De Toekomst van Prototyping: Wat Ingenieurs en Ontwerpers Zullen Zien

In de huidige steeds meer digitale wereld, vertrouwen ingenieurs en ontwerpers op data die op een scherm kan worden weergegeven om modellen met succes te produceren. Maar in productontwikkeling kan het belang van fysieke interactie met ontwerpen in de vorm van prototypes niet genoeg worden benadrukt.

Vóór de digitale eeuw was prototyping een handvaardigheid. Ervaren medewerkers creëerden 3D-modellen van ontwerpen met diverse handwerktechnieken. Meer recent heeft gedigitaliseerde ontwerpdata de taak van het visualiseren van onderdelen in 3D vereenvoudigd en de manier verbeterd waarop ontwerpen overgaan van het scherm naar de fysieke wereld.

Hoewel de behoeften die prototypes adresseren niet zijn veranderd, namelijk pasvormtesten en esthetische beslissingen, functionele en ergonomische tests, en lage-snelheid initiële productie, evolueert de prototyping-technologie zich constant. Lees verder voor tips over het gebruik van moderne prototyping-hulpmiddelen vandaag en in de toekomst.

Modelmaken Collaboreert over Afstanden en Disciplines

Decennialang hebben ontwerpvergaderingen de vorm aangenomen van een groep ingenieurs die rond een conferentietafel zit en een fysiek prototype samen beoordeelt.

In de huidige wereld zijn ontwerpteams over de hele wereld verspreid, met ingenieurs verantwoordelijk voor mechanisch, elektrisch en code-ontwerp, alsook marketingexperts en leveranciers. Moderne CAD-platforms stellen ingenieurs in staat om ontwerpen gelijktijdig bij te werken en wijzigingen van teamleden in real-time te bekijken vanaf overal.

Optimaliseer uw Onderdelen met Software

Het productontwerpproces was vroeger gebaseerd op iteratieve en incrementele verbeteringen. De topologie-generatiemodule die in sommige CAD-platforms is inbegrepen, versnelt veranderingen. Deze techniek, ook wel generatief ontwerp genoemd, voedt sleutelprestaties en fabricage-eisen in software, wat vervolgens een reeks geoptimaliseerde ontwerpen retourneert die in staat zijn om gespecificeerde prestaties te behalen terwijl materiaalgebruik wordt geminimaliseerd.

In de toekomst kunnen organische topologieën ontwerpers helpen anders te denken over hoe onderdelen eruitzien en functioneren, en ze kunnen ook materiaalverspilling verminderen om duurzaamheid te verbeteren en kosten te verlagen.

Model Prototype Data Kan in Real-time Geanalyseerd Worden

Ingenieurs stapten vroeger door prototypes om ervoor te zorgen dat ze presteerden zoals verwacht. In veel gevallen kunnen moderne CAD-hulpmiddelen hetzelfde virtueel doen.

Ingebouwde analysetools stellen ingenieurs in staat om reacties op factoren zoals spanning, vermoeiing, verwarming of afkoeling, vloeistofstroming, en meer te bekijken voordat fysieke onderdelen worden gecreëerd. Om de prestaties te verbeteren, kunnen ze itereren op het ontwerp en on-the-fly re-analyseren.

Data Sturen naar de 3D-printer

Additieve fabricage, of 3D-printen, is een van de vele manieren om fysieke prototypes te creëren. In sommige toepassingen waarderen ingenieurs deze aanpak omdat het onderdelen kan genereren die niet met andere fabricagetechnieken gemaakt kunnen worden en geen extra gereedschappen vereisen. Om de toepassing te vereenvoudigen, hebben sommige CAD-platforms bestandsformaten die compatibel zijn met de generatie van de software voor 3D-printpaden die naadloos samenwerken.

Genereer een CNC-programma in één seconde

CNC-bewerking is een subtractieve fabricagemethode voor metalen en engineering kunststoffen, vaak gebruikt om fysieke prototypes te genereren. De code die het bewerkingsproces controleert, werd vroeger handmatig of met standalone CAM-software aangemaakt, maar de hedendaagse CAD-pakketten hebben geïntegreerde modules die CNC-fabricatieprofielen creëren. In sommige gevallen laten deze modules u het effect van materiaalverwijdering visueel zien voordat de bewerking begint.

Onderdelen Kunnen Gecontroleerd Worden op Fabricageuitdagingen

Design for Manufacture (DFM) was vroeger een techniek die fabricationingeneurs moesten leren en opbouwen door de tijd heen. Fysieke prototypes zijn niet altijd succesvol in het detecteren van potentiële fabricagehinderpalen omdat ze vaak worden gefabriceerd met andere technieken dan die gebruikt in vol-snelheidsproductie.

Moderne CAD-softwarepakketten hebben DFM-modules die fabricageproblemen vlaggen voordat producten op de productielijn worden gezet.

Klanten Kunnen Offertes in Real-time Krijgen

Hoewel fysieke prototypes u veel tastbare en ontastbare onderdeelgerelateerde ervaringen kunnen geven, kunnen ze niet voorspellen hoeveel geoutsourceerde productie zal kosten. Sommige van de hedendaagse CAD-pakketten staan ingenieurs toe om een offerte aan te vragen voor het maken van een ontwerp met een geselecteerde fabricagetechniek. Wanneer het CAD-bestandsformaat een algemeen formaat is, kunnen ingenieurs direct contact opnemen met leveranciers om fabricage te outsourcen of te collaboreren aan onderdeelverbeteringen.

Help Producten Moedig Te Itereren

Het proces van het maken van fysieke prototypes kan tijdrovend zijn. Het vertrouwen op deze onderdelen voor pasvormtesten, functionele testen of esthetische beslissingen, ontwerpen verbeteren of nieuwe prototypes maken, kan de ontwerpcylcus met weken verlengen.

Ingenieurs vandaag de dag gebruiken analyse, CAM en DFM-hulpmiddelen geïntegreerd in moderne CAD-pakketten en itereren op ontwerpen naarmate ze verbetergebieden identificeren en automatisch relevante downstream-producten bijwerken zoals fabricageplannen, inspectiedocumentatie en leveranciersdata.

Augmented Reality Helpt Producten Beter

Augmented reality (AR) vervangt fysieke prototypes steeds vaker. Vandaag kan de bovenstaande ontwerpteamvergadering een schaalmodel gebruiken dat op een conferentietafel geprojecteerd wordt, of een schaalmodel geprojecteerd op het bureaublad van elke videovergadering deelnemer, en een realistisch virtueel model van het onderdeel kan ontwerpers helpen geïnformeerde esthetische beslissingen te maken.

Implementeer een Virtuele Rondleiding van het Product

Voor een meer immersieve ervaring, overweeg het gebruik van virtuele realiteit (VR), een technologie die ontwerpers en andere belanghebbenden, zoals eindgebruikers en marketingprofessionals, in staat stelt om producten op echte schaal te ervaren. Sommige VR-modellen staan u toe om te navigeren en ontwerpkenmerken te manipuleren. Ontwerpers kunnen dan ergonomische en ervaringsfeedback verwerken voordat ze in productie gaan.