Функциональные прототипы: Все, что вам нужно знать
Производители выпускают на рынок множество продуктов, но не каждый из них оказывается успешным. Значительная часть продуктов оказывается неудачной, потому что их не тестировали, прежде чем выпустить на рынок.
Поэтому создание функционального прототипа - обязательное условие перед началом финального производства, о чем вы подробно узнаете ниже. Итак, давайте читать.
Что такое функциональный прототип?
Функциональный прототип - это рабочая модель вашего продукта, которая имитирует основные функции, выполняемые продуктом. Вы можете подробно рассмотреть ключевые особенности прототипа и понять, как работает ваш реальный продукт.
С помощью функционального прототипа вы можете представить концепцию в виде действующего тестового образца, который можно легко протестировать и выявить области, требующие улучшения.
Это позволяет проверить продукт до начала массового производства и помогает сэкономить средства, время и ресурсы.
Преимущества использования функциональных прототипов
Функциональный прототип обладает различными преимуществами, и вот некоторые из них:
- Функциональные прототипы позволяют пользователям протестировать продукт и, опираясь на свой личный опыт, поделиться своими отзывами.
- Если в конструкции есть какие-либо недостатки, их можно выявить на ранней стадии, что поможет сократить расходы, которые могут возникнуть, если продукт будет произведен без тестирования.
- Когда прототипы исследуются на ранних этапах разработки, проблемы исправляются вовремя, а время выхода продукта на рынок сокращается.
- Функциональные прототипы помогают решать проблемы на ранних стадиях. Это гарантирует, что ошибки будут исправлены вовремя, а не на стадии разработки, что помогает снизить затраты.
- Функциональные прототипы - это средство взаимодействия с заинтересованными сторонами. С их помощью они могут очень четко понять концепцию продукта, его дизайн и функции.
Типы функциональных прототипов
Три различных типа функциональные прототипы следующие:
Технико-экономическое обоснование Прототип
Технико-экономический прототип - это первоначальный прототип, который создается для того, чтобы проверить, осуществима ли концепция или нет. Основное внимание в технико-экономическом прототипе уделяется функциональным аспектам продукта, а дизайн и эстетика остаются на втором плане.
Критические условия реализуемости прототипов включают оценку производительности, ограничения со стороны технологии и доступность ресурсов. Это базовая версия продукта, которая помогает оценить функции перед дальнейшими инвестициями.
Высокоточный прототип пользователя
Это продвинутый прототип, который очень близок к окончательному дизайну продукта. Он предлагает полностью интерактивный конечный продукт, который позволяет пользователям детально протестировать его и поделиться отзывами.
Высокоточные пользовательские прототипы предлагают визуальные элементы и детальное взаимодействие, которые отражают реальные характеристики продукта. Эти прототипы призваны подтвердить правильность выбора дизайна, помочь выявить потенциальные проблемы и оценить степень удовлетворенности пользователей.
Он такой же, как и конечный продукт, и также используется для проверки производительности в качестве эксперимента.
Прототипы живых данных
Прототип с живыми данными интегрирует живые данные в системы и показывает, как продукт будет работать в реальных приложениях. В основном он используется на поздних стадиях разработки и позволяет проверить как технические, так и функциональные аспекты дизайна.
Прототип может быть подключен к API чтобы разработчики могли проверить, как он работает в реальном мире при переменных условиях.
Как сделать функциональный прототип
Создание функционального прототипа включает в себя следующие этапы:
- Для начала вы можете провести исследование, которое позволит вам узнать, существуют ли в отрасли аналогичные продукты и как они работают. Это поможет вам проанализировать, является ли ваша идея инновационной или нет.
- Сначала набросайте свою концепцию на листе бумаги, и этот эскиз поможет вам понять форму вашей идеи, а также вы сможете изучить другие варианты.
- Создание 3D-модели с помощью различных программ, которые могут иметь несколько форматов, например STP, CAD, IGS и т.д.
- Для изготовления прототипов вам придется связаться с инженерами и разработчиками, поскольку это требует навыков и оборудования.
- Как только прототип будет готов, вы сможете протестировать его и при необходимости внести улучшения.
Методы создания функциональных прототипов
Существуют различные методы, позволяющие создавать функциональные прототипы, и некоторые из них мы рассмотрим здесь:
Обработка с ЧПУ
Обработка с ЧПУ подразумевает создание высокоточных компонентов, которые могут использоваться для создания высокоточных прототипов. В процессе обработки материал с заготовки снимается в соответствии с проектом.
Режущие инструменты двигаются в соответствии с условиями конструкции и работают с самыми разными материалами, включая пластики, металлы и другие виды материалов.
3D-печать
В этом процессе детальный дизайн достигается очень быстро и с большой гибкостью. Процесс заключается в послойном нанесении материала и создании прототипов. Он подходит для производства небольших объемов и обеспечивает превосходную отделку поверхности.
Вакуумное литье
Процесс вакуумное литьё позволяет создавать пластиковые детали с помощью силиконовых форм. Это очень подходящий метод для изготовления прототипов, поскольку он позволяет работать с небольшими партиями и обеспечивает превосходную готовую поверхность.
Это очень быстрый и доступный процесс изготовления функционального прототипа.
Какие материалы используются для создания функциональных прототипов?
Существуют различные типы материалов, которые используются для создания функциональных прототипов, поскольку они отличаются универсальностью, и вот некоторые из них:
Металлы
Для изготовления функциональных прототипов может быть использован широкий спектр металлов. Некоторые из этих металлов, которые обычно используются, следующие:
- Алюминий устойчив к коррозии и легок, что позволяет использовать его для создания прототипов механических и структурных компонентов.
- Нержавеющая сталь - очень прочный материал, к тому же устойчивый к коррозии. Ее чаще всего выбирают для изготовления различных компонентов благодаря ее долговечности.
- Титан устойчив к высоким температурам, обладает прочностью и небольшим весом, поэтому широко используется в аэрокосмической промышленности и медицинских прототипах.
- Латунь хорошо поддается обработке и обладает отличной электропроводностью, что делает ее пригодной для изготовления электрических компонентов.
Пластмассы
Существуют различные виды пластмасс, которые также используются для изготовления функциональных прототипов, и вот некоторые из них:
- ABS очень часто используется для изготовления деталей с помощью ЧПУ и 3D-печати и известен своей превосходной гибкостью и прочностью.
- PLA - это пластик, который хорошо работает в условиях низких нагрузок и чаще всего используется для производства биоразлагаемых компонентов с помощью 3D-печати.
- Полиэтилен используется при обработке на станках с ЧПУ, обеспечивая прочность и химическую стойкость, а также помогая производить износостойкие детали.
- Нейлон обеспечивает долговечность, поэтому такие компоненты, как втулки и структурные детали, изготавливаются с помощью обработки на станках с ЧПУ.
Композиты
При изготовлении функциональных прототипов используются различные типы композитов, как показано ниже:
- Углеродное волокно - это очень высокоэффективный материал, который к тому же очень легкий. Он используется в автомобильной, спортивной и аэрокосмической промышленности.
- Стеклопластик отличается легкостью и прочностью, а также соотношением прочности и веса для функциональных прототипов.
Проблемы и соображения при создании функциональных прототипов
Функциональное прототипирование сопряжено с некоторыми трудностями, которые заключаются в следующем:
- Заинтересованные стороны иногда принимают функциональный прототип за реальный конечный продукт, который иногда не соответствует их ожиданиям.
- В случае если потребуется масштабная доработка, это может привести к большим затратам, когда эти проблемы будут обнаружены во время тестирования.
- Очень трудно найти баланс между простотой и сложностью, и в то же время это крайне важно.
Заключение
Функциональные прототипы играют важную роль в процессе разработки и, следовательно, должны быть рассмотрены до изготовления конечных деталей.
Если вы ищете подходящего производителя прототипов, вы можете обратиться к DEK. Мы предлагаем вам универсальные функциональные прототипы, которые соответствуют вашим техническим требованиям и бюджету.
