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，但其中许多阶段必须在零件/产品进入下一阶段之前分别完成。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，你应该把这篇文章读到最后。

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。原型是零件的外观相似或副本，用于展示产品功能并在投资于零件的完整开发之前探索所有可能性。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。类别包括：

1。工作原型

顾名思义，产品开发人员让工作原型尽可能多地展示最终产品的特性和功能。

2。功能原型

功能原型和工作原型在它们的开发过程中是相似的。然而，产品开发人员通常会在不同的规模上使用不同的技术制作功能原型。

3。视觉原型

产品开发人员设计视觉原型以投射他们对产品概念的形状、尺寸和支出。由于这个过程不涉及产品功能与否的展示，因此比其他原型更容易制作。

4。用户体验原型

产品开发人员让用户体验原型展示了足够的细节，有助于产品制造的进一步研究。

原型开发的重要性

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

1。推介产品

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不销售更能说服客户/利益相关者。这是因为他们可以触摸和感受原型并给出反馈。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

绘制零件的设计并不能保证它在现实条件下能够实现其预期功能。设计原型是评估零件在其工作环境下的性能的好方法。该测试将帮助制造商确定设计中需要修改或丢弃的部分。

3。最大限度地降低生产成本

对某些人来说，这似乎是错误的，因为原型还将消耗一些用于产品生产的资金。但是，与使用试错法的利益相关者必须浪费的数量相比，原型生产中使用的数量将微不足道。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算。

原型与最终产品的区别

通常，制造商和产品开发人员尽可能地尝试将原型与最终产品之间的差异最小化。实际产品可能在外观、使用材料或加工工艺方面与原型有所不同。

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东西制成。然而，它的特性通常与最终产品的特性相同。这种原材料的差异可能会导致最终产品的外观和整理发生变化。

此外，最终产品和原型的数量总是不同的。通常，制造商会少量生产产品原型，因为他们只需要在生产过程中使用它们。然而，出于几个原因，他们大批量生产最终产品。一，制造过程可能是一个复杂的过程。因此，他们无法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

原型制造的这一阶段开发的原型可以回答两个问题：

• 部件的外观和感觉如何？
• 它会起作用吗？

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。这一切都取决于情况。制造商将制造的原型分别称为外观和概念验证原型。

概念验证原型是用于测试零件是否可以工作的原型。这个原型并不真正关心外观。其主要目标是测试设计的初步功能。这样，制造商可以在着手设计之前确定设计是否可用于制造。它使用非常便宜且易于使用的材料，例如纸板、电机、开关等。

在制造商认为概念验证原型成功之后，外观原型就出现了。这个原型更在意外观，甚至可能没有任何功能。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。

制造商也可以利用它向潜在买家和利益相关者推销。这样，客户和利益相关者可以可视化产品。制造商还可以获得下一阶段的适当反馈。如果这个阶段被认为是成功的，机械师就会开始为后续的原型准备更复杂的加工方法，例如 CNC 加工。

2。测试阶段

此阶段建立在 alpha 阶段的客户反馈和利益相关者的基础上，以制作更复杂的原型。在这个阶段，产品在功能外观方面正在向最终产品靠拢。在这个阶段，原型也经过了广泛的测试。在这个阶段产生的两个原型是工程 和生产 原型。

工程原型 是对 alpha 阶段概念验证原型的升级。它旨在实现最终产品的视觉、可制造和功能模仿。由于之前得到的反馈，这个原型已经变得更加复杂。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制作此原型。

再次，制造商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。

工程样机成功后，制造商制作生产样机 .这是设计被批准用于大规模生产和工具设置之前的最后一个原型。由于这个原型接近量产，它应该与产品最相似。但是，它可能不会使用用于最终产品的昂贵材料。

在某些情况下，一些机械师可能会结合工程和生产原型。然而，这在很大程度上取决于与产品相关的风险评估。总之，机械师将生产原型用于剩下的决定。这范围从美学到最终设计批准。一旦利益相关者批准了这项测试和生产成本，机械师就准备进行大规模生产。

3。试点阶段

这个阶段是机械师制作最终/试点原型的地方。这是第一个产品，因为这正是其他部件单元的外观，前提是没有进一步的问题。机械师认为它是原型的唯一原因是它仍然需要获得一些认证。这里仍然可以进行一些改变，例如改变用于制造一些金属和塑料零件的生产方法（例如注塑和CNC加工）。

在进行任何最终更改后，机械师会将试点原型发送给独立审查委员会进行认证。在他们获得这些认证后，生产终于可以开始进入商业阶段了。

虽然其他一些机械师可能会使用不同的术语，例如概念证明 (POC) 和最小可行产品 (MVP)，但这三个术语对于原型开发大致通用。

常见的原型开发错误

许多业内新手往往对原型开发阶段存在一些误解，这可能会导致最终产品出现许多问题。此类错误的示例包括：

• 不就如何通过原型开发的每个阶段寻求专家考虑。
• 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。
• 尝试将原型开发过程安排在固定的时间范围内。这个过程的长度取决于零件的复杂程度。

使原型开发成功的一个非常重要的部分是寻求专业人士的建议。在 RapidDirect，我们拥有成功制造产品原型所需的所有专业知识。

结论

任何生产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，这样可以更轻松地完成工作并节省时间。

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常见问题解答

问： 一个原型开发过程需要多长时间？

答： 这在很大程度上取决于产品的类型。从概念阶段到商业生产可能需要六个月到几年的时间。

问： 制作一个零件的原型需要多少钱？

答： 原型的价格取决于原型制作阶段和产品的复杂程度。例如，外观原型可能在 500 美元到 150 美元之间。