Tipos de protótipo: Definição e classificação

Neste artigo, apresentaremos a classificação dos protótipos com base na sua funcionalidade, fidelidade, métodos de fabrico e aplicações industriais. Em primeiro lugar, vamos começar com uma breve descrição da definição básica de protótipos.

O que é o Protótipo?

Um protótipo é normalmente uma ou várias amostras feitas com base em desenhos fornecidos pelo utilizador, sem a utilização de moldes, utilizadas para verificar a aparência ou a racionalidade estrutural.

Os protótipos são geralmente produzidos em pequenas quantidades, com ciclos de produção curtos e um consumo mínimo de recursos. Permitem identificar rapidamente as falhas de conceção e melhorar os métodos de produção, proporcionando assim uma base suficiente para finalizar a conceção do produto e a produção em massa.

De seguida, procederemos a uma introdução que começa com a classificação dos protótipos com base na sua funcionalidade.

Classificação com base na função

Conceito Protótipo

O protótipo concetual é um protótipo simplificado utilizado para expressar conceitos de produtos, principalmente sob a forma de esboços simples, descrições de texto, fluxogramas e outras formas de apresentação, utilizados para transmitir o conceito de conceção do produto. Os protótipos conceptuais não requerem efeitos visuais complexos ou design de interação e podem ser criados e modificados rapidamente, com grande flexibilidade.

Protótipo visual

Os protótipos visuais, também conhecidos como protótipos de aparência, colocam mais ênfase na estética do que na funcionalidade. Este protótipo é semelhante ao produto real em termos de aspeto, material, tamanho e sensação, mas não é utilizado para fins práticos. O principal objetivo deste protótipo é refletir um elevado grau de semelhança visual com o produto final, o que permite ao utilizador experimentar o estilo visual do produto. Este tipo de protótipo é frequentemente utilizado em marketing, promoção de vendas e análises de produtos, podendo também ser utilizado para efetuar

Protótipo funcional

Protótipo funcional é usado principalmente para testar a função real do protótipo do produto, ao contrário do protótipo visual, o protótipo funcional e o produto final real do mais alto grau de similaridade. O protótipo funcional é uma parte fundamental do desenvolvimento do produto, pode verificar as funções principais e a lógica de interação do produto, evitar mal-entendidos e desvios e melhorar a eficiência da investigação e desenvolvimento.

Classificação com base na fidelidade

Protótipo de alta fidelidade

Um protótipo de alta fidelidade pode também designar-se por demonstração do produto, que se aproxima o mais possível do produto final. Pode apresentar com precisão o aspeto e a função do produto e é coerente com o produto real em termos de experiência visual e interactiva, proporcionando aos utilizadores uma experiência mais realista e ajudando a iteração e a atualização do produto. A realização de um protótipo de alta fidelidade exige mais tempo e esforço e é dispendiosa. Em comparação com outros protótipos, este protótipo contém muitos pormenores e é difícil de modificar.

Protótipo de baixa fidelidade

Um protótipo de baixa fidelidade, também designado por wireframe, é uma forma simples e rápida de converter conceitos de design de alto nível em objectos tangíveis e testáveis. É utilizado principalmente para verificar e testar as funções do produto e não o seu aspeto visual. É fácil de criar e modificar rapidamente, e o custo é relativamente baixo para ajustar e otimizar o produto.

Classificação com base no método de produção

Protótipo de impressão 3D

Protótipo de impressão 3D é um protótipo de fabrico aditivo adequado a formas geométricas complexas e ao fabrico rápido, com elevada eficiência de produção. As principais tecnologias de processamento são:

FDM: Utilização de materiais de fusão a quente para empilhar camada a camada - protótipo de peça de plástico de baixo custo;

SLS: Utilização de material em pó para sinterização a laser para formar - peças de protótipo feitas de nylon;

SLA: Utilizando resina fotossensível para solidificar sob luz ultravioleta - protótipo de peça plástica com excelente acabamento superficial;

SLM: Fusão de pó metálico para construir - protótipo de peça metálica de titânio ou aço.

Protótipo de maquinagem CNC

O protótipo de maquinagem CNC é um protótipo de fabrico subtrativo adequado para protótipos de fabrico de alta precisão de materiais metálicos e plásticos, com um tempo de execução curto para pequenos lotes. As principais tecnologias de processamento são:

Fresagem CNC - vários protótipos de peças metálicas e plásticas de alta precisão;

Torneamento CNC - vários protótipos de peças cilíndricas;

Retificação CNC - vários protótipos de alta precisão e de acabamento superficial;

EDM - protótipos para processar ranhuras profundas e cantos afiados.

Classificação com base no sector

Protótipo automóvel

Protótipos para automóveis são fases essenciais do desenvolvimento automóvel. Com a crescente concorrência no mercado automóvel, os fabricantes procuram ativamente produtos mais amigos do ambiente, eficientes e esteticamente agradáveis para satisfazer as actuais exigências do mercado. Os fabricantes de automóveis confiam nos projectos de protótipos para testar adequadamente os componentes automóveis, garantindo que estas peças possam ser produzidas em massa de forma rentável.

Protótipo de dispositivo médico

Protótipos de dispositivos médicos são modelos utilizados para validar e testar projectos conceptuais de dispositivos médicos. A rapidez da conceção e desenvolvimento de protótipos é crucial durante todo o processo de lançamento do produto. Os protótipos de dispositivos médicos ajudam a identificar e a corrigir precocemente as falhas de conceção, garantindo que os dispositivos médicos finais funcionam corretamente. Estes protótipos são normalmente utilizados para protótipos como máquinas de ECG, respiradores, glucómetros e seringas.

Protótipo eletrónico

A construção de protótipos electrónicos funcionais é o primeiro passo para compreender a conceção de protótipos electrónicos e aproximá-lo do mercado. Estes protótipos são utilizados principalmente para verificar e validar a funcionalidade de produtos electrónicos, combinando a conceção de hardware e software com placas de circuito impresso (PCB) personalizadas. Ajudam os engenheiros a validar os conceitos de conceção, a otimizar o desempenho, a reduzir os riscos e, em última análise, a melhorar a qualidade e a fiabilidade do produto final.

FAQs

Porque é que precisamos de criar um protótipo?

Os protótipos servem de ponte entre as ideias e a realidade, transformando os conceitos dos designers de ideias abstractas em formas tangíveis. Validam a viabilidade dos produtos e permitem aos projectistas descobrir falhas que podem não ser visíveis nos desenhos durante o fabrico do protótipo. Este processo ajuda a identificar as deficiências dos produtos, permitindo a otimização da conceção e reduzindo os custos de investigação e desenvolvimento.

Como criar um protótipo？

Eis os 5 passos principais para criar um protótipo: começar com uma visão do produto, criar um esboço ou utilizar o desenho assistido por computador (CAD), fazer uma prova de conceito, fazer um protótipo físico e testar o protótipo. Para mais informações sobre a criação de um protótipo, pode ler este blogue Como criar um protótipo

Dicas para criar um protótipo

Eis algumas dicas para criar um protótipo: compreender o objetivo do protótipo, fornecer uma representação exacta das peças, consultar um advogado especializado em propriedade intelectual, assinar acordos de confidencialidade com os colaboradores, encontrar métodos rentáveis, testar e repetir.

Como é que se escolhe um protótipo?

Em primeiro lugar, é necessário clarificar os seus objectivos, se pretende mostrar um desempenho estético ou funcional. Em segundo lugar, considere o tipo de protótipo: de baixa fidelidade, adequado para um brainstorming inicial e feedback do utilizador, ou de alta fidelidade, quase idêntico ao produto final, ou outro tipo. Em seguida, tenha em conta considerações práticas como o tempo, o custo e a complexidade de fabrico. Por fim, valide e teste o seu protótipo, integrando as reacções dos utilizadores para identificar falhas que possam ser optimizadas.

Qual é a diferença entre Alta Fidelidade e Baixa Fidelidade?

Os protótipos de baixa fidelidade são frequentemente representados por esboços, wireframes ou maquetas simples, como ícones e cartões, sem uma conceção visual ou interactiva detalhada. Por outro lado, os protótipos de alta fidelidade são mais precisos e pormenorizados, assemelhando-se muito ao produto final com elevada fidelidade.

Conclusão

Este artigo conclui todo o conteúdo deste blogue. Esperamos que este artigo o ajude a compreender melhor estes 10 tipos diferentes de protótipos. Para mais conhecimentos sobre protótipos, siga o nosso blogue, onde actualizamos regularmente com mais informações.

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