Die Vorteile von digitalen Prototypen

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Unternehmen stehen heute vor einer gewaltigen Herausforderung. Scheinbar tauchen überall neue Konkurrenten aus aller Welt auf, die Kunden werden immer wählerischer, und die Produktentwicklung muss schneller – und kostengünstiger – sein als je zuvor. Die einzige Möglichkeit, sich von ihren Mitbewerbern zu differenzieren und ihnen hoffentlich einen Schritt voraus zu bleiben, ist die Verbesserung ihrer Produktentwicklungsprozesse mithilfe von innovativen Konstruktionstechnologien.

Eine der Phasen des Entwicklungsprozesses ist die Entwicklung eines funktionierenden Produktmodells zum Testen der verschiedenen Konstruktionselemente und zum Einholen von Kunden-Feedback. Rapid Prototyping, ein enormer technischer Fortschritt im Vergleich zu Gipsmodellen, ermöglichte die schnelle Anfertigung von Arbeitsmodellen zur Prüfung von Entwürfen und Minimierung der Gefahr, dass ein Produkt nach der Fertigung die Kundenerwartungen nicht erfüllt.

Rapid Prototyping ist zwar unverzichtbar, ist und bleibt aber eine teure und zeitaufwendige Phase der Produktentwicklung. Ein weiterer Weg, mit dem Hersteller Entwürfe prüfen und ihre Bearbeitungseignung vor der Herstellung physischer Prototypen sicherstellen können, sind digitale Prototypen, also die Verwendung von 3D-Modellen zum Testen der Form, Eignung und Funktion eines Produkts vor dem Bau.

Digitale Prototypen ermöglichen es dem Entwicklungsteam, das Verhalten eines geplanten Produkts noch in digitaler Form unter realistischen Bedingungen zu simulieren. Die Herstellung physischer Prototypen vor der Fertigung bleibt zwar unverzichtbar, doch digitale Prototypen ermöglichen die Visualisierung, Analyse und Optimierung von Entwürfen, bevor physische Prototypen erstellt werden. Digitale Prototypen erleichtern Entwicklungsteams darüber hinaus die Berücksichtigung von Kundenrückmeldungen vom Beginn bis zum Abschluss des Konstruktionsprozesses.

Sehen wir uns einige Vorteile digitaler Prototypen für Hersteller einmal genauer an.

Die digitale Spaltung überbrücken. Viele Konstruktionsphasen sind auch heute noch nicht digital integriert, weil unterschiedliche Tools mit inkompatiblen Datenformaten verwendet werden. Für digitale Prototypen müssen alle Konstruktionsdaten – Konzept, Mechanik und Elektrik/Elektronik – integriert sein, damit die Entwicklungsteams die Konstruktionsabsicht beibehalten und nachgelagerte Fehler reduzieren können.

Die Wiederverwendung fördern. Tatsache ist: Die meisten „neuen“ Produkte sind eigentlich Abwandlungen früherer Produkte. Die Erfassung von Entwürfen in digitaler Form ermöglicht die Wiederverwendung von Legacy-Konstruktionsdaten in Form von Komponenten oder ganzen Baugruppen für die Entwicklung neuer Produkte.

Innovatives Denken fördern. Digitale Prototypen ermöglichen Ingenieuren ein freies und kreatives Arbeiten ohne großen Mehraufwand, da die Entwürfe immer noch in digitaler Form vorlegen und damit noch eine gewisse Flexibilität aufweisen. Dadurch schwindet die Angst, Fehler zu machen. Die Freiheit, mehrere theoretische Iterationen zu erkunden, führt zu besonders innovativen Entwürfen von höchster Qualität.

Entwurfskonzepte vorab „verkaufen“. Digitale Prototypen können genutzt werden, um ein Produkt lange, bevor es in physischer Form vorhanden ist, probeweise zu vermarkten. Gerenderte Bilder des digitalen Prototyps und auch Animationen können in Broschüren oder Vertriebsliteratur, Marketing-Fokusgruppen, auf Messen und bei Kundenbesprechungen genutzt werden.

Konstruktionszusammenarbeit erleichtern. Kunden können Entwürfe, die mithilfe von digitalen Prototypen exakt dargestellt werden, einfacher verstehen. Außerdem sind Änderungen oder Verfeinerungen aufgrund von Kunden-Feedback schnell und einfach möglich, da der Entwurf noch in digitaler Form vorliegt.

Physische Prototypen reduzieren. Durch das Prüfen von Entwürfen, sowohl aus strukturmechanischer Sicht als auch im Hinblick auf die zukünftige Akzeptanz am Markt, kann auf einige der teuren und zeitaufwendigen physischen Prototypen verzichtet werden, die vor der eigentlichen Fertigung notwendig sind.

Durch die Verwendung von digitalen statt physischen Prototypen lässt sich die digitale Spaltung zwischen den verschiedenen Phasen der Produktentwicklung überbrücken, die Konstruktionsabsicht kann besser während der Entwicklung erhalten werden und Innovation wird gefördert. Diese digitalen Prototypen können darüber hinaus in wenigen Stunden oder Tagen erstellt werden statt in mehreren Wochen. Die Konstruktionsplanung kann somit eingehalten und die Kosten können reduziert werden.

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