עיבוד שבבי - ייצור דגמים, אבי טיפוס, הרכבות מכלולים ותתי מערכות
המוצרים שהציבור הרחב רוכש, החל מברגים ועד לרכבים, היה פעם חלומם של בני אדם בתקופות קדומות, כשאיש לא חשב אפילו על צורתם. ביום בהיר צץ רעיון כלשהו במוחו של אדם, והחלום החל קורם עור וגידים עד השלב בו הוא יצא אל הפועל. סביר להניח שהוצאתו אל הפועל נעשתה ע"י יותר מאותו אדם שחשב עליו, וסביר עוד יותר להניח שהמוצר, כפי שהוא מוכר כיום, עבר גלגולים רבים, ואילו תצורתו הראשונית הייתה שונה מזו שנראית כיום בשוק, ועוד יותר סביר שתצורתו בעוד שנים רבות תהיה שונה ומתקדמת, לפחות מבחינה טכנולוגית, מכפי שהמוצר מוכר כיום
לחץ כאן להמשך הכתבה בתחתית העמוד >>
תהליך ייצור המודלים ובניית הדגמים לתעשייה הינו אחד התהליכים המרתקים ביותר בשלב הייצור. תהליך שראשיתו רעיון, חלום שמישהו הגה, וסופו במוצר פיזי ממשי וקיים שניתן לעבוד אתו ולהשתמש בו. יצירת יש מאין מהווה מודל חלוצי ביצירה ובקידום התעשיות בארץ ובעולם.
השימוש בדגם לתעשייה נעשה לאחר שלב התכנון בו מייצרים את המוצר הראשוני לצורך בחינת התכנון ההנדסי בפועל. המוצר נבדק ונבחן, בין היתר, מבחינת מידותיו, ברמת חומרי הגלם שנבחרו, וטכנולוגיית היצור. כל הפרמטרים נלקחים בחשבון בטרם חושבים ופונים לייצור המוני.
השלב הבא הוא מעין עדכון גרסה של המוצר הראשוני שהתקבל. לאחר הבדיקות שנעשו על המוצר נבדקים גם מרכיבים של הנדסת אנוש ועיצוב המוצר, הכוללים גם את האלמנטים העיצוביים, התאמות ארגונומיות, שיקולים חזותיים, תוספות של אלמנטים מכאניים במידת הצורך, כל זאת בכדי להגיע בצורה האופטימלית למוצר סופי עובד. לאחר שלב הסקת המסקנות מגדירים את הצבע הסופי ותצורת המוצר.
הדגמים לתעשייה מהווים לא רק בדיקת היתכנות ראשונית כבנייה של מודל, אלא הם חלק בלתי נפרד מתהליך ההתפתחות של המוצר. המוצר הסופי עובר בקרת איכות מקיפה, ולאחר מכן מתבצעות ההתאמות הנדרשות לתקנים בארץ ובעולם, הן מבחינת האריזה והן מבחינת התקנות הבין-לאומיות לשילוח. הבדיקה המקיפה נעשית על האיכות הכוללת של המוצר – האם הוא עומד בקריטריונים של השימוש שיועד לו ובקריטריונים של השיווק וההפצה. זהו השלב בו נקבע, לרוב, מחירו הסופי של המוצר.
שיטת בניית הדגמים לתעשייה מהווה חלק נכבד משיקולי העלויות כשבוחנים לעומק את שאלת היצור ההמוני. לאחר שנבחנו טכנולוגיות הייצור כגון הדפסות תלת ממד, חיתוך בלייזר וטכניקות מורכבות אחרות, ולאחר שבוצעו כל השינויים הקטנים במוצר הקיים, נבדק הצורך האם לייצר את המוצר כדגם ביחידות קטנות (עד 1000 יחידות) או האם לייצר תבניות למוצר לצורך ייצור כמויות מאסיביות.
הכנת אבטיפוס כשלב ראשוני בפיתוח מוצר
ייצור סדרתי של מוצר המשווק ללקוחות מכל סוג שהוא מתחיל דרכו בשלב הראשוני של בניית הדגם, או אבטיפוס (Prototype), המבוססת על עקרונות שהוגדרו על-ידי הממציא או המתכנן שרצה לחדש, לשפר או לבנות יש מאין מוצר חדש.
לאחר תכנון שנעשה בדרך כלל באמצעות מערכת תכנון ושרטוט ממחושבת (תיב"מ), מכינים תיק ייצור (שרטוט פרטני, הרכבות ורשימת חלקים), אותו שולחים לבתי מלאכה שמייצרים את החלקים השונים בטכנולוגיות הדרושות, מזמינים את הרכיבים שברשימות ומרכיבים את המוצר הראשוני – מוצר זה, שנבנה בפעם הראשונה הוא אבטיפוס.
התהליך של פיתוח אבטיפוס שונה בצורה מהותית בין פיתוח מוצר צריכה פשוט (כמו כלי מטבח) או מערכת נשק (לדוגמה טנק) או מוצר רפואי, אולם שיטת העבודה דומה עבור סוגי המוצרים השונים.
אבי טיפוס יכולים להיבנות ע"י מהנדס בודד או מספר מהנדסים קטן אם המוצר המתוכנן פשוט, אולם אם יש צורך בתכנון מערכת מורכבת מאוד, משלבים שונים, נדרשות לעיתים מספר חברות הנדסיות לביצוע העבודה, ולעיתים נדרשת עבודת מחקר אקדמית טרם ביצוע העבודה.
הדגם שיוצר עובר תהליך של בדיקות התאמה לדרישות שהוגדרו מראש: בדיקה מיימדית, בדיקות תפעול, בדיקות אנרגיה (חסכון) ופיזור חום. מהתוצאות המתקבלות מכינים דו"ח שיפורים והתאמות, והמוצר עובר עדכונים בשיפור העיצוב, התפקוד הפונקציונלי והכנת אריזה התואמת את אופיו וסגנונו של המוצר.
בסיום מקצה השיפורים וטיפול בכל הפגמים שהתקבלו בבדיקות ההתכנות, מייצרים קדם סידרה, וזה תחילת תהליך הייצור למוצר הסופי. המוצרים המתקבלים נמסרים לבחינת גופי השיווק ולמבחני שדה (Field Tests) אצל לקוחות ראשוניים, ובעזרת התגובות המתקבלות משפרים ומטפלים ב"מחלות ילדות" של האבטיפוס, ומייצרים את סדרות הייצור הראשונות. ואולם, גם במהלך הייצור הסדרתי (Mass Production) מתקיים תהליך מתמשך של שינויים ושיפורים לפי דרישת הלקוח או עקב פגמים שמופיעים מדי פעם.