原型开发：关于制作原型你需要知道的一切

在制造商将零件或产品发布给客户群之前，制造零件或产品涉及许多过程。 虽然这看起来像是一个单线过程，但在零件/产品进入下一阶段之前，必须分别完成其中许多阶段。 这种阶段的一个例子是原型开发阶段。

这个阶段是最重要的阶段之一，因为它决定了产品是否适合制造或功能。 它还降低了成本，因为机械师可以在此阶段消除零件的不必要特征。 如果你想知道原型开发阶段需要什么，你应该读完这篇文章。

什么是原型开发?

定义

为了定义这个短语，让我们把它分解成它的成分。 原型是零件的相似物或副本，可在投资零件的完整开发之前展示产品功能并探索所有可能性。 原型的范围可以从使用笔和纸的详细绘图到产品的完整工作版本。 因此，原型开发只是制造商用来生产原型的一系列过程。 许多人还将原型开发称为原型制造。

原型开发的类别

我们可以根据产品的设计以及制造商对最终产品功能的期望将原型分为四类。 这些类别包括：

1.工作原型

顾名思义，产品开发人员让工作原型展示尽可能多的最终产品特性和功能。

2.功能原型

功能原型和工作原型在开发过程中是相似的。 但是，产品开发人员通常会以不同的规模并使用不同的技术来制作功能原型。

3.视觉原型

产品开发人员设计视觉原型来投射他们对产品的概念的形状、尺寸和支出。 由于这个过程不涉及展示产品功能与否，所以它比其他原型更容易制作。

4. 用户体验原型

产品开发人员使用户体验原型展示了足够的细节，可以帮助进一步研究产品制造。

原型开发的重要性

原型开发阶段是一个非常宝贵的过程，对每个零件制造商都很重要。以下是零件制造商不能忽视原型开发阶段的一些原因：

1.推销产品

制造客户或利益相关者不支持的零件或产品是没有意义的。我们都同意，销售带有原型的产品比销售没有原型的产品更能让客户/利益相关者信服。这是因为他们可以触摸和感受原型并提供反馈。他们的反馈对于对最终产品进行大量设计更改也很重要。

2. 将概念付诸实践

绘制零件的设计图并不能保证它会在现实生活条件下实现其预期功能。 设计原型是评估零件在其工作环境中的表现的好方法。 该测试将帮助制造商确定要修改或丢弃的设计部分。

3. 生产成本最小化

对某些人来说，这似乎是错误的，因为原型也会消耗一些用于产品生产的资金。 然而，如果使用试错法，与利益相关者将不得不浪费的数量相比，原型生产中使用的数量将是微不足道的。 这是因为原型将有助于确定制造商必须对产品进行的所有修改。 因此，可以确定更准确的生产成本估计。

原型和最终产品之间的区别

一般来说，制造商和产品开发商会尽可能地减少原型和最终产品之间的差异。实际产品在外观、使用的材料或加工工艺方面可能与原型有所不同。

例如，用于制造最终产品的材料通常很昂贵，而原型原材料则由便宜的材料制成。然而，其特性通常与最终产品的特性相同。原材料的这种差异可能会导致最终产品的外观和饰面发生变化。

此外，最终产品和原型的数量总是不同的。 通常，制造商会小批量生产产品原型，因为他们只需要在生产过程中使用它们。 然而，出于多种原因，他们大批量生产最终产品。 第一，制造过程可能很复杂。 因此，他们无力像原型一样小批量生产产品。 此外，批量生产最终产品将有助于节省时间和金钱。

原型开发阶段

如前所述，产品原型开发过程涉及三个一般阶段。 他们是：

1.阿尔法阶段

原型制造的这个阶段开发的原型可以回答两个问题：

• 该零件的外观和感觉如何？
• 可以吗？

在大多数阶段，每个问题都有一个单独的原型。然而，一些制造商可能会为这两个问题制作一个原型。这一切都取决于具体情况。制造商将用于回答有关外观和概念验证问题的原型分别称为原型。

概念验证原型是用于测试零件是否可以工作的原型。这个原型不关心外观。其主要目标是测试设计的初步功能。这样，制造商可以在开始设计之前确定设计是否适合制造。它使用非常便宜且容易获得的材料，例如纸板、电机、开关等。

制造商认为概念原型验证成功后，接下来就是外观原型。 这个原型比较在意外观，可能连功能都没有。 它还使用更昂贵的材料和加工方法进行原型制造。 3D打印是现阶段常用的加工工艺。

制造商还可以利用这一点向潜在买家和利益相关者进行推销。这样，客户和利益相关者就可以可视化产品。制造商还可以获得下一阶段的适当反馈。如果这一阶段被认为是成功的，机械师就会开始为后续原型准备更复杂的加工方法，例如数控加工。

2. 测试阶段

这个阶段建立在客户的反馈和 alpha 阶段的利益相关者的基础上，以制作更复杂的原型。 在这个阶段，产品在功能外观上越来越接近最终产品。 原型也在这个阶段进行了广泛的测试。 在这个阶段生产的两个原型是 工程 与 最佳的 原型。

这个 工程样机 是对 alpha 阶段概念验证原型的升级。它的目标是实现最终产品的视觉、可制造和功能模仿。根据之前获得的反馈，这个原型变得更加复杂。机械师在此阶段使用更复杂的制造方法，例如注塑成型和钣金制造。这是为了让它尽可能地模仿最终产品。机械师使用优质材料来制作这个原型。

制造商再次在实时条件下测试原型，以查看新产品是否能够实现其预期功能。

工程原型成功后，制造商制作生产原型。这是设计被批准进行大规模生产和加工之前的最后一个原型。由于该原型机接近量产，因此应该与产品具有最大的相似度。然而，它可能不会使用最终产品所用的昂贵材料。

在某些情况下，一些机械师可能会结合工程和生产原型。 但是，这在很大程度上取决于与产品相关的风险评估。 总之，机械师使用生产原型来做出剩下的决定。 这包括从美学到最终设计批准。 一旦利益相关者批准了该测试和生产成本，机械师就准备进行大规模生产。

三、试点阶段

此阶段是机械师制作最终/试验原型的阶段。 这是第一个产品，因为如果没有进一步的问题，这正是其他零件单元的外观。 机械师认为它是原型的唯一原因是它仍需要获得一些认证。 这里仍然可以进行一些更改，例如更改用于制造某些金属和塑料零件的生产方法（例如注塑成型和 CNC 加工）。

在进行任何最终更改后，机械师将试点原型发送给独立审查委员会进行认证。获得这些认证后，最终可以开始商业化生产。

虽然其他一些机械师可能会使用概念验证 (POC) 和最小可行产品 (MVP) 等不同术语，但这三个术语对于原型开发来说大致通用。

常见的原型开发错误

业内很多新手往往对原型开发阶段有一些误解，这可能会导致最终产品出现很多问题。 此类错误的示例包括：

• 不寻求专家考虑如何在原型开发的每个阶段取得进展。
• 未能准确估算成本
• 没有得到足够的用户反馈。 用户反馈对于流程的成功至关重要。
• 试图使原型开发过程适应固定的时间框架。 这个过程的长度取决于零件的复杂程度。

原型开发成功的一个重要部分是寻求专业人士的建议。在RapidDirect，我们拥有您成功制造产品原型所需的所有专业知识。

结语

生产的任何部分的原型开发都是需要大量计划和仔细考虑的过程的一部分。 虽然您可以选择自己做，但您可以寻求专家的帮助，这样可以使工作更轻松并节省时间。

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