Tipps für den Übergang Ihres Produkts vom Prototyping zur Produktion

Nehmen wir an, Sie haben eine großartige neue Idee für ein Produkt, das Sie auf den Markt bringen möchten.Möglicherweise tun Sie dies für sich selbst als Einzelerfinder oder im Auftrag eines großen multinationalen Konzerns. Unabhängig von Ihrer Erfahrung kann die Einführung neuer Produkte selbst für Branchenveteranen eine Herausforderung sein.

Wir möchten den gesamten Weg – vom Prototyping bis zur Produktion – einfacher machen, indem wir Einblicke aus der Sicht eines Herstellers bieten. Wir sind davon überzeugt, dass Sie auf dem Weg zu einer erfolgreichen Produkteinführung Zeit, Geld und Kopfschmerzen sparen können, wenn Sie aus unserer Erfahrung lernen.

Der Prozess vom Prototyp bis zur Produktion erklärt

Jede Produktentwicklungsgeschichte ist einzigartig, weist jedoch bestimmte Gemeinsamkeiten auf. An erster Stelle steht die Notwendigkeit, sich mit Ihren Prioritäten auseinanderzusetzen. Angenommen, Sie beabsichtigen, ein kommerzielles Produkt für den Einzelhandel einzuführen, müssen Sie zunächst folgende Fragen beantworten:

Investieren Sie in Konstruktionszeichnungen

Wenn Sie bereits ein erfahrener Designer sind und Zugriff auf Zeichensoftware haben, ist das großartig. Sie können diesen Teil selbst erledigen und sich Zeit nehmen, es richtig zu machen.

2D-Zeichnungen oder Blaupausen werden verwendet, um alle Abmessungen, Toleranzen, Oberflächenbeschaffenheiten und andere quantitative Informationen darzustellen. 3D-Zeichnungen können dies ebenfalls tun und helfen dem Hersteller gleichzeitig, seine digitalen Fertigungsmaschinen zu programmieren.

Wenn Sie keine Kenntnisse im Bereich Computerdesign haben, beauftragen Sie einen professionellen Berater damit, dies für Sie zu erledigen. Die Entwurfsphase ist entscheidend und hier können potenzielle Fehler am einfachsten und kostengünstigsten gefunden und korrigiert werden.

Ist es nun möglich, dass eine auf einer Papierserviette erstellte Skizze zum Bau eines groben Modells verwendet werden kann? Ja, das geht, aber nur für die einfachsten Formen und nicht ohne viel Versuch und Irrtum.

Halte es einfach

Warum raten wir unseren Kunden immer zur Einfachheit?

Denn einfache Designs lassen sich einfacher und schneller herstellen, kosten weniger und können die Vorteile von Standardmaterialien nutzen, die zudem kostengünstiger und einfacher zu beschaffen sind. Jede zusätzliche Komplexität erhöht die Kosten, die Produktionsvorlaufzeit und die Wahrscheinlichkeit von Fehlern oder Ausschussteilen erheblich.

Und wenn sich das Projekt aus irgendeinem Grund als nicht realisierbar erweist, bedeutet ein einfacher Entwurf ein geringeres finanzielles Risiko.

Vermeiden Sie enge Toleranzen

Wir glauben auch, dass die meisten Designs von gelockerten Maßtoleranzen für alle bis auf die kritischsten Merkmale profitieren können – und davon sollte es nur wenige geben.

Bei der CNC-Bearbeitung beispielsweise lässt sich mit angemessener Ausrüstung und Werkzeugen problemlos eine Toleranz von +/- 0,05 mm oder 50 Mikrometern erreichen. Dieser Genauigkeitsgrad ist für die überwiegende Mehrheit der Verbraucher- und Industrieteile und -komponenten mehr als ausreichend.

Ist es möglich, engere Toleranzen zu erreichen? Ja ist es. Dies erfordert jedoch deutlich mehr Zeit und Mühe, wird teurer und führt zu einer höheren Ausschussrate. Alles ohne ein Teil herzustellen, das tatsächlich besser aussieht oder eine bessere Leistung erbringt.

Erstellen Sie eine Stückliste

Wenn Sie einen ersten Prototyp erstellen, ist es nicht notwendig, über eine vollständige Stückliste zu verfügen. Tatsächlich ist es schwierig, ein solches zu erstellen, da zu diesem Zeitpunkt das endgültige Design möglicherweise noch nicht festgelegt ist.

Wenn es jedoch an der Zeit ist, mit der Produktion zu beginnen, muss jedes einzelne Element der Baugruppe berücksichtigt werden. Jede Mutter, jeder Bolzen und jede Schraube, jeder Gummiknopf oder jede Metallklammer, sogar die Menge an Farbe oder Kleber – alles muss als separate Kosten verbucht werden. Mehr Einzelposten bedeuten eine komplexere Lieferkette – ein Grund, warum wir empfehlen, die Designs einfach zu halten.

Sie sehen, dass Ihnen eine detaillierte Stückliste dabei hilft, zu beurteilen, wofür jeder Cent ausgegeben wird. Wenn Sie am Ende eine Million Teile herstellen, dann summieren sich diese Pennys. Bereiten Sie sich besser im Vorfeld darauf vor.

Wählen Sie die richtigen Materialien

Manchmal wird ein Prototyp aus einem teuren oder exotischen Material hergestellt. Dies geschieht bei der Herstellung eines Prunkstücks oder zur Unterstützung einer Marketing- oder Finanzierungskampagne. Für die Massenfertigung sind exotische Materialien jedoch keine gute Wahl.

Erwägen Sie stattdessen, gängigere Rohstoffe zu ersetzen. Sie werden kostengünstiger und einfacher und schneller zu beschaffen sein. Am wichtigsten ist, dass Hersteller über mehr Erfahrung im Umgang mit Lagermaterialien verfügen, sodass die Prozessparameter einfacher zu steuern sind und konsistentere Ergebnisse erzielt werden.

Wählen Sie die richtige Oberflächenbeschaffenheit

Ein Prototyp, der sorgfältig geschliffen, poliert und mit einer individuellen Farbe handbemalt wurde, sieht zweifellos großartig aus.

Aber ist das im großen Maßstab praktikabel? Aufwändige Oberflächenveredelungen erfordern in der Regel viel Liebe zum Detail und sorgfältige Handarbeit, was bei der Massenproduktion nicht immer möglich ist.

Für höchste Effizienz empfehlen wir die Verwendung einer Oberflächenbeschaffenheit „wie bearbeitet“ für nicht-kosmetische Teile. Für kosmetische Oberflächen können sie lackiert oder plattiert werden, um hervorragende Ergebnisse zu erzielen. Eloxieren ist eine attraktive und sehr langlebige Oberflächenbehandlung für Aluminium und Titan, und Teile können je nach Bedarf in Chargen bearbeitet werden, ohne sich auf Mindestmengen festzulegen.

4 Tipps zum Bau eines großartigen Prototyps

Nachdem Sie nun Ihre Design-Hausaufgaben gemacht haben, ist es an der Zeit, mit dem nächsten Schritt fortzufahren, nämlich der Erstellung eines physischen Prototyps.

1.Finden Sie einen Prototyping-Spezialisten

Der Herstellungsprozess von Prototypen kann sich erheblich von der Massenproduktion unterscheiden.

Dies gilt nicht nur für die Maschinen oder Geräte. Die Herstellung eines Prototyps erfordert viel Liebe zum Detail und ein hohes Maß an Flexibilität bei Materialien und Verarbeitung, was nicht jede Fabrik bei sehr kleinen Sonderanfertigungen bieten kann oder will.

Prototypenhersteller sind bereit, eng mit ihren Designpartnern zusammenzuarbeiten, um sicherzustellen, dass Ihre Designabsicht klar kommuniziert und in ein physisches Teil umgesetzt wird. Und sie verstehen, dass es manchmal Wochen dauern kann, bis nur ein Teil genau richtig ist.

Die Genauigkeit bezieht sich darauf, wie genau der Prototyp der Form, Passform und Funktion eines späteren vollständigen Produktionsteils entspricht. Die Herstellung von Prototypen mit höherer Wiedergabetreue dauert länger und kostet mehr, sie liefern aber auch bessere Daten für Testzwecke. High-Fidelity-Prototypen geben Ihnen einen besseren Überblick über Produktionsvorlaufzeiten und -kosten, daher halten wir sie für eine sinnvolle Investition.

2.Wählen Sie das richtige Herstellungsverfahren

Prototypen aus Metall

Ein Metallprototyp wird normalerweise auf drei Arten hergestellt. Es kann maschinell bearbeitet, gestanzt oder 3D-gedruckt werden.

Mithilfe der CNC-Bearbeitung werden massive und halbfeste Komponenten aus einer Vielzahl von Metallen und einigen Arten von starrem Kunststoff oder sogar Kohlefaser hergestellt. Die CNC-Bearbeitung kann eine großartige Möglichkeit zur Herstellung eines Prototyps sein, da sie schnell, vielseitig und leicht zu modifizieren ist und der Konstrukteur sich nicht auf Werkzeuge oder Mindestbestellmengen festlegen muss.

Der große Vorteil für Produktentwickler besteht darin, dass durch die CNC-Bearbeitung ein Fertigteil mit sehr hoher Wiedergabetreue entsteht, das im Wesentlichen ein Duplikat eines Großserienteils ist. Das bedeutet, dass der Prototyp die volle Festigkeit aufweist und sowohl für technische Tests als auch für die Produktzertifizierung verwendet werden kann.

Metallstanzen wird zur Herstellung von Kastengehäusen, flachen Platten, Vorrichtungen, Halterungen oder anderen dünnwandigen Teilen aus Blech verwendet. Für Prototyping-Zwecke können Löcher und Schlitze lasergeschnitten oder aus einer flachen Platte bearbeitet werden. Dieser Ansatz ist jedoch für die Massenproduktion, die die Herstellung spezieller Stanzformen erfordert, nicht praktikabel.

Mit dem 3D-Metalldruck können die komplexesten Geometrien hergestellt werden, und aus Metall gedruckte Teile sind in der Tat sehr stabil. Aber es gibt Vorbehalte.

Der 3D-Druck ist ein hochentwickelter Prozess und erfordert viel teure Designarbeit, um ihn richtig umzusetzen. Es ist langsam, teuer und die Teile müssen nachbearbeitet werden, bevor sie verwendet werden können. Wir empfehlen diese Methode nur, wenn das Design auf herkömmliche Weise einfach nicht realisierbar ist. Seien Sie gewarnt, dass der 3D-Metalldruck absolut keine Lösung für die Massenproduktion ist.

Prototypen aus Kunststoff

Es gibt drei gängige Methoden zur Herstellung eines Prototyps aus Kunststoff. Sie können CNC-gefräst, im Vakuum aus Polyurethan gegossen oder 3D-gedruckt sein.

Massive oder halbfeste Teile mittlerer bis hoher Komplexität sollten maschinell bearbeitet oder 3D-gedruckt werden. Bearbeitete Teile sind stabiler und haben engere Toleranzen, sind aber etwas teurer.

Es gibt viele verschiedene Arten von 3D-Druckmethoden für Kunststoffe, die unterschiedliche Grade an Genauigkeit, Oberflächenbeschaffenheit, Komplexität und Festigkeit bieten. Der 3D-Druck in Kunststoff ist kostengünstig und schnell. Viele Produktentwickler können lokale Druckdienste in ihrer Nähe nutzen, sodass sie innerhalb weniger Tage die physischen Ergebnisse ihrer Designs sehen können.

Durch Polyurethan-Vakuumguss werden Gehäuse hergestellt, die das Aussehen und die Oberflächenqualität echter Kunststoffspritzgussteile nachahmen. Silikonformen werden um ein 3D-gedrucktes Urmuster geformt und können für bis zu 20 Kopien des Originals verwendet werden. Die Oberflächenqualität ist ausgezeichnet, daher wird diese Methode am häufigsten für Prototypen in Ausstellungsraumqualität verwendet, die kosmetisch dem „Original“ sehr nahe kommen.

3.Übergang zur Produktion

Im Gegensatz zum Prototyping liegt der Schwerpunkt bei der Serienfertigung ausschließlich auf der Maximierung des Produktionsdurchsatzes bei gleichzeitiger Minimierung der Kosten. Doch bevor dies geschehen kann, muss der Produktentwickler verstehen, wie sich ein Prototyp von einem Produktionsteil unterscheidet.

Da CNC-bearbeitete Teile eine hohe Wiedergabetreue aufweisen, gibt es kaum einen Unterschied zwischen einem Prototyp und einem Produktionsteil.

Der Lieferant versucht möglicherweise, das Schneidprogramm für einen schnelleren Durchsatz zu optimieren, oder er verwendet verschiedene Vorrichtungen und Vorrichtungen, die es ihm ermöglichen, mehrere Teile in einer einzigen Aufspannung zu bearbeiten. Der Vorteil besteht darin, dass Entwickler die Stückzahlen erhöhen können, wenn sie eine klare Vorstellung von den Kosten für jedes Teil und den Produktionsvorlaufzeiten haben.

Spielt es eine Rolle, ob das Teil aus Kunststoff oder Metall ist? Ja, manchmal ist es sehr wichtig, und im nächsten Abschnitt werden wir erklären, warum?

4.Planen Sie Zertifizierung und Tests

Im Gegensatz zu Prototypen müssen Produktionsteile für den kommerziellen Verkauf nach verschiedenen Sicherheits- und Regulierungssystemen zertifiziert werden.

Diese hängen von vielen Faktoren ab, darunter der Umgebung, in der das Produkt verwendet wird, ob es elektrisch betrieben wird oder nicht, und dem Land, in dem es verkauft wird.

Sie sollten bereit sein, fertige Produkte zur Zertifizierung an verschiedene Organisationen zu schicken und den Zeit- und Kostenaufwand für diesen notwendigen Schritt kalkulieren.

Erstellen Sie Ihre Fertigungsstrategie mit Be-Cu

Wenn Sie bereit sind, Ihren Prototyp als kommerzielles Produkt auf den Markt zu bringen, stehen wir mit einer Reihe interner Fertigungsdienstleistungen bereit, um Sie bei der Skalierung vom Prototyp zur Produktion zu unterstützen. Kontaktieren Sie uns noch heute, um mit unseren Ingenieuren zu sprechen, die Ihnen eine Vielzahl von Lösungen zur Erreichung Ihrer Produktziele anbieten können.