Highway1

Die Aufgabe von Highway1, dem weltweit führenden Hardware-Start-up-Accelerator, besteht darin, die Entwicklung innovativer Hardware-Ideen auf dem Weg zur Fertigung kommerziell tragfähiger Produkte zu beschleunigen. Das Unternehmen, dessen Name vom legendären kalifornischen Küsten-Highway abgeleitet ist, bewertet Hardware-Start-ups mit großartigen Produktideen, skalierbaren Geschäftsplänen und überzeugenden Prototypen mit dem Ziel, Produkte mit großem Erfolgspotenzial auf den Weg vom Machbarkeitsnachweis hin zur Markteinführung zu bringen. Als Abteilung von PCH, dem führenden Unternehmen für Supply-Chain-Management- und Fertigungsdienste, hilft Highway1 Erfindern und Unternehmern dabei, hardwarebezogene Produkte zu entwickeln, die den Kunden einen echten Mehrwert bieten, angenehm in der Verwendung sind und in großem Maßstab hergestellt werden können.

Durch die Komprimierung der Produktentwicklung in ein 16-Wochen-Programm und die Versorgung von Start-ups mit speziellen Einrichtungen, Engineering-Werkzeugen und Anbieterzugang, der für die vollständige Produktentwicklung erforderlich ist, treibt Highway1 nicht nur die Entwicklung innovativer Technologien voran, sondern ermöglicht Hardware-Start-ups außerdem, bezüglich der Produktkommerzialisierung auf die Überholspur zu wechseln. Zusätzlich zur Bereitstellung eines speziellen Arbeitsbereichs und einer Umgebung zur Prototypenerstellung musste Highway1 seinen Kunden Zugang zu einer effektiven Konstruktions- und Engineering-Umgebung bieten.

„Obwohl PCH, unsere Muttergesellschaft, seit mehr als 10 Jahren die SOLIDWORKS 3D-Entwicklungsumgebung als primäre Konstruktions- und Engineering-Lösung nutzt, haben wir weitere Untersuchungen durchgeführt, um festzustellen, ob die Software unseren Start-ups die größten Chancen für die schnelle Überführung von Ideen in tatsächliche, fertigungsbereite Produkte bietet“, erklärt Vinyard. „Wir fanden heraus, dass SOLIDWORKS ein Branchenführer bei der Entwicklung von Verbraucherprodukten ist, dass die Lösungen des Unternehmens anwenderfreundlich sind und dass sie Zugriff auf eine integrierte, leistungsfähige Suite von Konstruktions- und Engineering-Lösungen bieten. Wir haben uns für SOLIDWORKS Lösungen entschieden, weil sie uns helfen, unseren Start-ups die besten Chancen auf Erfolg innerhalb der 16 Wochen des Programms zu geben.“

Highway1 erwarb die SOLIDWORKS 3D-Entwicklungsumgebung, einschließlich der SOLIDWORKS Premium Konstruktions- und Analysesoftware und der SOLIDWORKS Simulation Professional Analysesoftware, um sie den Start-ups zur Verfügung zu stellen. „Der Chief Technology Officer bei PCH empfahl uns SOLIDWORKS, um die Entwicklungsanforderungen unserer Start-ups zu erfüllen“, merkt Vinyard an. „Die Software ermöglicht Unternehmen, ihre Konstruktions- und Engineering-Herausforderungen zu meistern und gleichzeitig eine gemeinsam genutzte Datenumgebung bereitzustellen, die die Zusammenarbeit erleichtert. Dies ist ein äußerst wichtiger Aspekt des Programms.“

„Wir konzentrieren uns besonders auf die Bereitstellung der Ressourcen, die die nötige Flexibilität bieten, um die Entwicklung zu beschleunigen. Es ist uns sehr ernst damit, unseren Start-ups dabei zu helfen, Produkte auf den Markt bringen“, fügt Vinyard hinzu. „Die SOLIDWORKS Umgebung unterstützt uns dabei.“

Ein- und Ausschalten der Beleuchtung mit dem Handy

Switchmate, ein Start-up aus Palo Alto, Kalifornien, führte sein gleichnamiges Produkt Anfang 2015 nach Abschluss des Highway1-Programms ein. Die Idee hinter Switchmate bestand darin, ein einfaches, leicht zu installierendes Hardwareprodukt zu schaffen, mit dem Anwender die Beleuchtung zu Hause oder in einem Unternehmen über eine Begleitanwendung auf einem Smartphone steuern können. Im Unterschied zu früheren Produkten zur intelligenten Beleuchtungssteuerung, bei denen ein Lichtschalter zur Installation des Produkts auseinandergenommen werden muss, verwendet Switchmate Magnete, die an den Schrauben der vorhandenen Kippschalter- und Wippschalter befestigt werden können und so die einfache und sofortige Installation über einem vorhandenen Lichtschalter ermöglichen. Der Schalter wird dann mechanisch über die batteriebetriebene Mechatronik innerhalb des Geräts betätigt. Switchmate nutzt Bluetooth-Technologie, um Anwendern das Aktivieren oder Deaktivieren der Beleuchtung mit iPhone®- oder Android™-basierten Smartphones zu ermöglichen.

Gründer und CEO Robert Romano, ehemaliger Doktorand für Robotik an der Stanford University, kam auf die Idee für Switchmate, nachdem er feststellte, dass die meisten „smarten“ Geräte gar nicht so smart sind. „Viele smarte Produkte, die für den Heimgebrauch vorgesehen sind, sollen das Leben erleichtern, aber oft sind sie kompliziert und müssen von einem Elektriker installiert werden“, erklärt Romano. „Unser Ziel bei Switchmate war, einen intelligenten Lichtschalter zu entwickeln, der sich besonders einfach installieren lässt und den Alltag erleichtert. Die Anwender heften das Gerät einfach über einem vorhandenen Lichtschalter an und verwenden dann die App, um das Licht ein- oder auszuschalten bzw. alles zu steuern, was der Schalter ermöglicht.“

Bevor Switchmate in das Highway1-Programm aufgenommen wurde, hatte das Unternehmen in vier separaten Durchläufen Versionen der Produktkonstruktion hervorgebracht und wollte nun die Entwicklung beschleunigen. Mithilfe von SOLIDWORKS 3D-Konstruktions- und Visualisierungswerkzeugen – im Zusammenspiel mit einem Stratasys uPrint-3D-Drucker – konnte Switchmate die mechanischen Beschränkungen besser verstehen und die Switchmate-Konstruktion verbessern. „Mit SOLIDWORKS konnten wir den Mechanismus visualisieren und Werkzeuge zur Interferenzprüfung verwenden, um die Konstruktion schnell zu optimieren“, erklärt Romano.

Romano betont außerdem die Bedeutung der SOLIDWORKS Software bei der schnelleren Umsetzung von Konstruktionsänderungen, um die Produktion zu verbessern und für die Entwicklung von Marketingmaterialien zur Unterstützung der Produkteinführung. „Bei Highway1 haben wir viel über verschiedene Fertigungsaspekte gelernt“, erinnert sich Romano. „Wir haben SOLIDWORKS Software verwendet, um all die Zeichnungen vorzubereiten, die für die Produktion benötigt werden, und äußerst ansprechende Darstellungen für unsere Website anzufertigen.“

Neuartige Reinigung der Innenluft

Molekule, ein weiteres Start-up von Highway1, hat den weltweit ersten Molekularluftreiniger entwickelt. Im letzten halben Jahrhundert verließen sich Luftreinigungssysteme auf hocheffiziente Partikelluftfilter (HEPA), die Partikel und einige biologische Verunreinigungen lediglich in einem Filter einfangen, wo sie fortbestehen.

Die von Dr. Yogi Goswami (Direktor des Clean Technology Department an der University of South Florida und Chief Science & Technology Officer von Molekule) entwickelte, patentierte photoelektrochemische (PECO) Luftdesinfektionstechnologie zerstört Verunreinigungen in Innenräumen, einschließlich Allergenen, Bakterien, Endotoxinen, Schimmel, Viren und flüchtigen organischen Verbindungen, vollständig und erzeugt keine schädlichen Nebenprodukte, sondern nur Spuren von Wasser und Kohlendioxid. Die Technologie ist effektiv und skalierbar und übertraf alle verfügbaren Lösungen auf dem Markt. Laut Mitgründer und Chief Operating Officer Jaya Rao hat sich Molekule für das Highway1-Programm beworben, um die Entwicklung eines Produkts zu beschleunigen, mit dem die Technologie auf den Markt gebracht werden soll.

„Bei Highway1 haben wir den Sprung von einer bewährten, funktionalen Technologie zu einem ästhetisch ansprechenden, herstellbaren Produkt geschafft“, sagt Rao. Mit Master-Abschlüssen in Maschinenbau und Public Policy von der Stanford University ist Rao sowohl in technischer als auch in operativer Funktion im Unternehmen tätig. „CAD ist mein Zen und wir waren sehr froh, SOLIDWORKS Konstruktionssoftware zu erhalten. Ich habe SOLIDWORKS bei Highway1 verwendet, um mit einer Industriedesigngruppe zusammenzuarbeiten, die ebenfalls SOLIDWORKS verwendet, und ein schönes und gleichzeitig effektives Design zu entwickeln.“

Rao merkt an, dass die Zusammenarbeit mit Industriedesignern über die gemeinsam genutzte SOLIDWORKS Entwicklungsumgebung die Bemühungen von Molekule unterstützt, die Entwicklung eines kommerziell ansprechenden Produkts zu beschleunigen. „Wir arbeiten mit funktionalen Proof-of-Concept-Prototypen mit unseren Beta-Testern zusammen, um die Leistung zu überprüfen und Einblicke darin zu gewinnen, wie die endgültige Konstruktion aussehen soll“, betont Rao. „Nun, da wir ein besseres Verständnis der Anwendererfahrung haben, können wir SOLIDWORKS Werkzeuge verwenden, um die Form des Produkts zu verbessern und uns mit spezifischen Details zu befassen, wie z. B. der Krümmung, die wir bei einem Display verwenden möchten.“

SOLIDWORKS Software erleichtert diesen Prozess, da sie schnelle Konstruktionsiterationen und die Kommunikation innerhalb des Molekule-Teams unterstützt. „Kommunikation ist von fundamentaler Bedeutung dabei, ein geeignetes Design zu entwickeln“, fügt Rao hinzu. „Unabhängig davon, ob wir mit Industriedesignern oder der lokalen Fertigungsabteilung zusammenarbeiten, ist die visuelle Kommunikation in 3D mittels SOLIDWORKS ein entscheidender Faktor dabei, unser Ziel der Einführung unseres ersten Produkts Anfang 2017 zu erreichen.“

Intelligenter Begleiter zur Verbesserung der eigenen Gewohnheiten

MOTI entwickelt bei Highway1 einen gleichnamigen, persönlichen intelligenten Begleiter, mit dem Anwender bessere Gewohnheiten annehmen, formen und aufrechterhalten können. Gründer und CEO Kayla Matheus wurde durch ihre eigenen Erfahrungen zur Entwicklung des Produkts inspiriert, nachdem sie im Rahmen der Physiotherapie nach dem Riss ihres vorderen Kreuzbandes Trainingsgewohnheiten entwickeln musste. Bei der Recherche zur Wissenschaft der Entwicklung guter Gewohnheiten (mit Auslösern, Routinen und Belohnungen) und nach der Erkenntnis, dass dafür vorgesehene vorhandene Produkte, wie z. B. Wearables und Smartphone-Apps, nicht sehr effektiv sind, kam Matheus auf die Idee eines eigenständigen Geräts, das einfach zu bedienen ist und eine emotionale Reaktion hervorruft.

„Ich habe festgestellt, dass wir uns pawlowscher verhalten, als wir denken, und dass die Entwicklung guter Gewohnheiten – z. B. mehr Wasser trinken, sich mehr bewegen oder täglich Zahnseide benutzen – einen externen Stimulus und eine emotionale Belohnung erfordert“, erklärt Matheus. „Die Entwicklung eines Geräts, das diesen Prozess unterstützt, beinhaltet eine pseudosoziale Beziehung und eine interaktive Antwort. MOTI kombiniert das Drücken einer Taste, nachdem eine Aufgabe erledigt wurde, mit entlohnenden optischen, akustischen und haptischen Signalen sowie einem langfristigen Beziehungsaufbau durch die Analyse des Gewohnheitsfortschritts und einer Reihe zusätzlicher Onlinefunktionen.

„Andere Produkte sind nicht sehr effektiv, weil man bei ihnen zur Entwicklung einer Gewohnheit erst die Gewohnheit zur Nutzung eines Werkzeugs entwickeln muss, ob es nun um das Laden des Akkus oder das Finden der richtigen App geht“, fährt Matheus fort. „Außerdem bestehen bei Wearables Formeinschränkungen und es ist schwierig, eine emotionale Beziehung zu einer Smartphone-App aufzubauen. MOTI nutzt Gesichts- und Augenbilder sowie Konzepte sozialer Roboter, um Menschen erfolgreich zu helfen, die Motivation aufrechtzuerhalten, die für die nachhaltige Entwicklung guter Gewohnheiten nötig ist.“

Bei Highway1 nutzt MOTI die SOLIDWORKS Konstruktionssoftware, um das Produkt so zu optimieren, dass die Form und das Erscheinungsbild von MOTI mit seinem emotionalen, spielerischen Charakter übereinstimmen. Während frühere Konstruktionen hauptsächlich auf Volumenkörpern basierten, nutzt Matheus bei der Vorbereitung auf die Produktion die SOLIDWORKS Werkzeuge zur Oberflächengestaltung. „Wir haben einige kleine Anpassungen der Oberflächen vorgenommen, um die Konstruktion auf die Fertigung vorzubereiten“, sagt Matheus. „Wir verwenden Silikonguss in einer Vakuumkammer und die Gussformkonstruktions- und Analysewerkzeuge in SOLIDWORKS haben dazu beigetragen, Best Practices für die Produktion einzuhalten, z. B. Formschrägewinkel und Wandstärken.“

„Mich persönlich motiviert MOTI dazu, regelmäßig Yoga zu betreiben, und SOLIDWORKS Software hilft mir, MOTI das nötige Design und die Persönlichkeit zu geben, damit es effektiv ist“, fügt Matheus hinzu. „Derzeit ist die Beschleunigung der Entwicklung von entscheidender Bedeutung und die Tools, auf die ich in SOLIDWORKS Zugriff habe, haben mir geholfen, die Konstruktion zu verbessern und schnell entsprechende Prototypen herzustellen.“