Что всем следует знать о прототипировании дизайна продукта

Создание прототипа дизайна продукта - важный этап в разработке любого продукта. Существует множество историй и исследований, подтверждающих ценность этого, но достаточно сказать, что без прототипа разработка продукта была бы намного более трудоемкой, дорогой и рискованной.

Прототипирование, в его наиболее формальном определении, - это производство функционального продукта, построенного из материалов, максимально приближенных к производственным материалам, созданного с допусками производственных чертежей и собранного для испытаний. Эти прототипы мы называем «прототипами для инженерной проверки», потому что они «проверяют» наши разработки и используются для полного функционального тестирования. Иногда их также можно использовать при проведении испытаний на соответствие и сертификации для UL, FCC, TUV, CE, CSA и других. Здесь есть оговорка в отношении некоторых представлений, требующих отформованных деталей в полном объеме, а не обработанных образцов из тех же материалов, хотя, похоже, это индивидуальный вопрос в зависимости от продукта и / или рынка.

В более широком смысле прототипирование может использоваться и используется для проверки на многих этапах процесса разработки. Его можно использовать в качестве форм исследования для проверки эргономики, тестовых сборок подсистем для обеспечения работоспособности на ранних этапах процесса или инженерных проверок прототипов для проверки инженерных файлов и тестирования перед запуском производства.

Описанное выше прототипирование - это на самом деле просто прототипирование продуктов, но прототипирование дизайна продукта может также применяться к компьютерным программным приложениям или приложениям для веб-сайтов. Эти цифровые продукты часто создают прототипы для проверки взаимодействия с пользователем и принятия рынком. Google разработал процесс под названием «Дизайн-спринты», который представляет собой ускоренный процесс изучения и выявления проблем, концептуализации и разработки решений, создания прототипов и их тестирования примерно за 5 дней. Очевидно, поскольку все началось с приложений, прототипирование можно сделать очень быстро (за часы, а не за недели), а тестирование можно провести на телефоне, планшете или компьютере с помощью этих визуальных примеров страниц.

Процесс разработки начинается с доказательства того, что идея работает, приводит к физическим исследованиям устройства, механическим и другим инженерным работам, которые необходимы для производства устройства, и начинается тестирование, оснастка и наращивание мощности. Мы расскажем, как прототипирование дизайна продукта применяется на каждом этапе процесса разработки, от первоначальной концепции до массового производства.

1.Физические мокапы

Создание прототипа может потребоваться для любого устройства на ранней стадии процесса, чтобы почувствовать его в пространстве, а также определить и решить эргономические проблемы. Портативные или носимые предметы критически чувствительны к физическому воплощению, и эти ранние макеты предлагают быструю оценку и подчеркивают проблемы, которые могут быть решены и подтверждены путем тестирования этих физически точных моделей. После того, как мы создали комплексную систему тестирования глюкозы, основанную на физических компонентах и ​​размерах наших клиентов, и после создания 5 физических моделей разной эстетики и стилей, тестирования их по всему миру, мы обнаружили, что они должны быть на 10% меньше, чтобы быть приемлемыми. приемлемый размер для ожиданий рынков. Модели были переделаны в меньшие размеры, и «вуаля» рынок принял их как приемлемые. Это было не слишком дорого и позволяло быстро выходить из строя и быстро проводить повторные испытания.

Еще один пример ценности этих макетов возник при разработке хирургических инструментов и жезлов. Однажды, когда он спросил врача в фокус-группе:«Что бы вы изменили?», Он ответил:«Ничего, все в порядке». Позже, когда мы положили физические макеты на стол, он взял их и поделился множеством хороших и плохих вещей в макетах, которые мы показали. Мы узнали, что функция направленной манипуляции хороша, но она выглядела как кнопка, которую нужно нажимать, поэтому мы свернули ее до плоской поверхности, и она достигла обеих целей, указывая направление подсказки инструмента, но не подавляя и не вводя пользователей в заблуждение своим визуальным присутствием. . Полученный продукт стал лучшей хирургической палочкой для артроскопии своего времени.

2. Функциональные мокапы подсистем или Test Mules:

Прототипирование продукта, в некоторых случаях необходимо для раннего подтверждения функциональности подсистемы и уменьшения вероятности того, что на поздних этапах процесса мы обнаружим, что что-то просто не работает. Эти ранние сборки подсистем подключаются к старому принципу «быстро выходить из строя, рано выходить из строя», который утверждает, что если вы можете быстро обнаружить сбой, вы можете сделать продукт более надежным, уменьшив вероятность того, что вы потратили весь график разработки только для того, чтобы найти недостаток в одном. исходных предположений подсистемы.

Прототипирование дизайна продукта также может быть необходимо для тестирования различных способов заставить что-то работать. Мы называем их «тестовыми мулами», потому что они используются для проведения множества тестов, часто с разными физическими размерами, углами, положениями, расстояниями и т. Д. Мы десятки раз делали подобные медицинские хирургические тележки. Мы сделали стойки, на которых размещались дисплеи или элементы управления на разных высотах, под разными углами и на разных расстояниях от пациента. Это позволяет проводить полномасштабное тестирование этих точек взаимодействия, поскольку их необходимо оптимизировать для использования врачами или медсестрами в хирургических и часто критических ситуациях.

Мулы для проверки механических функций также могут использоваться для подтверждения того, что концепция работает механически, хотя визуально она может не соответствовать окончательному внешнему виду. Это может быть быстро и недорого, если вы сосредоточитесь только на элементах, необходимых для работы. Или, может быть, он имеет несколько переменных, поэтому мы можем попробовать его во множестве вариантов, основанных на одних и тех же частях. Когда-то у нас была дверь, которую нужно было открывать, чтобы получить доступ к внутренним компонентам для размещения научного образца, но она не могла открываться вам в лицо при подъеме. Нам также нужно было, чтобы он был невесомым, используя уравновешенные газовые пружины и углы поворота / крепления, которые изменяли центр тяжести и качание с каждым дополнительным расположением отверстий, которое мы тестировали. В конечном итоге мы нашли лучшие места для каждого, и это сработало идеально. Это было несколько примитивно, сделано из фанеры и металлических рычагов, но было сделано за часы, а не дни, и испытания начались немедленно. По мере проработки окончательных инженерных деталей эта область не вызывала у нас беспокойства, поскольку она была доказана заранее.

3. Прототипы инженерной проверки

Прототипы для инженерных проверок производятся из материалов машинного класса, максимально приближенных к производственным материалам. Инженерные файлы 3D CAD вместе с чертежами контроля качества, в которых указаны материалы, уклон, допуски и точность плоскостности или перпендикулярности, используются для создания траекторий инструмента для ЧПУ фактической геометрии, в то время как чертежи указывают области большей чувствительности к уникальным критериям, необходимым для создания деталь или сборочные работы. Это в конечном итоге подтвердит, что если мы добавим деталь в наши файлы и чертежи, она будет работать. Если мы обнаруживаем, что что-то не работает в сборке прототипа, мы проверяем размеры, и если мы обнаруживаем ошибку, мы исправляем ее в чертежах и файлах САПР и в некоторых случаях повторно прототипируем, а в других обновлениях просто входят в выпуск инструментария .

Материалы, наиболее близкие к предполагаемому производственному материалу, дадут нам уверенность в таких вещах, как прочность, изгиб, ощущение щелчка, вес и т.д. Если мы предлагаем смесь АБС / поликарбоната, мы делаем ее смесью ПК / АБС машинного класса из самой толстой бумаги, которую мы можем купить. Если нам нужно, чтобы он был толще, мы можем скрепить два толстых листа вместе, используя химический растворитель, который смягчит материал и создаст молекулярную связь, которая почти так же хороша, как если бы она была изначально произведена такой толщины.

Это относится ко всем материалам, из которых изготовлен продукт:листовой металл, пластик, клеи, винил, подшипники, практически все, включая электрические шнуры. Одна из самых сложных вещей для создания прототипа - это нестандартные пружины. Мы обнаружили, что не можем точно определить силы пружины с помощью типичных инструментов САПР для анализа методом конечных элементов (FEA). Итак, мы определяем, что, по нашему мнению, является правильной пружиной, чтобы доставить желаемые силы. Затем, когда мы их прототипируем, мы прототипируем тот, который, по нашему анализу, является правильным, строим два более легких и два более тяжелых примера сил, и посредством тестирования находим тот, который точно соответствует нашим целям в отношении сил. Немного дороже построить 5 вместо 1, но гораздо дешевле сделать их все сразу, а не последовательно, по одному.

В конце концов, прототипирование дизайна продукта - это также способ увидеть реакцию рынка. Если вы сделаете около дюжины, маркетинговая команда сможет использовать их для тестирования продукта на рынке с реальными покупателями. Это делается до начала производства, поэтому любые извлеченные уроки можно применить в продукте до запуска серийного производства. Это позволяет избежать обновлений на поздних этапах, которые влияют на инструменты или другие элементы наращивания производства, такие как приспособления или методы тестирования. Любое обновление, которое может произойти перед производственным выпуском, может сэкономить много времени и денег. После того, как что-то запущено в производство, изменение может вызвать смену инструмента (очень дорого), изменения сборки (новое обучение), а иногда даже потребовать повторного тестирования и / или повторной подачи в органы сертификации (например, электрический компонент или материал изменить).

Прототип дизайна продукта - лучший метод для проверки предположений, подтверждения приемки продукта потребителями, обеспечения функциональности или методов сборки или производства, достижения ранней сертификации, если это допустимо, тестирования рынков и пользователей. Это наиболее рентабельный, минимально эффективный и экономящий время инструмент, доступный при разработке продукта. Пожалуйста, делайте это быстро и часто!

Если вы находитесь в Менло-парке и вам нужна помощь в создании прототипа, зайдите или свяжитесь с нами.