Metal-Projects | Productie | Accelerarea prototipurilor hardware pentru startup-uri și companii mici

Startup-urile trebuie să găsească strategii pentru a simplifica și grăbi dezvoltarea produselor pe măsură ce produsele devin mai complicate. Industria se transformă ca urmare a microcontrolerelor open-source și a prototipurilor hardware rapide. Acest articol oferă o scurtă prezentare a avantajelor, bunurilor și metodelor legate de producție pe care le puteți folosi pentru a oferi firmelor mai mici mijloacele de a concura pe piața electronică.

Beneficiile prototipării produselor hardware

Software-ul, puterea și componentele mecanice sunt doar câteva dintre tehnicile tehnice care intră în proiectarea unui dispozitiv electronic. Prin prototiparea produselor înainte de a le muta în producție, companiile speră în mod logic să economisească bani, timp, să-și îmbunătățească imaginea mărcii și să sporească calitatea. În etapele ulterioare ale producției, prototipurile pot ajuta la descoperirea erorilor și la reducerea costurilor. Ele oferă un mecanism pentru a repeta, a eșua rapid și a dezvolta un produs.

Crearea de prototipuri a produselor hardware oferă companiilor o mai bună înțelegere a modului în care clienții finali interacționează cu produsele lor în setările reale și le ajută să identifice și să rezolve problemele tehnice. De asemenea, face o predicție de plasare pe piață pentru un produs. De exemplu, electronicele de lucru nu sunt recomandate la temperaturi ridicate. Un prototip funcțional poate descoperi că hardware-ul se supraîncălzi sau că o placă de circuit imprimat are un punct fierbinte (PCB). Problema poate fi rezolvată prin adăugarea de orificii la designul hardware. Companiile pot trece rapid de la o iterație la alta, cu serii de producție mici, datorită disponibilității prototipurilor rapide și tehnicilor de fabricație digitală, cum ar fi prelucrarea CNC, turnarea prin injecție, imprimarea 3D și fabricarea tablei.

Produse prototip IoT și hardware conectate

Companiile leagă frecvent achizițiile unice sau volumul redus cu costuri mari sau cantități minime mari de comandă. Costurile și timpii de livrare implicați cu PCB-uri și software personalizate sunt mai provocatoare. Integrarea microcontrolerelor open-source în articole prototip, fabricarea digitală și procedurile neconvenționale cu serviciile cloud reduce costurile și scade cerințele de volum, făcând prototipul mai accesibil pentru toate companiile, inclusiv micile startup-uri. Iată câteva ilustrații ale platformelor și serviciilor hardware:

Particle: încorporează o platformă ca serviciu în fiecare dintre produsele sale pentru managementul de la distanță și integrarea aplicațiilor software; modulele și gateway-urile oferă o soluție prototip de Internet of Things (IoT) imediat de la cutie.

Raspberry Pi: un computer cu preț rezonabil, de dimensiunea unui card de credit, care se conectează la un monitor sau un televizor și funcționează cu o tastatură și un mouse obișnuit; acest mic computer plin de resurse permite utilizatorilor de toate vârstele să experimenteze programarea în limbaje precum Scratch și Python.

Arduino: o corporație, inițiativă și grup de utilizatori care produce microcontrolere cu o singură placă și kituri de microcontrolere pentru construirea de dispozitive digitale folosind hardware și software open-source.

De ce să țineți cont atunci când selectați un proces de prototipare

Proiectarea unui experiment este un proces care este similar cu alegerea produselor, metodelor sau materialelor pe care să le folosiți pentru prototipare. Deși nu toate procesele de prototipare pot fi necesare în procesul de dezvoltare, multe prototipuri sunt adesea necesare pentru a demonstra diferite concepte. Mai întâi ar trebui să aveți o strategie pentru ceea ce fiecare prototip este menit să realizeze. Definiți în prealabil importanța relativă a materialului, finisajului suprafeței și funcționalității fiecărei iterații.

Cel mai valoros și mai capabil produs va ajunge pe piață dacă găsiți un furnizor cu ingineri competenți care să vă sfătuiască pe parcursul procesului. Multe facilități de prototipare pot oferi tehnici și tehnologii digitale neconvenționale. De exemplu, piesele imprimate 3D pot fi produse rapid. Poate însă imprimanta să satisfacă cerințele procesului final dacă piesele de producție urmează să fie prelucrate sau turnate? Din acest motiv, cunoștințele de prototipare sunt esențiale.

Tipuri de prototipuri

Prototipurile sunt descrise frecvent în termeni de formă, potrivire și funcție. Următoarele tipuri de prototipuri sunt împărțite în mai multe categorii, dar prototipurile pot testa simultan mai mulți parametri de proiectare.

1. Modele conceptuale. Considerați-le ca fiind reprezentări incomplete ale produsului. Prototipurile conceptuale descriu modul în care o parte sau un produs apare într-un mediu fizic. Acestea sunt adesea replici simple construite din materiale ușor disponibile și tehnici de fabricație ieftine. Aceasta poate lua forma unui model imprimat 3D sau a unui decupaj din carton.
2. Prototipuri de formulare. Aceste prototipuri sunt construite aproape sau exact la dimensiunea produsului final. Sunt produse frecvent folosind tehnici precum prelucrarea CNC sau imprimarea 3D și oferă designerilor concepte pentru plasarea caracteristicilor, dimensiune, proporții și geometrie pentru a ajuta la stabilirea parametrilor de proiectare. Deși prototipurile de formă și potrivire sunt frecvent integrate, forma în special poate să nu fie la fel de preocupată de finisajele suprafețelor și de GD&T precise.
3. Fit Prototypes. Acestea sunt mai complicate decât ideea și forma, deoarece folosesc aceeași tehnică sau o tehnică similară ca și articolul finit, ceea ce este crucial pentru a se asigura că are toleranța, spațiul liber și calitatea suprafeței corecte pentru a lucra cu alte piese. Aceste prototipuri vor ajuta proiectantul să determine designul optim de fabricație și cele mai practice proceduri de producție.
4. Prototipuri funcționale. Acestea și prototipurile cu dovadă de concept se încrucișează. Cu toate acestea, prototipurile de inginerie, care sunt adesea de tipul pe care designerii l-ar putea utiliza pentru testarea și validarea înainte de a produce produsul, sunt grupate cu majoritatea prototipurilor funcționale.

în stânga: Proiect prototip pentru o competiție de roboți

Sfaturi pentru accelerarea procesului de prototipare și pentru a ajunge la produs

• Dacă piesele finale vor fi turnate, proiectați pentru turnarea prin injecție la prototipare cu imprimare 3D.
• Utilizați scule din aluminiu pentru componentele finale, producția de poduri și prototipuri. Puteți sprijini producția și accelera dezvoltarea fără a cheltui mai mulți bani pe unelte din oțel mai scumpe datorită sculelor din aluminiu.
• Dacă înțelegeți valoarea și cantitatea necesară, imprimarea 3D poate avea sens pentru prototipuri și produse finale.

Modul în care companiile abordează dezvoltarea produselor se poate modifica cu ajutorul tehnologiei și al unui personal puternic și bine informat. Designul hardware este perturbat de producători care oferă expertiză, prototipare rapidă și producție de volum redus. Startup-urile, întreprinderile mici și producătorii au acum acces la aceeași tehnologie și expertiză ca rivalii lor mai consacrați.