Hvordan akselererer rask prototyping-teknikk produktvalideringen?

Rask prototypingteknikk Rask prototypingteknikk Rask prototypingteknikk Rask prototypingteknikk

Rask prototypingteknikk brukes til å lage fullt fungerende tekniske prototyper. Disse prototypene brukes til å validere strukturelle og termiske egenskaper samt å teste brukerinteraksjon under faseen for teknisk valideringstesting (EVT). Ved hjelp av rask prototypingteknikk elimineres prosessen for designvalideringstesting (DVT). Solide modeller kan også demonstrere begrensninger og krav knyttet til produksjonsprosessen samt begrensninger i materialets oppførsel under påført belastning. Sammenlignet med den vanlige prosessen reduserer bruken av rask prototypingteknikk tiden for innledende designvalidering med 30–50 % og reduserer antallet designendringer med 4–6 uker.

Eksempel: Rask prototypingteknikk reduserte EVT-tiden med 42 % i konsumentelektronikkindustrien

42 % av den tiden som var satt av for EVT (Engineering Verification Test) for design av en smart hjemme-enhet ble redusert av et ledende selskap innen konsumentelektronikkdesign. Dette ble oppnådd ved å bruke en kommersiell 3D-printer til å lage prototyper. Den smarte hjemme-enheten krevede validering av 12 ulike interne elektriske, mekaniske og firmware-grensesnitt, og det kreves tradisjonelt å produsere 8 separate prototyper over en periode på 14 uker. Med rask prototyping-teknikk ble integrerte kasseprototyper med innebygd kretskort produsert på 72 timer. Testing av prototypene under EVT-fasen avdekket problemer med elektromagnetisk interferens (EMI), som tradisjonelt identifiseres under DVT-fasen (Design Verification Test). Denne testingen forkortet valideringsprosessen fra de tradisjonelle 18 ukene til 10,5 uker og fjernet behovet for kostbare modifikasjoner av prototypene. Dette eksempelet illustrerer den betydelige innvirkningen som bruk av 3D-utskrift for additiv produksjon har på muligheten til å validere integrerte systemer.

Rask prototypingteknikk hjelper oss med å teste funksjoner og brukervennlighet i den virkelige verden tidligere

Praksis innen rask prototypingteknikk tar designkonsepter og gjør dem fysiske på få dager i stedet for uker. Dette gjør at testing av funksjonalitet og brukervennlighet blir en integrert del av selve designprosessen. Før de endelige verktøyene produseres, kan designlagene teste prototyper for å forstå hvordan brukerne vil interagere med produktet. Testing av reelle prototyper hjelper lagene med å forstå den faktiske brukervennligheten til spesifikasjonene og unngår kostbare feil i senere faser av designprosessen.

CAD til fysisk: Tester kompatibilitet, funksjonalitet og design i én prosess

Moderne CAD-systemer kan kobles direkte til systemer for rask prototyping for å lage en fysisk modell fra en virtuell design på få dager. Denne prosessen gjør det mulig å validere tre aspekter av designet i én enkelt prosess: kompatibilitet (delene passer sammen), funksjonalitet (modellen tåler belastningene ved bruk) og praktisk gjennomførbarhet (den produserte modellen kan faktisk fremstilles). Et eksempel på bruken av denne prosessen er å hjelpe til med å designe et elektronisk kabinett som forhindrer termiske varmepunkter under bruk. Å integrere alle disse systemene kan forkorte designprosessen med opptil 60 % (industristandard, 2024).

Bevis: 68 % av MedTech-startups rapporterte suksess med første design ved bruk av iterativ ingeniørmessig rask prototyping

I MedTech Innovation-undersøkelsen for 2024 rapporterte 68 % av respondentene at de kunne oppnå reguleringssammenheng og utvikle MedTech-enheter uten store omformingar for å oppfylle krava, ved å integrere iterativ rask prototyping i utviklingsprosessen. Dette muliggjør tidlig designutvikling slik at testing av sterilisering, væskens strømningsbane og interaksjon med klinikers/pasienters ergonomi kan utføres. En startup som utforma en prototype av en IV-enhet og utførte en trykktest for å sjekke om det var lekkasjar i designet, oppdaga noen designrelaterte problemer som ville ha ført til utsettelse av den første kliniske prøvinga – problemer som ikke ble oppdaget under datamaskinsimuleringane. Ved å integrere iterativ bruk av grensesnittet og gi endbrukerne mulighet til å teste produktet, sparte disse bedriftene i gjennomsnitt 150 000 USD per utviklingsprosess og reduserte tidspunktet for markedsinnføring med opptil 40 %. Disse utviklingane resulterte i økt suksess ved oppnåing av reguleringssammenheng og bedre forståelse av hva brukerne trengte, noe som ble understreka av designet av løsninga.

Redusere risiko ved hjelp av rask prototyping-teknikk

Finne kritiske grensesnitt- og integrasjonsfeil under prototyping

Ingeniørtjenester for rask prototyping gir tilbakemelding i nær sanntid angående integrasjons- og grensesnittproblemer som ofte går ubemerket i virtuelle modeller. Noen eksempler på dette er feil justering av koblingsdeler, termisk kobling mellom printkretskort (PCB-er) eller binding under aktivering. Siden disse problemene oppstår i den fysiske verden før man begynner å lage verktøy, unngår team store omdesigner som påvirker produksjonsprosessen. Det har vist seg at kostnadene for integrasjons- og grensesnittproblemer etter at verktøy er satt i bruk er 92 % høyere enn kostnadene for slike problemer i prototyping-fasen (McKinsey Product Development Report 2023). Funksjonelle prototyper kan brukes til å teste montering, vedlikehold og serviceprosesser, og kan brukes til å identifisere designproblemer. Når de utsettes for virkelige belastninger og miljøforhold, blir modeller som tidligere var for abstrakte mye mer håndterlige, siden de indikerer oppførsel som må korrigeres i en sen fase av designprosessen. Modeller som er laget med realistiske belastninger har 67 % lavere sannsynlighet for å kreve designendringer i de senere fasene av designprosessen.

Rask prototypingteknikk styrker samarbeidet med interessenter og kundenes fellesvalidering.

Prototyper er et universelt verktøy som omfatter flere disipliner. De hjelper til å fylle hullene mellom designlaget, ingeniørlaget, produksjonslaget, investorene og sluttbrukerne. Mens CAD-tegninger og andre design kan være statiske og uforanderlige, gir fysiske modeller en felles kontekst og muliggjør vurdering og enighet om designelementer. Prototyper gjør også kundesamvalidering mulig. Prototyper i tidlig fase testes med potensielle sluttbrukere. Dette hjelper til å vurdere prototypens design og identifisere om prototypen og dens funksjoner samsvarer med dagens marked. Samarbeidsbasert prototyping er en praksis som bidrar til å redusere endringer i produksjonen, øker aktørers tillit og forbedrer klarheten for markedsinnføring. Hurtig prototyping innen ingeniørfag transformerer den utdaterte og tradisjonelle tilnærmingen til markedsgodkjenning – fra en sjekk på slutten av utviklingsprosessen til en prosess for kontinuerlig forbedring.

Ofte stilte spørsmål

Hva er rask prototyping teknikk?

Rask prototypingteknikk er praksisen med å bruke moderne fremstillingsprosesser for å bygge fysiske prototyper tidlig i produktutviklingsprosessen for å validere designbeslutninger.

Hvordan forkorter rask prototyping valideringstidsfrister?

Siden designbeslutninger kan valideres i sanntid, kan rask prototyping eliminere problemet med å måtte vente på produktcykler for å iterere over tidligere design.

Hva er fordelen med funksjonelle prototyper i EVT, DVT og PVT?

Å ha funksjonelle prototyper tilgjengelige kan hjelpe til å identifisere design-, produksjons- og bruksvennlighetsproblemer tidligere, og kan redusere risikoen og kostnadene knyttet til valideringsprosessen.

Hvordan hjelper prototyper kunden med medvalidering?

Å ha fysiske prototyper tilgjengelige kan hjelpe målgruppens endbrukere med å gi tilbakemelding på designet og kan bidra til å justere produktfunksjoner mot bruksvennlighet og markedskrav før lansering.

Hvilke industrier har størst nytte av rask prototyping? Hurtig prototyping bidrar til å redusere endringer i designet på et senere stadium og til å forkorte tid til markedet i sektorer som forbrukerelektronikk, medisinsk teknologi og industridesign.