Panduan desainer untuk membuat prototipe

Desain superior tidak dibuat dalam semalam — mereka adalah produk dari putaran iterasi, pengujian, dan adaptasi. Faktanya, setiap bagian sukses yang kita temui dalam kehidupan sehari-hari telah mengalami proses pengembangan produk yang menyeluruh untuk mengoptimalkan desain dan kemampuan manufaktur bagian tersebut.

Tanpa membuat prototipe dan memvalidasi komponen, tidak ada jaminan bahwa bagian-bagian tersebut akan cocok satu sama lain atau berfungsi seperti yang direncanakan. Kesalahan memerlukan desain ulang, yang bisa sangat mahal karena produk yang dibuang, penundaan produksi, dan perkakas baru.

Proses pengembangan produk yang ketat akan mencakup beberapa putaran pembuatan prototipe. Setiap prototipe memiliki tujuan — beberapa merupakan bukti sederhana dari model konsep, sementara yang lain menunjukkan fungsionalitas atau karakteristik material yang diinginkan. Prototipe dapat dibuat menggunakan berbagai metode manufaktur, jadi penting bagi produsen untuk mengetahui seluk beluk proses yang berbeda untuk memaksimalkan efisiensi tahap pengembangan produk. Artikel ini akan membahas beberapa pertimbangan utama untuk pembuatan prototipe cepat.

Tahap pembuatan prototipe cepat

Prototyping dapat dipecah menjadi beberapa fase, yang masing-masing bertujuan untuk menguji atau mendemonstrasikan aspek desain bagian. Memilih proses pembuatan prototipe akan tergantung pada faktor mana yang sedang dievaluasi. Biasanya, semakin dekat proses ke produksi, prototyping menjadi lebih kompleks dan mahal.

1. Bukti model konsep

Prototipe awal adalah model sederhana yang memberikan gambaran umum tentang aplikasi bagian. Hal-hal yang diprioritaskan pada tahap ini adalah kecepatan dan penampilan — tujuannya adalah untuk membuat prototipe di depan orang-orang dengan cepat sehingga desain umum dapat disetujui atau ditolak sebelum putaran prototipe berikutnya dimulai.

Tergantung pada aplikasinya, prototipe dasar dapat dibuat dari tanah liat, karton, atau busa pemodelan, tetapi jika model yang canggih diperlukan, produsen dapat dengan mudah membuat prototipe cetakan uretan atau cetakan 3D dari model CAD cepat. Kesetiaan prototipe akan meningkat seiring kemajuan desain produk.

2. Model pengujian perakitan

Setelah arsitektur produk ditentukan, penting untuk membuat prototipe berbagai bagian perakitan untuk memastikan bahwa mereka sesuai dengan yang diinginkan. Ini membantu mengidentifikasi potensi masalah fisik dengan bagian, dari kesalahan desain hingga masalah dengan dimensi, toleransi, atau kecocokan. Tahap ini harus memprioritaskan akurasi dan presisi bagian.

Pemodelan deposisi fusi (FDM) memungkinkan pengujian ukuran dan bentuk yang cepat, dan proses seperti pemesinan CNC secara konsisten menghasilkan toleransi bagian yang menguntungkan (meskipun geometri bagian yang kompleks dapat memengaruhi efisiensi prototipe pemesinan). Penting untuk diingat bahwa setiap pengujian toleransi prototipe akan memerlukan penggunaan proses manufaktur yang identik atau sebanding dengan apa yang akan digunakan dalam produksi.

3. Model fungsional

Fase pengujian berikutnya mengevaluasi bagaimana kinerja prototipe ketika mengalami tekanan dan kondisi aplikasi yang dimaksudkan bagian tersebut. Ini dapat melibatkan pengujian ketahanan komponen terhadap bahan kimia, fluktuasi suhu, atau listrik, serta sifat mekanik, optik, dan termal komponen untuk mencapai hasil yang optimal.

Terkadang, putaran prototyping lain mungkin diperlukan untuk menentukan bagaimana sifat material bagian berubah dari waktu ke waktu. Apa yang dikenal sebagai “pengujian masa pakai” menerapkan prototipe pada kondisi ekstrem (termasuk kelembaban, suhu ekstrem, atau paparan sinar UV) untuk mengukur kekuatan kelelahan dan membantu memastikan produk tetap berfungsi selama masa pakai yang diproyeksikan.

Dalam kedua situasi pengujian, produsen harus memprioritaskan pilihan material, menggunakan bahan yang tepat atau sebanding dengan bagian akhir untuk hasil yang paling akurat.

4. Model pengujian peraturan

Pada tahap ini, desain produk harus diselesaikan, dan salah satu langkah terakhir pembuatan prototipe adalah membuat model untuk pengujian peraturan. Model-model ini dapat digunakan untuk menunjukkan bahwa suku cadang tersebut sesuai dengan standar yang ditetapkan oleh badan-badan seperti FDA, FCC, atau Organisasi Standar Internasional (ISO), dan dapat mencakup pengujian ketahanan suku cadang yang mudah terbakar, keamanan pangan, atau, dalam kasus banyak aplikasi medis, biokompatibilitas.

Jika prototipe memenuhi semua persyaratan peraturan, produsen dapat memulai persiapan untuk memulai produksi.

Prototipe:Batu loncatan ke bagian fungsional yang dapat diproduksi

Tujuan akhir dari pembuatan prototipe ada dua:untuk membuktikan bahwa suatu bagian berfungsi dan untuk menunjukkan bahwa itu dapat diproduksi secara ekonomis. Menggunakan informasi yang dikumpulkan selama putaran prototyping, desainer, insinyur, dan manajer produk dapat memastikan bahwa bagian dioptimalkan untuk desain, manufakturabilitas, dan fungsi — sambil mengurangi risiko menemukan masalah fungsional di telepon. Pendekatan menyeluruh terhadap pembuatan prototipe pada akhirnya memaksimalkan kualitas suku cadang, membantu memastikan kepatuhan terhadap peraturan, menghemat biaya, dan memangkas waktu produksi.

Dengan mitra manufaktur berpengalaman seperti Fast Radius, setiap pelanggan melihat desain suku cadang mereka dioptimalkan untuk fungsionalitas, biaya, daya tahan, dan kepatuhan sejak awal. Tim desainer, insinyur, dan manajer proyek kami yang berpengalaman memastikan bahwa proses pembuatan prototipe efektif, cepat, dan hemat biaya. Kami berdedikasi untuk mewujudkan ide terbesar Anda, dan kami mendukungnya dengan dukungan pelanggan yang kuat selama setiap langkah siklus hidup produksi, mulai dari konsep hingga pengiriman. Jika Anda ingin mempelajari lebih lanjut tentang solusi manufaktur yang kami tawarkan, hubungi kami hari ini.