Desarrollo de prototipos:todo lo que necesita saber sobre cómo hacer un prototipo

Hay muchos procesos involucrados en la fabricación de una pieza o producto antes de que el fabricante lo lance a la base de clientes. Si bien puede parecer un proceso unilineal, muchas de estas etapas deben realizarse por separado antes de que la pieza o el producto puedan pasar a la siguiente etapa. Un ejemplo de tal etapa es la fase de desarrollo del prototipo.

Esta etapa es una de las más importantes ya que determina si el producto será apto para su fabricación o función. También reduce costos ya que el maquinista puede eliminar características innecesarias de las piezas en esta etapa. Si desea saber en qué consiste la etapa de desarrollo del prototipo, debe leer este artículo hasta el final.

Qué es el desarrollo de prototipos ?

Definición

Para definir la frase, vamos a dividirla en sus constituyentes. Un prototipo es un parecido o una copia de una pieza que demuestra las características del producto y explora todas las posibilidades antes de invertir en el desarrollo completo de la pieza. Un prototipo puede abarcar desde un dibujo detallado con lápiz y papel hasta una versión completamente funcional del producto. Por lo tanto, el desarrollo de prototipos es simplemente una serie de procesos que el fabricante utiliza para producir el prototipo. Muchos también se refieren al desarrollo de prototipos como fabricación de prototipos.

Categorías de desarrollo de prototipos

Podemos clasificar los prototipos en cuatro categorías según el diseño del producto y cómo los fabricantes esperan que funcione el producto final. Las categorías incluyen:

1. Prototipo de trabajo

Tal como su nombre lo indica, el desarrollador del producto hace que el prototipo funcional muestre la mayor cantidad posible de características y funciones del producto final.

2. Prototipo Funcional

Un prototipo funcional y un prototipo de trabajo son similares en sus procesos de desarrollo. Sin embargo, los desarrolladores de productos suelen hacer el prototipo funcional a una escala diferente y utilizando una técnica diferente.

3. Prototipo Visual

Los desarrolladores del producto diseñan el prototipo visual para proyectar las formas, medidas y desembolso del concepto que tienen del producto. Dado que este proceso no implica mostrar si el producto funciona o no, es más fácil de hacer que los otros prototipos.

4. Prototipo de Experiencia de Usuario

Los desarrolladores del producto hacen que el prototipo de la experiencia del usuario muestre suficientes detalles que pueden ayudar con futuras investigaciones en la fabricación del producto.

Importancia del desarrollo de prototipos

La etapa de desarrollo del prototipo es un proceso invaluable que es importante para la fabricación de cada pieza. Estas son algunas de las razones por las que los fabricantes de piezas no pueden pasar por alto la etapa de desarrollo del prototipo:

1. Presentación del producto

No tiene sentido fabricar una pieza o un producto que los clientes o las partes interesadas no admitan. Todos podemos estar de acuerdo en que vender un producto con un prototipo convencerá más al cliente/stakeholder que venderlo sin él. Esto se debe a que pueden tocar y sentir el prototipo y dar su opinión. Sus comentarios también son importantes para realizar cambios considerables en el diseño del producto final.

2. Poniendo el concepto a prueba

Dibujar el diseño de una pieza no garantiza que cumplirá las funciones previstas en condiciones de la vida real. Diseñar un prototipo es una excelente manera de evaluar cómo funcionará la pieza cuando se someta a su entorno de trabajo. Esta prueba ayudará al fabricante a determinar las partes del diseño a revisar o descartar.

3. Minimizar el costo de producción

Para algunos, esto puede parecer incorrecto ya que el prototipo también consumirá parte del capital destinado a la producción del producto. Sin embargo, la cantidad utilizada en la producción del prototipo será insignificante en comparación con la cantidad que las partes interesadas tendrán que desperdiciar si se utiliza el método de prueba y error. Esto se debe a que el prototipo ayudará a determinar todas las revisiones que el fabricante tiene que hacer con el producto. Por lo tanto, se puede determinar una estimación más precisa del costo de producción.

La diferencia entre un prototipo y el producto final

Por lo general, los fabricantes y desarrolladores de productos intentan en la medida de lo posible minimizar la diferencia entre el prototipo y el producto final. El producto real puede diferir del prototipo en términos de apariencia, material utilizado o proceso de mecanizado.

Por ejemplo, los materiales utilizados para fabricar el producto final suelen ser caros, mientras que la materia prima del prototipo está hecha de algo barato. Sin embargo, sus propiedades suelen ser idénticas a las del producto final. Esta diferencia de materia prima podría provocar un cambio en el aspecto y acabado del producto final.

Además, la cantidad del producto final y los prototipos realizados son siempre diferentes. Normalmente, los fabricantes fabrican los prototipos de productos en un volumen bajo, ya que solo los necesitan para el proceso de producción. Sin embargo, fabrican los productos finales en grandes lotes por varias razones. Uno, el proceso de fabricación puede ser complejo. Por lo tanto, no pueden darse el lujo de fabricar el producto en pequeños volúmenes como el prototipo. Además, producir el producto final en lotes ayudará a ahorrar tiempo y dinero.

Fases de desarrollo de prototipos

Como se mencionó anteriormente, hay tres fases generales involucradas en el proceso de desarrollo de prototipos de productos. Ellos son:

1. Fase Alfa

Esta fase de fabricación de prototipos desarrolla prototipos que responden a dos preguntas:

• ¿Cómo se verá y se sentirá la pieza?
• ¿Funcionará?

En la mayoría de las fases, cada pregunta tiene un prototipo separado hecho para ella. Sin embargo, algunos fabricantes pueden hacer un prototipo para ambas preguntas. Todo depende de la situación. Los fabricantes llaman a los prototipos hechos para responder a las preguntas de apariencia y prototipos de prueba de concepto, respectivamente.

El prototipo de prueba de concepto es el prototipo utilizado para probar si la pieza funcionará. Este prototipo no está realmente preocupado por la apariencia. Su objetivo principal es probar la funcionalidad preliminar del diseño. De esta forma, el fabricante puede determinar si el diseño es viable para su fabricación antes de embarcarse en él. Utiliza materiales muy económicos y de fácil acceso como cartones, motores, interruptores, etc.

El prototipo de apariencia viene después de que el fabricante considere que el prototipo de prueba de concepto fue un éxito. Este prototipo está más preocupado por la apariencia y es posible que ni siquiera tenga ninguna función. También utiliza materiales y métodos de mecanizado más caros para la fabricación de prototipos. La impresión 3D es un proceso de mecanizado común utilizado en esta etapa.

Los fabricantes también pueden usar esto para presentarlos a posibles compradores y partes interesadas. De esta manera, el cliente y las partes interesadas pueden visualizar el producto. Los fabricantes también pueden obtener comentarios adecuados para la siguiente fase. Si esta fase se considera un éxito, los maquinistas comienzan a preparar métodos de mecanizado más complejos, como el mecanizado CNC, para prototipos posteriores.

2. Fase Beta

Esta fase se basa en los comentarios de los clientes y las partes interesadas en la fase alfa para hacer prototipos aún más sofisticados. En esta etapa, los productos se acercan poco a poco al producto final en términos de apariencia de funcionalidad. Los prototipos también se someten a pruebas exhaustivas en esta etapa. Los dos prototipos producidos en esta fase son los de ingeniería y producción prototipos.

El prototipo de ingeniería es una actualización del prototipo de prueba de concepto en la fase alfa. Su objetivo es lograr una imitación visual, fabricable y funcional del producto final. Debido a los comentarios recibidos anteriormente, este prototipo tiene aún más sofisticaciones. Los maquinistas utilizan métodos de fabricación más complejos, como el moldeo por inyección y la fabricación de láminas de metal en esta etapa. Esto es para que imite el producto final tanto como sea posible. El maquinista utiliza materiales de buena calidad para hacer este prototipo.

Una vez más, los fabricantes prueban el prototipo en condiciones de tiempo real para ver si el nuevo producto puede cumplir con la función prevista.

Tras el éxito del prototipo de ingeniería, los fabricantes realizan un prototipo de producción . Este es el último prototipo antes de que los diseños sean aprobados para la producción en masa y la configuración de herramientas. Debido a la proximidad de este prototipo a la producción en masa, debería tener la mayor similitud con el producto. Sin embargo, es posible que no utilice los costosos materiales utilizados para el producto final.

En algunas situaciones, algunos maquinistas pueden combinar prototipos de ingeniería y producción. Sin embargo, eso depende en gran medida de la evaluación de riesgos asociada con el producto. En conclusión, los maquinistas utilizan el prototipo de producción para las decisiones restantes. Esto va desde la estética hasta la aprobación del diseño final. Una vez que las partes interesadas aprueban esta prueba y los costos de producción, los maquinistas se preparan para la producción en masa.

3. Fase Piloto

Esta fase es donde los maquinistas hacen el prototipo final/piloto. Es el primer producto, ya que así es exactamente como se verán otras unidades parciales, siempre que no haya más problemas. La única razón por la que los maquinistas lo consideran un prototipo es porque todavía necesita obtener algunas certificaciones. Todavía se podrían hacer algunos cambios aquí, como cambiar el método de producción (como el moldeo por inyección y el mecanizado CNC) utilizado para fabricar algunas piezas de metal y plástico.

Después de los cambios finales, los maquinistas envían el prototipo piloto a comités de revisión independientes para certificaciones. Una vez que hayan obtenido estas certificaciones, la producción finalmente puede comenzar con la fase comercial.

Mientras que otros maquinistas pueden usar diferentes términos como prueba de concepto (POC) y producto mínimo viable (MVP), estos tres términos son más o menos universales para el desarrollo de prototipos.

Errores comunes en el desarrollo de prototipos

Muchos novatos en la industria tienden a tener algunos conceptos erróneos sobre la etapa de desarrollo del prototipo, lo que puede causar muchos problemas con el producto final. Ejemplos de tales errores incluyen:

• No buscar consideraciones de expertos sobre cómo avanzar en cada fase del desarrollo del prototipo.
• No hacer una estimación precisa del costo
• No recibir suficientes comentarios de los usuarios. Los comentarios de los usuarios son muy importantes para el éxito del proceso.
• Tratar de encajar el proceso de desarrollo de prototipos en un marco de tiempo fijo. La duración de este proceso depende de la sofisticación de la pieza.

Una parte muy importante para que el desarrollo de su prototipo tenga éxito es buscar el consejo de los profesionales. En RapidDirect, tenemos toda la experiencia que necesita para que la fabricación de prototipos de su producto sea un éxito.

Conclusión

El desarrollo de prototipos de cualquier parte de la producción es una parte del proceso que requiere mucha planificación y cuidadosa deliberación. Si bien puede optar por hacerlo usted mismo, puede buscar la ayuda de expertos, lo que facilita el trabajo y ahorra tiempo.

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Preguntas frecuentes

P: ¿Cuánto tiempo lleva el proceso de desarrollo de un prototipo?

R: Esto depende en gran medida del tipo de producto que sea. Puede variar de seis meses a un par de años para pasar de la etapa de concepto a la producción comercial.

P: ¿Cuánto cuesta hacer un prototipo de una pieza?

R: El precio de los prototipos varía según la fase de creación de prototipos y la sofisticación del producto. Por ejemplo, el prototipo de apariencia podría oscilar entre $500 y $150.