כשל העיצוב התעשייתי בהזרקות פלסטיק

 

במאמר אסביר מדוע מהנדס פלסטיק ומעצב תעשייתי למדו לעצב אך היעדר ניסיון ביצועי מביא לא פעם סכנות גדולות לפרוייקט. בהמשך אציע את הפתרון לבעיות והסכנות שבדרך. 

יזמים יכולים לחסוך לעצמם הפסדים בכסף ועוגמת נפש ביציאה מאוחרת לשוק אם רק יבינו את השגיאות השכיחות וכנראה היקרות ביותר בתכנון מוצר שיוזרק בתבנית יציקת פלסטיק. חלק ניכר מהבעיות מתגלה לפני תהליך הייצור עוד בשלב התכנון. הן צצות לאחר שבונה תבניות ההזרקה עיין ולמד את קבצי עיצוב שהעביר היזם. במקרה שתכנון המוצר לא בוצע או לפחות לא נבדק על ידי מומחה המכיר את כל שלבי התהליך,  בונה התבנית בניסיון להבין את הדרישות והמטרות יחזיר ליזם ריג’קטים, שאלות והערות.

הפתרון והבעיה מסתתרים בגישה

אם בונה התבניות לא מקצועי הוא עלול לבנות את התבנית על פי הקובץ מבלי להאיר את הבעיות -וזה דווקא המצב הפחות בעייתי מבחינתך כיזם. טבען של בעיות להתגלות בזמן הכי קריטי –כאשר התבנית תעלה להזרקות ניסיון והיזם כבר חייב להוציא את המוצר לשוק. המצב יכניס את היזם להוצאות רבות ועיכובים משמעותיים. בונה התבניות פחות מקצועי יתמקד בעיקר בבעיות שנובעות מייצור התבנית ולא בעיות חשובות לא פחות, שנובעות דווקא מהתכנון.בעיות שקשורות להרכבת המוצר, אפשרויות לכשלים מכניים במוצר ועוד. חשוב לא פחות, מי שמתרכז בייצור התבנית לא יראה את האפשרות לתת פתרון עיצובי טוב יותר וזול יותר. בנקודה זו, הפער שמתגלה בין העיצוב והחלום רק בתהליכי ההזרקה, מפתיע לא פעם את היזם.

בעיות שכיחות שניתן לגלות בתכנון

  • חלקים שאי אפשר להזריק בתבנית הזרקת פלסטיק עקב תכנון שלא התחשב במגבלות תבנית כמו עיצוב שאי אפשר לחלוץ מהתבנית בשל– Under cuts או סיבה אחרת.
  • מוצר שדורש המון עגלות צד (sliders) -חלקים נעים מיותרים כדי לשחרר חורים ומגרעות ומייקרים את התבנית ואת תחזוקת התבנית בייצור שוטף.
  • הגדרת חומרים שאינם מתאימים למוצר או להזרקה (מבחינת התכונות המכניות תכונות טרמיות, עמידות לאורך זמן, עמידות בקרינת UV, התאמה לתקנים דרושים ועוד)
  • זווית חליצה – draft angels בלתי אפשרית או  בלתי מספיקות.
  • עיצוב שיגרום להתכווצויות shrinkage או עיוותים – warpage למוצר, ליקוי שיוצר פגמים במראה המוצר, בעיות הרכבה או חוזק.
  • עובי דופן דק או עבה מדי באזורים מסויימים.
  • התעלמות ההיבטי זרימת חומר מנקודת הכניסה בתבנית לכל חלקי המוצר.
  • תכנון שלא התחשב בהיבטי קירור התבנית בשלב הזרקה גורם לחוסר יעילות בהזרקה ובעיות מכניות ועיצוביות.

רשימת הבעיות שעלולות לצוץ ארוכה בהרבה והרשימה לעיל היא רק חלק קטן מהן. עבור היזם, כל אחת נושאת כאב בדמות תג מחיר יקר ועיכוב ביציאה לשוק. כדי להבין את הסיבה לכשל ומדוע הוא כה שכיח ובמיוחד כיצד היזם יכול להמנע מרוב הכשלים, נצטרך לחזור צעד לאחור.

להקיף את העולם ב-80 יום

קיימים מעט מאוד מעצבים תעשייתיים ( Industrial designers) ומהנדסי פלסטיק (Plastic engineers ) שבקיאים ברזי הנדסת תעשיית הזרקת הפלסטיק. הרוב לא צבר מספיק ניסיון וזה בסה”כ טבעי. על מנת לתכנן בהצלחה מוצר פלסטי בהזרקה נדרשת היכרות מעמיקה עם התהליכים, שלל ההיבטים והפרמטרים של טכנולוגית ההזרקה כולל חומרים, תבניות הזרקת פלסטיק ושלב ההזרקה ברצפת הייצור. שוב, הסיבה איננה היעדר כישרון או תכנית ההכשרה המקצועית. פשוט, מדובר בעולם מגוון ונרחב המורכב משלבים שונים שאי אפשר ללמד במסגרת הכשרה מקצועית סטנדרטית.

זה הזמן להוסיף מהירות 

המסחר הקמעונאי הנוכחי רווי במוצרים בעלי חיי מדף קצרים. השינויים בצריכה ובתרבות הפנאי שינו את תחום העיצוב התעשייתי כולל מוצרים שנועדו לייצור בהזרקת פלסטיק. גם המסחר באינטרנט שבו ההיבט הוויזואלי משחק תפקיד מכריע. בגלל לחץ הזמן ליציאה לשוק והחשיבות הויזואלית בשיווק, רוב התכנון של מוצרי ההזרקה מתבצע בידי מעצבים תעשייתיים ומהנדסי פלסטיק.

כשמעצב תעשייתי מתכנן מוצר הוא חושב על “קוליות”, נראות, ארגונומיה, השפעות וזיקות היסטוריות וחברתיות בנוסף לרעיונות קשורים ותחושות. בהכללה אפשר להגיד שחווית המשתמש היא הקו המנחה והתפיסה הדומיננטית.

מהנדס המכונות והפלסטיק בניגוד למעצב התעשייתי מגיע מנקודת מוצא טכנית. כשהוא מתכנן הוא רואה לנגד עיניו עמידות ללחצים וחומרים, טמפ’ עבודה, חוזק מבני ותכונות החומר. 

שניהם כביכול משלימים זה את זה אך מדובר בטעות נפוצה. למרות הבדלי הגישה ונקודות המוצא לשניהם חסרים הניסיון בתכנון וייצור תבנית ההזרקה לצד הניסיון בייצור המוני שהשפעתו על הצלחת הפרוייקט מבחינה עיצובית, הנדסית ומסחרית הוא  קריטי.

עיצוב מוצר לעומת עיצוב תהליך הוליסטי

תכנון מוצר להזרקת פלסטיק דורש ניסיון ייחודי. העובדה שאת אותו מוצר בדיוק ניתן לייצר במספר דרכים, מחומרים שונים ועלויות שונות מלמדת על היקף הניסיון הנדרש. מומחה הזרקה ותבניות פלסטיק הבקיא בכל שלבי טכנולוגית הזרקת הפלסטיק מתכנן מוצר מפרספקטיבה הוליסטית. הוא לא חושב “מוצר” אלא רואה לנגד עיניו תהליך. 

לכן מקצוען יתאים חומר למוצר ולשימושיו כשהוא חושב על זרימה מיטבית בתבנית ומחזורי הזרקה. לנכוח השליטה בתכונות פולימרים במחירי חומרי גלם הוא יידע להמליץ או להעריך את התרומה שלהם למוצר. הוא ידע לאמוד שינויי התכווצות והתרחבות, לתכנן הזרקת חלקים ולשקלל מאות היבטים ייחודיים לתחום ההזרקה. היבטים שמשפיעים על הצלחת הפרוייקט כולו. כי כשמומחה פלסטיק מתכנן מוצר לייצור בהזרקה, נקודת המבט שלו איננה המוצר, התבנית או הייצור אלא התהליך.

בתהליך מורכב, חוסר ניסיון מתבטא בשורת הרווח

תכנון ועיצוב ללא מעורבות של מומחה הזרקת פלסטיק בתחום מוביל לכשלים שכל יזם, מתכנן, בונה תבניות ובעל מפעל הזרקה מכיר מנסיונו האישי.

  • תכנון התבנית מתעכב –הריג’קטים כוללים דרישה לביצוע עשרות התאמות במוצר עקב שיקולים שלא נלקחו בשלב תכנון המוצר.
  • העיצוב לאחר השינויים הוא פשרה – לא המוצר שחשבת.
  • התייקרות המוצר הסופי – שינוי התכנית העסקית.
  • עלות התבנית מתייקרת – לעיתים בשיעור של מאות אחוזים.
  • שלב הבדיקות של של התבנית והמוצר (Debugging * מתארך לאין שיעור. 
  • זמן היציאה לשוק מתעכב – כולל תכניות שיווק והתחייבויות לספקים.

בסופו של תהליך ללא מומחה בעל ניסיון, המוצר התייקר עקב שימוש בחומר לא נכון, תהליכי הרכבה יקרים, מחזורי ההזרקה ארוכים או ידניים, הוספת רכיבים מיותרים ועוד.

נקודת מבט תומכת

לאור הכשלים האפשריים היזם עלול לשאול את עצמו אם לוותר כליל על שירותיהם של מתכננים או מעצבים תעשייתיים בתכנון מוצרי הזרקת פלסטיק והתשובה -לחלוטין לא. מתכננים ומעצבים תעשייתיים אחראים בסופו של דבר לאינספור מוצרי פלסטיק הנמכרים במאות מיליוני יחידות בכל שנה. חשיבותו של העיצוב בשיווק –במיוחד בימינו, אינה ניתנת להפרכה. המסקנה המתבקשת קצת שונה.

כדי להימנע מהכשלים ולמקסם את סיכוי ההצלחה של המוצר, קיים פתרון פשוט -לשלב בתהליך מומחה פלסטיק בעל ניסיון רב. מומחה שבקיא בכל היבטי טכנולוגיית הזרקת הפלסטיק כולל חומרים, שיקולים הנדסיים בניית תבניות וטכנולוגיית הזרקת הפלסטיק.  

הסינרגיה של הגישות העיצוביות תחת הפרפספקטיבה ההוליסית מצד מומחה שמבין הזרקת פלסטיק ובונה תבניות היא הדרך הנכונה. העלות של מומחה פלסטיק בעל ניסיון בתכנון מוצרים, בניית תבניות וייצור מוצרים תחסוך ממך עיכובים וטעויות יקרות בהרבה.

 

במאמר אסביר מדוע מהנדס פלסטיק ומעצב תעשייתי למדו לעצב אך היעדר ניסיון ביצועי מביא לא פעם סכנות גדולות לפרוייקט. בהמשך אציע את הפתרון לבעיות והסכנות שבדרך. 

יזמים יכולים לחסוך לעצמם הפסדים בכסף ועוגמת נפש ביציאה מאוחרת לשוק אם רק יבינו את השגיאות השכיחות וכנראה היקרות ביותר בתכנון מוצר שיוזרק בתבנית יציקת פלסטיק. חלק ניכר מהבעיות מתגלה לפני תהליך הייצור עוד בשלב התכנון. הן צצות לאחר שבונה תבניות ההזרקה עיין ולמד את קבצי עיצוב שהעביר היזם. במקרה שתכנון המוצר לא בוצע או לפחות לא נבדק על ידי מומחה המכיר את כל שלבי התהליך,  בונה התבנית בניסיון להבין את הדרישות והמטרות יחזיר ליזם ריג’קטים, שאלות והערות.