原型化配套:产品设计与开发第12 章Karl T. Ulrich and Steven D. Eppinger2nd Edition, Irwin, McGraw-Hill, 2000.
产品设计与开发Karl T. Ulrich and Steven D. Eppinger2nd edition, Irwin McGraw-Hill, 2000.章目录1.引论2.开发流程和组织3. 产品规划4.识别顾客需要5.产品规格说明6.概念生成7.概念选择8. 概念测试9.产品构造10. 工业设计11.工艺设计12.原型化13.产品开发的经济分析14.产品开发的项目管理
产品开发过程概念开发系统设计细节设计测试和改进产品试产产品规划概念开发系统设计细节设计测试和改进产品试产产品规划原型设计过程贯穿于整个开发过程.
概念开发过程任务陈述开发计划识别顾确定目生成产选择产测试产确定最规划下客需要标规格品概念品概念品概念终规格游开发进行经济分析竞争性产品标杆建立和测试模型及原型
原型化案例:苹果电脑公司Duo牌笔记本电脑的跟踪球
设计原型的四个用处•学习–回答执行或可行性的问题–., 概念证明模型•沟通–示范产品获得反馈–.,就风格或功能的3维物理模型•集成–将子系统组合成系统模型–., α和β版的测试模型•里程碑–设立团队开发计划的目标–., 第一个可测试的硬件
原型分类实体化alphabeta球支座原则原型原型最终产品连接环形模拟的跟踪球装置综合化专一化跟踪球环行模拟一般不可行球支座模型方程组解析化
实体化原型vs. 解析化原型解析化原型实体化原型•产品的数学模型•切实接近产品•只能够展示明确模型现•可展示未模型化的行为象产生的行为（然而行•有些行为大致接近人工为并不总是可预测的。）效果•有些行为接近人工效果。•常常最有利于沟通•比物理原型允许更多的实验空间.
专一化原型vs. 综合化原型专一化原型综合化原型•执行产品的一个或少数•执行多个或所有的产品属几个属性性•回答产品设计的特别的•可用于严格测试问题•经常适用于里程碑事件和•一般来说需要制造几个集成原型
波音777的测试刹车测试•最小化转轴厚度•最小化卸载重量•最大化失控速度•刹车是否会引燃?机翼测试•最大化容载量•何时会断裂?•何地会断裂?
综合化原型制造多个综合化原型一些综合化原型被制造（和销售？）高技术或市场综合化原型可用于检验很少或没有综合化原型风险低低高综合化原型的成本
原型化战略•运用原型减少不确定性•为确定的目的设计模型•考虑原型的多种形式•选择适合的原型制造顺序–许多早期模型适合验证概念–相关的少量综合模型对于整体测试是必须的.•计划向原型周期学习的时间–避免“硬件沼泽”
快速原型方法•大部分的这些方法是正向的，而不是负向的，过程性的•在CAD模型基础上建造部分原型•SLA=立体声设备（StereolithogrpahyApparatus）•SLS=选择性激光热压（Selective Laser Sintering）•3维印刷•LOM=层压制造（Laminated Object Manufacturing）•每年其他……
虚拟原型化•3D CAD 模型适合许多分析方法:–集成和装配–成批量制造–形式和风格–运动学–有限元分析（压力，热）–冲撞测试–每年很多……
宝马的虚拟碰撞测试From: Scientific American, March 1999
传统的原型化方法•CNC （电脑数字控制）加工•橡胶成型+ urethane 铸造•原料: 木头, 泡沫, 塑料等.•制造模型需要特殊的技术.
