Desain produk teknik menggabungkan kreativitas, keterampilan desain teknis, ilmu pengetahuan teknik, dan analisis untuk menciptakan produk yang memenuhi persyaratan fungsional pengguna akhir.
Apa yang dimaksud dengan desain produk rekayasa?
Desain Produk Rekayasa adalah proses yang sistematis dan kreatif dalam menyusun, mengembangkan, dan mengoptimalkan produk yang memenuhi permintaan pasar tertentu. Perancang produk teknik menggabungkan kreativitas, desain teknis, prinsip-prinsip teknik, dan analisis untuk menciptakan produk yang memenuhi persyaratan fungsional pengguna akhir. Mereka menggunakan berbagai disiplin ilmu, metodologi, dan teknologi untuk mengubah ide menjadi produk yang praktis dan mudah digunakan.
Evolusi desain produk rekayasa
Evolusi desain produk teknik mencerminkan kemajuan teknologi dan perubahan kebutuhan konsumen. Sejarah telepon adalah contoh utama bagaimana teknologi telah mendorong desain telepon dan ponsel.
Dari telepon rumah klasik hingga ponsel pintar modern, perjalanan ini ditandai dengan pergeseran ke arah pendekatan yang berpusat pada pengguna, kolaborasi tim interdisipliner, dan kemajuan teknologi.
Sifat desain dan pengembangan produk dalam perusahaan teknik telah berubah secara dramatis selama beberapa dekade terakhir karena produk menjadi lebih beragam dan rantai pasokan teknik menjadi lebih global. Pengetahuan yang tertanam dalam produk modern, seperti ponsel pintar, jam tangan pintar & headphone, telah berkembang secara dramatis karena kemudahan akses ke informasi digital. Produk seperti speaker pintar dengan banyak mikrofon, Ponsel dengan banyak kamera dan elektronik konsumen dengan NFC internal merevolusi industri teknologi. Karena pertumbuhan elektronik konsumen dan mobil listrik, permintaan untuk teknologi baterai primer dan sekunder telah melonjak, mendorong pertumbuhan pengetahuan.
Tantangan Desain Produk Rekayasa Modern
Di dunia yang serba cepat saat ini, para insinyur menghadapi berbagai tantangan. Tantangan tersebut meliputi standar keberlanjutan yang ketat, integrasi teknologi yang kompleks, masalah rantai pasokan, siklus hidup produk yang lebih pendek, dan menyeimbangkan inovasi dan efektivitas biaya.
Desain produk rekayasa dan kemajuan teknologi di setiap bidang terus berubah dan berkembang. Konsumen mencari lebih dari sekadar produk yang fungsional. Mereka ingin produk tersebut terlihat bagus, tahan lama, mengikuti tren, dan harganya lebih murah. Daftarnya tidak ada habisnya. Sebagai contoh, kemajuan daya komputasi dan miniaturisasi telah membuat produk menjadi lebih pintar.
Desain produk teknik berubah karena orang mencari lebih dari sekadar produk fungsional. Mereka ingin produk tersebut terlihat bagus, tahan lama, mengikuti tren, dan harganya lebih murah. Daftar ini tidak ada habisnya, terus berubah dan berkembang, seiring dengan kemajuan teknologi di setiap bidang. Sebagai contoh, daya komputasi dan kemajuan miniaturisasi telah membuat produk menjadi lebih pintar.
Sebagai contoh, beberapa dekade yang lalu, Anda tidak akan bermimpi untuk menjatuhkan ponsel Anda ke dalam air. Namun demikian, orang-orang mengharapkan ponsel mereka tetap berfungsi dan mengambil gambar saat mereka basah kuyup karena hujan.
Karena kecepatan teknologi modern yang pesat, waktu untuk memasarkan juga semakin singkat. Memampatkan siklus desain dan membuatnya berfungsi untuk pertama kalinya. Kesuksesan perusahaan dan produsen bergantung pada seberapa cepat mereka dapat mendesain, membuat, dan meluncurkan produk yang sedang tren dan seberapa baik produk tersebut dibandingkan dengan pesaing mereka.
Dari sudut pandang seorang insinyur, perubahan dalam desain produk telah menghasilkan perpaduan antara disiplin ilmu mekanik, elektrik, elektronik, dan perangkat lunak. Perbedaan antara desain industri dan produk mekanis semakin berkurang. Hal ini telah memaksa para insinyur interdisipliner untuk bekerja di seluruh tim, menemukan cara yang lebih efisien untuk bekerja dan berkolaborasi, dan memiliki pengetahuan tentang aliran lain untuk membantu memahami bagaimana sebuah produk menjadi satu. Oleh karena itu, Anda akan melihat banyak proses manajemen desain baru, teknik manajemen proyek, dan metodologi desain untuk merampingkan pengembangan produk di seluruh tim.
Desainer produk teknik harus beradaptasi dengan tren dan tantangan ini. Lewatlah sudah hari-hari ketika keterampilan khusus untuk kehidupan di mana Anda mempelajari satu keterampilan dan menggunakannya selamanya. Saat ini, para insinyur desain produk harus terus mempelajari keterampilan baru. Material baru, proses manufaktur, dan hasil akhir permukaan harus diteliti dan dipertimbangkan untuk setiap produk yang dirancang untuk memberikan pengalaman terbaik bagi pengguna akhir.
Meskipun tantangannya tinggi, tidak pernah ada waktu yang lebih baik untuk menjadi perancang produk teknik.
Komponen Desain Produk Teknik
Desain Produk Rekayasa bersifat kompleks dan mencakup berbagai disiplin ilmu. Ini menggabungkan teknik mesin, desain industri, teknik elektro, dan keahlian perangkat lunak. Kolaborasi yang rumit ini mendorong inovasi, membuat produk yang mengintegrasikan bentuk, fungsi, dan teknologi dengan mulus, yang mewujudkan upaya kolektif dari berbagai tim. Komponen penting dari produk rekayasa dapat dikelompokkan ke dalam bidang dan keahlian berikut ini.
Desain Mekanik
Desain mekanis merupakan tulang punggung produk rekayasa yang tak terhitung jumlahnya, yang menyediakan fondasi untuk fungsionalitas dan keandalannya. Aspek teknik ini melibatkan pembuatan komponen fisik dan sistem yang terintegrasi dengan mulus ke dalam produk akhir. Aspek ini menggabungkan presisi, inovasi, dan kepraktisan, yang menggabungkan keterampilan dan pengetahuan khusus.
Pada intinya, desain mekanis memastikan integritas struktural, fungsionalitas, dan efisiensi produk. Dengan pengetahuan teknik dan kemampuan analisis yang luas, para insinyur mekanik mewujudkan konsep dengan memanfaatkan kemahiran CAD, alat simulasi, dan analisis elemen hingga (FEA). Keahlian ini memungkinkan mereka untuk mengoptimalkan desain, menyempurnakan setiap aspek untuk kinerja maksimum.
Pertimbangkan contoh klasik: evolusi mesin mobil. Prinsip-prinsip desain mekanis mendukung transformasi dari mesin pembakaran sederhana ke sistem hibrida yang kompleks. Para insinyur memanfaatkan kemahiran mereka dalam pemilihan material, teknik manufaktur, dan analisis toleransi untuk meningkatkan efisiensi sekaligus mengurangi dampak lingkungan.
Selain itu, pembuatan prototipe, pengujian, dan pemahaman sistem mekanis merupakan bagian integral dari proses ini. Para insinyur mempelajari lebih dalam tentang sifat material dan implikasinya terhadap desain dan fungsionalitas, memastikan produk memenuhi standar kualitas yang ketat.
Desain mekanis adalah landasan inovasi, memadukan teori teknik dengan aplikasi praktis untuk membentuk produk yang paling inovatif di dunia.
Desain Industri
Desain industri menghembuskan kehidupan dan daya tarik ke dalam desain produk teknik, dengan fokus pada estetika kreasi dan aspek yang berpusat pada pengguna. Ini adalah seni menyelaraskan bentuk, fungsi, dan pengalaman pengguna untuk membuat produk yang menawan secara visual dan ergonomis.
Pada intinya, desain industri berkisar pada pendekatan yang berpusat pada pengguna. Para desainer membenamkan diri dalam memahami kebutuhan dan perilaku pengguna, menggunakan faktor manusia dan prinsip-prinsip ergonomis untuk menciptakan produk yang menyatu dengan kehidupan pengguna. Faktor-faktor seperti kemudahan penggunaan, kenyamanan, dan interaksi yang intuitif diutamakan.
Proses ini sering kali dimulai dengan pembuatan sketsa dan visualisasi, di mana konsep-konsep diwujudkan di atas kertas, yang kemudian dikembangkan menjadi model 3D yang mendetail dengan menggunakan perangkat lunak yang canggih. Para desainer memadukan keahlian mereka dalam pengetahuan material dan manufaktur ke dalam model-model ini, untuk memastikan bahwa bahan yang dipilih tidak hanya meningkatkan estetika tetapi juga selaras dengan kelayakan produksi.
Pertimbangkan contoh ikonik seperti iPhone, di mana desain industri memadukan estetika yang ramping dengan antarmuka pengguna yang intuitif. Lekukan, pemilihan bahan, dan faktor bentuk keseluruhan dibuat dengan cermat untuk meningkatkan pengalaman pengguna sekaligus mencolok secara visual.
Pada intinya, desain industri adalah jembatan antara fungsionalitas dan estetika. Desain industri mengubah keajaiban teknik menjadi produk yang memikat, menarik, dan berintegrasi dengan mulus ke dalam kehidupan pengguna, mewujudkan perpaduan sempurna antara seni dan teknik.
Desain listrik dan elektronik
Di dunia kita yang saling terhubung, ranah desain produk teknik menemukan denyut nadinya dalam desain listrik dan elektronik. Domain penting ini adalah landasan untuk mengintegrasikan komponen elektronik, sirkuit, dan sistem ke dalam produk, memungkinkan spektrum fungsi mulai dari otomatisasi hingga konektivitas tanpa batas dan fitur cerdas.
Inti dari domain ini adalah desain dan analisis sirkuit, di mana para insinyur membuat sistem rumit yang mengatur fungsionalitas produk. Sistem tertanam dan mikrokontroler berfungsi sebagai otak di balik proses otomatis. Pada saat yang sama, desain PCB mengatur pengaturan fisik komponen elektronik, mengoptimalkan ruang dan kinerja.
Pertimbangkan evolusi ponsel pintar. Kemampuan mereka, mulai dari multitasking hingga kamera beresolusi tinggi, berkat pemrosesan sinyal analog dan digital. Selain itu, memastikan kompatibilitas elektromagnetik (EMC) dan integritas sinyal menjamin bahwa perangkat berfungsi dengan andal tanpa gangguan.
Dalam desain mikroelektronika dan VLSI, para insinyur mengecilkan fungsi yang kompleks menjadi chip yang sangat kecil. Pada saat yang sama, pengetahuan tentang sistem daya dan kontrol memastikan penggunaan energi yang efisien dan fungsionalitas yang diatur.
Sintesis dari elemen-elemen ini mendefinisikan lanskap teknologi modern kita, di mana desain kelistrikan dan elektronik mendorong produk rekayasa menuju inovasi, konektivitas, dan fungsionalitas, membentuk perangkat yang memberdayakan kehidupan kita sehari-hari.
Rekayasa perangkat lunak
Rekayasa perangkat lunak muncul sebagai konduktor dalam desain produk rekayasa, yang menyatukan fungsi, antarmuka, dan konektivitas. Desain produk diberikan vitalitas oleh kekuatan tak terlihat yang menyeimbangkan arsitektur perangkat lunak, desain pengalaman pengguna (UX), dan pengkodean yang terampil untuk menjamin integrasi dan fungsi yang lancar.
Pada dasarnya, desain perangkat lunak membutuhkan keahlian pemrograman dalam berbagai bahasa, termasuk Python, C/C++, dan Java, sesuai dengan kebutuhan produk. Mengembangkan sistem tertanam semakin meningkatkan banyak hal dengan memungkinkan kecerdasan dan kemandirian. Dari konsepsi hingga penerapan, para insinyur dipandu oleh siklus hidup pengembangan perangkat lunak (SDLC), yang berfungsi sebagai peta jalan.
Pengembangan perangkat rumah pintar dan antarmuka intuitifnya merupakan contoh desain antarmuka pengguna (UI) dan pengalaman pengguna (UX) yang terampil. Selain itu, terobosan yang mengubah sektor-sektor lahir dari penyatuan komputasi awan, integrasi IoT, dan administrasi basis data.
Aplikasi seluler, yang menyediakan fitur-fitur di ujung jari pengguna, merupakan contoh utama penggabungan desain perangkat lunak dengan kegunaan. Aplikasi ini merupakan contoh sempurna tentang bagaimana keahlian teknik dan desain yang berpusat pada pengguna dapat bekerja sama, mulai dari manajemen tugas yang efektif hingga komunikasi yang lancar.
Sebagai tulang punggung barang teknik digital, desain perangkat lunak mendorong inovasi, konektivitas, dan pengalaman yang berpusat pada pengguna yang menjadi ciri khas dunia berteknologi maju.
Untuk pengembangan produk yang komprehensif, disiplin ilmu ini harus digabungkan. Perpaduan interdisipliner memungkinkan penyelesaian masalah yang komprehensif, yang menangani masalah yang membutuhkan pengetahuan dari berbagai bidang.
Metodologi desain dalam desain produk teknik
Metodologi desain membentuk cetak biru untuk desain dan pengembangan produk. Metodologi ini mencakup proses dan pendekatan sistematis yang memandu para insinyur dan perancang produk mulai dari ide hingga produksi, yang menggabungkan prinsip-prinsip seperti metodologi Pemikiran Desain, Six Sigma, dan Lean.
Proses Desain Agile dan Iteratif - Pendekatan agile mendorong kemampuan beradaptasi dan fleksibilitas dalam desain, memungkinkan penyesuaian bertahap berdasarkan masukan yang sedang berlangsung. Hal ini membantu tim untuk meningkatkan produk secara berulang dan bereaksi dengan cepat terhadap perubahan.
Pendekatan Desain yang Berpusat pada Pengguna - Dalam desain yang berpusat pada pengguna, keinginan dan pengalaman pengguna adalah yang utama. Memastikan produk yang dihasilkan memenuhi harapan pengguna memerlukan pengembangan empati kepada orang-orang, mengidentifikasi masalah mereka, memberikan solusi, membuat prototipe, dan pengujian berulang.
Pentingnya Pembuatan Prototipe dan Pengujian - Pembuatan prototipe dan pengujian sangat penting untuk menciptakan sebuah produk, oleh karena itu keduanya sangat penting. Prototipe menawarkan contoh konkret untuk penilaian dan perbaikan, dan pengujian menjamin fungsionalitas, ketergantungan, dan kepuasan pengguna sekaligus mengurangi risiko sebelum produksi.
Proses desain produk
Proses desain produk rekayasa adalah serangkaian langkah yang diikuti oleh para insinyur dan desainer untuk mengembangkan produk baru untuk diproduksi dan dijual. Keempat tahap ini kemudian diikuti oleh manufaktur dan produksi. Biasanya, langkah-langkah ini dapat dikelompokkan sebagai berikut:
Definisi produk
Langkah pertama dalam proses desain produk adalah tahap definisi produk. Langkah pertama ini sangat penting untuk memahami persyaratan produk akhir.
Ini adalah fase penting di mana dinamika pasar, pernyataan masalah, tujuan, dan target pengguna digabungkan untuk membuat daftar persyaratan yang komprehensif ke dalam Spesifikasi Desain Produk (PDS).
Tahap definisi produk dapat dibagi menjadi tiga langkah penting. Pertama, mengidentifikasi persyaratan dengan cermat, diikuti dengan pengumpulan informasi secara menyeluruh. Ini berujung pada pembuatan Spesifikasi Desain Produk (PDS), sebuah cetak biru yang merangkum rekrutmen teknis produk.
Pertimbangkan Tesla Model S, yang tahap pendefinisiannya pasti melibatkan pemahaman keinginan pelanggan akan mobil listrik berkinerja tinggi. Mereka akan mengklarifikasi tugas-tugas penting, merencanakan lintasan mobil, dan memahami persepsi pelanggan untuk mendefinisikan kendaraan listrik yang ramping, efisien, dan berkelanjutan.
Desain konseptual
Berbekal spesifikasi desain produk, tahap desain konsep adalah tahap di mana desainer produk mengklarifikasi persyaratan produk dan mengeksplorasi ide. Hal ini kemudian diartikulasikan ke dalam bentuk dan fungsi dalam konsep garis besar.
Dengan menggunakan sketsa, sesi curah pendapat, dan pembuatan prototipe konseptual untuk mengeksplorasi ide, fase ini berkembang dengan imajinasi. Desainer produk mendefinisikan masalah, kemudian melakukan brainstorming untuk mempertimbangkan solusi potensial dengan cermat dan mencari inspirasi di luar perusahaan. Dalam hal ini, penekanannya adalah pada pengembangan dan pemeriksaan yang cermat terhadap beberapa konsep sambil mengevaluasi kelangsungan hidup, kapasitas inovasi, dan kesesuaiannya dengan persyaratan desain produk.
Pikirkan kembali proses desain Apple untuk iPhone, di mana mereka akan menghasilkan banyak ide dan menilainya untuk menghasilkan perangkat seluler yang inovatif. Preferensi pengguna, kelayakan teknologi, dan tren pasar harus dipertimbangkan dengan cermat selama perenungan dan pemilihan konsep.
Perusahaan umumnya mengajukan paten untuk melindungi desain dan ide mereka pada tahap ini. Seperti yang ditunjukkan di atas, paten Apple menunjukkan ide untuk layar edge-to-edge.
Desain perwujudan
Langkah desain perwujudan, yang mengubah konsep yang dipilih menjadi desain yang rumit dan terperinci, adalah elemen penyempurnaan dalam desain produk teknik yang kompleks. Di sini, penekanannya bergeser ke detail teknis, bahan, metode produksi, dan kepatuhan terhadap peraturan untuk mengubah konsep menjadi prototipe yang nyata.
Tahap desain perwujudan
Tiga langkah terpisah membentuk fase ini. Awalnya, tentukan arsitektur produk dan tentukan detail desain yang lebih halus. Fungsi-fungsi ini kemudian dibagi menjadi modul dan sub-sistem dengan desain parametrik.
Dua gaya arsitektur utama yang mempengaruhi desain produk adalah modular dan terintegrasi. Seiring dengan perkembangan desain laptop, pendekatan modular memungkinkan untuk menggunakan komponen yang dapat dipertukarkan, sehingga meningkatkan keserbagunaan. Arsitektur integral menggabungkan komponen untuk tampilan yang ramping dan kinerja yang optimal pada saat yang bersamaan.
Desain detail
Dalam desain produk rekayasa, fase desain detail adalah konduktor yang cermat yang menyesuaikan bagian-bagian tertentu, pengukuran, toleransi, dan prosedur perakitan untuk menciptakan orkestrasi yang sempurna. Akurasi sangat penting, dan model CAD serta simulasi merupakan alat utama untuk menyempurnakan dan memantapkan desain sebelum diproduksi.
Landasan yang dibangun selama konseptualisasi dan kreativitas adalah dasar dari fase ini. Ini adalah tungku di mana desain dimasukkan melalui analisis, optimasi, dan validasi teknik yang sulit. Desain terperinci memastikan transfer yang mulus dari cetak biru ke lini produksi dengan menavigasi kompleksitas persiapan manufaktur.
Perhatikan pengembangan mesin penerbangan: setiap baut, bilah, dan saluran dicakup oleh desain yang cermat, yang memaksimalkan kinerja dan keselamatan. Fase ini memastikan kontrol kualitas dan jaminan di setiap tahap. Ini merupakan contoh bagaimana pendekatan desain bekerja dengan proses desain produk.
Manufaktur dan produksi
Mengubah desain menjadi produk fisik adalah langkah terakhir. Pengadaan bahan, pengaturan proses untuk manufaktur, kontrol kualitas, dan penskalaan produksi untuk distribusi pasar semuanya termasuk di dalamnya.
Seiring dengan kemajuan teknologi dan pergeseran ekspektasi pelanggan, bidang desain produk teknik yang dinamis dan beragam terus berubah. Seiring perkembangan dunia, kerja sama di antara berbagai disiplin ilmu, kepatuhan terhadap proses yang efektif, dan penekanan yang teguh pada permintaan pelanggan akan terus menjadi hal yang penting untuk menciptakan terobosan dan barang berpengaruh yang akan memengaruhi masa depan kita.
Disadur dari: engineeringproductdesign.com