Hvad er teknisk forskning og udvikling?

Ingeniørforskning og -udvikling, også kendt som F&U, er den systematiske proces med at lære om og bygge nye teknologier med det formål at designe et produkt. I modsætning til videnskabelig forskning er ingeniørundersøgelser ikke beskæftiget med at opdage, hvordan verden fungerer, men snarere hvordan ting kan fås til at fungere til et givet formål. Sådan forskning kan dog involvere meget videnskabelig undersøgelse, da ingeniører arbejder for at skabe designløsninger til problemer i den virkelige verden. Udviklingsdelen af ​​teknisk forskning og udvikling henviser til forsøget på faktisk at bygge det endelige produkt; mange udviklingsstadier, hver med forskellige grader af beredskab, kan være nødvendige for at designen skal lykkes.

Det første trin i at skabe en løsning på et givet problem inden for teknisk forskning og udvikling er at lære om selve problemet og hvordan løsningen skal fungere. Hvis der ikke findes lignende produkter, kan dette trin kræve en masse forskning inden for de fysiske videnskaber, såsom fysik eller biologi. For eksempel havde det nye felt inden for nanoengineering ingen nanoskala-produkter, som det kunne basere sine design på; ingeniører havde brug for at kigge efter fysik for at få en idé om, hvordan potentielle produkter muligvis fungerer.

På den anden side, hvis der er eksisterende produkter i verden, der er tæt knyttet til den, der designes, vil ingeniører sandsynligvis fokusere på at studere den eksisterende teknologi i stedet for den underliggende videnskab. I tilfælde af at designe en motor til en kommende bilmodel, ville ingeniører sandsynligvis have større udbytte af at studere tidligere bilmotorer i stedet for for eksempel teoretisk termodynamik. Forbrændingsmotorer har været udbredt i mere end et århundrede, og en række konfigurationer er allerede blevet designet, brugt og vurderet for deres styrker og svagheder - der er ingen mening i at genskabe det, der allerede er designet.

Udvikling af et produkt inden for teknisk forskning og udvikling er normalt en iterativ proces. Med andre ord er det umuligt at vide nøjagtigt, hvor godt et produkt vil fungere, selv når der udarbejdes en detaljeret designplan. Selv godt designede produkter er ikke perfekte og har deres svage punkter. Derfor er det meget nyttigt at udvikle prototyper eller arbejdsmodeller til at teste ideer. Disse modeller er ikke beregnet til at blive solgt til en kunde eller masseproduceret som et slutprodukt. De er snarere beregnet til at give ingeniører en bedre idé om, hvilke komponenter i modellen der skal forbedres, og hvilke der ser ud til at fungere godt.

Efter en række systematiske test af en prototype forsøger ingeniører at redesigne et produkt baseret på de oplysninger, der blev indsamlet under testen. De justerer muligvis deres beregninger og justerer lidt af de svagere komponenter i deres design. Der er ingen regel om, hvor mange prototyper der skal udvikles, før et slutprodukt er klar; antallet afhænger af faktorer, som hvor ny teknologi er, og om produktet kan udgøre en sikkerheds- eller miljørisiko, når det bruges.