Kurz erklärt – Rapid Prototyping

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Wie bringt Rapid Prototyping mich und mein Unternehmen voran?

Um eine Idee zu testen, lohnt es sich, einen Prototypen zu erstellen. Das wissen die meisten und häufig wird dieser Proof of Concept auch durchgeführt bevor in die Produktion eines neuen Angebotes investiert wird. Das Problem hierbei: Oft ist die Herstellung eines Prototyps bereits sehr zeit- und kostenintensiv und erfordert fast genau so viel Vorbereitung und Ressourcen wie der tatsächliche Fertigungsprozess des Endproduktes. Das ist ärgerlich, sollte der Prototyp in der Praxis nicht wie gewünscht ankommen. Hier kommt Rapid Prototyping ins Spiel. Es ermöglicht Ihnen die Herstellung eines Prototyps, der geeignet ist, Ihre Idee zu validieren, aber erspart Ihnen Investitionen. Auch verschiedene Versionen können weitaus schneller getestet werden. Hier erklären wir Ihnen, was Rapid Prototyping ist, wie es funktioniert und ob es für Sie geeignet ist.

Was ist Rapid Prototyping?

Rapid Prototyping ist ein Überbegriff für unterschiedliche Techniken, die an Hand von CAD-Daten (computergestütze Konstruktionsdaten) maßstabstreue Modelle zu fertigen ermöglichen. Diese sehen wie das originale Produkt aus und funktionieren auch so.  Jedoch hat Rapid Prototyping nicht die Herstellung eines Endproduktes zum Ziel, sondern lediglich die Herstellung von Prototypen oder kleiner Chargen. Oft wird auch additive Fertigung, Rapid Manufacturing, Rapid Tooling oder einfach 3D Druck zu Rapid Prototyping gesagt. Weltweit gibt es inzwischen mehr als 30 unterschiedliche Techniken und Verfahren für Rapid Prototyping.

Die ersten Formen des 3D Drucks gab es bereits in der 80er Jahren. Seitdem hat sich in diesem Bereich viel getan und der 3D Druck ist inzwischen ideal geeignet zur Fertigung von Prototypen. Durch diese Technik kann sowohl die Größe und das Design, wie auch die Funktionsweise ziemlich genau dargestellt werden und eignet sich so, um den Proof of Concept durchzuführen. Rapid Protoyping kann verwendet werden, um Konzeptmodelle oder funktionsfähige Prototypen herzustellen. Auch um die Herstellbarkeit zu testen, wird es sehr gerne und erfolgreich verwendet. Mittels kleiner Chargen, die durch den 3D Druck hergestellt werden, lassen sich Fehler im Produktionsprozess frühzeitig erkennen und vermeiden.
Mit den Modellen lässt sich interagieren und so kommen Sie beim Testen dem endgültigen Produkt ziemlich nahe. Missverständnisse durch eine nicht ausreichende Visualisierung eines Konzeptes werden vermieden und die Tester können bei der Interaktion mit dem Prototyp beobachtet werden, um eventuelle Schwachstellen aufzuzeigen. Das gesammelte Feedback kann durch Rapid Prototyping auch sofort umgesetzt werden und der optimierte Prototyp erneut getestet werden.

Im Vergleich zur Herstellung eines echten Produktes geht Rapid Prototyping viel schneller und ist ressourcensparender. So wird es möglich, Prototypen bereits in einem Tag zu fertigen und testen zu können. Auch die Optimierungen sind schnell umgesetzt und lassen sich ohne große Zeitverzögerung erneut testen.
Die realen Modelle fördern außerdem das Engagement und die Motivation von Mitarbeitern. Werden abstrakte Konzepte schnell zu anfassbaren und funktionierenden Prototypen, motiviert das zum Testen, Optimieren und Entwickeln und spornt zu weiteren Innovationen an.

Auch Schwachstellen im Konzept werden durch Rapid Prototyping aufgedeckt, ohne schwerwiegende Folgen zu haben. Kommt der hergestellte Prototyp nicht gut an oder funktioniert nicht wie geplant, lässt sich viel daraus lernen und sich mit den Erkenntnissen einfach und schnell ein optimierter Prototyp fertigen. Die Investitionen halten sich dabei in einem überschaubaren Rahmen und sind weitaus geringer als wenn das Endprodukt bereits hergestellt worden wäre. Das fördert die Fehlerkultur Ihres Unternehmens und vereinfacht den Trial and Error Prozess. Rapid Prototyping bietet Ihnen also zahlreiche Vorteile.

Wie wird Rapid Prototyping angewendet und für wen eignet es sich?

Um Rapid Prototyping anwenden zu können, müssen dreidimensionale Konstruktionsdaten in digitaler Form vorhanden sein. Über eine entsprechende Schnittstelle können diese von speziellen Anlagen für das Rapid Prototyping verarbeitet werden.

Die Umsetzung von Rapid Prototyping verläuft idealerweise in einem 24 Stunden Rhythmus. Während des Arbeitstages wird das Modell designt oder optimiert und in der Nacht geht es in den 3D Druck. Am folgenden Morgen wird der 3D Drucker gereinigt und das Modell getestet. Dann beginnt der Zyklus von vorne bis die optimale Version des Produktes gefunden ist.

Rapid Prototyping ist vor Allem für Designer, Produktentwickler, R&D Abteilungen und Ingenieure eine gute und effiziente Lösung. Die Kosten von 3D Druck sind heutzutage überschaubar und können so auch für kleine Unternehmen eine gute Lösung sein. Meist ist es weitaus günstiger, einen Prototyp hiermit anzufertigen, als in Werkzeuge, Maschinen und Materialien für die Herstellung eines „Originals“ zu investieren.

Traditionell wird Rapid Prototyping für Prototypen, die eine hohe Komplexität erfordern, angewendet. Das ist zum Beispiel in der Architektur, der Auto-, Flugzeug- und Raumfahrtindustrie, im Maschinenbau und im Gesundheitsbereich der Fall.

Auch für Start Ups, die auf der Suche nach Investoren sind und bei Geldgebern pitchen, kann ein hochpräziser Prototyp überzeugend sein. Natürlich fallen trotz der geringeren Kosten gegenüber der Herstellung eines Originals immer noch Ausgaben für Rapid Prototyping an, die die von Visualisierungen auf dem Bildschirm oder elementaren Basteleien übersteigen. Deswegen lohnt es sich, vorher einmal genau zu überlegen, wie präzise der Prototyp sein soll. Ist ein grobes Modell ausreichend, können auch andere Techniken zum Einsatz kommen. Ist jedoch ein hochpräziser Prototyp gefordert, eignet sich Rapid Prototyping hervorragend.

Fazit

Die durch CAD-Daten hergestellten Prototypen sind definitiv besser als die Visualisierung auf dem Bildschirm und hochpräzise. Selbst die unterschiedlichen Materialien lassen sich durch den 3D Druck ziemlich detailgetreu darstellen. Geht es um das Ausprobieren eines Konzeptes und das Durchführen von Tests, ist Rapid Prototyping unschlagbar. Einziger Nachteil sind die natürlich trotzdem noch höheren Kosten als bei der Darstellung von Modellen auf dem Bildschirm oder noch rudimentärerer Darstellungsformen eines Prototyps. Die Präzision gleicht diesen Nachteil jedoch schnell wieder aus.

Außerdem sind der Fantasie bei Rapid Prototyping keine Grenzen gesetzt und ausgefallene oder innovative Produkte lassen sich so ebenfalls ideal veranschaulichen. Rapid Prototyping bringt Ihnen durch die Kosten- und Zeitersparnis, sowie durch die Möglichkeit des schnellen Optimierens und Testens vieler Varianten, einen erheblichen Wettbewerbsvorteil.

Durch den 24 Stunden Arbeitszyklus ist des Weiteren klar definiert, wie Rapid Prototyping am besten umgesetzt wird. Damit lohnt es sich, dieses Verfahren auszuprobieren, sollten Sie mit der Neuentwicklung oder Optimierung eines Produktes konfrontiert werden. Auch für die Innovationsförderung können Sie Rapid Prototyping in Ihrem Unternehmen nutzen.

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