Изготовление прототипов что это
3D-прототипирование и его виды
Перед запуском нового изделия в производство большинство компаний сначала проводят его тестирование. Новые технологии помогают значительно снизить расходы и затраты времени на выполнение этой задачи. Зачастую для этого используется 3D-прототипирование.
Прототипирование в 3D-печати
Изготовление рабочей модели является комплексным процессом, во время которого происходит создание образца продукта. Он подходит для оценки функциональности и свойств, а также для демонстрации целевой аудитории. Это делается перед запуском продукта в массовое производство.
Что это такое?
Прототипированием называют создание полной или частичной модели изделия, которое готовится к производству.
Принцип работы
Благодаря технологии 3D-прототипирования можно значительно уменьшить время, затрачиваемое на создание опытных моделей. Это позволило аддитивному производству получить статус «обходной технологии».
Принцип работы технологии заключается в создании физического объекта на основе цифровой 3D-модели. Сначала создается CAD-модель, а затем происходит печать на 3D-принтере.
Прототипирование чаще всего происходит с помощью недорогих принтеров. Но использоваться могут абсолютно разные материалы.
Применение
Прототипирование применяется в следующих областях:
В медицине и стоматологии на принтерах печатают протезы, модели органов, хирургические инструменты, шаблоны.
Виды прототипов
Прототипы подразделяются на следующие виды:
Технологии быстрого прототипирования
Различают такие технологии прототипирования:
Этапы прототипирования 3D-моделей
Процесс прототипирования включает в себя такие шаги:
Моделирование
3D-моделирование происходит на компьютере с использованием специальных программ для инженерной трехмерной графики. Для создания модели используются рисунки, эскизы, графики, чертежи и необходимая техническая документация.
Изготовление мастер-модели
После моделирования печатается мастер-модель. Создается макет продукта, который должен перекрыть все базовые потребности.
Тестирование макета
Мастер-модель тестируется на соответствие предъявляемым требованиям. Это может быть внешний вид, эргономичность, правильность форм и т. д. Все зависит от сферы использования будущего изделия.
Корректировка
Если во время тестирования были выявлены какие-либо неточности или несоответствия предъявляемым требованиям, то их исправляют в компьютерной модели. После этого все предыдущие этапы повторяются.
Создание прототипа
Если мастер-модель прошла все тесты, создается прототип. Это полнофункциональный продукт.
Требования к прототипированию
Качественный прототип должен быть:
Точность в основном зависит от качественного и профессионального 3D-моделирования.
Лучшие программы для прототипирования:
Использование трехмерной печати в прототипировании позволило значительно сократить расходы и временные затраты на работу. Для любой сферы можно подобрать нужный тип технологии, который сделает производственный процесс быстрее, эффективнее и надежнее.
Правильно «готовим» прототип. Технологии прототипирования корпуса
Как выбрать правильную технологию для прототипа корпуса любого устройства, какие головные боли возникают у разработчиков, когда виртуальная 3D-модель становится физической, и как их лечить? Смотрите инструкцию. Главное здесь — понять, что конкретная технология прототипирования предназначена для решения конкретной задачи.
«Прототип — это работающая модель, опытный образец устройства, механизма или детали». Так пишет Википедия об этом термине.
Для чего нужен прототип? Для проверки свойств устройства, механизма или детали. Свойств для проверки может быть несколько.
Иными словами, опытный образец нужен в тот момент, когда виртуальная модель переходит в физический мир. При этом переходе обязательно всплывают проблемы, которые нельзя выявить в среде разработки. Их нужно выловить до того, как начнётся процесс подготовки корпуса или изделия к серийному производству.
Технологий прототипирования много. Берём самые распространённые для изготовления пластиковых корпусов (как наиболее популярных). Кстати, чем дальше к концу списка, тем ближе эта технология находится к серийному производству.
Технологии прототипирования: каждому своё
1. Макеты, сделанные вручную — из пластилина, пенопласта, глины и других легкообрабатываемых материалов. Такие макеты позволят условно оценить внешний вид изделия, не более. Ну, может, ещё и эргономику проверить. Срок производства — дни (один, два и т.д.), стоимость — несущественная.
2. Печать пластиковой нитью (FDM) — послойное нанесение расплавленного пластика на площадку. Пока такие детали нужно серьёзно дорабатывать перед использованием (плюс покраска и финишная обработка). Подобные прототипы, как и макеты, тоже не решают сложных проблем, но позволяют оценить дизайн и эргономику. Часто с их помощью можно понять реальный вес изделия, какие-то свойства по жёсткости. Срок производства — часы (если не считать ручной обработки). Стоимость — копейки.
3. Лазерное спекание, печать фотополимером (SLA, SLS). Прототип корпуса, сделанный по таким технологиям, уже более-менее полноценен: позволяет проверить не только дизайн и эргономику, но ещё организовать первичную проработку собираемости изделия, а также в какой-то степени оценить жёсткость.
Плюсом технологии является возможность печатать многотельные прототипы, т.е. сразу всё изделие. Детали требуют уже минимальной шлифовки, годятся для окрашивания и издалека неотличимы от реальных. Можно сделать их даже прозрачными.
А проблема таких прототипов кроется в хрупкости и жёсткости — сломать напечатанный корпус легко, а проверить, например, хорошо ли нажимается кнопка, может не получиться. Короче, реальной картины деталь, сделанная по технологиям SLA или SLS, не даст.
Срок изготовления — несколько часов, ценник — несколько тысяч рублей.
4. Фрезеровка пластика и металла. Такие технологии позволят близко подойти к свойствам серийного изделия. По сути, с этой технологии начинается «проверка жизнью» дизайна или корпуса устройства. Ведь материал прототипа обладает теми же свойствами, что и серийного корпуса — жёсткость, кручение, пружинистость и т.д. И таким прототипом можно закрыть все вопросы по собираемости, дизайну, весу, разрушению, поведению в реальных «уличных» условиях.
Хуже обстоят дела с проверкой герметичности — ведь резиновую прокладку фрезеровкой уже не сделать. С прозрачностью тоже непросто.
Срок изготовления — несколько дней, оборудование для многоосной фрезеровки нельзя назвать распространённым, то есть подрядчика надо ещё поискать (но если нужно, пишите, дадим контакты). Ценник — десятки тысяч рублей.
На фотографии — фрезерованный корпус в сравнении с корпусом, сделанным методом FDM
5. Литьё полиуретана в силиконовые формы — отличная технология, которая отвечает на почти все вопросы по физическим свойствам корпуса: резина, прозрачные детали, точное соответствие пластику по жёсткости, пружинности, цвету, фактуре. Литьё в силикон позволяет проверить даже такие свойства будущего устройства, как его «поведение» на морозе или жаре.
Эта технология хотя и простая, но дорогая. Подрядчиков немного. Ещё меньше тех, кто делает аккуратно и красиво. Срок — несколько дней, стоимость — десятки тысяч рублей.
6. Литьё пластика под давлением в легкообрабатываемые формы. По сути, это уже тиражное производство, максимально близкое к серии. Но его стоимость иногда в 2-3 раза дешевле производства с изготовлением полноценной оснастки, да и по срокам всё быстрее.
Оснастка под такое литьё изготавливается из мягких металлов с помощью фрезеровки и ручной доводки. А вот материал (расплавленный пластик) подаётся под давлением, как при нормальном производстве. Можно получить прототип, идентичный серийному изделию по всем свойствам, и изготавливать малые (тысячи штук) серии корпусов или деталей. Стоимость — сотни тысяч рублей, срок — несколько недель. 
Выбираем правильную технологию
Итак, нужно ответить себе на вопрос: «Для чего мне нужен прототип?» и выбрать технологию в зависимости от ответа. Например:
— Прототип нужен, чтобы проверить только дизайн → Выбираем трёхмерную печать (3D).
— Важна проверка «собираемости» корпуса прибора с реальными компонентами (например, платой) → Лучше использовать 3D-печать или фрезеровку пластика.
— Изделие тестируем в реальных условиях с реальным железом. Или вы хотите показать устройство клиенту, инвестору или отвезти на выставку → Выбираем фрезеровку или литьё полиуретана.
— Если задача ещё сложнее (например, важно, как, сколько раз нажимается и когда сломается кнопка) → Только полиуретан или литьё пластика под давлением.
ВНИМАНИЕ! Все технологии требуют разной степени проработки исходной модели и конструкции. И, если первые три из перечисленных выше достаточно терпимы к ошибкам при проектировании, то начиная с фрезеровки при подготовке документации вам потребуется опыт конструктора, а при выборе последней технологии в списке (6) — конструктора с опытом подготовки литьевых изделий.
Если есть вопросы, присылайте информацию по вашему изделию (проекту), посоветуем технологию производства и/или подрядчика (разумеется, уже много раз проверенного).
Почему прототипы так важны?
Что такое прототипирование? Как это помогает компаниям экономить время и деньги?
Процесс создания продукта включает в себя множество этапов, позволяющих достичь необходимого уровня, для массового производства. Каждый продукт имеет свою целевую аудиторию и решает определенные проблемы. Чтобы определить насколько хорошо продукт решает болевые точки своих пользователей, создается практически рабочая модель, которая тестируется потенциальными юзерами. После чего необходимо собрать отзывы, внести изменения, а затем повторить процесс, пока у вас не будет четкого понимания того, как будет выглядеть конечный продукт.
Эскизы продукта помогают спроектировать будущее видение результата. Приведу пример: когда я делаю сайт, я делюсь набросками страницы с клиентом, либо командой, чтобы понять, в какой направлении необходимо работать и не пропустил ли я что-нибудь. Так я могу получить подлинную обратную связь и улучшить продукт, над которым работаю.
Лучшее видение дизайна
Создание прототипов не только обеспечивает четкую визуализацию дизайна, чтобы понять внешний вид конечного продукта, но также помогает команде понять, что они проектируют, для кого и почему они проектируют.
Экономия времени и денег
Старайтесь оставаться в «режиме прототипирования» как можно дольше. Чем больше вы узнаете о проблеме проектирования, которую пытаетесь решить, тем быстрее будет реализация. В предварительную модель всегда можно внести желаемые изменения заранее, потому что к этому моменту не было вложены усилия для создания конечного продукта. Таким образом, ранние изменения помогут вам быстрее достичь ваших целей. И как побочный эффект экономии времени, прототипирование также сделает ваш процесс разработки более рентабельным, поскольку весь цикл разработки становится короче.
По словам Форда, благодаря прототипированию он экономит до 439 тыс. Долл. США и месяцы времени на подготовку.
Проверка перед дизайном и разработкой
Прототипирование позволяет проводить несколько обсуждений между итерациями, прежде чем приступить к окончательной разработке. Этот итеративный процесс позволяет вам быть уверенным в том, что вы делаете, именно то, что вам нужно.
Проектирование является одной из частей процесса. Но существуют различные подходы к созданию прототипов, и всегда необходимо выбирать правильный подход к вашему продукту. Поэтому, для начала, выберите точность вашего будущего прототипа, исходя из вашего времени и ресурсов.
Низкая точность : Lo-Fi
Зачастую, это бумажные прототипы, которые идеально подходят на ранних этапах. Этот тип помогает легко и быстро вносить изменения. В нем больше внимания уделяется структуре и функционалу, а не тому, как продукт будет выглядеть. Благодаря lo-fi команде и аудитории становится легче понять продукт. Но, поскольку сложность продукта возрастает, становится все труднее поддерживать прототипы lo-fi дальше в цикле разработки. Это делает бумажные прототипы неэффективными если проект требует более глубокого проектирования.
Необходимы прототипы для вашего будущего проекта? Я готов помочь вам с этим. Напишите мне и я сделаю прототип для вас!
Урок 4. Прототипирование
В этом уроке мы с вами разберём основные принципы эффективного прототипирования в дизайн-мышлении. Они помогут вам максимально быстро протестировать сгенерированные ранее идеи, найти их плюсы и минусы.
Содержание:
Начать же этот урок лучше всего с определения центральных понятий.
Прототип и прототипирование
Для начала дадим определение понятию «прототип».
Простыми словами, прототип – это макет решения, который можно собрать из подручных материалов.
Он используется для того, чтобы не тратить время и деньги на создание полноценного продукта, а создать что-то похожее на него и отыскать ошибки, допущенные на этапе проектирования. Собственно говоря, процесс создания прототипа и называется прототипированием, и у него есть свои плюсы и минусы.
Преимущества прототипирования:
Недостатки прототипирования:
Прототипирование является первой стадией Product Evolution Canvas (на русский переводится как «канвас эволюции продукта»), и дальше речь пойдет о нем.
Product Evolution Canvas
Product Evolution Canvas (PEC) – это инструмент для компаний, создающих различные продукты, отлично подходящий для мозговых штурмов. Он состоит из двух компонентов – это:
Временные рамки – это, как понятно из названия, время. А что такое эволюция продукта? Давайте рассмотрим подробнее.
3 этапа эволюции продукта
Эволюция продукта – это весь процесс от создания прототипа до готового товара.
Он делится на три этапа:
Образно говоря, минимально-жизнеспособный продукт – это скейтборд. Основной продукт – велосипед. Полнофункциональный продукт – автомобиль. Скейтборд даёт возможность передвигаться, но не позволяет делать это достаточно быстро. С помощью велосипеда можно ездить довольно быстро и на большие расстояния. А автомобиль перекрывает все потребности, т.к. проезжает расстояния в сотни километров в считанные часы.
Канвас эволюции продукта помогает ответить на вопросы коллег, клиентов и инвесторов о функционале продукта. Например:
Кроме того, Product Evolution Canvas упрощает:
Но чтобы получить от PEC максимальную пользу, с ним нужно научиться работать. Давайте поговорим об этом подробнее.
Как работать с PEC
Работа с PEC предполагает прохождение трех этапов:
На первом этапе спрашивайте себя: «Что делает мой продукт функциональным?»
Канвас можно применять для разработки продуктов и услуг практически в каждой сфере деятельности человека. Нужно выполнить всего лишь четыре простых шага:
А чтобы было понятнее, что все это значит, приведем небольшой практический пример. Представьте, что вы разрабатываете банковское приложение и заполняете канвас. На первом этапе ваш продукт будет обладать лишь самыми необходимыми функциями, без которых невозможно представить банковское приложение – это открытие личного счёта, перевод денег и оплата различных услуг.
На втором этапе вы добавляете счета для индивидуальных предпринимателей, все виды транзакций и возможность оформлять кредиты онлайн. И на третьем – копилки, списки желаний и интеграцию с чат-ботами. Конечно, система выглядит уж очень упрощенно, но суть этот пример передает хорошо.
Прототипировать можно:
В зависимости от того, что мы прототипируем, технологии прототипирования будут различаться.
Моделирование физических объектов
Физические объекты моделируют:
| A | С помощью подручных средств – бумаги, картона, пластилина, скотча, ножниц. |
| B | С помощью «Лего». |
| C | С помощью 3D принтеров. |
| D | С помощью программ для 3D моделирования. |
Давайте подробнее разберём каждую технологию.
Моделирование подручными средствам
При моделировании подручными средствами нужно всего лишь следовать простому алгоритму:
К плюсам данного вида моделирования можно отнести:
Среди минусов есть следующие:
Поэтому при моделировании подручными средствами избегайте перфеционизма, не тратьте много времени на каждый прототип, при создании модели постоянно думайте о том, как люди будут пользоваться продуктом.
Лего-моделирование
Моделипрование с помощью «Лего» выполняется не менее просто:
Для получения наилучшего результата советуем вам прочитать книгу Тима Брауна «Дизайн-мышление в бизнесе», где рассказывается о том, как компания IDEO создавала из конструктора прототипы устройств для введения в кровь инсулиновых инъекций. Каждый раз создавая прототип, представляйте, что вы рассказываете историю.
Моделирование с использованием 3D печати
Для создания 3D моделей используются следующие технологии:
FDM (Fused Deposition Modeling). Материал выдавливается слой за слоем на поверхность. Эта технология применяется в биомедицине, кулинарии и промышленном производстве.
3D-печать – это достаточно сложная технология, поэтому для ее применения лучше всего привлекать квалифицированных специалистов.
Моделирование с использованием программ
То же самое моделирование, что и в случае с 3D, только здесь не надо «марать» руки, ведь весь процесс происходит на экране компьютера. Вот список 10 лучших бесплатных программ, которые помогут вам прототипировать, не выходя из зоны комфорта:
Руководство пользователя для каждой из программ можно найти в свободном доступе в Интернете.
Прототипирование сайтов и интерфейсов программ и приложений
Прототипирование сайта, главным образом, означает проектирование его интерфейса. Оно помогает облегчить задачу программистам, дизайнерам и верстальщикам. Поэтому мы объединили эти два пункта в один.
Например, когда вы заходите на любой сайт, то, скорее всего, ожидаете, что справа или сбоку будет меню и название проекта. Чуть-чуть правее или левее центра – контент (статьи, фотографии, видео). А снизу – надпись «Все права защищены» и правовые документы.
Если же вы зайдёте и увидите совсем другую картину (к примеру, меню будет расположено где-то снизу, контентная часть будет слишком узкой и т.п.), вероятно, вы просто уйдёте на другой сайт – более привычный.
Однако не нужно потакать пользователям во всём, ведь сайт должен решать и ваши задачи. К примеру, человек задал в поиске такой вопрос: «С чего начать саморазвитие?» Увидел ссылку на наш сайт и перешёл на него. Задача человека – получить информацию. Наша задача – не только помочь ему, но и реализовать собственные цели, в том числе и финансовые.
Если мы просто расскажем пользователю о саморазвитии, он прочитает и уйдёт. Чтобы такого не происходило, мы во всех статьях делаем ссылки на тематические материалы, бесплатные курсы и платные тренинги. При этом мы не пишем призывы каждые три абзаца, не мешаем пользователю найти ответ на вопрос и удовлетворить любопытство, не ставим никаких скриптов, которые не дают человеку уйти с сайта, если ему что-то не понравилось.
Как создать прототип
Прототип можно создать в любой программе, где можно рисовать. Если вы новичок, используйте Photoshop, Paint, Adobe Illustrator или даже Google Docs. Профессионалам рекомендуем программу Axure. И вот что нужно сделать дальше (в упрощенной форме):
| 1 | Отрисовать основные элементы шапки – форму поиска, логотип, кнопку обратной связи, описание проекта, кнопку действия («заказать услугу», «купить курс», «совершить звонок»), а если сайт информационный, то либо кнопку «Блог», либо меню с рубриками. |
| 2 | Нарисовать контентную часть и сайдбар (то, что находится сбоку). Как будет располагаться текст, кнопки социальных сетей, комментарии и т.д. |
| 3 | Обрисовать подвал сайта – дополнительные ссылки, значок копирайта и прочее. |
Стиль сайта должен прослеживаться на всех его страницах. Не должно быть так, чтобы на главной странице преобладал минимализм (чёрно-белый дизайн и полное отсутствие лишнего), а в статьях – «рог изобилия», когда кажется, что попал совсем в другую реальность. Элементы нужно делать симметричными по размерам и расположению.
Не заставляйте человека ощущать себя неуютно, т.е. если пользователи мобильных устройств привыкли, что при нажатии на значок «гамбургера» (три горизонтальных черты) открывается меню, не надо выдумывать что-то новое. Если люди привыкли, что курсор мыши меняется на указательный палец, когда на блок можно нажать, делайте на своём сайте (или в приложении) точно так же.
И еще несколько советов о том, чего нужно избегать при создании сайтов и приложений:
Подробнее читайте в материале, подготовленном крупнейшим маркетинговым агентством России Texterra. Там очень хорошо и понятно изложено, что стоит внедрить на своём сайте/приложении, а что – убрать. Однако не старайтесь всё время следовать нашим советам: экспериментируйте и пробуйте выяснить самостоятельно, что хотят видеть потенциальные клиенты на вашем сайте или в приложении.
Прототипирование опыта
Прототипирование опыта – это тип прототипирование, которое представляет собой воссоздание ситуаций для тестирования решений. Чтобы смоделировать опыт, нужно правильно подобрать место и создать обстоятельства, при которых человеку может понадобиться ваш продукт или услуга. С помощью прототипирования опыта можно разыгрывать целые ситуации, объёмные опыты и нахождение в пространствах, где трудно обойтись одним предметом.
Прототипирование опыта проводится так: