Jakie są rodzaje technologii prototypów?

Prototypowanie to krok w procesie projektowania nowych lub poprawionych produktów, który umożliwia zespołom projektowym sprawdzenie produktów pod kątem wad, zidentyfikowanie możliwych obszarów poprawy i zademonstrowanie produktu potencjalnym inwestorom lub rynkowi docelowemu. W większości przypadków proces ten obejmuje tworzenie modeli o różnym poziomie funkcjonalności z różnych materiałów przy użyciu kilku rodzajów technologii prototypowej. Technologie te obejmują konstrukcję subtraktywną i addytywną oraz reprezentację opartą na oprogramowaniu. Dwie pierwsze metody polegają na usuwaniu materiału z bloku lub arkusza materiału modelowego lub dodawaniu materiału do modelu warstwa po warstwie. Trzeci typ technologii prototypowej służy do demonstrowania oprogramowania.

Weryfikacja koncepcji jest ważną częścią procesu projektowania nowych lub zmienionych produktów. Stworzenie prototypowego modelu proponowanego produktu pozwala zespołowi projektowemu ocenić projekt pod kątem funkcjonalności, wad i walorów estetycznych przed przejściem do końcowej fazy produkcji. Modele prototypowe są produkowane przy użyciu różnych technik i mogą być w pełni funkcjonalne lub wcale, w zależności od oczekiwanych wyników procesu prototypowania. Najczęstsze kategorie, do których należy technologia prototypowa, to grupy addytywne, odejmujące i oprogramowania.

Technologia addytywnych prototypów, znana również jako szybkie prototypowanie, wykorzystuje techniki dodawania materiału do czystej płytki. Obejmują one techniki bezpośredniego spiekania laserowego metali (DMLS), selektywnego spiekania laserowego (SLS) i stereolitografii (SLA). W większości tych procesów laser jest używany do śledzenia kształtu modelu w płynnej lub sproszkowanej podstawie, która zestala się w kontakcie z wiązką lasera. Kierując się komputerową reprezentacją modelu (CAD), laser stopniowo buduje prototyp warstwa po warstwie, aż do jego ukończenia. Drukowanie trójwymiarowe (3DP) i topienie wiązką elektronów to dwa podobne procesy addytywnego prototypowania.

Technologia subtraktywnych prototypów wykorzystuje kilka typów konwencjonalnych maszyn sterowanych numerycznie (CNC) do usuwania materiału z bloku materiału modelowego w celu odsłonięcia gotowego prototypu. Maszyny te są również sterowane szczegółami zawartymi w pliku CAD. Obróbka jest znana jako podstawowy proces prototypowania subtraktywnego. Odlewanie modeli z żywic jest również znane jako proces subtrakcyjny, ponieważ materiał jest najpierw odcinany od bloku aluminium lub gipsu, aby uzyskać używane formy. Ten rodzaj procesu jest znany jako wtórne prototypowanie subtraktywne.

Technologia prototypowania oprogramowania wydaje się być znacznie prostsza i mniej kosztowna niż produkcja modeli fizycznych. Programy prototypowe są zazwyczaj testowane podczas opracowywania, dzięki czemu identyfikacja i udoskonalanie błędów jest procesem ciągłym podczas opracowywania, a nie konkretnym zdarzeniem. Po dopracowaniu wersji beta są one często udostępniane do testów operacyjnych w środowisku na żywo.