Abstract. The goal of this thesis is to research and find out how to use topology optimization effectively in product maintenance and product development. The thesis consists of four main parts: theory for topology optimization and product development, a demo project for product maintenance, a demo for product development and implementation suggestions.
At the beginning I go through topology optimization and product development theory, but only briefly, since the goal is not to go too deep on how topology optimization works but rather on how to benefit from it. Next, I present an old product and how it has been developed throughout the years and then describe how it could have been done with topology optimization and how much resources could have been saved by doing so. As a part of this work, I designed a new version of that part by utilizing a process chart I created for product maintenance.
Then I present the process chart I created for developing new mechanical parts for product development, and show how I created a completely new product following the presented process chart.
At the end of this work I summarize my findings and give suggestions on how to start using topology optimization most effectively.
Results include:
— Process chart for product maintenance and product development
— Two parts designed with topology optimization
— Calculations on how much resources could be saved with topology optimization
— Short implementation plan suggestion
The research method for this thesis is case study, but these results can be used by any corporation that designs mechanical parts and therefore results are well generalizable.Tiivistelmä. Työn tavoitteena oli tutkia miten topologia optimointia voi hyödyntää mahdollisimman tehokkaasti tuotteiden ylläpidossa sekä tuotekehityksessä. Työssä on neljä osaa; topologia optimoinnin ja tuotekehityksen teoria, demo projekti tuotteiden ylläpitoon, demo projekti tuotekehitykseen ja implementointi ehdotus.
Työn alussa käyn lyhyesti läpi topologia optimoinnin sekä tuotekehityksen teoriaa. Seuraavaksi esittelen erään vanhan tuotteen kehityksen ja luon kyseisestä osasta topologia optimoinnin avulla uuden version. Samalla esittelen luomani prosessikaavion tuotteiden ylläpidolle, eli olemassa olevien osien optimointiin. Prosessikaavion idea on kertoa missä vaiheessa topologia optimointia tulisi hyödyntää. Esittelen myös taloudellisen hyödyn, joka voidaan saavuttaa hyödyntämällä topologia optimointia tuotteen suunnittelussa.
Seuraavaksi esittelen tuotekehitykselle luomani prosessikaavion uusien mekaniikka osien suunnittelulle. Osana työtä luon täysin uuden tuotteen ja esittelen prosessin tuotteen luomiselle. Lopuksi esittelen lopullisen tuotteen.
Työn loppuosassa kerään yhteen tutkimuksen tulokset ja pohdinnassa kerron oman näkemykseni topologia optimoinnin hyödyllisyydestä ja käytöstä.
Työn tuloksiin kuuluu prosessikaaviot tuotteiden ylläpitoon sekä tuotekehitykseen, kaksi topologia optimoinnin avulla suunniteltua tuotetta ja laskut miten paljon topologia optimoinnin hyödyntämisellä on mahdollista säästää sekä implementointi ehdotus.
Työn tutkimusmenetelmä on tapaustutkimus, mutta tuloksia on mahdollista hyödyntää kaikissa yrityksissä missä suunnitellaan mekaanisia osia ja täten tulosten yleistettävyys on hyv
