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Design für die Herstellung: Milliarden sparen – seit mehr als 40 Jahren


Veröffentlicht am 4. Januar 2021

Die medizinische Verpackungsindustrie ist einzigartig – sie erfordert äußerste Liebe zum Detail und die Fähigkeit, beim Design über den Tellerrand hinaus denken zu können. Da sich die Verpackungsingenieure der Hürden bewusst sind, die überwunden werden müssen, damit ein Produkt auf den Markt gelangt, ist es oftmals verlockend, innovative Möglichkeiten zu übergehen und stur an dem festzuhalten, was in der Vergangenheit funktioniert hat.

Dies ist ein natürlicher Ansatz. Ingenieure müssen Probleme im Voraus lösen, um sicherzustellen, dass Verpackungsdesigns die Prüfung auf menschliche Faktoren, Transport und Validierung bestehen und gleichzeitig das Produkt schützen. Verpackungsanforderungen können widersprüchlich sein, z. B. seniorenfreundliche oder kindersichere Verpackungen, die weitere Kreativität erfordern. Durch all das zeichnen sich Zeitpläne, Lieferkette und Kosten ab.

In den frühen 70er Jahren interessierte sich Geoffrey Boothroyd, Professor an der Universität von Massachusetts, für die Entwicklung eines Verfahrens, mit dem Konstrukteure die Kosten für die Produktmontage konsequent senken können. Die Prinzipien, die er schuf, nannte er Design for Assembly (DFA). Die Konstruktionsmethoden für die Montage ergaben die nächste Phase des Bedarfs. Daher ging er weiter und identifizierte Möglichkeiten zur Reduzierung der Fertigungskomplexität und zur Senkung der Gesamtkosten für die Teileproduktion. Dies nannte er Design for Manufacture (DFM). Diese Prinzipien wurden in den 80er Jahren zu softwaregesteuerten Werkzeugen, und wir haben seitdem nicht mehr zurückgeschaut. Heutzutage werden DFA- und DFM-Methoden als zwei Seiten derselben Medaille betrachtet, die üblicherweise als DFMA bezeichnet werden.

Wir haben uns kürzlich mit Mark Foster, General Manager bei Oliver Design, zusammengesetzt, um einige der häufigsten Vorteile, Nutzen und Herausforderungen von DFMA kennenzulernen. In der Welt der medizinischen Verpackungen sind die Prinzipien von Design for Manufacture von entscheidender Bedeutung.

Was meinen Sie mit Design for Manufacture?

Design for Manufacture ist – wie der Name schon sagt – Design unter Berücksichtigung des Herstellungsprozesses. Dies stellt sicher, dass Ihre Entwürfe zum Leben erweckt und durch standardmäßige, skalierbare Herstellungsprozesse verwirklicht werden können. DFMA optimiert außerdem die Effizienz und spart dadurch Zeit und Geld.

Können Sie ein Beispiel für etwas geben, das entworfen, aber nicht hergestellt werden kann?

Absolut. Oft sehen die Entwürfe nebeneinander gestellt gar nicht so unterschiedlich aus. Es kommt darauf an, zu wissen, was ein Hersteller kann und was nicht. In anderen Fällen mag das Design neu und innovativ erscheinen, es fehlen jedoch Schlüsselelemente, die die Herstellung der Verpackung ermöglichen und gleichzeitig Schutz bieten. Ein gutes Beispiel sind thermogeformte Tabletts und Überlegungen zur Tiefziehherstellung. Die Tiefe eines Tabletts sollte seine Breite nicht überschreiten. Wenn diese Regel nicht befolgt wird, kann die Herstellung eines Tabletts sehr schwierig oder unmöglich werden. Ein weiteres gutes Beispiel ist die Unterscheidung, wann Teilekonstruktionen männliche oder weibliche Formen erfordern. Durch die Zusammenarbeit mit einem Designteam, das die Einschränkungen der Produktionsausrüstung versteht, werden Nacharbeiten vermieden.

Was ist eine häufige Herausforderung, die Sie von Kunden sehen?

Wenn unsere Kunden zu uns kommen, sehen wir eine Vielzahl von Herausforderungen. Eine der häufigsten Herausforderungen, die wir sehen und die vermieden werden kann, ist das oben erwähnte Szenario: Verpackungen, die entworfen wurden, aber nicht hergestellt werden können. Dies kann zu erheblichen Verzögerungen bei der Markteinführung führen und ist einer der Gründe, warum Oliver Design den Schwerpunkt auf Design for Manufacture legt.

Was sind einige der Vorteile und Nutzen der Anwendung von DFMA?

Wir alle sind ständig bemüht, Kosten zu senken und Mehrwert zu schaffen. Diese Ziele sind das organische Ergebnis bei der Nutzung von DFMA. Design for Manufacture reduziert die Anzahl der Teile auf die niedrigstmögliche Anzahl und maximiert gleichzeitig die Qualität. Dies reduziert wiederum die Anzahl der erforderlichen Montageschritte und destilliert den Fertigungsablauf zu Beginn des Spiels auf den effizientesten Zustand. Während jedes Verpackungssystem für medizinische Geräte ein Unikat ist, überwindet Design for Manufacture die Barrieren zwischen Konzept und Fertigprodukt. Die Kosten- und Zeitersparnis ist enorm. Es gibt keinen Nachteil, und das ist ein weiterer Grund, warum Oliver Design bei der Bereitstellung von DFMA von dem Moment an, in dem ein Projekt aus dem Ruder läuft, an Bord ist.

Mark Foster
General Manager | Oliver Design

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