Wie wird sich das Prototyping der Zukunft verändern?

In der heutigen zunehmend digitalen Welt verlassen sich Ingenieure und Designer auf Daten, die auf einem Bildschirm angezeigt werden können, um erfolgreich Modelle herzustellen. Aber in der Produktentwicklung kann die Bedeutung der physischen Interaktion mit Designs in Form von Prototypen nicht hoch genug eingeschätzt werden.

Vor dem digitalen Zeitalter Prototyping war eine handwerkliche Fähigkeit. Das erfahrene Personal erstellt 3D-Modelle von Entwürfen mit einer Vielzahl von handwerklichen Techniken. In jüngerer Zeit haben digitalisierte Konstruktionsdaten die Aufgabe der Visualisierung von Teilen in 3D vereinfacht und die Art und Weise verbessert, wie Konstruktionen vom Bildschirm in die physische Welt übergehen.

Während sich die Anforderungen, die Prototypen erfüllen, nicht geändert haben, nämlich Passformtests und ästhetische Entscheidungen, Funktions- und Ergonomietests und anfängliche Produktion mit niedriger Geschwindigkeit, entwickelt sich die Prototyping-Technologie selbst ständig weiter. Lesen Sie weiter, um Tipps zur Verwendung moderner Prototyping-Tools heute und in Zukunft zu erhalten.

Modellbau arbeitet über Entfernungen und Disziplinen hinweg zusammen

Jahrzehntelang haben Design-Meetings die Form einer Gruppe von Ingenieuren angenommen, die um einen Konferenztisch sitzen und gemeinsam einen physischen Prototypen begutachten.

In der heutigen Welt sind Designteams auf der ganzen Welt verstreut und umfassen Ingenieure, die für mechanisches, elektrisches und Codedesign verantwortlich sind, sowie Marketingexperten und Lieferanten. Moderne CAD-Plattformen ermöglichen es Ingenieuren, Designs gleichzeitig zu aktualisieren und von Teammitgliedern vorgenommene Änderungen in Echtzeit von überall aus anzuzeigen.

Optimieren Sie Ihre Teile mit Software

Früher basierte der Produktdesignprozess auf iterativen und inkrementellen Verbesserungen. Das in einigen CAD-Plattformen enthaltene Topologiegenerierungsmodul beschleunigt Änderungen. Diese Technik, auch als generatives Design bekannt, speist wichtige Leistungs- und Fertigungsanforderungen in die Software ein, die dann eine Reihe optimierter Designs zurückgibt, die in der Lage sind, eine bestimmte Leistung zu erzielen und gleichzeitig den Materialverbrauch zu minimieren.

In Zukunft können organische Topologien Designern helfen, anders über das Aussehen und die Funktion von Teilen nachzudenken, und sie können auch Materialverschwendung reduzieren, um die Nachhaltigkeit zu verbessern und Kosten zu senken.

Daten von Modellprototypen können in Echtzeit analysiert werden

Früher gingen Ingenieure Prototypen durch, um sicherzustellen, dass sie wie erwartet funktionierten. In vielen Fällen können moderne CAD-Tools die gleiche Arbeit virtuell erledigen.

Integrierte Analysetools ermöglichen es Ingenieuren, Reaktionen auf Faktoren wie Stress, Ermüdung, Erwärmung oder Abkühlung, Flüssigkeitsströmung und mehr anzuzeigen, bevor physische Teile erstellt werden. Um die Leistung zu verbessern, können sie das Design iterieren und spontan erneut analysieren.

Daten an den 3D-Drucker senden

Additive Fertigung oder 3D-Druck ist eine von vielen Möglichkeiten, physische Prototypen zu erstellen. In einigen Anwendungen schätzen Ingenieure diesen Ansatz, weil er Teile erzeugen kann, die mit anderen Fertigungstechniken nicht hergestellt werden können und keine zusätzlichen Werkzeuge erfordern. Um die Anwendung weiter zu vereinfachen, verfügen einige CAD-Plattformen über Dateiformate, die mit der Generierung von Pfaden der Software für 3D-Druck kompatibel sind, die nahtlos zusammenarbeiten.

Generieren Sie ein CNC-Programm in einer Sekunde

CNC-Bearbeitung ist eine subtraktive Fertigungsmethode für Metalle und technische Kunststoffe, die häufig zur Herstellung physischer Prototypen verwendet wird. Der Code, der den Bearbeitungsprozess steuert, wurde früher manuell oder mit einer eigenständigen CAM-Software erstellt, aber die heutigen CAD-Pakete verfügen über integrierte Module, die CNC-Fertigungsprofile erstellen. In einigen Fällen können Sie mit diesen Modulen den Effekt des Materialabtrags visuell sehen, bevor die Bearbeitung beginnt.

Teile können auf Herstellungsprobleme überprüft werden

Design for Manufacture (DFM) war früher eine Technik, bei der Fertigungsingenieure im Laufe der Zeit lernen und sich ansammeln mussten. Physische Prototypen sind nicht immer erfolgreich bei der Erkennung potenzieller Herstellungshürden, da sie oft mit anderen Techniken hergestellt werden als denen, die in der Serienproduktion verwendet werden.

Moderne CAD-Softwarepakete verfügen über DFM-Module, die Herstellbarkeitsprobleme anzeigen, bevor Produkte in die Produktionslinie gebracht werden.

Kunden können Angebote in Echtzeit erhalten

Während physische Prototypen Ihnen viele materielle und immaterielle teilebezogene Erfahrungen vermitteln können, können sie nicht vorhersagen, wie viel eine ausgelagerte Produktion kosten wird. Einige der heutigen CAD-Pakete ermöglichen es Ingenieuren, ein Angebot für die Erstellung eines Designs mit einer ausgewählten Fertigungstechnik anzufordern. Wenn das CAD-Dateiformat ein gängiges Format ist, können sich Ingenieure sofort mit Lieferanten in Verbindung setzen, um die Fertigung auszulagern oder gemeinsam an Teileverbesserungen zu arbeiten.

Helfen Sie Produkten, mutig zu iterieren

Der Prozess der Erstellung physischer Prototypen kann zeitaufwändig sein. Sich auf diese Teile für Passformtests, Funktionstests oder ästhetische Entscheidungen zu verlassen, Designs zu verbessern oder neue Prototypen zu erstellen, kann den Designzyklus um Wochen verlängern.

Ingenieure verwenden heute Analyse-, CAM- und DFM-Tools, die in moderne CAD-Pakete integriert sind, und iterieren Konstruktionen, während sie Verbesserungsbereiche identifizieren und relevante nachgelagerte Produkte wie Fertigungspläne, Prüfdokumentation und Lieferantendaten automatisch aktualisieren.

Augmented Reality hilft Produkten besser

Augmented Reality (AR) ersetzt zunehmend physische Prototypen. Heutzutage kann das oben beschriebene Designteam-Meeting ein maßstabsgetreues Modell verwenden, das auf einen Konferenztisch projiziert wird, oder ein maßstabsgetreues Modell, das auf den Desktop jedes Videokonferenzteilnehmers projiziert wird, und ein realistisches virtuelles Modell des Teils kann Designern helfen, fundierte ästhetische Entscheidungen zu treffen /P>

Implementieren Sie einen virtuellen Rundgang durch das Produkt

Für ein immersiveres Erlebnis sollten Sie die Verwendung von Virtual Reality (VR) in Betracht ziehen, einer Technologie, die es Designern und anderen Beteiligten, wie Endbenutzern und Marketingfachleuten, ermöglicht, Produkte in realem Maßstab zu erleben. Einige VR-Modelle ermöglichen es Ihnen, Designmerkmale zu navigieren und zu manipulieren. Designer können dann ergonomisches Feedback einfließen lassen und Erfahrungen sammeln, bevor sie in die Produktion gehen.