Vad är teknisk forskning och utveckling?

Teknisk forskning och utveckling, även känd som FoU, är den systematiska processen att lära sig om och bygga ny teknik för att utforma en produkt. Till skillnad från vetenskaplig forskning handlar ingenjörsforskning om att upptäcka hur världen fungerar, utan snarare hur saker kan göras för att fungera för ett visst syfte. Sådan forskning kan dock involvera mycket vetenskaplig studie, eftersom ingenjörer arbetar för att skapa designlösningar på verkliga problem. Utvecklingsdelen av teknisk forskning och utveckling avser försöket att bygga slutprodukten; många utvecklingsstadier, var och en med olika grader av beredskap, kan krävas för att designen ska lyckas.

Det första steget i att skapa en lösning på ett givet problem inom teknisk forskning och utveckling är att lära sig själva problemet och hur lösningen måste fungera. Om det inte finns några liknande produkter kan detta steg kräva en hel del forskning inom fysikaliska vetenskaper, såsom fysik eller biologi. Till exempel hade det nya området nanoengineering inga nanoskala produkter att basera dess konstruktioner på; ingenjörer behövde se till fysik för att få en uppfattning om hur potentiella produkter kan fungera.

Å andra sidan, om det finns befintliga produkter i världen som är nära besläktade med den som designats, kommer ingenjörer förmodligen att fokusera på att studera den befintliga tekniken i sig snarare än den underliggande vetenskapen. När det gäller att utforma en motor för en kommande bilmodell, skulle ingenjörer förmodligen dra nytta av att studera tidigare bilmotorer själva snarare än till exempel teoretisk termodynamik. Förbränningsmotorer har använts i utbredd användning i mer än ett sekel, och en mängd olika konfigurationer har redan utformats, använts och utvärderats för sina styrkor och svagheter - det finns ingen mening med att återskapa det som redan har utformats.

Utveckling av en produkt inom teknisk forskning och utveckling är vanligtvis en iterativ process. Med andra ord är det omöjligt att veta exakt hur väl en produkt kommer att fungera även när en detaljerad designplan är upprättad. Även väl utformade produkter är inte perfekta och har sina svaga punkter. Därför är det till stor hjälp att utveckla prototyper, eller arbetsmodeller, för att testa idéer. Dessa modeller är inte avsedda att säljas till en kund eller massproduceras som en slutprodukt. Snarare är de avsedda att ge ingenjörer en bättre uppfattning om vilka komponenter i modellen som behöver förbättras och vilka verkar fungera bra.

Efter en serie systematiska tester av en prototyp, försöker ingenjörer att omforma en produkt baserat på den information som samlats in under testningen. De kan justera sina beräkningar och justera något av de svagare komponenterna i deras design. Det finns ingen regel för hur många prototyper som måste utvecklas innan en slutprodukt är klar; antalet beror på faktorer som hur ny tekniken är och om produkten kan utgöra en säkerhets- eller miljörisk när den används.