Leitende Tipps für den Entwicklungsprozess von Prototypen

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Gepostet am 26. Dezember 2018 | Von Hailey, WayKen Marketing Manager

Der Produktentwicklungsprozess beginnt in der Regel mit dem Designprozess und führt bis zum Prototypenentwicklungsprozess. Die Erstellung eines Prototyps ist ein wesentlicher Schritt bei der Entwicklung neuer Produkte oder Technologien. Es ist eine physische Darstellung des konzeptionellen Designs, das verwendet wird, um verschiedene Aspekte davon zu veranschaulichen und zu verifizieren.

Ein Prototyp kann alles sein, von einem einfachen handgefertigten Modell bis hin zu einer voll funktionsfähigen Darstellung, wie das Konzeptdesign unter realen Bedingungen aussehen und funktionieren wird. Mit der Entwicklung im Bereich Rapid Prototyping ist es für die Hersteller recht einfach, in kürzerer Zeit einen Prototypen zu erstellen und das Design zu verifizieren. Dieser Prototyp hilft, die Kunden zu überzeugen und den Markt des Produkts zu vergrößern.

Rapid-Prototyping-Techniken

Von der Reduzierung der Kosten bis zur Steigerung der Effizienz, Rapid-Prototyping-Techniks wirken sich auf die Industrie aus. Rapid Prototyping ist eine Reihe von Techniken, die verwendet werden, um den physischen Prototyp oder das Produkt im Vergleich zu anderen Fertigungstechniken in kürzerer Zeit zu erstellen. Rapid Prototyping hat den Entwicklungsprozess von Prototypen einfacher, genauer und weniger zeitaufwändig gemacht. Die Herstellung des Produkts erfolgt normalerweise mit einem 3D-Drucker oder einer anderen additiven Fertigungstechnologie unter Verwendung der CAD-Modelldaten.

Auch CNC-Maschinen werden heutzutage eingesetzt, um das 3D-Modell in ein physisch vorhandenes Modell umzuwandeln. Die Modelldaten müssen eine gültige Geometrie für Rapid Prototyping darstellen. Der Unterschied zwischen einem 3D-Drucker und einer CNC-Maschine wird im Wesentlichen durch das verwendete Material für den Prototypen-Entwicklungsprozess und die verwendeten Werkzeuge gekennzeichnet. Darüber hinaus nimmt der 3D-Drucker im Vergleich zu herkömmlichen subtraktiven Werkzeugbaumethoden wie CNC-Fräsen, Drehen und Präzisionsschleifen viel weniger Platz ein, was ihn zu einer sehr günstigen Option für die Hersteller macht. Die Verfügbarkeit von Modellierungssoftware spielt auch eine Schlüsselrolle bei der zunehmenden Nutzung dieser Rapid-Prototyping-Techniken. Diese neue Software hat eine benutzerfreundliche Oberfläche, die es sowohl privaten als auch industriellen Benutzern leicht macht, ein 3D-Modell des Produkts zu modellieren.

Wenn es um Rapid Prototyping geht, werden diese Technologien häufig für die Prototypenentwicklung verwendet:

• 3D-Druck (3DP)
• Shape Deposition Manufacturing (SDM) (und Mold SDM)
• Härtung fester Böden (SGC)
• Selektives Lasersintern (SLS)
• Selektives Laserschmelzen (SLM)
• Stereolithographie (SLA)
• CNC-Bearbeitung
• Fertigung ballistischer Partikel (BPM)
• Fabrikation mit gerichtetem Licht (DLF)
• Direktschalen-Produktionsguss (DSPC)
• Fused Deposition Modeling (FDM)
• Laminierte Objektherstellung (LOM)
• Laminierter Harzdruck (LRP)

Prototyp-Kategorien

Ein Prototyp kann nach dem konzeptionellen Design und dem zu entwickelnden Endprodukt kategorisiert werden

1. Funktionierender Prototyp

Ein funktionierender Prototyp wird so entwickelt, dass er nahezu alle Merkmale und Funktionen des Endprodukts repräsentiert.

2. Visueller Prototyp

Ein visueller Prototyp stellt die Form, die Abmessungen und das Erscheinungsbild des Konzeptdesigns dar, soll jedoch nicht die Funktionalität des Endprodukts darstellen. Dieser Prototyping-Entwicklungsprozess ist einfacher als der vorherige Prozess.

3. Prototyp der Benutzererfahrung

Es ist so entwickelt, dass es genügend Details des endgültigen Prototyps darstellt, die für weitere durchgeführte Forschungsarbeiten verwendet werden sollen

4. Funktionsprototyp

Ein funktionaler Prototyp und ein funktionierender Prototyp sind ähnliche Prototypentwicklungsprozesse, außer mit dem Unterschied, dass ein funktionaler Prototyp mit einer anderen Technik und einem anderen Maßstab als das tatsächliche Produkt erstellt werden kann.

Bedeutung des Prototypentwicklungsprozesses

Der Prototypenentwicklungsprozess ist ein wichtiger Bestandteil der Produktentwicklung. Ein aus dem konzeptionellen Design entwickelter Prototyp hilft, viele Faktoren des Endprodukts zu bestimmen, die unten beschrieben werden.

1. Bewertung und Prüfung des Designs

Durch die Erstellung eines Prototyps kann das Design unter realen Bedingungen bewertet werden, sodass eine Bewertung verschiedener Teile erfolgen kann. Auf diese Weise kann der Hersteller bestimmen, welcher Teil des Designs verworfen oder überarbeitet werden muss, was auf dem Papier nicht möglich wäre. Der Hersteller kann das Produkt auch unter realen Bedingungen testen und bewerten, bevor es in die Produktionsphase geht.

2. Ermittlung der Produktionskosten und Probleme

Die Entwicklung eines Prototyps vor der eigentlichen Produktion ermöglicht es dem Hersteller, einen Blick darauf zu werfen und festzustellen, ob der Produktionsprozess geändert werden muss oder nicht. Dies ermöglicht es, die Produktionskosten minimal zu halten. Darüber hinaus können etwaige Schwierigkeiten im Produktionsprozess ermittelt werden, die es dem Hersteller ermöglichen, die optimale Produktionsmethode zu wählen, die ihn am wenigsten kostet und fehlerfrei ist.

3. Verkauf des Produkts

Ein Prototyp zieht mehr Kunden an als ein konzeptionelles Design. Es ist viel einfacher, ein Produkt mit einem Prototyp zu verkaufen als mit einem Konzeptdesign, da es schwierig ist, jedem Kunden das Design zu erklären. Wenn der Kunde während des Entwicklungsprozesses des Prototyps berücksichtigt wird, ermöglicht dies dem Hersteller, jeden Teil des Designs nach Kundenwunsch zu bearbeiten, was nach der Entwicklung des Produkts nicht möglich ist.

Unterschied zwischen Prototyp und tatsächlichem Produkt

Obwohl die Ingenieure und Entwickler ihr Bestes geben, um die Unterschiede zwischen dem Prototyp und dem tatsächlichen Produkt zu minimieren. Aber im Allgemeinen kann ein Prototyp vom tatsächlichen Produkt in Bezug auf das verwendete Material, den Bearbeitungsprozess, das Aussehen usw. abweichen.

Das für das Endprodukt verwendete Material ist teuer und schwierig herzustellen, daher besteht ein Prototyp normalerweise aus einem Material, das einfach herzustellen ist, aber mit einem Material, dessen Eigenschaften mit denen des Endprodukts identisch sind. In einigen Fällen ist das für das Endprodukt verwendete Material nicht verfügbar, sodass der Prototyp aus identischem Material besteht. Der Unterschied im Material kann das Aussehen und die Verarbeitung des Endprodukts im Vergleich zum Prototyp verändern.

Endprodukte müssen oft in großen Stückzahlen hergestellt werden, so dass der Herstellungsprozess unterschiedlich sein kann, wobei das Endprodukt oft durch ein Massenproduktionsverfahren entwickelt wird, das kosteneffektiv und zeitsparend ist. Dieses Herstellungsverfahren kann nicht oft für den Prototypen verwendet werden, da das Material oft nicht dasselbe ist. Darüber hinaus können die Herstellungsprozesse des Endprodukts komplex sein, sodass der Prototyp oft unter Verwendung einer einfachen Technik hergestellt wird. Dies kann auch zu einem Unterschied im Aussehen des Endprodukts und des Prototyps führen.

Abschließende Bemerkungen

Es ist offensichtlich, dass der Entwicklungsprozess von Prototypen ein wesentlicher Bestandteil der Industrie ist. Mit dem Prototypen werden viele Fehler in der Konzeption reduziert, die im Produktentstehungsprozess viele Probleme verursacht hätten. Es mag Unterschiede zwischen dem Prototyp und dem tatsächlichen Produkt geben, aber der eigentliche Zweck des Prototyps wird in jedem Fall erfüllt und hilft in vielerlei Hinsicht bei der Produktentwicklung, wie oben beschrieben.

WayKen ist ein Unternehmen, das sich auf Rapid Prototyping und Kleinserienfertigung von Kunststoff- und Metallteilen spezialisiert hat. Wir bieten einen One-Stop-Shop vom Prototyp bis zur Produktion, damit Sie Ihr Produkt schnell und effizient auf den Markt bringen können. Wenn Sie einen Prototypenhersteller für Ihr Projekt suchen, können Sie sich gerne an uns wenden.