Cynllunio'r dyfodol: Archwiliad o rôl dylunio mewn datblygiad technegol

Pa rôl sydd gan ddylunio mewn datblygiad technegol, pam y dylai dylunwyr a gwyddonwyr materol weithio gyda'i gilydd a beth yw'r gwahaniaeth rhwng arloesi deunyddiau sy'n cael ei yrru gan ddylunio a gyrru gan ddeunyddiau?

Eisteddon ni lawr i gyfweld â'n Uwch Gymrawd Ymchwil, Dr Katie Beverley, sy'n ateb y cwestiynau hyn ac yn rhannu mewnwelediadau a dynnwyd o ddull ymchwil a ddatblygwyd ar gyfer prosiect cydweithredol o'r enw PRESTIGE.

Ynglŷn â PRESTIGE

Rhaglen ariannu ymchwil ac arloesi yr UE oedd Horizon 2020 a oedd yn rhedeg rhwng 2014 a 2020 gyda chyllideb o bron i € 80 biliwn.

Ariannwyd y prosiect PRESTIGE gan Horizon 2020 a daeth â strategaethau arloesi meddwl dylunio ynghyd â datblygiadau deunyddiau swyddogaethol printiedig datblygedig, megis polymerau fflworinedig electro-actif, deunyddiau ffoto-actif, a pholymerau wedi'u teilwra.

Y prif amcan oedd hyrwyddo ymchwil dylunio rhyngddisgyblaethol, ymchwil materol, mireinio prosesau ac optimeiddio i greu dewisiadau amgen llai niweidiol ac ecogyfeillgar i gynhyrchion a deunyddiau presennol.

Roedd y prosiect yn cynnwys consortiwm o 16 o bartneriaid ar hyd y gadwyn werth, o ddylunwyr i ddefnyddwyr terfynol, a oedd â'r nod o hyrwyddo arloesedd sy'n cael ei yrru gan ddylunio yn y diwydiannau creadigol a thu hwnt. Nod y consortiwm oedd arddangos ei gyflawniadau trwy glwstwr rhagoriaeth sy'n canolbwyntio ar SME.

Mae PRESTIGE bellach yn brosiect caeedig ac mae Horizon 2020 wedi olynu rhaglen Horizon 2020.

Y dull ymchwil a ddatblygwyd yn PRESTIGE

Yn 2017, cawsom wahoddiad i gymryd rhan yn y prosiect PREBRIE, a oedd â'r nod o weithio ar draws cadwyni gwerth gwahanol i gwrdd â heriau cynaliadwyedd. Roedd y prosiect yn canolbwyntio ar dri achos busnes, gan gynnwys olwyn lywio glyfar, band chwaraeon, a phecynnu colur craff, i gyd yn ymgorffori deunyddiau printiedig sy'n dod i'r amlwg.

Meddai Katie, "Er mwyn herio ein hunain, roeddem am fynd â'r prosiect gam ymhellach trwy weithredu dull arloesi deunyddiau sy'n cael ei yrru gan ddylunio a fyddai'n ymgorffori anghenion defnyddwyr yn y broses o ddatblygu deunyddiau. Ein nod oedd creu'r dull ymatebol hwn a all gyflymu treiddiad y farchnad ar gyfer cynhyrchion a mynd i'r afael â materion posibl a allai atal derbyniad llwyddiannus. Er bod y broses yn dal i gael ei harchwilio, mae'n bwysig ein bod yn parhau i archwilio'r dull hwn a chynnal lle ar gyfer sgyrsiau."

Pam y dylai dylunwyr a gwyddonwyr materol weithio gyda'i gilydd

"Mae arloesi deunyddiau yn bwysig ar gyfer dyfodol cynaliadwy. Un enghraifft yw ffotofoltäig printiedig, y buom yn gweithio gyda nhw ar y prosiect PRESTIGE. Maent yn ysgafn a gellir eu gosod ar unrhyw wyneb, gan chwyldroi cynhyrchu ynni o bosibl. Fodd bynnag, fel arfer mae'n cymryd 15 mlynedd i ddeunydd newydd gael ei fabwysiadu'n eang yn y farchnad.

"Un rheswm am yr oedi yw bod deunyddiau newydd fel arfer yn dod o wthio technolegol, heb alw clir am y farchnad. Gallwn gyflymu'r broses arloesi trwy gysylltu gwyddonwyr a dylunwyr deunydd i ddatblygu proses arloesi a rennir sy'n diwallu anghenion defnyddwyr ac yn symud i'r farchnad yn gyflymach. Trwy ailadrodd a phrototeipio atebion posibl a bwydo gwybodaeth i fyny ac i lawr y gadwyn werth, gallwn greu proses lle mae pawb yn arloesi ar yr un pryd ac yn cael ei llywio gan anghenion ei gilydd."

Y gwahaniaeth rhwng arloesi deunyddiau sy'n cael eu gyrru gan ddylunio ac arloesi dylunio sy'n cael ei yrru gan ddeunyddiau

Mae arloesi deunyddiau sy'n cael eu gyrru gan ddylunio ac arloesi dylunio sy'n cael ei yrru gan ddeunyddiau yn ddau ddull gwahanol o ddatblygu cynnyrch gyda ffocws ar wahanol agweddau ar y broses ddylunio. Mae Katie yn esbonio mwy...

"Mae arloesedd deunyddiau sy'n cael ei yrru gan ddylunio yn dechrau gyda chysyniad dylunio neu broblem y mae angen ei datrys ac yna'n nodi'r deunyddiau gorau i gyflawni'r perfformiad, estheteg ac ymarferoldeb a ddymunir. Yn y dull hwn, mae'r dewis deunydd yn cael ei yrru gan y gofynion dylunio a'r cyfyngiadau, ac mae'r priodweddau deunydd wedi'u teilwra i ddiwallu'r anghenion dylunio penodol. Ar y llaw arall, mae arloesedd dylunio sy'n cael ei yrru gan ddeunyddiau'n dechrau gydag archwilio a deall priodweddau ac ymddygiad deunydd penodol neu set o ddeunyddiau ac yna'n defnyddio'r wybodaeth hon i ddylunio a datblygu cynhyrchion neu systemau newydd. Yn y dull hwn, mae'r ffocws ar yr eiddo materol a sut y gellir eu defnyddio i greu dyluniadau newydd ac arloesol.

"Yn ystod prosiect PRESTIGE, treialodd y consortiwm y ddau ddull. Rôl PDR oedd meithrin arloesedd deunyddiau a yrrir gan ddylunio, lle mae'r broses datblygu deunyddiau yn cael ei llywio gan ddylunwyr yn gynnar. Er mwyn cyflawni hyn, gwnaethom gymryd rhan mewn ymchwil defnyddwyr i nodi achosion defnydd posibl, gan ganiatáu inni benderfynu a allai'r deunyddiau ddiwallu'r anghenion hynny. Drwy wneud hynny, roeddem yn gallu gyrru gwybodaeth i fyny'r gadwyn werth.

"Ar ôl i ni benderfynu anghenion y defnyddiwr, gwnaethom fabwysiadu dull peirianneg gwrthdro, gan ddechrau gyda'r briff dylunio cynnyrch a gweithio yn ôl i benderfynu beth ddylai'r deunyddiau allu ei wneud. Roedd hyn yn ein galluogi i wneud y gorau o'r dyluniad yn seiliedig ar y deunyddiau a oedd ar gael.

"Dyma sut y gwnaethom ddatblygu ein prosiect arobryn – Cercle. Rydym yn cydnabod pwysigrwydd dylunio cynhyrchion gyda'r nod terfynol o ailddefnyddio, atgyweirio neu ailgylchu deunyddiau. Wrth i'r deunyddiau yr oeddem yn gweithio gyda nhw esblygu, gwnaethom ymgorffori'r ddealltwriaeth hon yn ein proses ddylunio i sicrhau y gallem echdynnu a defnyddio'r deunyddiau yn effeithlon.

"Datblygwyd Cercle yn benodol i archwilio'r achos defnyddio olwynion llywio a deall sut y gallem wneud y gorau o ddylunio cynhyrchion i sicrhau y gellid ailddefnyddio deunyddiau a gynlluniwyd ar gyfer economi gylchol yn effeithiol. Ein nod oedd sicrhau na fyddai oes un gydran a allai fod yn fyr yn yr olwyn lywio yn neilltuo'r cydrannau eraill i'w gwastraffu. Trwy ganolbwyntio ar gylchrediad, roeddem yn gallu datblygu datrysiad a oedd yn caniatáu gwahanu deunyddiau a'u hailddefnyddio, eu hailgynhyrchu neu eu hailgylchu.

"Gallai defnyddio'r fethodoleg hon yn y dyfodol olygu wrth i ni ddod ar draws rhwystrau yn ystod y broses o ddatblygu deunyddiau, y byddwn yn gallu mireinio dyluniad y cynnyrch yn unol â hynny. Mae'r broses adborth yn caniatáu ar gyfer optimeiddio'r datblygiad deunyddiau a dylunio cynnyrch ar yr un pryd, gan arwain at y canlyniad gorau posibl."

Mae dylunio yn chwarae rhan ganolog mewn datblygiad technegol trwy weithredu fel pont rhwng anghenion datblygu deunyddiau a gofynion defnyddwyr. Trwy wasanaethu fel sianel o wybodaeth yn llifo i fyny ac i lawr y gadwyn werth, gall dylunio wneud y gorau o'r broses datblygu cynnyrch, gan arwain at gynhyrchion mwy cynaliadwy sydd nid yn unig yn diwallu anghenion defnyddwyr ond sydd hefyd yn cyflymu cyflwyno deunyddiau arloesol i'r farchnad.

Y camau nesaf

Dysgwch fwy am ein gwaith ymchwil ac ecoddylunio neu cysylltwch â ni os oes gennych ddiddordeb mewn gweithio gyda ni.