Ein Anschauungsmodell hilft, Form und Aussehen zu beurteilen; ein Funktionsprototyp dient dazu, eine festgelegte Funktion zu untersuchen. Die richtige Wahl hängt deshalb von der anstehenden Entscheidung ab. Ein schönes Objekt beweist nicht, dass seine Verbindung funktioniert. Und ein Deckel, der sich einmal schließen lässt, weist noch keine bestimmte Lebensdauer nach.
Als Beispiel dient in diesem Ratgeber ein kleines Aufbewahrungsgehäuse auf einem Tisch, mit abnehmbarem Deckel, ohne Elektronik und ohne Sicherheitsfunktion. Das Beispiel dient der Veranschaulichung. Es werden weder durchgeführte Prüfungen noch Kundenergebnisse dargestellt.
Festlegen, was der Prototyp abbilden soll
Das Wort „Prototyp“ allein sagt noch nicht, was sich überprüfen lässt. Bestimmen Sie vor der Beauftragung, welche Merkmale des geplanten Gegenstands möglichst wirklichkeitsnah dargestellt werden müssen.
| Ihre Frage | Was sich am Prototyp untersuchen lassen muss | Was damit nicht nachgewiesen wird |
|---|---|---|
| Passen Form und Proportionen? | Volumen, Silhouette und Platzbedarf im geeigneten Maßstab | Qualität der Verbindung oder Festigkeit |
| Passt der Deckel? | Vorgesehene Auflageflächen, Verbindungsmaße und Öffnungsbewegung | Verschleiß nach wiederholter Handhabung |
| Bleiben die Utensilien zugänglich? | Innenvolumen und Zugriff mit den betreffenden Gegenständen | Einfache Nutzung für alle Personen oder in jeder Situation |
Sind Farbe oder Struktur für die Entscheidung wichtig, vereinbaren Sie ein Referenzbild beziehungsweise eine Referenzausführung und eine ausreichend repräsentative Oberfläche. Ein unbearbeitetes Modell kann keine Oberflächenqualität bestätigen, die es nicht zeigt. Ebenso kann eine vergrößerte oder leichtere Version eine Form darstellen, ohne das Handgefühl des späteren Gegenstands abzubilden.
Ein Exemplar kann mehrere Fragen beantworten, sofern klar ist, welche. Die Unterscheidung zwischen einem Modell für das Aussehen und einem Modell zum Nachweis einer Funktion wird auch in den englischsprachigen Konstruktionsprojekten des MIT erläutert.
Befindet sich Ihr Projekt noch in der Ideenphase, beginnen Sie mit der Vorbereitung von der Skizze zum ersten Prototyp. So stellen Sie Einsatz, Vorlagen und Maße zusammen.
Die Kriterien vor der Prüfung festlegen
Ein Akzeptanzkriterium beschreibt, wann ein Punkt als zufriedenstellend gilt. Es wird zusammen mit den Prüfbedingungen festgelegt, bevor das Ergebnis beobachtet wird. So verhindern Sie, dass „groß genug“, „gut geschlossen“ oder „leicht zu öffnen“ nach Erhalt des Teils anders ausgelegt wird.
Die folgenden drei Fragen beziehen sich auf unser Gehäuse. Es sind Vorschläge, die mit dem Konstrukteur angepasst werden müssen, keine allgemeingültigen Vorgaben und keine durchgeführten Prüfungen.
| Frage | Vorzubereitende Prüfung | Zu vereinbarendes Kriterium |
|---|---|---|
| Passt das Gehäuse an den vorgesehenen Platz? | Die gekennzeichneten Maße des Prototyps mit der Zeichnung und dem tatsächlichen Aufstellort vergleichen | Die Maße liegen in den auf der Zeichnung akzeptierten Bereichen, ohne die festgelegten benachbarten Elemente zu behindern |
| Erreicht der Deckel seine geschlossene Position? | Den Deckel an der zugehörigen Version richtig ausgerichtet mit der festgelegten Bewegung anlegen | Die vereinbarte Schließmarkierung wird ohne Werkzeug, Blockieren oder sichtbare Verformung erreicht |
| Lassen sich die vorgesehenen Utensilien greifen? | Die betreffenden Gegenstände in der gewählten Anordnung einsetzen und die vorgesehene Bewegung ausführen | Die bezeichneten Utensilien lassen sich herausnehmen und zurücklegen, ohne durch Rand oder Deckel blockiert zu werden |
Ein Kriterium wie „ohne Kraftaufwand“ kann ein erster Warnhinweis sein, definiert aber keine messbare Kraft. Ist die Öffnungskraft entscheidend, vereinbaren Sie eine Methode, ein geeignetes Messgerät und einen akzeptablen Bereich. Auch zulässige Maße, Anzahl der Exemplare und Wiederholungen müssen für das Projekt festgelegt werden.
Die richtige Version unter den richtigen Bedingungen beobachten
Kennzeichnen Sie vor der Prüfung den Prototyp und die zugehörigen Teile. Ein Deckel einer früheren Version, ein anderes Zubehörteil oder eine unebene Auflagefläche kann den Vergleich erschweren.
So bereiten Sie eine auswertbare Beobachtung vor:
- Halten Sie den Kontext fest. Notieren Sie Version, Datum, verwendete Gegenstände, ausführende Person und relevante Bedingungen. Bei einer Messung geben Sie das Messgerät und die Punkte an, zwischen denen gemessen wird.
- Führen Sie die vereinbarte Bewegung aus. Beobachten Sie Montage und Handhabung, ohne zusätzliche Lasten aufzubringen, das Teil zu erwärmen oder einen Fallversuch zu improvisieren. Stoppen Sie bei Blockieren, Rissen oder Verformung.
- Dokumentieren Sie die Feststellung. Erfassen Sie das fragliche Maß, die Kontaktstelle oder die Bewegung. Ergänzen Sie ein Foto, wenn es die Abweichung verständlicher macht. Schleifen Sie das Teil nicht passend, bevor Sie das Problem übermittelt haben.
Lassen Sie bei einer Nutzungsprüfung die Person die Bewegung zunächst selbst ausführen, bevor Sie einen erfolgreichen Weg vorschlagen. Fragen Sie, was sie behindert hat, und beobachten Sie, wo sie zögert. Diese Rückmeldungen helfen bei der Konstruktion. Einige wenige Personen stehen jedoch nicht automatisch für alle künftigen Nutzer.
Welche Fragen auch nach einer erfolgreichen Prüfung offenbleiben
Die Schlussfolgerung muss dem Umfang der Beobachtung entsprechen. Eine Montagekontrolle beantwortet eine Frage zur Passung. Sie sagt für sich allein nichts über Alterung, Wärmebeständigkeit, Stoßfestigkeit oder wiederholte Handhabung aus.
Auch die Ausführung des Prototyps begrenzt die möglichen Aussagen:
- Anderes Material oder Fertigungsverfahren: Das spätere Objekt kann sich anders verhalten. Beim 3D-Druck mit Filament kann insbesondere die Richtung der Schichten die mechanischen Eigenschaften beeinflussen.
- Andere Dicke oder Oberflächenbearbeitung: Eine Änderung kann Verbindungsflächen oder die gewünschte Nachgiebigkeit beeinflussen. Die betroffenen Punkte müssen erneut geprüft werden.
- Unvollständige Bedingungen: Die Handhabung auf einem Tisch bildet keine Einwirkung von Wärme, Feuchtigkeit oder Reinigungsmitteln ab.
- Einzelne Prüfung: Sie reicht nicht aus, um eine Lebensdauer oder die gleichbleibende Qualität einer späteren Serie anzugeben.
Um zu entscheiden, welche Eigenschaften untersucht werden sollten, lesen Sie auch den Ratgeber zur Materialwahl für ein 3D-Druckteil nach seinem Einsatz. Ein Materialdatenblatt beschreibt Eigenschaften unter bestimmten Bedingungen. Es weist allein nicht die Festigkeit Ihrer gefertigten Geometrie nach.
Die hier vorgeschlagenen Kontrollen betreffen einen unkritischen Gegenstand. Sie sind weder eine Zertifizierung noch ein Sicherheitsnachweis. Kann ein Versagen eine Person verletzen oder eine Schutzfunktion beeinträchtigen, muss der Validierungsplan mit entsprechend qualifizierten Fachleuten erstellt werden.
Aus Beobachtungen den nächsten Schritt ableiten
Ordnen Sie jede Frage einzeln ein: Punkt unter den vorgesehenen Bedingungen geprüft und bestätigt, Abweichung zu untersuchen oder mit den vorhandenen Angaben keine Schlussfolgerung möglich. Eine ergebnisoffene Prüfung kann lediglich zeigen, dass eine Messung fehlt. Das rechtfertigt nicht automatisch, sofort das gesamte Teil neu zu fertigen.
Ist eine Änderung erforderlich, benennen Sie den Bereich und das Ziel. Begrenzen Sie nach Möglichkeit gleichzeitige Änderungen, damit ihre Wirkung nachvollziehbar bleibt. Bewahren Sie die vorherige Version auf und fragen Sie, welche Kontrollen wiederholt werden müssen. Eine versetzte Wand kann das Innenvolumen verbessern und gleichzeitig die Deckelpassung verändern.
Lassen Sie vor dem nächsten Schritt Aufwand, Kosten und Dauer klären. Die Herstellung eines Prototyps garantiert nicht automatisch, dass eine Kleinserie möglich ist. Deren Machbarkeit und Umfang müssen erneut geprüft werden.
Prüfungen mit POWER PRINT vorbereiten
Beschreiben Sie für den Service für 3D-Prototypenbau und Konstruktion, welche Entscheidung Sie derzeit nicht treffen können und welche Informationen bereits vorliegen. Ergänzen Sie die betreffende Skizze oder Datei, wichtige Maße und Anforderungen sowie die Fragen und Kriterien, die Sie zur Prüfung vorschlagen.
Projektbriefing für den ersten Prototyp herunterladen – PDF zum Ausdrucken, 2 Seiten
Dieses Hilfsmittel ist optional. Die Tabellen und das Vorgehen in diesem Artikel reichen aus, um Ihre ersten Fragen vorzubereiten. Welche Prüfungen erfolgen und wo ihre Grenzen liegen, muss für Ihr Projekt vereinbart werden.
Senden Sie das Briefing, Ihre Fotos und Dateien an contact@power-print.eu. Geben Sie Ihren Namen und Ihr Projekt an. Falls Sie zusätzlich das Anfrageformular ausfüllen, verwenden Sie dieselben Angaben, damit beide Nachrichten zugeordnet werden können.
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Von der Skizze zum ersten Prototyp: Ihr Projekt in 7 Schritten vorbereiten
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