Wat wordt bedoelt met een prototype?

In de wereld van innovatie wordt regelmatig het woord prototype gebruikt. Dit woord wordt onder ander gebruikt door tekenaars, engineers en constructeurs. Deze mensen kunnen onder andere werkzaam zijn op een R&D afdeling. De afkorting R&D staat voor Research and Development. Dit kan in het Nederlands worden vertaald met onderzoek en ontwikkeling. Voordat daadwerkelijk een product in de markt wordt gebracht moeten er meestal eerst verschillende onderzoeken worden gedaan. Hierbij kan aandacht worden besteed aan de materialen, de vormgeving, de toepassing en de constructie.

Daarbij worden verschillende tekeningen gemaakt en documenten geschreven. Op een gegeven moment maakt men echter een proefmodel. Een proefmodel wordt ook wel een prototype genoemd. Dit is nog niet het daadwerkelijke product maar dient als voorbeeld. Een prototype kan met de hand worden vervaardigd maar kan ook doormiddel van machines worden gemaakt. Een voorbeeld hiervan is het maken van prototypes met behulp van een 3D printer dit wordt ook wel rapid prototyping genoemd omdat deze prototypes heel snel worden gemaakt.

Waarom zijn prototypes belangrijk?
Een prototype maakt een ontwerp visueel. Daarom zijn prototypes een belangrijk element in een ontwerpproces. Als men bijvoorbeeld een prototype maakt van een werktuig dan kan men dit werktuig gaan testen en kijken of het sterk en functioneel genoeg is. Ook kan men kijken hoe het product er in de praktijk ongeveer uit komt te zien. Deze informatie is belangrijk in het ontwikkelingsproces naar een eindproduct. Een prototype is namelijk nog niet het eindproduct en kan dus indien nodig worden aangepast zodat het product wordt geoptimaliseerd. Er kunnen van een bepaald product meerdere prototypes worden gemaakt tijdens het ontwikkelingsproces.

Prototyping
In veel productieprocessen wordt het ontwikkelen en het maken van prototypes alleen door het bedrijf gedaan die verantwoordelijk is voor het ontwikkelingsproces. Het is echter ook mogelijk dat men prototyping toepast. Dit is een proces waarbij de eindgebruikers en opdrachtgevers eerder in contact komen met het prototype zodat ze het prototype kunnen gebruiken en hun ervaring kunnen delen met de ontwikkelaars van het product. Prototyping zorgt er voor dat in de beginfase van het ontwikkelingsproces al belangrijke feedback naar voren komt van de eindgebruikers. Dit is van groot belang voor het leveren van maatwerkproducten aan klanten. Niet elk product is geschikt voor prototyping. Het proces wat bij prototyping hoort wordt onder andere veel toegepast in de ICT sector voor softwareprogramma’s.

Wat is research & development en Onderzoek & Ontwikkeling waarom is dit belangrijk?

Research & development (R&D)is een Engelse term die in het Nederlands kan worden vertaald met Onderzoek & Ontwikkeling (O&O). Research & development is het gehele proces dat binnen een bedrijf plaatsvindt met betrekking tot het onderzoeken en ontwikkelen van nieuwe producten en technologische oplossingen. Soms wordt dit proces ook wel Speur- en Ontwikkelingswerk genoemd, dit wordt afgekort met S&O. Grote bedrijven in de techniek en de maakindustrie kunnen een speciale afdeling hebben voor Research & development. Deze afdelingen worden R&D afdelingen genoemd. Er zijn ook bedrijven die Research loskoppelen van Development.

Waarom is research belangrijk?
Voordat men gaat ontwikkelen zal men eerst onderzoek moeten doen. Tijdens dit onderzoek wordt aandacht besteed aan materialen en ontwerp. Ook wordt gekeken naar de technische specificaties die aan de orde moeten komen bij de vormgeving van het product. Ergonomische aspecten kunnen ook een rol spelen wanneer het een product betreft dat door mensen wordt gebruikt of bediend. Natuurlijk dienen producten die in Nederland worden ontwikkelt ook aan strenge normen te voldoen met betrekking tot veiligheid en kwaliteit. Research is belangrijk omdat een goed onderzoek kan voorkomen dat producten worden ontwikkelt die niet aan de gestelde wensen of eisen voldoen.

Wat verstaat men onder development?
Zodra men de informatie in de onderzoeksfase in kaart heeft gebracht kan men de volgende fase ingaan, dit is development oftewel de ontwikkelingsfase. De overgang tussen de onderzoeksfase naar de ontwikkelingsfase is het maken van verschillende prototypes. De prototypes worden getest en daarnaast wordt er gekeken of deze aan de gestelde normen en eisen voldoen. Als dit het geval is kan men over gaan tot de productie. Development is de daadwerkelijke ontwikkeling van producten. Het is belangrijk dat men bij development de informatie gebruikt die tijdens de researchfase is verzameld.

Research & development en de economie
Innovatie is zeer belangrijk voor de concurrentiepositie van een land. Doormiddel van Research & development wordt gestreefd naar nieuwe producten en diensten waarmee oplossingen kunnen worden geboden die in de behoeften kunnen voorzien van potentiële klanten. Veel bedrijven hechtten dan ook waarde aan R&D afdelingen. Met name bedrijven die in markten actief zijn waarin de technologische ontwikkelingen in een hoog tempo elkaar opvolgen. Hierbij kan gedacht worden aan de computerbranche en de telecomsector.

Niet alleen bedrijven investeren in Research & development, ook regeringen en andere organisaties investeren in het ontwikkelen van nieuwe producten. Overheden kiezen er soms voor om geld beschikbaar te stellen aan bedrijven die nieuwe producten ontwikkelen. Dit geld wordt meestal in de vorm van subsidies beschikbaar gesteld. Hierbij kan gedacht worden aan subsidies van lokale overheden maar ook aan subsidies vanuit Europa.

Opleidingsinstituten zoals technische universiteiten leveren ook een belangrijke bijdrage aan de ontwikkeling van nieuwe technologieën en innovaties. Veel bedrijven zoeken daarom de samenwerking met hoge scholen en universiteiten op. Hierdoor wordt niet alleen het kennisniveau voor bedrijven vergroot, de universiteiten krijgen ook praktijkkennis en praktische opdrachten die uitdaging bieden voor hun studenten. Innovatie is iets dat integraal moet worden gestimuleerd in de economie. Alleen dan kan de economische concurrentiepositie van een land structureel worden verbeterd. Innovatie is een wezenlijk onderdeel van de kenniseconomie.

Wat houdt het begrip kenniseconomie in en wat is het verband tussen kennis en innovatie?

Kennis is belangrijk voor een beschaving. Nadat God de aarde en mens had gecreëerd, had de mens de mogelijkheid om de aarde en de daarop aanwezige grondstoffen te benutten. De mens begon zelf met het creëren van eenvoudige werktuigen en gebruiksvoorwerpen. De menselijke beschaving heeft door de eeuwen heen een enorme groei doorgemaakt. Er zijn verschillende beschavingen geweest op aarde die voorop liepen ten opzichte van andere beschavingen in dezelfde periode. De reden waarom bepaalde beschavingen hoger waren dan andere beschavingen had soms te maken met een gunstige ligging, bijvoorbeeld bij vruchtbare grond of een gebied met veel belangrijke grondstoffen. Toch is het belangrijkste onderscheid tussen beschavingen het verschil in techniek en technologie. Door technisch beter ontwikkelt te zijn dan omringende bevolkingsgroepen konden beschavingen invloed uitoefenen in een grote regio. Kennis en macht zijn nauw aan elkaar verbonden. Dat is tot op de dag van vandaag nog steeds het geval.

Kennis en economie zijn aan elkaar verbonden
Belangrijke levensmiddelen en grondstoffen vormden in het prille begin van de mensheid op aarde de belangrijkste ruilmiddelen. Na verloop van tijd werden grondstoffen zoals goud, zilver, brons en andere metalen verwerkt in muntstukken. Geld werd een nieuw ruilmiddel en economieën ontstonden. Edelmetalen zoals goud en zilver waren het meest waardevast omdat deze metalen nauwelijks corroderen. Goud en zilver kon echter niet overal gevonden worden. Om goud en zilver te bemachtigen moest men er voor zorgen dat er producten en werktuigen werden geproduceerd die zo gewenst waren dat men bereid was om er goud en zilver voor te betalen.

Er ontstonden verschillende ambachten. De ambachten gingen na verloop van tijd in Europa samenwerking in gilden. Toen de industrialisatie begon door de uitvinding van de stoommachine werden verschillende productieprocessen gemechaniseerd. Machines namen de taken van mensen over. Landen die gebruik maakten van gemechaniseerde productieprocessen konden veel producten leveren zonder dat er veel arbeidskrachten betaald hoefden te worden. Deze landen hadden technologisch een voorsprong omdat ze de juiste kennis hadden om productieprocessen effectiever te laten verlopen. Door dit hogere kennisniveau konden de landen meer geld verdienen en draaiden hun economieën over het algemeen beter dan landen die een lager kennisniveau hadden. Kennis en economie zijn tot op de dag van vandaag nauw aan elkaar verbonden.

Verband tussen kennis en innovatie
Doordat kennis wordt toegepast kan innovatie worden gerealiseerd. Innovatie houdt verband met het ontwikkelen en implementeren van nieuwe producten en processen. Innovatie is een proces en wordt ook wel innovatieproces genoemd. Het moet voortdurend worden verbetert om een goede concurrentiepositie te behouden. Daarom moet worden geïnvesteerd in kennis. Dit was het grote probleem bij gilden in de middeleeuwen. Mensen die tot een gilde behoorden moesten de producten precies zo maken als de andere leden van het gilde deden. Een gildemeester zorgde er voor dat leerlingen de producten precies zo maakten als in het gilde gebruikelijk was. Ruimte om compleet afwijkende producten te maken was en niet of nauwelijks. Kennis werd doorgegeven maar werd bijna niet verrijkt. Daardoor ontstond bij veel gildes niet of nauwelijks innovatie. Dat was over het algemeen ook niet erg want andere leden van het gilde maakten precies dezelfde producten waardoor concurrentie onderling nauwelijks aanwezig was. Daarnaast hadden gilden bijna of geheel een monopolypositie met betrekking het leveren van bepaalde producten en diensten. Tegenwoordig is dat anders. Binnen de grenzen van een land heerst concurrentie. Ook buiten de grenzen van landen vind concurrentie plaats. Bedrijven zijn niet verzekerd van omzet en afzet. De sterk verbeterde transportmogelijkheden zorgen er voor dat het relatief eenvoudig is om goederen van het ene land naar een ander land te transporteren. Daarom moeten landen er voor zorgen dat ze voldoende kennis hebben voor de ontwikkeling van innovaties. Wanneer dit niet gebeurd wordt de concurrentiepositie na verloop van tijd steeds zwakker.

Innovatie op opleidingsinstituten in Nederland
Nederland is een land van regels en wetten. Dat is natuurlijk goed maar men moet uitkijken voor de vergissingen die in het verleden zijn gemaakt. Het is belangrijk om kennis over te dragen maar er moet ruimte blijven voor innovaties. Door zeer strenge kwaliteitseisen te stellen aan producten en duidelijk voor te schrijven hoe producten er uit dienen te zien bestaat de kans dat innovatie geen ruimte meer krijgt.

Dit kan gebeuren op opleidingsinstituten waar leerlingen en studenten wordt gevraagd om een bepaalde oplossing te bedenken voor een technisch probleem. Docenten die in minder ruime kaders denken zullen de theorie zeer nauwgezet naast de werkstukken van leerlingen leggen. Hierdoor zullen leerlingen geneigd zijn om datgene te produceren wat al eerder beproeft is. Dit is de veilige weg naar een goede beoordeling. Deze leermethode schaad echter het creatief denken van leerlingen en studenten. In het bedrijfsleven wacht hen een enorme uitdaging om buiten de kaders nieuwe producten te ontwikkelen waarmee ze hun bedrijf op een hoger niveau kunnen brengen ten opzichte van de concurrentie.

Verschillende technische opleidingsinstituten begrijpen dat lesstof ruimte moet bieden aan innovaties. Daarom wordt meer vanuit een opdracht of casus gewerkt. Bij de beoordeling van het resultaat wordt gekeken naar technische aspecten en veiligheidsaspecten. Ook de gebruiksvriendelijkheid van nieuwe producten is belangrijk. Studenten en leerlingen krijgen meer ruimte om werkstukken te maken die aan deze algemene eisen voldoen. Dit is van groot belang voor de technologische innovaties die Nederland in de toekomst nodig heeft.

Kenniseconomie en de regering
De regering van Nederland heeft de uitdaging om opleidingsinstituten voldoende te ondersteunen bij het creëren van een uitdagende leeromgeving van studenten en leerlingen. Daarnaast moet de regering ook de wet en regelgeving goed bekijken. Welke wet en regelgeving is noodzakelijk voor een land met betrekking tot het ontwikkelen van innovaties en welke wetten en regels staan een innovatieproces in de weg? Dit zijn vragen die niet alleen van belang zijn voor opleidingsinstituten, ook het bedrijfsleven wil hierop graag antwoorden zien. Bedrijven in opkomende economieën hebben meestal te maken met minder wet en regelgeving waardoor in die landen meer ruimte is voor pionieren, innoveren en uitvinden. In Nederland zou ook een klimaat moeten worden gecreëerd waarin ruimte is voor deze processen. Dan wordt het kennisniveau in Nederland groter en krijgt het land een sterke positie als kenniseconomie.

Er wordt meer geïnvesteerd in innovatie

In een interview met de nieuwswebsite NU.nl heeft minister Henk Kamp van Economische Zaken aangegeven dat hij de uitgaven die worden besteed aan innovaties ziet stijgen. Volgens hem zijn de private en de publieke uitgaven met betrekking tot innovatie gestegen. Deze stijging vond plaats ondanks de economische crisis. Het bedrag dat door het bedrijfsleven en de overheid aan innovatie is besteed steeg in 2012 van 12,1 naar 12,9 miljard. Dit is een behoorlijk grote stijging in een land waar de economische crisis nog niet voorbij is. het bedrag werd onder andere besteed aan onderzoeken en nieuwe ontwikkelingen.

Reactie Technisch Werken
De investeringen die de overheid en het bedrijfsleven doen in innovatieve oplossingen voor technische problemen zijn noodzakelijk voor de versteviging van de concurentiepositie van Nederland ten opzichte van andere Europese landen en opkomende wereldeconomieën. Nederland heeft nog een behoorlijke inhaalslag te maken. Banken zijn echter niet bereid om veel kredieten te verstrekken. Dit zorgt er voor dat er nog lang niet zoveel geïnnoveerd wordt als eigenlijk zou moeten. Het is wel een goed teken dat de overheid werk maakt van innovatie. Dit is een belangrijke stap. Nu moet er worden doorgezet.