Arten von Prototypen: Definition und Klassifizierung
In diesem Artikel werden wir die Klassifizierung von Prototypen auf der Grundlage ihrer Funktionalität, Wiedergabetreue, Herstellungsmethoden und industriellen Anwendungen vorstellen. Beginnen wir mit einem kurzen Überblick über die grundlegende Definition von Prototypen.
Was ist ein Prototyp?
Bei einem Prototyp handelt es sich in der Regel um ein oder mehrere Muster, die auf der Grundlage von vom Benutzer zur Verfügung gestellten Zeichnungen ohne Verwendung von Gussformen hergestellt werden, um das Aussehen oder die strukturelle Rationalität zu überprüfen.
Prototypen werden im Allgemeinen in kleinen Mengen mit kurzen Produktionszyklen und minimalem Ressourcenverbrauch hergestellt. Sie ermöglichen eine schnelle Identifizierung von Konstruktionsfehlern und eine Verbesserung der Produktionsmethoden und bieten so eine ausreichende Grundlage für die endgültige Gestaltung des Produkts und die Massenproduktion.
Als Nächstes werden wir mit einer Einführung fortfahren, die mit der Klassifizierung von Prototypen auf der Grundlage ihrer Funktionalität beginnt.
Klassifizierung anhand der Funktion
Konzept Prototyp
Ein Konzeptprototyp ist ein vereinfachter Prototyp, der verwendet wird, um Produktkonzepte auszudrücken, hauptsächlich in Form von einfachen Skizzen, Textbeschreibungen, Flussdiagrammen und anderen Darstellungsformen, um das Designkonzept des Produkts zu vermitteln. Konzeptprototypen erfordern keine komplexen visuellen Effekte oder Interaktionsdesign und können schnell und flexibel erstellt und geändert werden.
Visueller Prototyp
Visuelle Prototypen, die auch als Erscheinungsprototypen bezeichnet werden, legen mehr Wert auf Ästhetik als auf Funktionalität. Dieser Prototyp ähnelt dem eigentlichen Produkt in Bezug auf Aussehen, Material, Größe und Haptik, wird aber nicht für praktische Zwecke verwendet. Der Hauptzweck dieses Prototyps besteht darin, ein hohes Maß an visueller Ähnlichkeit mit dem Endprodukt wiederzugeben, wodurch der Benutzer den visuellen Stil des Produkts erleben kann. Diese Art von Prototyp wird häufig im Marketing und bei der Verkaufsförderung eingesetzt, und auch Produkttests können damit durchgeführt werden
Funktionaler Prototyp
Funktionaler Prototyp wird hauptsächlich dazu verwendet, die tatsächliche Funktion des Produktprototyps zu testen. Im Gegensatz zum visuellen Prototyp weisen der funktionale Prototyp und das tatsächliche Endprodukt den höchsten Grad an Ähnlichkeit auf. Der Funktionsprototyp ist ein wichtiger Bestandteil der Produktentwicklung. Er kann die Kernfunktionen und die Interaktionslogik des Produkts überprüfen, Missverständnisse und Abweichungen vermeiden und die Effizienz von Forschung und Entwicklung verbessern.
Klassifizierung auf der Grundlage von Fidelity
Realitätsnaher Prototyp
Ein originalgetreuer Prototyp kann auch als Produktdemo bezeichnet werden, die dem Endprodukt so nahe wie möglich kommt. Sie kann das Aussehen und die Funktion des Produkts genau darstellen und entspricht dem realen Produkt in Bezug auf die visuelle und interaktive Erfahrung, was den Nutzern ein möglichst realistisches Erlebnis bietet und die Iteration und Verbesserung des Produkts erleichtert. Die Herstellung eines High-Fidelity-Prototyps erfordert mehr Zeit und Aufwand und ist kostspielig. Im Vergleich zu anderen Prototypen enthält dieser Prototyp viele Details und ist schwer zu ändern.
Low-fidelity-Prototyp
Ein Low-Fidelity-Prototyp, auch Wireframe genannt, ist ein einfaches und schnelles Mittel, um hochrangige Designkonzepte in greifbare, testbare Objekte umzusetzen. Er wird hauptsächlich dazu verwendet, die Produktfunktionen zu prüfen und zu testen und nicht das visuelle Erscheinungsbild des Produkts. Er ist einfach zu erstellen und schnell zu ändern, und die Kosten für die Anpassung und Optimierung des Produkts sind relativ gering.
Klassifizierung nach dem Produktionsverfahren
3D-Drucken eines Prototyps
3D-Druck-Prototyp ist ein Prototyp der additiven Fertigung, der sich für komplexe geometrische Formen und eine schnelle Fertigung mit hoher Produktionseffizienz eignet. Die wichtigsten Verarbeitungstechnologien sind:
FDM: Schichtweise Stapelung von Hotmelt-Materialien - kostengünstiger Prototyp eines Kunststoffteils;
SLS: Formen von Prototypenteilen aus Nylon durch Lasersintern von Pulvermaterial;
SLA: Verwendung von lichtempfindlichem Harz, das unter ultraviolettem Licht erstarrt - Prototyp eines Kunststoffteils mit hervorragender Oberflächengüte;
SLM: Schmelzen von Metallpulver zum Bau eines Prototyps eines Metallteils aus Titan oder Stahl.
CNC-Bearbeitung Prototyp
Der CNC-Bearbeitungsprototyp ist ein subtraktiver Fertigungsprototyp, der sich für die hochpräzise Herstellung von Prototypen aus Metall- und Kunststoffmaterialien eignet, mit kurzer Durchlaufzeit für kleine Serien. Die wichtigsten Bearbeitungstechnologien sind:
CNC-Fräsen - verschiedene hochpräzise Prototypen von Metall- und Kunststoffteilen;
CNC-Drehen - verschiedene Prototypen von zylindrischen Teilen;
CNC-Schleifen - verschiedene hochpräzise und oberflächenbehandelte Prototypen;
EDM - Prototypen für die Bearbeitung tiefer Rillen und scharfer Ecken.
Klassifizierung nach Industriezweigen
Automobil-Prototyp
Prototypen für die Automobilindustrie sind wesentliche Schritte in der Automobilentwicklung. Angesichts des zunehmenden Wettbewerbs auf dem Automobilmarkt suchen die Hersteller aktiv nach umweltfreundlicheren, effizienteren und ästhetisch ansprechenderen Produkten, um die aktuellen Marktanforderungen zu erfüllen. Automobilhersteller sind auf Prototypen angewiesen, um Automobilkomponenten ordnungsgemäß zu testen und sicherzustellen, dass diese Teile kosteneffizient in Serie produziert werden können.
Prototyp eines medizinischen Geräts
Prototypen für medizinische Geräte sind Modelle, die zur Validierung und Prüfung konzeptioneller Entwürfe von Medizinprodukten verwendet werden. Die Geschwindigkeit der Prototypentwicklung ist während des gesamten Prozesses der Produkteinführung entscheidend. Prototypen von Medizinprodukten helfen dabei, Designfehler frühzeitig zu erkennen und zu korrigieren, damit die endgültigen Medizinprodukte ordnungsgemäß funktionieren. Diese Prototypen werden häufig für Geräte wie EKG-Geräte, Beatmungsgeräte, Blutzuckermessgeräte und Spritzen verwendet.
Elektronik-Prototyp
Der Bau funktionaler Elektronikprototypen ist der erste Schritt zum Verständnis des Designs elektronischer Prototypen und bringt Sie dem Markt näher. Diese Prototypen werden in erster Linie zur Überprüfung und Validierung der Funktionalität elektronischer Produkte verwendet, wobei Hardware- und Softwaredesign mit kundenspezifischen Leiterplatten (PCBs) kombiniert werden. Sie helfen Ingenieuren, Designkonzepte zu validieren, die Leistung zu optimieren, Risiken zu verringern und letztendlich die Qualität und Zuverlässigkeit des Endprodukts zu verbessern.
FAQs
Warum brauchen wir einen Prototyp?
Prototypen dienen als Brücke von der Idee zur Realität, indem sie die Konzepte der Designer von abstrakten Ideen in greifbare Formen verwandeln. Sie validieren die Machbarkeit von Produkten und ermöglichen es den Designern, Fehler zu entdecken, die auf den Zeichnungen während der Herstellung des Prototyps möglicherweise nicht sichtbar sind. Dieses Verfahren hilft bei der Identifizierung von Produktmängeln, ermöglicht eine Optimierung des Designs und reduziert die Forschungs- und Entwicklungskosten.
Wie man einen Prototyp erstellt？
Hier sind die 5 wichtigsten Schritte zur Erstellung eines Prototyps: Beginnen Sie mit einer Produktvision, erstellen Sie eine Skizze oder verwenden Sie computergestütztes Design (CAD), erstellen Sie einen Konzeptnachweis, erstellen Sie einen physischen Prototyp und testen Sie den Prototyp. Weitere Informationen über die Erstellung eines Prototyps finden Sie in diesem Blog- Wie man einen Prototyp erstellt
Tipps zur Erstellung eines Prototyps
Hier einige Tipps für die Erstellung eines Prototyps: Verstehen Sie den Zweck des Prototyps, stellen Sie die Teile genau dar, konsultieren Sie einen Anwalt für geistiges Eigentum, unterzeichnen Sie Vertraulichkeitsvereinbarungen mit Mitarbeitern, finden Sie kosteneffiziente Methoden, testen Sie und wiederholen Sie sie.
Wie wählt man einen Prototyp aus?
Erstens müssen Sie sich über Ihre Ziele klar werden, d. h. ob Sie eine ästhetische oder eine funktionale Leistung präsentieren wollen. Zweitens sollten Sie sich überlegen, welche Art von Prototyp Sie verwenden wollen: einen Low-Fidelity-Prototyp, der sich für ein frühes Brainstorming und Nutzerfeedback eignet, oder einen High-Fidelity-Prototyp, der mit dem Endprodukt nahezu identisch ist, oder einen anderen Typ. Als Nächstes sollten Sie praktische Erwägungen wie Zeit, Kosten und Fertigungskomplexität berücksichtigen. Schließlich validieren und testen Sie Ihren Prototyp, wobei Sie das Feedback der Benutzer einbeziehen, um Schwachstellen zu identifizieren und zu optimieren.
Was ist der Unterschied zwischen High Fidelity und Low Fidelity?
Low-Fidelity-Prototypen werden oft durch Skizzen, Wireframes oder einfache Mockups wie Icons und Karten dargestellt, ohne detailliertes visuelles oder interaktives Design. High-Fidelity-Prototypen hingegen sind präziser und detaillierter und ähneln dem Endprodukt mit hoher Wiedergabetreue.
Schlussfolgerung
Damit ist der gesamte Inhalt dieses Blogs abgeschlossen. Wir hoffen, dass dieser Artikel Ihnen hilft, diese 10 verschiedenen Arten von Prototypen besser zu verstehen. Wenn Sie mehr über Prototypen wissen möchten, folgen Sie bitte unserem Blog, wo wir regelmäßig weitere Informationen veröffentlichen.
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