Personaalsete lõiketööriistade tootmine ja tootearendus lõikesõrmuse näitel

Käesolevas lõputöös arendati edasi ideed tootest, mis lihtsustaks pakendamisprotsesse, asendades murtava teraga pakkenoa.
Vastavalt esimesele eesmärgile, analüüsida konkureerivaid tooteid, turgu ja nõudlust, koostati kuueastmeline IDEO tootearendusmudel, mis täideti kolmanda etapini. Esmalt teostati turu uuring, mille kohaselt on piiritletud valdkondades kasvav trend – ehk vajadus pakkenugadele on kasvav. Teisena analüüsiti turgu ehk kirjeldati olemasolevate toodete tööpõhimõtet ja ehitust. Anti hinnang murtava teraga pakkenugade tõhususele, jõuti järeldusele, et eksisteerib vajadus kantavale lõiketööriistale. Kolmandaks, loodi prototüüp arendatud mudelitest. Lisaks kahele olemasolevale mudelile, loodi kolm modelleeringut, millest valiti üks välja edasiarenduseks. Neljandast punktist loodi tagasisideküsitlus, kuid antud tööajaraamidesse, ei mahtunud tagasiside analüüsimine ja andmete implementeerimine tootearenduse pikaloomulisuse tõttu. (5. ja 6. etapp). Esimese 3D-prinditud prototüübi katsetamisest järeldati, et katik vajab pikemat töökäiku. Täieliku töötsükkli läbimiseks, paindus katiku materjal vastupidises suunas. Teine prototüüp toodeti uuendatud lõimkatik sõrmuse mudeli alusel. Teine eesmärk – katsetada tööpõhimõtet ja luua prototüüp õnnestus. Esimene tööpõhimõtte katsetus tõestas, et lõiketera sõrmusel, läbistab pakkematerjali. Teisest katsetusest järeldati, et lõikesõrmuse katik peab olema elastsem. Loodi PLA termoplastist 3D – prinditud sõrmus, mis purunes peale 201 täielikku töötsükklit. Järeldati, et katik mehhanism vajab pikemat töökäiku. Teise prototüübi tootmiseks loodi pikendatud töökäiguga ning 33,5% väiksem mudel (Sele 15). Prototüüpi katik liikus raskusega 1743 grammi (17 N) ning jõudis töötsükkli keskpaika raskuse 2217 grammi (22 N) muutes toote kasutuse autorite arvamusel ohutuks. Kolmas eesmärk analüüsida materjale ning tootmisprotsesse täideti. Rihmaga lõimkatik-sõrmuse ehituseks uuriti PLA, ABSi, PP, titaani, alumiiniumi, terase ning lõiketera jaoks volframkarbiidi omadusi. Prototüüpi analüüsides jõuti järeldusele, et sobivate omadustega materjal korpuse konstrueerimiseks, oleks polüpropüleen (PP), mis pikendab toote eluiga, kui prototüübis kasutatud materjal. Teraks valiti valmistoodang: 12 mm läbimõõduga volframkarbiidist plaadilõiketera ning seda eelõige vastupidavuse ning kulumiskindluse tõttu. Moodulsõrmuse rihma valikus on: nahkrihm, silikoonrihm ja takjapael. Rihma valik sõltub kasutajast, tehes toote personaliseeritavaks. Soovime juhtida tähelepanu asjaolule, et tegemist on uue toote arendusega, mistõttu tuleks suhtuda ettevaatlikkusega tulemuste laiendamisel teisele lõiketööriistadele. IDEO tootearendusmeetodit kasutades jõuti kolmandasse sammu, mistõttu tuleb järgnevates uurimustes teostada piisava valimiga katsed ja katsete tulemuste hindamine. Uurimustöö põhjal võib väita, et lõiketööriistal on potentsiaali edasiarenguteks ning lõikesõrmust on võimalik toota.

In this thesis, the idea of a product, that would simplify packaging processes by replacing a packaging knife with a breakable blade was further developed. In line with the first objective to analyze competing products, markets and demand, a six-step IDEO product development model was developed and completed until the third stage. First a market study was carried out, according to which there is a growing trend in limited areas - ie the need for packing knives is growing. Secondly the market was analyzed, the working principle and construction of the existing products were described. The efficiency of utility knives was assessed, and it was concluded that there was a need for a portable cutting tool. Third, a prototype of the developed models was created. In addition to the two existing models, three modeling’s were created, one of which was selected for further development. The fourth point fulfilled the objective of creating a feedback survey. Due to the lengthy process of product development, there was not enough time to collect and analyze feedback and implement data (steps 5 and 6). The second goal is to test the working principle and create a prototype succeeded well. The first working principle test proved that the cutting blade penetrates the packaging materials. From the second experiment, it was concluded that the cutting ring shutter must be more elastic. A polypropylene 3D - printed ring was created, which broke after 201 complete cycles. The third goal was to analyze materials and production processes. The properties of tungsten carbide for PLA, ABS, PP, titanium, aluminum, steel and cutting blade were studied for the construction of the cutting ring. By analyzing the prototype, it was concluded that the material with suitable properties for the construction of the housing would be polypropylene (PP), which would offer a longer product lifecycle than the material used in the prototype. A manufactured product was chosen as the blade: 12 mm diameter tungsten carbide plate cutting blade for durability and wear resistance. The modular ring strap is available in: leather strap, silicone strap and velcro. The choice of strap depends on the user and depends on user personal choice. Based on the research it should be stated that the cutting ring is produceable and has a potential for further development.

Authors would like to point out that this is a new product development, so care should be taken when extending the results to other cutting tools. Using the IDEO product development method, the third step was reached, and current testing of prototypes and market studies are showing big potential to continue with product development of cutting ring in future.