Co je to technický výzkum a vývoj?

Inženýrský výzkum a vývoj, také známý jako R&D, je systematický proces učení a budování nových technologií za účelem navrhování produktu. Na rozdíl od vědeckého výzkumu se technický výzkum nezajímá o to, jak svět funguje, ale spíše o to, jak lze věci pro daný účel vytvořit. Takový výzkum by však mohl zahrnovat mnoho vědeckých studií, protože inženýři pracují na vytváření návrhových řešení problémů v reálném světě. Vývojová část technického výzkumu a vývoje se týká pokusu o skutečnou výrobu finálního produktu; k úspěchu návrhu může být vyžadováno mnoho fází vývoje, každá s různou mírou připravenosti.

Prvním krokem při vytváření řešení daného problému v inženýrském výzkumu a vývoji je seznámení se s problémem samotným a s tím, jak musí řešení fungovat. Pokud neexistují podobné produkty, může tento krok vyžadovat hodně výzkumu ve fyzikálních vědách, jako je fyzika nebo biologie. Například nová oblast nanoinženýrství neměla žádné výrobky z nanorozměrů, na nichž by mohla založit své návrhy; Inženýři se museli podívat na fyziku, aby získali představu o tom, jak by potenciální produkty mohly fungovat.

Na druhé straně, pokud existují na světě existující produkty úzce související s navrhovaným, inženýři se pravděpodobně zaměří spíše na studium stávající technologie než na základní vědu. V případě navrhování motoru pro připravovaný model automobilu by inženýři pravděpodobně měli více prospěch například ze studování předchozích motorů automobilů, než z teoretické termodynamiky. Motory s vnitřním spalováním se běžně používají více než století a různé konfigurace již byly navrženy, používány a hodnoceny z hlediska jejich silných a slabých stránek - nemá smysl znovu vytvářet to, co již bylo navrženo.

Vývoj produktu ve strojírenském výzkumu a vývoji je obvykle iterační proces. Jinými slovy je nemožné přesně vědět, jak dobře bude produkt fungovat, i když je vypracován podrobný návrhový plán. Dokonce ani dobře navržené výrobky nejsou dokonalé a mají své slabé stránky. Proto je velmi užitečné vyvíjet prototypy nebo pracovní modely, testovat nápady. Tyto modely nejsou určeny k prodeji zákazníkovi ani k hromadné výrobě jako finální produkt. Jejich cílem je spíše poskytnout inženýrům lepší představu o tom, které komponenty modelu je třeba zlepšit a které zřejmě fungují dobře.

Po sérii systematických testů prototypu se inženýři pokoušejí přepracovat produkt na základě informací získaných během testování. Mohli upravit své výpočty a mírně vyladit některé slabší komponenty svého návrhu. Neexistuje pravidlo, kolik prototypů musí být vyvinuto, než bude hotový finální produkt; počet závisí na faktorech, jako je nová technologie a zda produkt může při použití představovat bezpečnostní nebo environmentální riziko.