Types de prototypes : Définition et classification

Dans cet article, nous présenterons la classification des prototypes en fonction de leur fonctionnalité, de leur fidélité, de leurs méthodes de fabrication et de leurs applications industrielles. Commençons par un bref aperçu de la définition de base des prototypes.

Qu'est-ce qu'un prototype ?

Un prototype est généralement un ou plusieurs échantillons réalisés à partir de dessins fournis par l'utilisateur, sans utiliser de moules, et servant à vérifier l'apparence ou la rationalité structurelle.

Les prototypes sont généralement produits en petites quantités, avec des cycles de production courts et une consommation minimale de ressources. Ils permettent d'identifier rapidement les défauts de conception et d'améliorer les méthodes de production, fournissant ainsi une base suffisante pour finaliser la conception du produit et la production en série.

Ensuite, nous procéderons à une introduction en commençant par la classification des prototypes en fonction de leur fonctionnalité.

Classification basée sur la fonction

Concept Prototype

Le prototype conceptuel est un prototype simplifié utilisé pour exprimer des concepts de produits, principalement sous la forme de croquis simples, de descriptions textuelles, d'organigrammes et d'autres formes de présentation, utilisés pour transmettre le concept de conception du produit. Les prototypes conceptuels ne nécessitent pas d'effets visuels complexes ou de conception d'interaction, et peuvent être créés et modifiés rapidement, avec une grande flexibilité.

Prototype visuel

Les prototypes visuels, également connus sous le nom de prototypes d'apparence, mettent davantage l'accent sur l'esthétique que sur la fonctionnalité. Ce prototype est similaire au produit réel en termes d'aspect, de matériau, de taille et de sensation, mais il n'est pas utilisé à des fins pratiques. L'objectif principal de ce prototype est de refléter un degré élevé de similitude visuelle avec le produit final, ce qui permet à l'utilisateur d'expérimenter le style visuel du produit. Ce type de prototype est souvent utilisé pour le marketing, la promotion des ventes et l'évaluation des produits.

Prototype fonctionnel

Prototype fonctionnel est principalement utilisé pour tester la fonction réelle du prototype du produit. Contrairement au prototype visuel, le prototype fonctionnel et le produit final réel présentent le plus haut degré de similitude. Le prototype fonctionnel est un élément clé du développement du produit, il permet de vérifier les fonctions essentielles et la logique d'interaction du produit, d'éviter les malentendus et les écarts, et d'améliorer l'efficacité de la recherche et du développement.

Classification basée sur la fidélité

Prototype haute fidélité

Un prototype haute-fidélité peut également être appelé démo de produit, qui est aussi proche que possible du produit final. Il peut présenter avec précision l'apparence et la fonction du produit, et correspond au produit réel en termes d'expérience visuelle et interactive, offrant aux utilisateurs l'expérience la plus réaliste et facilitant l'itération et la mise à niveau du produit. La réalisation d'un prototype haute-fidélité demande plus de temps et d'efforts, et est coûteuse. Comparé à d'autres prototypes, celui-ci contient beaucoup de détails et est difficile à modifier.

Prototype basse fidélité

Un prototype basse fidélité, également appelé wireframe, est un moyen simple et rapide de convertir des concepts de haut niveau en objets tangibles et testables. Il est principalement utilisé pour vérifier et tester les fonctions du produit plutôt que son aspect visuel. Il est facile à réaliser et à modifier rapidement, et le coût d'ajustement et d'optimisation du produit est relativement faible.

Classification selon la méthode de production

Prototype d'impression 3D

Prototype d'impression 3D est un prototype de fabrication additive adapté aux formes géométriques complexes et à la fabrication rapide, avec une grande efficacité de production. Les principales technologies de traitement sont les suivantes

FDM : Utilisation de matériaux thermofusibles pour empiler couche par couche - prototype de pièce en plastique à faible coût ;

SLS: Utilisation de poudre de frittage laser pour former des pièces prototypes en nylon ;

ALS: L'utilisation d'une résine photosensible qui se solidifie sous l'effet de la lumière ultraviolette permet d'obtenir un prototype de pièce en plastique présentant un excellent état de surface ;

SLM : Fusion de poudre métallique pour construire - prototype de pièce métallique en titane ou en acier.

Prototype d'usinage CNC

Le prototype d'usinage CNC est un prototype de fabrication soustractive adapté à la fabrication de prototypes de haute précision en métal et en plastique, avec un délai d'exécution court pour les petits lots. Les principales technologies de traitement sont les suivantes :

Fraisage CNC - divers prototypes de pièces métalliques et plastiques de haute précision ;

Tournage CNC - divers prototypes de pièces cylindriques ;

Meulage CNC - divers prototypes de haute précision et de finition de surface ;

EDM - prototypes pour le traitement des rainures profondes et des angles vifs.

Classification par secteur d'activité

Prototype automobile

Prototypes automobiles sont des étapes essentielles du développement automobile. Face à la concurrence croissante sur le marché de l'automobile, les constructeurs recherchent activement des produits plus respectueux de l'environnement, plus efficaces et plus esthétiques pour répondre aux demandes actuelles du marché. Les constructeurs automobiles s'appuient sur la conception de prototypes pour tester correctement les composants automobiles et s'assurer que ces pièces peuvent être produites en masse de manière rentable.

Prototype de dispositif médical

Prototypes de dispositifs médicaux sont des modèles utilisés pour valider et tester les conceptions de dispositifs médicaux. La rapidité de la conception et du développement des prototypes est cruciale tout au long du processus de lancement du produit. Les prototypes de dispositifs médicaux permettent d'identifier et de corriger rapidement les défauts de conception, garantissant ainsi le bon fonctionnement des dispositifs médicaux finaux. Ces prototypes sont couramment utilisés pour les appareils ECG, les respirateurs, les glucomètres et les seringues.

Prototype électronique

La construction de prototypes électroniques fonctionnels est la première étape pour comprendre la conception de prototypes électroniques et vous rapprocher du marché. Ces prototypes sont principalement utilisés pour vérifier et valider la fonctionnalité des produits électroniques, en combinant la conception matérielle et logicielle avec des cartes de circuits imprimés (PCB) personnalisées. Ils aident les ingénieurs à valider les concepts de conception, à optimiser les performances, à réduire les risques et, en fin de compte, à améliorer la qualité et la fiabilité du produit final.

FAQ

Pourquoi avons-nous besoin d'un prototype ?

Les prototypes servent de passerelle entre les idées et la réalité, transformant les concepts des concepteurs d'idées abstraites en formes tangibles. Ils valident la faisabilité des produits et permettent aux concepteurs de découvrir des défauts qui peuvent ne pas être apparents sur les dessins lors de la fabrication des prototypes. Ce processus permet d'identifier les lacunes des produits, ce qui permet d'optimiser la conception et de réduire les coûts de recherche et de développement.

Comment créer un prototype？

Voici les cinq principales étapes de la création d'un prototype : commencer par une vision du produit, créer une esquisse ou utiliser la conception assistée par ordinateur (CAO), réaliser une validation du concept, fabriquer un prototype physique et tester le prototype. Pour plus d'informations sur la création d'un prototype, vous pouvez lire ce blog- Comment créer un prototype

Conseils pour la création d'un prototype

Voici quelques conseils pour la création d'un prototype : comprendre l'objectif du prototype, fournir une représentation précise des pièces, consulter un avocat spécialisé dans la propriété intellectuelle, signer des accords de confidentialité avec les collaborateurs, trouver des méthodes rentables, tester et répéter.

Comment choisir un prototype ?

Tout d'abord, vous devez clarifier vos objectifs, à savoir si vous souhaitez mettre en valeur des performances esthétiques ou fonctionnelles. Ensuite, vous devez déterminer le type de prototype : basse fidélité, adapté aux premières réflexions et aux réactions des utilisateurs, ou haute fidélité, presque identique au produit final, ou un autre type de prototype. Ensuite, tenez compte de considérations pratiques telles que le temps, le coût et la complexité de fabrication. Enfin, validez et testez votre prototype, en intégrant les commentaires des utilisateurs afin d'identifier les défauts à optimiser.

Quelle est la différence entre la haute fidélité et la basse fidélité ?

Les prototypes à basse fidélité sont souvent représentés par des croquis, des wireframes ou des maquettes simples telles que des icônes et des cartes, sans conception visuelle ou interactive détaillée. En revanche, les prototypes haute fidélité sont plus précis et détaillés, et ressemblent beaucoup au produit final.

Conclusion

Ceci conclut l'ensemble du contenu de ce blog. Nous espérons que cet article vous aidera à mieux comprendre ces 10 différents types de prototypes. Pour en savoir plus sur les prototypes, n'hésitez pas à suivre notre blog, que nous mettons régulièrement à jour avec de nouvelles informations.

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