Prototypenfehler verstehen: Kosten und Auswirkungen (Teil I)

Vielfalt der Prototyping-Methoden

Aufgrund der zahlreichen Design- und Implementierungsprozesse gibt es diverse Prototyping-Methoden, um eine Idee physisch oder virtuell darzustellen. Maschinenbau, Elektrotechnik, Elektronik, Computerprogrammierung, Software und Computer Engineering sind nur einige Felder, die für Prototyping bekannt sind.

Durch jüngste Entwicklungen in der Computersoftware-Technologie wird es üblich, physische Prototypen durch computergenerierte Modelle zu ersetzen. In der Automobilindustrie wird diese Methode oft bis zur Produktion eingesetzt. Mit moderner Technologie werden Funktionalität und Ästhetik vor der physischen Erstellung designed und getestet.

Dieser Artikel durchläuft typische Methoden des Unternehmens-Prototypings, skizziert deren Funktion und listet den entscheidenden Preisschild jedes Prozesses auf. Diese Methoden helfen Unternehmen, den enormen finanziellen Aufwand jedes Prozesses zu realisieren und letztlich zu verstehen, warum Fehler in vorläufigen Designs vermieden werden müssen.

Virtuelle Prototypen

Virtuelles oder computergestütztes Prototyping wird allgemein als Konstruktion von Computermodellen von Produkten zum Zweck realistischer grafischer Simulation verstanden. Diese virtuellen Modelle bieten Mittel zum Testen von Teilverhalten und simulierter Funktionalität ohne vorherige Fertigung. Es ist eine von vielen Strategien zur Reduzierung von Designzykluszeit und Prototypenkosten.

Virtuelles Prototyping eignet sich auch für realistische Prozessmodellierung. Die Verfügbarkeit eines grafischen Modells eines Teils oder Produkts im Fertigungsverlauf ermöglicht Simulation der Auswirkungen von Fertigungsprozessen. Beispielsweise kann eine Animation der Fertigungsprozesse durch Materialabtrag generiert werden.

Bei der Entwicklung eines virtuellen Modells zur Repräsentation des Vorproduktionsmodells müssen korrekte Annahmen verwendet werden. Falsche Annahmen oder unsachgemäße Eingabewerte erzeugen sehr reale, virtuelle Prototypen, die im Kern ungenau sind. Virtuelles Prototyping erfordert eine Person, die die Mechanik um das Design versteht und das Design ordnungsgemäß implementieren kann. Denn wenn das vorläufige Design falsch ist, wird die gesamte Fertigungslinie, die dieses Design produziert, falsch sein – resultierend in massiven Rückrufen und Kundendissatisfaktion.

Software erfordert wie jede andere eine initiale Investition vor Nutzung ihrer Funktionen. Im Gegensatz zu Bürossoftware wird CAD-Software in professionellen Unternehmen zur Modellierung hochkomplexer Produkte eingesetzt. Es gibt kostenlose CAD-Software am Markt, aber diese mangelt an Stärke in der Generierung komplexer Geometrien und ist auf bestimmte Anwendungen beschränkt. CAD-Software entwickelt sich seit Jahrzehnten und erreicht einen Punkt, an dem jede jährliche Iteration die vorherige erheblich verbessert. Doch selbst Low-End-CAD-Software kostet einige Hundert, die anspruchsvolleren und leistungsintensiveren sind im Tausenderbereich. Das Verständnis der Softwarebedienung und das Aufstellen mechanischer Annahmen bestimmen Qualität und Korrektheit des entwickelten Produkts.

Viele Unternehmen möchten physisch sehen, wie das tatsächliche Produkt aussieht. Das bedeutet, viele Investoren stecken kein Geld in ein Projekt, bevor sie Ästhetik und Funktionalität real sehen können. Computergestütztes Prototyping eignet sich für interne Repräsentation, wo Entscheidungsträger dessen Bedeutung verstehen, aber für externe Investoren ist dies meist nicht der Fall.