Developing a Framework for Physical Product Development in Technical Student Organizations

Abstract

Bevis tyder på at det er mangel på fokus på produktutviklingsmetodikk i tekniske studentorganisasjoner ved Norges Teknisk-Naturvitenskapelige Universitet, noe som resulterer i ineffektive utviklingsprosesser som krever omarbeiding. Å kombinere ulike metodikker som har vist seg å fungere, fra både software og hardware, viser lovende resultater og introduserer forskningsspørsmålet: Hvilke aspekter er avgjørende for fysisk produktutvikling, og hvordan kan disse aspektene oversettes til et generelt produktutviklingsrammeverk, designet spesielt for prosjekter med visse egenskaper?

For å besvare dette forskningsspørsmålet blir relevant litteratur og forskning reorganisert og gjennomgått i konteksten av fysisk produktutvikling i studentprosjekter. Hensikten med litteraturstudiet er å diskutere relevant litteratur i forsøket på å forbedre fysisk produktutvikling ved å identifisere suksessfaktorer og nøkkelelementer. Her kombineres verdier og prinsipper fra både software- og hardwareutviklingsmetoder, som blant annet Agile softwareutvikling, Lean produktutvikling og Set-Based Concurrent Engineering. Funnene fra litteraturstudiet brukes til å utvikle et mer spesifikt produktutviklingsrammeverk for prosjekter som ligner på de i tekniske studentorganisasjoner.

Inspirert av Set-Based Concurrent Engineering grunnlinjemodellen, er det foreslåtte rammeverket systematisert i fem stadier, hver med vektede prinsipper og en generell fremgangsmetode. I forsøket på å validere dette rammeverket, gjennomføres en casestudie med den tekniske studentorganisasjonen Vortex NTNU. Det femtrinns rammeverket er implementert i utviklingen av torpedosystemet til et autonomt undervannsfartøy. Nødvendige justeringer, læring og mangler som følge av denne utviklingsprosessen diskuteres for å identifisere aspekter og egenskaper som er avgjørende for et slikt rammeverk. Det erkjennes at ytterligere forskning er nødvendig for å fullverdig validere rammeverkets anvendelighet i implementeringen av lignende prosjekter, men dette overskrider omfanget av oppgaven.

Evidence suggests that there is a lack of focus on product development methodology in technical student organizations at the Norwegian University of Science and Technology, resulting in inefficient development processes that require rework. Combining various methodologies that have proven success, from both software and hardware, shows promising benefits when addressing this issue, and introduces the research question: What aspects are essential for physical product development, and how can these aspects be translated into a general product development framework designed specifically for projects with certain characteristics?

To address this research question, relevant literature and research is reorganized and reviewed in the context of physical product development in student projects. The purpose of the literature review is to discuss relevant literature in the attempt of improving physical product development by identifying success factors and key elements. It combines values and principles from both software and hardware development methods, such as Agile software development, Lean product development, and Set-Based Concurrent Engineering. The findings from this review is used to develop a more specific product development framework for projects similar to the ones in technical student organizations.

Inspired by the outline of the Set-Based Concurrent Engineering baseline model, the proposed framework is systematized in five stages, each with weighted principles and a general approach. In the attempt to validate this framework, a case study is performed with the technical student organization Vortex NTNU. The five-staged framework is implemented to the development of the torpedo system of an autonomous underwater vehicle. Required adjustments, learning points, and shortcomings resulting from the development process are discussed to identify the aspects and characteristics essential for such a framework. It is acknowledged that further research is necessary to fully validate the framework’s applicability in the implementation of similar projects, however, this exceeds the scope of the thesis.