Was ist technische Forschung und Entwicklung?
Technische Forschung und Entwicklung, auch bekannt als F & E, ist der systematische Prozess des Lernens und Entwickelns neuer Technologien zum Zweck der Produktgestaltung. Im Gegensatz zur wissenschaftlichen Forschung geht es in der technischen Forschung nicht darum, herauszufinden, wie die Welt funktioniert, sondern wie Dinge für einen bestimmten Zweck funktionsfähig gemacht werden können. Diese Forschung könnte jedoch viele wissenschaftliche Studien erfordern, da Ingenieure daran arbeiten, Konstruktionslösungen für Probleme der realen Welt zu entwickeln. Der Entwicklungsteil der technischen Forschung und Entwicklung bezieht sich auf den Versuch, das Endprodukt tatsächlich herzustellen. Möglicherweise sind viele Entwicklungsstufen mit unterschiedlichen Bereitschaftsgraden erforderlich, damit das Design erfolgreich ist.
Der erste Schritt bei der Erstellung einer Lösung für ein bestimmtes Problem in der technischen Forschung und Entwicklung besteht darin, sich mit dem Problem selbst und der Funktionsweise der Lösung vertraut zu machen. Wenn es keine ähnlichen Produkte gibt, erfordert dieser Schritt möglicherweise viel Forschung in den Naturwissenschaften wie Physik oder Biologie. Zum Beispiel gab es im neuen Bereich der Nanotechnik keine nanoskaligen Produkte, auf die sich seine Entwürfe stützen könnten. Die Ingenieure mussten sich mit der Physik befassen, um eine Vorstellung davon zu bekommen, wie potenzielle Produkte funktionieren könnten.
Wenn es auf der Welt Produkte gibt, die eng mit dem zu entwickelnden Produkt verwandt sind, werden sich die Ingenieure wahrscheinlich darauf konzentrieren, die vorhandene Technologie selbst und nicht die zugrunde liegende Wissenschaft zu untersuchen. Bei der Entwicklung eines Motors für ein künftiges Automodell würden Ingenieure wahrscheinlich mehr davon profitieren, frühere Automotoren selbst zu untersuchen, als beispielsweise die theoretische Thermodynamik. Verbrennungsmotoren sind seit mehr als einem Jahrhundert weit verbreitet, und eine Vielzahl von Konfigurationen wurde bereits entworfen, verwendet und auf ihre Stärken und Schwächen hin bewertet - es macht keinen Sinn, das, was bereits entworfen wurde, neu zu erstellen.
Die Entwicklung eines Produkts in der technischen Forschung und Entwicklung ist in der Regel ein iterativer Prozess. Mit anderen Worten, es ist unmöglich, genau zu wissen, wie gut ein Produkt funktioniert, selbst wenn ein detaillierter Entwurfsplan erstellt wird. Auch gut gestaltete Produkte sind nicht perfekt und haben Schwachstellen. Daher ist es sehr hilfreich, Prototypen oder Arbeitsmodelle zu entwickeln, um Ideen zu testen. Diese Modelle sind nicht zum Verkauf an einen Kunden oder zur Massenproduktion als Endprodukt bestimmt. Vielmehr sollen sie den Ingenieuren eine bessere Vorstellung davon vermitteln, welche Komponenten des Modells verbessert werden müssen und welche anscheinend gut funktionieren.
Nach einer Reihe systematischer Tests eines Prototyps versuchen die Ingenieure, ein Produkt basierend auf den während der Tests gesammelten Informationen neu zu entwerfen. Sie könnten ihre Berechnungen anpassen und einige der schwächeren Komponenten ihres Designs leicht optimieren. Es gibt keine Regel, wie viele Prototypen entwickelt werden müssen, bevor ein Endprodukt fertig ist. Die Anzahl hängt von Faktoren ab, z. B. davon, wie neu die Technologie ist und ob das Produkt bei Verwendung ein Sicherheits- oder Umweltrisiko darstellt.