitaan tuotesuunnittelun teoriaa, muotoilijan osuutta tuotekehityksessä ja analysoidaan projektin tuloksia. Suunnittelun tärkeimpiä lähtökohtia olivat asiakaslähtöisyys, turvallisuus, uutuusarvo ja tuotettavuus. Tässä projektissa lopputulokseksi syntyi tuoteperhe, joka sisältää nousutuen ja kolme erilaista kiinnitysratkaisua. Tuotekehitys on tehty tiiviissä yhteistyössä Respectan myyntiosaston kanssa. Tavoitteena on saada nousutuki markkinoille vuoden 2009 loppuun mennessä. Kieli suomi Asiasanat Teollinen muotoilu, apuväline, tuotekehitys, prototyyppi Sivuja 41 Liitteet 7 Liitesivumäärä 8
THESIS May 2009 Degree Programme in Design Sirkkalantie 12A FIN 80100 JOENSUU FINLAND Tel. 358-13-260 6880 Author Riku Rantala Title Product Development Process of a Support Handle Commissioned by Respecta Oy Abstract This thesis describes the product development process of a support handle, an assistive device for handicapped and senior citizens. The project was commissioned by Finland s biggest operator in the field of assistive devices, Respecta Oy. The initiator of the process were the complaints, collected by the company, about the previous model of the support handle. The design process started by a customer feedback survey and continued through a project strategy plan into the creation and building of a prototype. Furthermore, the theory of the product development, and the role of a designer were examined, and the project s achievements analysed. The key values of the design were customer-orientation, security, novelty value and manufacturability. The result of this project is a product family which includes a support handle with three different fixing solutions. The product development was made in close contact with the sales department of Respecta. The aim is to get the support handle to the market before the end of the year 2009. Language Finnish Pages 41 Appendices 7 Pages of Appendices 8 Keywords Industrial design, assistive device, product development, prototype
SISÄLTÖ TIIVISTELMÄ ABSTRACT 1 JOHDANTO. 5 2 PROJEKTIN LÄHTÖKOHDAT. 6 2.1 Alkutilanne... 6 2.2 Viitekehys.....9 2.3 Toimintasuunnitelma..11 3 TUOTEKEHITYSPROSESSI.... 13 3.1 Ideointi..... 13 3.2 Luonnostelu ja tekniset piirrokset.... 15 3.3 Kehitysdialogi yrityksen kanssa... 23 4 PROTOTYYPIN VALMISTUS.. 25 4.1 Yleistä prototyypistä.. 25 4.2 Yläosan valmistus.. 26 4.3 Kiinnitysosien valmistus 28 4.4 Pintakäsittely.. 32 4.4.1 Kiinnitysosienpintakäsittely. 32 4.4.2 Yläosan pintakäsittely 33 5 ANALYSOINTI. 36 5.1 Prosessin analysointi. 36 5.2 Asiakaslähtöinen suunnittelu 38 6 POHDINTA... 39 LÄHTEET... 41 LIITTEET Liite 1 Liite 2 Liite 3 Liite 4 Liite 5 Liite 6 Liite 7 Jauhemaalaus Finterium-hinnasto Alexit softcoatingin testituloksia ResUp-nousutuen asiakaspalautteen kooste RAL-värikartta Käsitteet ja lyhenteet Luonnosteluvaiheen kuvia
5 1 JOHDANTO Olin Respecta Oy:llä kesätöissä tuotesuunnittelijana neljä kuukautta vuonna 2008. Kesätöideni loppuvaiheessa sain tehtävänannoksi suunnitella uuden tuotteen Respectan mallistossa olevan ResUp-nousutuen tilalle. Kyseessä ei siis ollut niin sanottu faceliftaus eli ulkonäön parantaminen, vaan tuotteen täydellinen uudistus aina teknisistä ratkaisuista pintakäsittelyyn. Kesätöiden loppuessa tuotekehitysprosessi oli vasta varhaisessa vaiheessa, joten päätimme esimieheni kanssa, että teen nousutuen uudistuksesta opinnäytetyön. Nousutuki on apuväline, joka nimensä mukaisesti tukee käyttäjää tämän noustessa ylös vuoteen laidalta tai istuutuessa alas. Tuotteen tavoitteena on lisätä ikäihmisen tai liikuntarajoitteisen turvallisuutta ja vähentää avun tarvetta. Nousutuki sisältää usein muitakin toimintoja, kuten esimerkiksi toimii sängynlaitana estäen vuoteesta putoamisen. Apuvälinesuunnittelu on jatkuvasti kasvava ala, sillä suuret ikäluokat ovat pian siirtymässä eläkkeelle ja apuvälineiden kysyntä tulee kasvamaan tulevaisuudessa. Myös ihmisten vaurastuminen vaikuttaa siihen, että useat kuluttajat eivät tyydy apuvälinelainaamosta saatavaan käytettyyn ja ennalta määrättyyn tuotteeseen, vaan haluavat kotiinsa yksilöllisiä ja laadukkaita tuotteita. Respecta Oy on Suomen suurin ja monipuolisin apuvälinealan toimija. Respectalla on apuvälinealan edelläkävijä ja suunnannäyttäjä Suomessa. Respectan osakkeenomistajia ovat Proteesisäätiö 57 %, Terveysrahasto 24 % ja Suomen Punainen Risti 19 %. (Respecta 2008.)
6 Projektin tavoitteena on saada mahdollisimman tuotantovalmiiksi suunniteltu tuote, joka tulee korvaamaan mallistossa olevan ResUp-nousutuen vuoden 2009 lopulla. Opinnäytetyössäni olevista mittakuvista on poistettu kaikki tarkat mitat. Tuotekehitysprojekti on yhä kesken, eikä ole tarkoituksenmukaista julkaista mittakuvia täydellisinä. Tutkimuksen tavoite on saada selville entisen nousutuen epäkohtia ja hyviä puolia sekä kehittää niitä entistä parempaan suuntaan. Uutta nousutukea suunniteltaessa tärkeitä huomioitavia asioita ovat toiminnot ja yksityiskohdat, jotka tekevät nousutuesta mahdollisimman monitoimisen ja useille käyttäjille sopivan. Säädöt ja lukitukset on mietittävä monelta kannalta ja kehitettävä mahdollisimman helppokäyttöisiksi ja nopeiksi. Lisäksi tuotteeseen tulee saada uutuusarvoa toiminnoilla tai muotoilulla. Opinnäytetyöni keskittyy nousutuen tuotekehitykseen, suunnittelun ja prototyypin valmistukseen. Näiden lisäksi käsittelen myös tuotesuunnittelun teoriaa ja asiakastutkimusta, jota suoritin kesätöideni aikana. 2 PROJEKTIN LÄHTÖKOHDAT 2.1 Alkutilanne Respecta Oy oli reklamaatioiden perusteella tiedostanut tarvitsevansa mallistoonsa uuden nousutuen kuvassa 1 näkyvän ResUpin tilalle. Organisaatio oli kerännyt aktiivisesti tietoa ResUpin hyvistä ja huonoista puolista (liite 4). Tuotteen heikkouksia parantamalla oli helppo lähteä suunnittelemaan korvaavan tuotteen ominaisuuksia. Myös entisen nousutuen keräämästä positiivista palautteesta oli hyötyä suunnitellessani toimintoja, joita asiakkaat arvostivat entisessä tuotteessa.
7 Kuva 1. ResUp-nousutuen mainoskuva (Respecta 2008). Tein Respectalla työskennellessäni kesän aikana muutamia asiakastutkimuksia, esimerkiksi Lieksassa sijaitsevassa palvelutalo Karpalossa ja haastattelemalla Joensuun toimipisteellä käyviä asiakkaita. Karpalossa keräsin muun tutkimuksen ohessa tietoa asiakkaiden kokemuksista erilaisten nousutukien käytöstä ja parannusehdotuksia. Sain useilta vuosia nousutukia käyttäneiltä asiakkaalta hyviä huomioita ja ideoita tuotekehitykseen. Näitä asioita ei välttämättä tiedosta ilman pitkäaikaista käyttökokemusta. Nousutuen tuotekehityksen alkaessa olin jo kesän aikana saanut hieman kokemusta apuvälinesuunnittelusta ja mikä tärkeintä, olin omaksunut ajattelutavan, jolla on hyvä kartoittaa tuotteissa ilmeneviä hankalia toimintoja. Jokaista liikettä tehdessä täytyy miettiä, että joillakin käyttäjillä on heikko puristusvoima, toisilla rajoittuneet liikeradat ja kaikki eivät välttämättä näe tuotetta tarkasti tai ollenkaan. Kun tuotteen asennuksen ja testikäytön suorittaa jokaisen liikkeen kohdalla noita kolmea tekijää pohtien, saa selvitettyä hankalia toimintoja.
8 Respectan päätoimipisteellä käydessäni tutustuin Helsingin kaupungin sosiaaliviraston yksikköön Toimiva koti. Toimivassa kodissa esitellään apuvälineitä ja helpon liikkumisen innovaatioita (kuva 2). Sain hyvän kuvan, millaisia apuvälineitä markkinoilla on ja millaisia tulevaisuuden tuotteet tulevat olemaan. Kuva 2. Muiden valmistajien nousutukia esillä toimivassa kodissa. Suunnittelun lähtökohdat olivat siis kohtalaisen hyvät aloittaessani opinnäytetyötäni. Yritys oli alusta asti hyvin prosessissa mukana ja kertoi selkeästi, millaisen tuotteen tarvitsee. Sain myös tutkittavaksi ja testattavaksi vanhan nousutuen, ResUpin. Huomasin nopeasti reklamaation pitävän monelta osin paikkansa. Nousutuki oli minullekin melko raskas käyttää, vaikka olen nuori ja terve. Lisäksi
9 useaan asentoon lukittuva mekanismi oli kömpelö ja aiheutti paljon ylimääräistä työtä nousutuen loksahdellessa vääriin asentoihin. Myös pintamateriaali tuntui epämiellyttävältä ja keräsi nopeasti pölyä pintaansa. 2.2 Viitekehys Esittelen opinnäytetyöni visuaalisessa viitekehyksessä asiakkaan, muotoilijan, toimeksiantajan ja tuotteen vuorovaikutukset toisiinsa (kuva 3). Kaikki tapahtuu tuotteen ympärillä, sillä viitekehyksessä tuote on yhdistävä tekijä asiakkaan, yrityksen ja muotoilijan välillä. Kuva 3. Opinnäytetyöni visuaalinen viitekehys: tuotteen, muotoilijan, toimeksiantajan ja asiakkaan välinen vuorovaikutus.
10 Muotoilijan ja asiakkaan välinen kontakti tapahtuu suurimmaksi osaksi asiakastutkimuksen kautta. Tutkimuksella muotoilija selvittää asiakkaan tarpeen ja kartoittaa ongelmaa. Asiakkaan mielipide on tärkeä apu suunnittelutyössä, koska usein käyttäjä tietää halutut ominaisuudet ja kykenee osoittamaan tuotteen epäkohdat. Asiakkaan ja toimeksiantajan välinen kontakti on enimmäkseen asiakaspalautetta, jota tulee toimeksiantajalle automaattisesti esittelytilanteissa, tuotekokeilujen yhteydessä ja reklamaation muodossa. Toisinaan asiakaspalautetta kerätään aktiivisesti esimerkiksi messuilla tai kampanjoilla. Useimmiten asiakkaan omasta aloitteesta antama palaute on reklamaatiota tai muuten negatiivista. Tuotteen toimivuutta pidetään itsestäänselvyytenä ja positiivisia ominaisuuksia ei muisteta helposti, vaikka tuotekehityksen kannalta on tärkeää tietää myös hyvät ominaisuudet, joita kehittää eteenpäin. Toimeksiantajan ja muotoilijan välinen kontakti on kaksisuuntaista yhteistyötä. Sisällään se pitää muun muassa palautetta, luonnosten ja ideoiden karsintaa, osaamisen jakamista ja tukea. Hyvä yhteistyö on edellytys projektin onnistumiselle, sillä jos tieto ei kulje, tuotteen kehitys kärsii tai jopa pysähtyy. Kaikkein paras muoto kanssakäymiselle olisi tapaaminen säännöllisin ajoin, mutta kun välimatkat ovat pitkät, joudutaan tyytymään puheluihin ja sähköpostilla käytävään keskusteluun. Korvenmaan (1998, 103) mukaan tehokas muotoilun käyttö kannattaa ajoittaa jo liiketoiminnan suunnitteluvaiheessa: Muotoiluosaamisen tarjoamat mahdollisuudet strategiselle suuntautumiselle voidaan ottaa näin huomioon ja tarpeellista muotoiluosaamista kehittää suhteessa muiden voimavarojen kasvuun.
11 Muotoilijan suhde tuotteeseen on tuotekehitysprosessi. Hän suunnittelee konseptin alkutekijöistä valmiiksi tuotteeksi useiden työvaiheiden kautta. Muotoilija käyttää asiakkailta ja yritykseltä kerättyä tietoa avuksi suunnitellakseen ja toteuttaakseen mahdollisimman hyvän tuotteen tai palvelun. Lopullinen tuotos on kuitenkin muotoilijan näkemys, sillä esimerkiksi asiakastutkimus on vain työkalu, jonka avulla kartoitetaan ongelmia ja positiivisia ominaisuuksia. Asiakas on kuluttaja, eli hän ostaa tai saa käyttöönsä tuotteen. Hän tutkii erilaisia markkinoilla olevia vaihtoehtoja ja hankkii tarvettaan vastaavan. Jos se on huono, asiakas oletettavasti hankkii jatkossa kilpailijan tuotteita, ja levittää negatiivista sanaa huonoksi kokemastaan valmistajasta. Jos taas asiakas on tyytyväinen, hän luultavasti luottaa valmistajaan jatkossakin. Toimeksiantaja vastaa tuotteen markkinoinnista ja usein myös valmistuksesta tai teettämisestä. Kyseisen yrityksen intressejä ovat esimerkiksi viedä tuotekehitystä eteenpäin, saavuttaa asiakkaiden luottamus, maksimoida myynti ja minimoida kustannukset. 2.3 Toimintasuunnitelma Hyvän toimintasuunnitelman saadakseni tutustuin aluksi alan kirjallisuuteen ja joidenkin oppilaitosten etäopetusmateriaaleihin internetissä. Tuotekehityksestä ja -suunnittelusta on kirjoitettu melko paljon teoriaa ja tutkimuksia käsittelevää kirjallisuutta. Perehdyin Ilkka Kettusen kirjoittamaan Muodon palapeli teokseen sekä tuotantotalouden perusopintojen etäopetuspakettiin Kuopion avoimen yliopiston internetsivuilla. Kuopion yliopiston & Savonia-ammattikorkeakoulun etäopetusmateriaalissa kerrotaan tuotesuunnittelun lähtökohdista, että tuote voidaan suunnitella ja rakentaa vain, jos sen toimintaperiaatteista, potentiaalisista käyttäjistä, valmistusmääristä ja hinnasta on olemassa jonkinlainen käsitys. Tuotekehitysprosessin alkuvaiheessa tapahtuvan tuoteohjelman suunnitteluprosessin aikana muodostuu tuoteidea, joka pohjautuu toisaalta yrityksen strategiaan ja toisaalta asiakkaan
12 tarpeeseen. Tuoteidea pitää sisällään paitsi liiketoimintaa varten tarvittavat lähtökohdat, myös tuotteen toimintaan liittyvän periaatteen, joka toimii varsinaisen tuotesuunnitteluprosessi liikkeellepanijana. (Kuopion yliopisto & Savoniaammattikorkeakoulu 2009.) Tässä projektissa tuotteen toimintaperiaate on selvä, sillä käytössä on sama periaate kuin entisellä tuotteella, ResUpilla. Apuvälinemarkkinoilla tuotteen potentiaaliset hankkijat ovat yleensä kunnalliset ja yksityiset laitokset, ikäihmiset ja joko pysyvästi tai väliaikaisesti liikuntarajoitteiset henkilöt. Suurimmat käyttäjäryhmät ovat siis selvillä. Valmistusmäärät vaihtelevat suuresti tulevien tilausten mukaan, mutta kyse on tuhansista kappaleista vuodessa. Harkinnan alla on myös tuotteen vienti ulkomaille. Hintahaitari on suurin piirtein tiedossa, tarkka hinta määritellään syntyvien tuotanto- markkinointi- varastointi- yms. kulujen mukaan ja tilauksen koon perusteella. Kettusen (2001, 59) mukaan lähtökohtien ollessa selvillä ja kun tuotteesta on saatu likimääräinen kuvaus, kartoitetaan kohderyhmien ja erilaisten käyttäjien tarpeet. Konseptimuotoilun tueksi haetaan tietoa myös patenteista, kirjallisuudesta, asiantuntijoilta ja kilpailijoiden tuotteista. Tavoitteena on saavuttaa pätevä ratkaisuehdotus ongelmaan, jotta koko tuotekehitysryhmä sitoutuu kehitettävään konseptiin. Konseptimuotoilun tarkoituksena on tuottaa uuden muotoilun periaateratkaisut. Näiden ratkaisujen tulee tyydyttää käyttäjän tarpeet ja erilaistaa tuote kilpailijoiden tuotteista. Tämän vaiheen aikana voidaan tehdä vielä suuriakin muutoksia tuotteeseen.
13 3 TUOTEKEHITYSPROSESSI 3.1 Ideointi Tuotekehityksen tavoitteena on kehittää uusi tai entistä parempi tuote. Tuotekehitys on prosessi, johon kuuluu tuoteidean etsiminen, kehitysnäkymien, markkinoiden ym. tuotekehityshankkeen käynnistämiseen tarvittavien tietojen selvittäminen. Osa-alueita ovat myös varsinaisen tuotteen luonnostelu, yksityiskohtainen suunnittelu, optimointi, työpiirustusten tekeminen, käyttöohjeiden laatiminen sekä tuotantomenetelmien kehittäminen. (Jokinen 1989, 9.) Aloitin nousutuen kehittämisen kartoittamalla suunnittelua hallitsevat tekijät. Ensimmäisenä tuli selvittää toimivaan tuotteeseen tarvittavat osat. Markkinoilla olevia tuotteita tutkiessani kävi ilmi, että nousutuki koostuu käytännössä aina kahdesta erillisestä osasta. Kyseiset kappaleet ovat yläosa, josta pidetään kiinni ja otetaan tukea, sekä jalusta tai kiinnityskappale. Tuotantotehokkuutta ajatellen valitsin lähtökohdaksi yhden yläosan, jolla on useita eri kiinnitysvaihtoehtoja. Nousutuen yläosa on siis moduuli, joka käy kiinni erilaisiin jalustoihin. Seuraavana ideoinnin kohteena olivat toiminnot ja ominaisuudet, jotka tuovat tuotteelle uutuusarvoa ja kysyntää markkinoilla. Myös materiaalivalinnat ja karkeat materiaalivahvuudet oli päätettävä tässä vaiheessa prosessia, sillä nousutuen on kestettävä 150-kiloisen ihmisen paino, oltava kevyt ja pestävissä kovilla kemikaaleilla. Nämä seikat rajoittavat useita materiaaleja pois suunnittelusta. Paras mahdollinen materiaali olisi ruostumaton teräs, joka on huomattavasti tavallista terästä kalliimpaa. Sen käyttö nostaisi nousutuen hinnan liian korkeaksi varsinkin kunnallisille hoitokodeille, joilla on määrätty budjetti tietyn nousutukierän hankintaan. Ruostumattoman teräksen tuoma korkea hinta karsisi myös suuren osan yksityisistä kuluttajista. Tavallinen teräs maalattuna toimii hyvin tarkoituksessa ja on hinnaltaan sopivaa.
14 Nousutuen yläosaa ideoidessa oleellisia tekijöitä olivat ergonomia, käytettävyys, luotettavuus, säädöt ja turvallisuus. Lueteltu järjestys ei ole tärkeysjärjestys, vaan aakkosellinen. Rungon tulee olla niin tukeva, että käyttäjä voi nojata siihen pelkäämättä tuen pettävän. Korkeudensäätö on melko välttämätön toiminto, sillä sänkyjen mittasuhteet ja patjojen paksuudet vaihtelevat nykyään suuresti. Korkeudensäätö mahdollistaa myös entistä ergonomisemman käytettävyyden erikokoisille asiakkaille. Lähtökohtana oli myös, että sama yläosa toimii kääntyvänä tai yhteen asentoon lukittavana, sillä eri asiakasryhmät tarvitsevat kääntyvää tai kiinteää tukea. Monella kilpailijalla kiinteä ja kääntyvä nousutuki ovat kaksi eri tuotetta, mutta halusin saada molemmat toiminnot suunnittelemaani versioon. Kiinnityskappaleita suunnitellessa tuli huomioida nykyisin käytössä olevat sänkymallit. Nykyään yhä useammat sängyt ovat rakenteeltaan runkopatjamaisia. Näissä tapauksissa patjan lisäksi erillistä tukirakennetta ei ole. Monissa nousutuissa tätä ei ole juurikaan huomioitu, sillä kyseinen rakenne on hankala kiinnityksen kannalta. Sängynrungon osat, joihin kiinnityskappaleen saa liitettyä, ovat usein sängyn alla tai alareunassa. Jotkin runkopatjat, varsinkin jenkkisängyt, ovat maavaraltaan todella matalia, joten runkoon on hankalaa päästä käsiksi matalan reunan alta. Toinen merkittävä sänkymalli on putkirunkoinen sairaalavuode. Varsinkin laitoksissa ja hoitokodeissa putkirunkoinen sänky on yleisin käytössä oleva vuode. Näissä laitoksissa käytetään paljon nousutukia, joten oli selvää, että nousutuelle tulee olla kiinnitysratkaisu putkirunkoisiin vuoteisiin. Laitosvuoteeseen nousutukea kiinnittäessä pätevät aivan eri kriteerit kuin kotikäytössä: laitosvuoteita liikutetaan paljon pyörillä, vuoteissa on usein laidat, jotka tulee saada laskettua alaasentoon nousutukea irrottamatta, ja puhdistusaineet ovat vahvempia kuin kotikäytössä. Kolmas yleinen sänkymalli on perinteinen puulaitainen vuode, jossa patja on puurungon päällä tai varassa. Etenkin runkopatjoja ja puulaitaisia sänkyjä on 80 cm, 90 cm, 120 cm 160 cm ja 200 cm leveinä. Lisäksi on otettava huomioon laitojen leveys, joka voi vaihdella suuresti.
15 3.2 Luonnostelu ja tekniset piirrokset Luonnos tarkoittaa karkeaa kuvausta tuotteen tekniikasta, toimintaperiaatteista ja/tai muodosta. Se esitetään yleensä kaksiulotteisena piirroksena tai kolmiulotteisena mallina ja lisäksi usein mukana on tekstimuotoinen selventävä kuvaus. Luonnosten tekeminen on varsin helppoa ja nopeaa. Se on edullista verrattuna muiden tuotekehitysprosessin vaiheiden aiheuttamiin kustannuksiin. Luonnosteluvaiheessa suunnitelma hahmotellaan sellaiselle tasolle, että ajatusmallin perusteella voidaan muodostaa suunniteltavasta kohteesta alustava malli. Luonnostelu on ensimmäinen vaihe kohti suunnitelman toteuttamista fysikaaliseksi tuotteeksi. Luonnosta käytetään idean arvioinnissa ja vaihtoehtojen vertailussa. Myös suunnittelun ja muiden yrityksen osastojen välinen kommunikointi paranee, kun käytettävissä on sanallisen esityksen lisäksi kuvallinen esitys ideasta. (Kuopion yliopisto & Savonia-ammattikorkeakoulu 2009.) Aloitin luonnostelun jo varhaisessa vaiheessa tuotekehitysprosessia. Liitteessä 7 on muutamia eri työvaiheiden luonnoksia. Kaikki ideat on hyvä saada muistiin, ja monessa tapauksessa kuva kertoo enemmän kuin tuhat sanaa. Myös ideoiden poimiminen jatkokehitykseen on helpompaa nipusta piirroksia kuin pitkästä muistiinpanolistasta. Kun tuote toimintoineen oli ideoitu ja luonnosteltu, piirsin käsin karkeat tekniset mittakuvat. Tämä suunnitteluprosessin vaihe tunnetaan nimellä konseptimuotoilu. Kettusen (2001, 71) mukaan konseptimuotoilu on luovin vaihe, koska siinä haetaan monien vaihtoehtojen kautta kehityskelpoisempia ideoita, joita voi kehittää eteenpäin. Hänen mukaansa parhaimpaan lopputulokseen yleensä päästään, kun ideoita ja luonnoksia on hyvin runsaasti. Ideointivaiheen tulee olla laaja, jotta siinä syntyy tarpeeksi materiaalia konsepteihin. Niiden joukossa on usein yksi tai muutama erityisen hyvä idea. Luovassa ideointivaiheessa turhaa kritiikkiä on vältettävä. Arviointi kannattaa vasta myöhemmässä vaiheessa, kun ideoita aletaan koota ja tiettyjä yhdistäviä ajatuksia on ilmennyt. Isot ja monimutkaiset ongelmat kannattaa jakaa osa-alueisiin, koska ne tuntuvat silloin helpommin hallittavilta. Muotoilijan on parasta vaihtaa menetelmiä, koska joskus jopa piirroksen koon muutta-
16 minen saattaa tuottaa tuloksia. Muotokielen ideoita voi hakea kokonaan erityyppisistä tuotteista. (Kettunen 2001.) Luonnostelun jälkeen piirsin käsin tarkkoja kuvia, joihin keskitin ideoita. Käsin piirtämällä yksityiskohdat alkoivat hahmottua kokonaisuuksiksi ja tuotteen osista alkoi muodostua jo selkeä käsitys. Kun olin piirtänyt useita versioita osista ja miettinyt karkeaa mitoitusta, alkoi suunnittelu olla siinä vaiheessa, että otin työvälineeksi tietokoneen. Seuraavana työvaiheena oli 3D-mallintaminen Rhinoceros-3D-ohjelmalla. Mallintamalla sain nopeasti tehtyä käsin piirretyistä ideoista mittatarkkoja kuvia, joissa yksityiskohtia ja mittasuhteita oli hyvä kehittää eteenpäin. 3D-malleilla oli erittäin helppoa käydä vuoropuhelua Respectan myyntiosaston kanssa. Käytin luonnoksia renderöidessäni (liite 6) Penguin1.0-ohjelmistoa, joka tekee kuvasta erittäin selkeän ja yksiselitteisen (kuva 6). 3D-kuvat eivät jätä samanlaista tulkinnanvaraa kuin käsintehdyt piirrokset, joten katsoja voi keskittyä suoraan kuvassa esitettävään yksityiskohtaan kiinnittämättä huomiota muotoilijan piirtotyyliin tai käytettyihin välineisiin. Lisäksi 3D-kuvan saa mittatarkkana mistä tahansa perspektiivistä. Saman piirtäminen käsin veisi moninkertaisesti aikaa. Ennen lopullisen mallin löytämistä tein useita 3D-versioita nousutuen eri osista, ja useimmissa tapauksissa lähetin renderöityjä kuvia Respectalle arvioitavaksi sähköpostilla. Myyntiosaston henkilökunta kertoi yleensä mielipiteitä lähettämistäni kuvista ja auttoi jatkokehittelyssä. Muutamassa tapauksessa usean mallin välillä järjestettiin äänestys ja sitä kautta valita jatkokehitettävä versio tai muoto. Rhinoceros-3D ei ole varsinaisesti tekniseen piirtämiseen tarkoitettu ohjelma, mutta tarvittaessa sillä saa tehtyä tarkkoja mittapiirroksia, jotka tulivat monessa vaiheessa suureksi avuksi tuotetta mitoittaessani. Tietokoneen näytöltä on hankalaa hahmottaa esineen todellista kokoa, ja tulostamalla 1:1-kokoisia mittakuvia sain suunniteltua esimerkiksi nousutuen yläosan mitoituksen ergonomiseksi (liite 6).
17 Esimerkiksi ennen nousutuen yläosan lopullisen mallin valitsemista siitä oli vielä kuvassa 4 näkyvät kaksi eri versiota: ellipsi ja suunnikas. Niistä molemmista oli kaksi erikokoista variaatiota: kaaren korkeus 225 mm ja 250 mm. Lopullinen valinta suoritettiin äänestämällä. Koska molemmat muodot ja mitoitukset olivat toimivia ja jakoivat mielipiteitä kuvien perusteella tehdyssä äänestyksessä, valinta oli hankalaa. Tein siis molempien eri muotojen matalammasta, 225 mm:n korkuisesta, versiosta mittatarkan testikappaleen (kuva 5). Materiaalina käytin muovista sähköasennusputkea. Lähetin molemmat vaihtoehdot Helsinkiin Respectan päättäjille lopullista valintaa varten. Kuva 4. Yläosan viimeiset versiot ennen äänestystä.
18 Kuva 5. Muovinen testikappale 225 mm korkea suunnikas yläosasta. Malleja vertaamalla Respectan myyntiosaston henkilöt valitsivat lopulliseksi versioksi kuvassa 6 näkyvän 225 mm korkean ellipsin. Sitä kannattaneet luettelivat eduiksi rauhallisen muodon, loivat mutkat, tasapainoisen vaikutelman ja turvallisuuden. Yläosan muoto on tarkkaan harkittu. Ellipsin sisällä oleva putki estää ihmisiä työntämästä päätä nousutuen kaaren läpi. Yläputki, joka kulkee yhtenäisenä katkeamattomana linjana, antaa mahdollisuuden liu uttaa kättä koko nousutuen mitan irrottamatta otetta. Kolmessa tasossa menevät putket mahdollistavat kolmivaiheisen kiipeämisen käsillä ylös noustessa.
19 Kuva 6. Lopulliseksi malliksi valittu yläosa. Kiinnityskappeleita suunnitellessani helppokäyttöisyys ja toimivuus olivat avainasemassa. Esimerkiksi putkirunkoiseen vuoteeseen tulevaa kiinnitystä (kuva 7) suunnitellessani otin mitoitukset leveyteen ja korkeuteen ResUpin vastaavasta kiinnityksestä, sillä se oli mitoitettu sairaalavuoteeseen sopivaksi ilman, että kiinnitys haittaa vuoteen laskettavien laitojen liikerataa. Kehitin kiinnitysosasta mahdollisimman pienen ja edullisen valmistaa. Näin saavutetaan kilpailuetu kuntien kilpailuttaessa apuvälinevalmistajia, kun ne hankkivat hoitokoteihin nousutukia. Edullisesta hinnasta ja yksinkertaisesta rakenteesta huolimatta kiinnityksessä on korkeudensäätö, mahdollisuus lukita tuki yhteen asentoon 90 asteen porrastuksella ja kiinnitys useisiin erilevyisiin runkoihin.
20 Kuva 7. Kiinnitys putkirunkoiseen vuoteeseen Sängynaluskiinnitystä (kuva 8) suunnitellessani lähtökohtana oli portaaton leveydensäätö. Sängyt sijoittuvat leveytensä puolesta yleensä välille 80 200 cm, mutta myös kapeampia ja leveämpiä vuoteita on markkinoilla. Toinen merkittävä lähtökohta oli, että kiinnitys tapahtuu ilman ruuveja. Moni nykyinen nousutuki joudutaan ruuvaamaan puulaitaisen sängyn kylkeen kiinni. Kun nousutukea ei enää tarvita, sänkyyn jäävät ikävät jäljet muistoksi. Suunnittelemani osa kiinnittyy vuoteeseen puristuksen ja kitkan voimalla. Nousutuki saavuttaa kilpailuedun sillä ominaisuudella, että sen kiinnitys ei turmele puulaitaa.
21 Kuva 8. Sängynaluskiinnitys Kolmas kiinnitysratkaisu on jalustakiinnitys (kuva 9). Kiinnitys perustuu tuen lattiaa vasten olevaan jalkaan, joka ohjaa rasituksen alas sängyn laidan sijaan. Tämä on erityisen hyvä ominaisuus, jos sänky on valmistettu esimerkiksi lastulevystä tai on muuten rungoltaan kevytrakenteinen. Yhteensopivuus sänkyihin on hyvä, sillä kiinnitys käy kaikkiin vuoteisiin, joiden laidan alareuna on maasta 0 400 mm:n korkeudella. Kiinnitysosa, jolla jalusta liitetään sänkyyn, liikkuu putken ulkopuolella portaattomasti ja se kiristetään sopivalle korkeudelle. Kyseinen osa on saksalaisen Ganter Griffin valmistama komponentti: Flanged connector clamp (kuva 10). Se saadaan tilattua maahantuojalta SPINEA Oy:ltä (Ganter Griff 2008; Spinea Oy 2008). Valmiita osia käyttämällä säästetään kuluissa, sillä jos vastaavia osia alkaa teettää valutuotteena, muottikustannus on todella suuri. Isoja eriä kyseistä osaa hankittaessa päästään varsin edulliseen kappalehintaan.
Kuva 9. Jalustakiinnitys 22
23 Kuva 10. Flanged connector clamp (Spinea Oy 2008). 3.3 Kehitysdialogi yrityksen kanssa Kävin kehityskeskustelua enimmäkseen sähköpostilla useiden myyntipuolen henkilöiden kanssa. Respectalla on toimipisteitä 13 eri paikkakunnalla, joten olisi ollut liian hidasta ja kallista tavata henkilökohtaisesti kaikkia suunnitteluun liittyviä avainhenkilöitä. Sähköpostilla sain toimitettua välittömästi uudet kuvat ihmisille, ja vastaus tuli useimmiten nopeasti. Kaikkiaan oli positiivinen yllätys, miten aktiivisesti ihmiset antoivat palautetta ja osallistuivat suunnitteluun. Kuopion yliopiston & Savonia-ammattikorkeakoulun etäopetusmateriaalissa (2009) todetaan, että asiakkaat ja yhtiön johto haluavat aina tuotteet entistä halvemmalla, laadukkaampina ja nopeammin. Kehitystoiminta aiheuttaa vain pienen osan tuotteen kokonaiskustannuksista, mutta sen vaikutus lopullisiin kustannuksiin on merkittävä. Myös tuotteen laatu on keskeinen tekijä nykyaikaisessa teollisuudessa. Laatua ei saada tuotteeseen ilman suunnittelua.
24 Kaikki konkreettiset tuotteet ovat jonkinlaisen kehitysprosessin tuloksia. Kuitenkin uusille tuotteille on jatkuva tarve. Koska tuotteet monimutkaistuvat, yhden henkilön kehityspanos ei useinkaan riitä, vaan tarvitaan monesta henkilöstä koostuvaa kehitystiimiä. On arvioitu, että 85 % uusissa tuotteissa esiintyvistä ongelmista johtuu huonosta kehitystoiminnasta. Tuotteiden kehitys on varsin hidasta; yksinkertaisenkin tuotteen kehityksessä kuluu helposti jopa vuosi. Monimutkaisia tuotteita kehitetään helposti useita vuosia. Tuotekehitykseen käytetyt rahat ovat suhteessa kehitystiimin kokoon ja kehitykseen käytettyyn aikaan. Suunnittelukulujen lisäksi yhtiö joutuu useimmiten investoimaan myös uuteen tuotantotekniikkaan. (Kuopion yliopiston & Savonia-ammattikorkeakoulu 2009.) Tässä projektissa tuotteen muotoilu piti sisällään myös mekaniikkasuunnittelua. Respectalla ei ollut käytettävissä insinööriä, jonka kanssa olisin voinut käydä läpi teknisiä yksityiskohtia. Sain jonkin verran konsultointia mekaanisiin ratkaisuihin S K Engineering Oy -insinööritoimistosta. Siellä teimme myös tietokoneella alustavat rasitustestit nousutuen 3D-mallille. Testitulos näytti hyvältä, mutta prototyypille on tehtävä vielä mekaaniset rasitustestit. Joissain vaiheissa tuotekehitysprosessia monialaisesta suunnittelutiimistä olisi ollut apua, sillä insinööri olisi tiennyt entuudestaan joitakin ratkaisuja, joiden selvittämiseen minulla meni runsaasti aikaa. Vaikka suurin osa yhteydenpidosta Respectalle tapahtui puhelimella ja sähköpostilla, kävin toki esittelemässä projektin etenemistä muutaman kerran Helsingissä, kerran Kuopiossa ja säännöllisesti Joensuun toimipisteellä. Prototyyppien lähettäminen Helsinkiin tapahtui kätevästi yrityksen sisäisellä postitusjärjestelmällä, jossa logistiikasta vastaa Matkahuolto.
25 4 PROTOTYYPIN VALMISTUS 4.1 Yleistä prototyypistä Prototyyppi tarkoittaa toimivaa mallia, jonka avulla esimerkiksi muotoiluratkaisuja voidaan testata oikeissa olosuhteissa ja saada palautetta tuotteen parantamiseksi (Muotoilualan keskeinen termistö 2009). Sanaa käytetään yleisimmin tuotekehitystoiminnan yhteydessä. Kun tarkoitetaan esinettä, esimerkiksi ensimmäistä painokappaletta, jolla ei ole testattavia toiminnallisuuksia, silloin suomen kielen vastine on mallikappale. Teollisuuden tuotekehitystoiminnassa, esimerkiksi opinnäytetyössäni, prototyyppi tarkoittaa ensimmäistä toimivaa testiversiota. Prototyyppejä voidaan valmistaa useissa eri vaiheissa tuotekehityksen edetessä. Tuotteen testausta ja mahdollista jatkokehittelyä varten tarvittiin toimiva prototyyppi. Halusin saada prototyypistä mahdollisimman realistisen ja toimivan, joten tein niin mittatarkkaa jälkeä, kuin koulun mallipajalla onnistuu. Tein itse mahdollisimman monia työvaiheita, sillä osien tilaaminen alihankkijoilta on kallista enkä halunnut kasvattaa projektin budjettia turhaan. En myöskään halunnut menettää tilaisuutta harjoitella ja oppia uusia valmistustapoja. Tarkasti tehdystä prototyypistä saa varsin todenmukaisen kuvan tuotteen lopullisesta, teollisesti valmistetusta versiosta. Joitakin eroja tulee väistämättä, sillä esimerkiksi putken taivutus onnistuu tehtaalla CNC-ohjatulla putkentaivutusrobotilla siistimmin ja tarkemmin, kuin mitä käsin on mahdollista tehdä. Myös teolliset hitsaussaumat ovat tarkempia ja lujempia kuin käsin tekemäni. Kun tuote siirtyy paperilta ja tietokoneen näytöltä konkreettiseksi käsin kosketeltavaksi esineeksi, saattaa ilmetä sellaisia vikoja, joita piirustuksissa ei ole huomannut, joten usein prototyypin valmistuksen jälkeen malliin joudutaan tekemään muutoksia. Mittasuhteetkin hahmottuvat paremmin oikeasta esineestä kuin piirroksesta tai 3D-mallinnuksesta.