Како инжењерство брзе производње прототипа убрзава валидацију производа?

Инжењерство брзе прототипирања Инжењерство брзе прототипирања Инжењерство брзе прототипирања Инжењерство брзе прототипирања

Инжењерство брзе прототипирања се користи за стварање потпуно функционалних инжењерских прототипа. Ови прототипи се користе за валидацију структурних и топлотних карактеристика и за тестирање интеракције корисника током фазе инжењерског валидационог тестирања (ЕВТ). Са инжењерством за брзо прототипирање, процес тестирања валидације дизајна (ДВТ) је елиминисан. Модели који су чврсти такође могу показати ограничења и ограничења процеса производње и ограничења понашања материјала када се примењује оптерећење. У поређењу са типичним процесом, употреба инжењерства за брзо прототипирање смањује време валидације почетног дизајна за 3050%, а време модификације дизајна за 46 недеља.

Пример: Брзо инжењерско прототипирање смањује време EVT-а за 42% за индустрију потрошачке електронике

42% времена додељеног ЕВТ-у за дизајн паметног домаћег уређаја смањила је водећа компанија за дизајн потрошачке електронике. То је постигнуто коришћењем 3Д штампача комерцијалног квалитета за стварање прототипа. Уређај паметне куће захтевао је валидацију за 12 различитих унутрашњих електричних, механичких и фирмверских интерфејса, а традиционално је захтевало 8 одвојених прототипа који су произведени у периоду од 14 недеља. Са инжењерством за брзо прототипирање, прототипи интегрисаних случајева са уграђеним колама произведени су за 72 сата. Тестирање прототипа током фазе ЕВТ-а открило је проблеме електромагнетних интерференција које се традиционално идентификују током фазе ДВТ-а. Ово тестирање је спустило процес валидације на 10,5 недеља од традиционалних 18 недеља и елиминисало потребу за скупим модификацијама прототипа. Овај пример илуструје значајан утицај који употреба 3Д штампе за обављање аддитивне производње има за омогућавање валидације интегрисаних система.

Инжењерство брзе производње прототипа помаже нам да раније тестирамо функције и коришћену употребу у стварном свету

Инжењерске праксе за брзо прототипирање узимају концепте дизајна и чине их физичким за дане, а не недеље. Ово помаже да се тестирање функционалности и употребљивости учини делом стварног процеса дизајна. Пре него што се направи коначни алат, дизајнерски тимови могу тестирати прототипе како би разумели како ће људи интеракционирати са производом. Тестирање стварних прототипа помаже тимовима да разумеју праву употребљивост спецификација и помаже да се избегну скупи неуспехи у каснијем делу процеса дизајна.

ЦАД у физички: тестирање компатибилности, функционалности и дизајна у једном процесу

Савремени ЦАД системи могу бити директно повезани са системима за брзо прототипирање како би се за неколико дана из виртуелног дизајна направио физички модел. Овај процес омогућава валидацију три аспекта дизајна у једном процесу: компатибилност (делови се уклапају заједно), функционалност (модел може издржати напоре употребе) и практичност (произведен модел се може направити). Пример овог процеса у употреби би био помоћ у дизајнирању електронског корпуса који спречава топлотне гореће тачке током употребе. Интеграција свих ових система може скратити процес пројектовања до 60% (Индустријски бенчмарк, 2024).

Докази: 68% медтех стартапа пријавило је успех првог дизајна користећи итеративно брзо прототипирање

У истраживању о иновацијама у медитачкој технологији 2024, 68% испитаника је рекло да могу да добију одобрење регулатора и да стварају медитачке уређаје без великих редизајна за усклађеност укључивањем итеративног брзе прототипирања у њихов развојни процес. Ово омогућава стварање раног дизајна тако да се може тестирати стерилизација, пут течности и интеракција са эргономијом клиникара / пацијента. Стартап који је дизајнирао прототип инфузијског уређаја и извео тест притиска како би проверио да ли је дизајн пролазак, пронашао је неке проблеме са дизајном који би били означени како би одложили прво клиничко испитивање, а нису пронађени током компјутерских симулација. Укључивањем итеративне употребе интерфејса и пружањем тестирања крајњим корисницима, ове компаније су уштеделе у просеку 150.000 долара по процесу развоја и смањиле време до тржишта чак за 40%. Ови развојни догађаји резултирали су већим успехом у добијању регулаторног одобрења и бољим разумевањем онога што корисници захтевају, што је истакнуто дизајном решења.

Смањење ризика помоћу инжењерства за брзо стварање прототипа

Проналажење критичних интерфејс и интеграције неуспеха током прототипирања

Инжењеринг брзе прототипирања пружа повратне информације у скоро реалном времену у вези са интеграцијама и питањима интерфејса који често остају незабележиви у виртуелним моделима. Неколико примера тога би било погрешно усклађивање конектора, топлотна спојност између ПЦБ-а или питања везања током покретања. Пошто се ово дешава у физичком подручју пре него што се посвети алатима, тимови избегавају велике редизајне који утичу на производњи. Пронађено је да су трошкови интеграције и интерфејс проблема након посвећења алатима 92% виши од трошкова проблема у фази прототипирања (извештај о развоју производа Маккинсеи 2023). Функционални прототипи се могу користити за тестирање процеса монтаже, одржавања и сервиса и могу се користити за идентификовање проблема дизајна. Када су изложени радним оптерећењима и условима животне средине, модели који су раније били превише апстрактни постају много управљивији указујући на понашање које би требало исправити у касној фази дизајна. Модели направљени са реалистичним оптерећењима имају 67% мање шансе да ће захтевати промене дизајна током каснијих фаза дизајна.

Инжењерство за брзо прототипирање јача усклађивање заинтересованих страна и ко-валидацију клијената.

Прототипи су универзални алат који опсегава више дисциплина. Они помажу у премоштању јаза између тима за дизајн, инжењерског тима, производног тима, инвеститора и крајњих корисника. Док ЦАД цртежи и други дизајне могу бити статични и непокретни, физички модели пружају заједнички контекст и омогућавају процену и споразум о елементима дизајна. Прототипи такође омогућавају ковалидацију од стране купца. Прототипи у раној фази тестирају се са потенцијалним крајњим корисницима. Ово помаже у процену дизајна прототипа и помаже у идентификовању да ли прототип и његове карактеристике одговарају тренутном тржишту. Колаборативно прототипирање је пракса која помаже у смањењу промена у производњи, повећава поверење заинтересованих страна и побољшава спремност за лансирање на тржиште. Инжењеринг брзе прототипирања трансформише застарели и традиционални приступ валидацији тржишта од провере на крају развоја у процес континуираног побољшања.

Često postavljana pitanja

Шта је инжењерство брзог прототипирања?

Инжењерство брзе производње прототипа је пракса коришћења модерних производних процеса за изградњу прототипа из стварног света на раном нивоу процеса развоја производа како би се потврдиле одлуке о дизајну.

Како брза производња прототипа скраћује временске линије валидације?

Пошто се одлуке о дизајну могу валидирати у реалном времену, брзо прототипирање може елиминисати питање чекања циклуса производа да се понављају на претходним дизајнима.

Које су предности функционалних прототипа у ЕВТ, ДВТ и ПВТ?

Доступни функционални прототипи могу помоћи да се брже идентификују проблеми са дизајном, производњом и употребљивошћу и могу смањити ризик и трошкове повезани са процесом валидације.

Како прототипи помажу у ковалидацији клијента?

Доступни физички прототипи могу помоћи циљним крајњим корисницима да пруже повратне информације о дизајну и могу помоћи у усклађивању карактеристика производа са употребљивошћу и потребама тржишта пре лансирања.

Које индустрије добијају највеће предности од брзог прототипирања? Брзо прототипирање служи за смањење модификација дизајна у касној фази и за убрзавање времена до тржишта у секторима укључујући потрошачку електронику, МедиТх и индустријски дизајн.