Hva er ingeniørforskning og utvikling?

Ingeniørforskning og utvikling, også kjent som FoU, er den systematiske prosessen med å lære om og bygge nye teknologier med det formål å designe et produkt. I motsetning til vitenskapelig forskning, er ingeniørforskning opptatt av å oppdage hvordan verden fungerer, men heller hvordan ting kan gjøres til å fungere for et gitt formål. Slik forskning kan innebære mye vitenskapelig studie, men da ingeniører jobber med å lage designløsninger på problemer i den virkelige verden. Utviklingsdelen av ingeniørforskning og utvikling refererer til forsøket på å faktisk bygge det endelige produktet; mange utviklingsstadier, hver med forskjellige grader av beredskap, kan være nødvendig for at designen skal lykkes.

Det første trinnet i å lage en løsning på et gitt problem innen ingeniørforskning og -utvikling er å lære om selve problemet og hvordan løsningen må fungere. Hvis ingen lignende produkter eksisterer, kan dette trinnet kreve mye forskning innen fysikk, for eksempel fysikk eller biologi. For eksempel hadde det nye feltet nanoengineering ingen nanoskala produkter å basere designene sine på; ingeniører måtte se til fysikken for å få et inntrykk av hvordan potensielle produkter kan fungere.

På den annen side, hvis det er eksisterende produkter i verden som er nært knyttet til den som blir designet, vil ingeniører sannsynligvis fokusere på å studere den eksisterende teknologien i stedet for den underliggende vitenskapen. I tilfelle å designe en motor for en kommende bilmodell, vil ingeniører sannsynligvis ha større utbytte av å studere tidligere bilmotorer i stedet for for eksempel teoretisk termodynamikk. Forbrenningsmotorer har vært i utbredt bruk i mer enn et århundre, og en rekke konfigurasjoner er allerede designet, brukt og evaluert for sine styrker og svakheter - det er ingen mening i å gjenskape det som allerede er designet.

Utvikling av et produkt innen ingeniørforskning og -utvikling er vanligvis en iterativ prosess. Det er med andre ord umulig å vite nøyaktig hvor godt et produkt vil fungere selv når en detaljert designplan er utarbeidet. Selv godt designede produkter er ikke perfekte og har sine svake punkter. Derfor er det veldig nyttig å utvikle prototyper, eller arbeidsmodeller, for å teste ideer. Disse modellene er ikke ment å selges til en kunde eller masseproduseres som sluttprodukt. Snarere er de ment å gi ingeniører en bedre ide om hvilke komponenter i modellen som må forbedres og som ser ut til å fungere bra.

Etter en serie med systematisk testing av en prototype, prøver ingeniører å redesigne et produkt basert på informasjonen som ble samlet inn under testing. De kan justere beregningene og litt finjustere noen av de svakere komponentene i designet. Det er ingen regel om hvor mange prototyper som må utvikles før et sluttprodukt er klart; antallet avhenger av faktorer som hvor ny teknologien er og om produktet kan utgjøre en sikkerhets- eller miljørisiko når det brukes.