Das Präfix "proto-", das aus dem Griechischen zu uns kam, bezeichnet die Quelle, die ursprüngliche Version von etwas. "Protohistorie" ist zum Beispiel die älteste Periode der Geschichte, mit der alles begann. Proto-Alphabet ist ein Satz von Zeichen, aus dem sich später alle die gleiche Art von Alphabeten entwickelt haben. Ein Prototyp in der Literatur ist eine Person, deren Charakter oder Lebensgeschichte als Grundlage für die Schaffung eines Charakters diente. Ein Prototyp in der Technologie ist eine vereinfachte Version eines zukünftigen technisch komplexen Produkts.
Prototyping-Aufgaben
Prototyping ist die Phase, in der eine vereinfachte Version des zukünftigen Produkts erstellt wird.
Eine vereinfachte Version kann erstellt werden, um zu verstehen:
- wie das Produkt aussehen wird (zum Beispiel - Layouts in der Architektur),
- wie verschiedene Teile interagieren (Prototyp oder Motorprototyp),
- wie komfortabel das zukünftige Produkt sein wird (z. B. Website oder Smartphone-App).
Außerdem wird manchmal ein Prototyp benötigt, um zu sehen, ob es möglich ist, die Eigenschaften des zukünftigen Produkts zu erhalten, das wir uns wünschen.
In der Regel weist der Prototyp nicht alle, sondern nur die wichtigsten Eigenschaften des neuen Produkts auf. So könnte beispielsweise ein Prototyp eines neuen Elektrofahrzeugs erstellt werden, um dessen Fahrfähigkeit mit Elektroantrieb zu verifizieren. Gleichzeitig können Sie die Bequemlichkeit der Verwaltung (oder ihre vollständige Abwesenheit) ignorieren. Es kann auch umgekehrt sein: Ein Prototyp eines neuen Automodells wird gezielt angefertigt, um den Fahrkomfort und den Fahrkomfort von Fahrer und Beifahrer zu beurteilen. Prototypen neuer Automodelle werden oft als Concept Cars auf Messen ausgestellt. Der Zweck eines solchen Prototyps besteht darin, der Expertengemeinschaft die Innovationen zu demonstrieren, die die Entwickler in das Modell des Autos einbringen werden.
Innovative Produkte
Die Kreation und Einführung neuer, innovativer Produkte ist mit erhöhten Risiken verbunden und erfordert oft externe Investitionen. Ein Investor, der in ein Entwicklungsteam investiert, möchte darauf vertrauen können, dass er das angekündigte Produkt herstellen kann. Daher trifft ein Investor selten eine Entscheidung, in ein Projekt zu investieren, bis er einen funktionierenden Prototyp sieht.
Es kommt vor, dass die Produktentwicklung auf einem Prototyp endet. Dies geschieht zum Beispiel, wenn der Prototyp den Investor nicht von der Zweckmäßigkeit einer Fortsetzung des Projekts überzeugt, mögliche Probleme bei der Serienreife der Technologie, die hohen Kosten des Endprodukts oder die geringe Wettbewerbsfähigkeit des entstehenden Produkts aufdecken. Dies geschah zum Beispiel mit dem bekannten Projekt des russischen Hybridautos "Yo-mobile". 2013 präsentierte Mikhail Prokhorov mehrere Prototypen des Yo-Mobils. Insbesondere wurde Putin eine innovative Entwicklung vorgestellt. Die vorgestellten Prototypen überzeugten die Investorengemeinde jedoch nicht von den Perspektiven des Projekts und es wurde wegen fehlender Finanzierung geschlossen.
Prototyping im Maschinenbau mechanical
Eine häufige Aufgabe des Prototypings im Maschinenbau ist es, das Zusammenspiel verschiedener Teile der Mechanik und deren Relativbewegung zueinander zu beurteilen. Ein Prototyp kann aus kostengünstig herzustellenden Materialien erstellt werden, wenn er nicht zur Demonstration der Arbeit unter Last benötigt wird.
In den letzten Jahren wird das Prototyping zunehmend mit additiven Technologien in Verbindung gebracht – dem 3D-Druck. Angesichts der Tatsache, dass alle Konstrukteure heute mit CAD-Programmen (Computer-Aided Design Systems) arbeiten, die eine Zeichnung eines Teils in für einen 3D-Drucker verständlichen Formaten exportieren können, ist die Popularität dieser Prototyping-Technologie verständlich. Unmittelbar nach der Konstruktion eines neuen Teils können Sie es auf einem Drucker ausdrucken und sofort in die Montage des Mechanismus einsetzen.
Prototyping von Gehäusen und Steuerungen
Das Erstellen von Gehäuselayouts mit Steuerelementen ist eine der häufigsten Aufgaben in der Instrumentierung. Jedes Gerät muss ein Gehäuse haben. An den Körper können unterschiedliche Anforderungen gestellt werden. Von der Herstellbarkeit der Montage und der einfachen Anordnung der Bedienelemente bis hin zur Dampf- und Wasserdichtigkeit oder der Fähigkeit, aggressiven Umgebungen standzuhalten. Je nach den am Prototyp getesteten Eigenschaften kann dieser aus unterschiedlichen Materialien und mit unterschiedlichen Technologien hergestellt werden. Manchmal reicht es aus, ein Modell des Gehäuses aus Plastilin zu formen, und in einigen Fällen kann der Prototyp des Gehäuses durch Fräsen aus Metall hergestellt werden.
In den meisten Fällen ist es jedoch möglich, ein Mock-up des Gehäuses aus Kunststoff oder Polyurethan herzustellen. Hier kommen 3D-Drucktechnologien wie die Stereolithographie zur Rettung.
Prototyping in der Architektur
Beim Entwurf neuer Gebäude und ganzer Stadtteile ist das Prototyping nicht nur aus Sicht der Visualisierung dreidimensionaler Modelle eines der wichtigen Elemente. Architektonisches Design löst auch das Problem der harmonischen Integration von Neubauten in die Umgebung. Darüber hinaus ermöglichen Prototypen von Gebäuden, Entwicklungsquartieren und ganzen Städten eine kompetente Gestaltung von Infrastruktur und Versorgungseinrichtungen.
Die Erstellung von Architekturmodellen ist seit jeher ein sehr kostspieliger Prozess, der die Beteiligung hochqualifizierter Spezialisten erfordert. Im 21. Jahrhundert kamen Technologien in diesen Bereich: 3D-Druck, Virtual Prototyping und Augmented Reality.
Prototyping in der Informationstechnologie
Auch das Design komplexer Informationssysteme ist ohne eine Prototyping-Phase nicht vollständig. Es wird ein Prototyp einer Website oder Smartphone-Anwendung erstellt, um die Lage aller Funktionsbereiche des Arbeitsbereichs auf dem Bildschirm unter verschiedenen Szenarien visuell zu demonstrieren oder zu testen. Prototyping wird in diesem Fall zum wichtigsten Element des Entwicklungsprozesses von Benutzeroberflächen.
Im einfachsten Fall können Sie auf einem Blatt Papier einen Prototypen einer Website oder mobilen Anwendung erstellen und alle wichtigen Elemente mit Rechtecken markieren. Neben der Einfachheit der Erstellung ist diese Methode praktisch, um dem Kunden die Entwicklung zu demonstrieren. Das Prototyping von Benutzeroberflächen auf Papier gehört heute jedoch der Vergangenheit an. Es gibt eine ganze Klasse spezialisierter Programme und Entwicklungsumgebungen für das Prototyping und die Arbeit damit. Sie ermöglichen es, nicht nur Oberflächenelemente auf dem Bildschirm zu verschieben, sondern auch deren Verhalten zu imitieren. Knöpfe in einem solchen Programm können gedrückt werden, und ein Klick kann den geplanten Übergang auslösen.
Eine Übersicht über Prototyping-Tools zum Erstellen von Websites und Anwendungen
AXURE
AXURE ist das bekannteste Prototyping-Tool für Websites und mobile Anwendungen. Erfordert eine Installation auf dem Computer des Entwicklers (es gibt Versionen für Windows und MacOS). Sehr funktionale Entwicklungsumgebung. Ermöglicht das Erstellen von Benutzerrouten, Wireframes und Flussdiagrammen. Unterstützt Drag-and-Drop und Vorlagen, um Änderungen an mehreren Seiten gleichzeitig vorzunehmen. Es ist möglich, Gruppen zu bilden und als Team an einem Projekt zu arbeiten. Ermöglicht das Testen von Prototypen.
AXURE ist eines der teuersten Produkte unter seinen Analoga. Mit seiner Hilfe können Sie schnell Prototypen erstellen und bearbeiten, aber es ist schwierig, remote mit einem Kunden oder Spezialisten zusammenzuarbeiten, der dieses Programm nicht installiert hat.
Proto.io
Proto.io ist eine Webanwendung. Ermöglicht das schnelle Erstellen von Layouts mithilfe einer Bibliothek von Steuerelementen. Artikel werden über Dropbox synchronisiert. Zur Zusammenarbeit mit dem Kunden werden sowohl spezielle kostenlose Accounts als auch die Generierung von Links zur Projektdemonstration bereitgestellt. Es gibt Anwendungen zur Demonstration von Layouts für Android und iOS.
Die Arbeit in der Webumgebung wird bezahlt. Alle Projekte werden in der Proto.io Cloud gespeichert. Bei Nichtzahlung des Kontos geht der Zugriff darauf verloren.
Origami-Studio
Origami ist eine völlig kostenlose Umgebung von Facebook. Es ist eine Entwicklungsumgebung für MacOS. Basierend auf der Design-Ideologie von Facebook. Unterstützt interaktive Interaktion mit Steuerelementen. Es gibt eine große Bibliothek mit vorgefertigten Prototypen. Der Hauptnachteil ist, dass es unter Windows nicht funktioniert.
Das Marktsegment für Prototyping- und User Interface Design Tools wächst rasant. Es erscheinen regelmäßig neue Produkte darauf, die bei der Schaffung von Funktionen helfen können, die bis vor kurzem wie Science-Fiction schienen. Auch in anderen Technologiebereichen ist das Design und die Kreation neuer Produkte heute am Prototypen nicht mehr wegzudenken.
