Tulosta Tulosta Lähetä linkki Bookmark and Share

Väitös muovioptiikan rinnakkaissuunnitteluprosessista

25.01.2011


Muovioptiikkaa voidaan tuottaa suuria määriä perinteistä lasioptiikkaa tehokkaammin. VTT:n erikoistutkija, filosofian maisteri Jukka-Tapani Mäkinen on väitöstyössään kehittänyt muovioptiikan rinnakkaissunnitteluprosessia. Mäkinen esittää väitöskirjansa ”Concurrent engineering approach to plastic optics design” tarkistettavaksi 4.2.2011 klo 12 Oulun yliopistossa (OP-Sali).

Optiikan käyttö erilaisissa kulutustavaroissa on lisääntynyt voimakkaasti viimeisen viidentoista vuoden aikana. Perinteisten lasilinssejä hyödyntävien tuotteiden, kuten kiikareiden ja kameraobjektiivien rinnalle on syntynyt joukko laitteita, jotka hyödyntävät toiminnassaan runsaasti erilaisia optisia komponentteja. Tämän kehityksen on mahdollistanut muovioptiikka, jota voidaan tuottaa suuria määriä huomattavasti nopeammin ja kustannustehokkaammin kuin perinteistä lasioptiikkaa. Esimerkiksi matkapuhelinkameroiden linssit tai taulutelevisioiden taustavaloelementit perustuvat pitkälti muovioptiikan hyödyntämiseen ja tulevaisuudessa muun muassa LED-valaisun yleistyminen tulee kasvattamaan tarvetta entisestään.

Mäkisen väitöskirjan tutkimuksen kohteena on ollut muovioptiikan suunnitteluprosessi. Massavalmistettavissa tuotteissa panostus optiikan kehitystyöhön saattaa olla pieni, vaikka sen merkitys lopullisen laitteen toiminnallisuuteen olisi suurikin. Perinteiset optiikan teknistä toimintaa painottavat suunnittelumenetelmät istuvat huonosti moniteknologisten laitteiden tuotekehitysprosesseihin. Näissä prosesseissa kiinnitetään paljon huomiota teknisen toimivuuden lisäksi muun muassa käyttöergonomiaan, ulkomuotoon ja kustannustehokkuuteen. Samat vaatimukset käytännöllisyydestä ja tehokkuudesta koskevat myös optiikkaa ja siksi uusien tuotesuunnittelumenetelmien kehittäminen on olennaista koko alan kehityksen kannalta.

Väitöstyössä on rakennettu erityisesti muovioptiikan kehitystyössä tarvittava iteratiivisen ja rinnakkaisen suunnitteluprosessin kuvaus. Rinnakkaissuunnittelun tavoitteena on ottaa huomioon mahdollisimman suuri osa tuotekehityksen eri osavaiheissa vastaan tulevista tekijöistä ja siten löytää tasapainoinen optiikkasuunnitelma, joka vastaa parhaalla mahdollisella tavalla sille esitettyihin, osittain jopa ristiriitaisiin, vaatimuksiin. Tämä saadaan aikaan esimerkiksi analysoimalla suunniteltavan kappaleen ominaispiirteiden vaikutus yhtäaikaisesti sekä toimintaan että valmistuskustannuksiin.

Väitöskirjan yhtenä merkittävänä sisältönä ovat ruiskuvaluoptiikalle kehitetty valmistuksen kustannuslaskentamalli ja esimerkit sen hyödyntämisestä työssä käsitellyissä suunnittelutehtävissä.

Väitöskirja verkossa


Lisätietoja

Jukka-Tapani Mäkinen
Erikoistutkija
020 722 2262

 

 

Lisätietoja

Jukka-Tapani Mäkinen
Erikoistutkija
020 722 2262