نمونه سازی (Prototyping)

نمونه سازی (Prototyping)

نمونه سازی (Prototyping) 804 277 ایکاس

نمونه سازی (Prototyping)

EKAS Design Studio – Prototyping

نمونه سازی به معنای ساختن و ایجاد مصنوعات قابل لمس، در مراحل مختلف روند طراحی و ساخت محصول است و با هدف توسعه و آزمایش ایده ها توسط تیم طراحی و با همکاری کارفرما و کاربران انجام می گیرد. به عبارت دیگر، نمونه سازی، بخشی از فرایند توسعه محصول است که در آن نمونه ی اولیه ی محصول ساخته و آزموده می شود و سپس در صورت نیاز، مجددا اصلاح و بازسازی می شود تا به یک نمونه ی اولیه از محصول و یا نمونه ای قابل ارتقاء از محصول نهایی منجر شود.

(راست) نمونه سازی حجمی ساخته شده از فوم پلی اورتان (چپ) نمونه هایی از اسکچ مدل

(راست) نمونه سازی حجمی ساخته شده از فوم پلی اورتان (چپ) نمونه هایی از اسکچ مدل

همان طور که یک تصویر می تواند ارزش معنایی بیشتری از هزاران کلمه داشته باشد، یک نمونه ی اولیه نیز می تواند نکات نادیدنی بسیار بیشتری را نسبت به یک طرح ساده آشکار نماید. تحقق فیزیکی یک مدل مفهومی، یکی از مسائل مهم در فرایند طراحی محصول است. برای نشان دادن ترجمانی صحیح از آنچه در مرحله تحقیق و ایده پردازی انجام گرفته است، نیاز به یک فرم ملموس و قابل بررسی و آزمون برای تیم طراحان؛ کارفرمایان و کاربران مورد هدف است. نمونه سازی یک فرایند پیاپی و پر از آزمون و خطاست و در موقعیت هایی که ملزومات طراحی چندان مشخص نیست، می تواند در رسیدن به جزییات محصول بسیار مفید باشد.

(راست) نمونه ساخته شده با قابلیت تعامل کاربر (چپ) نمونه سازی دقیق قطعه پلاستیکی با روش FDM

(راست) نمونه ساخته شده با قابلیت تعامل کاربر (چپ) نمونه سازی دقیق قطعه پلاستیکی با روش FDM

نمونه های ساخته شده، بر اساس میزان شباهت به محصول نهایی دسته بندی می شوند. ساخت و بکار گیری نمونه های اولیه با میزان شباهت و کیفیت کمتر نسبت به محصول نهایی (Low-fidelity prototyping)(که در اینجا تحت عنوان نمونه های کم کیفیت از آن نام می بریم)، به عنوان فرایندی سریع در طراحی رایج است که معمولا به صورت اسکچ، استوری بورد و مدل های دستی ساخته می شود. این نمونه ها با هدف دستیابی به اهداف مقطعی و کوتاه برای طراح و یا تیم طراحی بکار می روند. ایجاد نمونه های اولیه کم کیفیت، ابزاری بسیار خوب برای پالایش سریع ایده ها در تحقیقات مولد (generative research)هستند و صرفا برای بازبینی و گرفتن بازخورد از محصول، به عنوان ایده ای مفهومی و نیازمند تغییرات، بکار می روند.

(راست) نمونه سازی نرم افزار برای آزمون کاربر (چپ) نمونه سازی تعاملی برای آزمون کاربر

(راست) نمونه سازی نرم افزار برای آزمون کاربر (چپ) نمونه سازی تعاملی برای آزمون کاربر

در طراحی صنعتی، نمونه های کم کیفیت معمولا در مراحل اولیه و به عنوان بخشی از فرآیند طراحی برای بررسی پیاپی و بازبینی و یا به عنوان نمونه ای از مدل مفهومی برای سنجش جنبه هایی از فرم و نسبت اندازه های محصول مورد استفاده قرار می گیرد.
از سوی دیگر، نمونه های پر کیفیت (high-fidelity prototypes) نمونه های بیشتر پالایش شده ای می باشند که اغلب نشان دهنده ظاهر محصول نهایی از لحاظ بصری و احساسی، و حتی در برخی مواقع نمایانگر جنبه های عملکردی محصول می باشند. این نمونه ها در مراحل نهایی ارزیابی و تست محصول به منظور دریافت بازخورد از کاربران و کارفرمایان، که اکنون می توان از لحاظ زیبایی شناسی، فرم، تعاملی بودن و یا کابردی بودن آن را بررسی کرد. به طور مثال، نمونه های با کیفیت در طراحی صنعتی، شامل مدل های پیچیده ی ارائه شده در طراحی به کمک کامپیوتر(CAD) یا فرم های فیزیکی و یا مدل های عملکردی با درجات مختلفی از قابلیت های تعامل با کاربر است. در طراحی نرم افزار، نمونه های با کیفیت معمولا به عنوان یک نمونه ی تعاملی با قابلیت فراهم آوردن تجربه ی کاربر، به منظور دریافت بازخورد از وی است.
به طور کل گونه های مختلفی از نمونه سازی های اولیه می تواند وجود داشته باشد. به طور مثال سکوهای سنجش (Test Rigs) مکررا برای نمایش و سنجش قابلیت ماشین ها پیش از توسعه ی فرمی و زیبایی شناسانه آنها بکار می رود.
نمونه سازی در طراحی واسط کاربری، در حقیقت همان رندر صفحه نمایش (Screen Rendering) است که به منظور مستند سازی و نمایش دادن محصول، فارغ از هر گونه عملکرد تعاملی انجام می شود.

(راست) اسکچ های خطی دستی روی کاغذ (چپ) نمونه سازی کامپیوتری با هدف آزمون بازار

(راست) اسکچ های خطی دستی روی کاغذ (چپ) نمونه سازی کامپیوتری با هدف آزمون بازار

جایگاه نمونه سازی در فرآیند طراحی محصول:

۱- تعریف صورت مسئله: 
در این مرحله الزامات محصول جدید تعریف می گردد و تا حد ممکن مشخص می شود که محصول چه نیازهایی را باید برآورده کند. این الزامات از طریق مصاحبه با تعدادی از کاربران در سطوح مختلف کاربری، بررسی نمونه های موجود، و سایر متدولوژی های دیزاین به دست می آید و به تیم طراحی در مورد محصول مورد هدف خط مشی می دهد.

۲- طراحی و ایده پردازی: طراحی های اولیه برای محصول انجام شده و طرح های برتر از بین تعداد زیادی از ایده ها از لحاظ نزدیکی آنها به محصول مورد هدف برگزیده می شوند. در این مرحله معمولا نیاز به ساخت نوعی از پروتوتایپ است که در اصطلاح، پروتوتایپ کم کیفیت یا ارزان نامیده می شود. این نوع از نمونه سازی با استفاده از متریال های ساده با قابلیت فرم پردازی سریع انجام می شود که صرفا جهت تحلیل ایده های خام استفاده می شود. پس از رسیدن به ایده های اولیه با ارزیابی های گوناگون و بهره گیری از اطلاعات بدست آمده از کاربران و کارفرمایان، ایده ی برتر انتخاب می شود.این ارزیابی از یک سو بر اساس پارامترهای دیزاین بریف تیم طراحی و با همکاری کارفرما و از سوی دیگر با نظرسنجی از کاربران نهایی انجام میگردد.

۳- ساخت اولین نمونه پروتوتایپ: در این مرحله نخستین پیش نمونه از ایده ی انتخاب شده ساخته می شود.این پیش نمونه ها یا به صورت مدل حجمی در ابعاد واقعی با استفاده متریال هایی مانند فوم یا چوب، یا در یک نسبت اندازه ی کوچکتر به صورت پرینت سه بعدی یا به صورت دستی از محصول ساخته می شود که نشان دهنده ی تقریبی از ویژگیهای محصول نهایی است .

(راست) نمونه سازی پیش از تولید روی MDF با دستگاه CNC (چپ) نمونه سازی پیش از تولید روی فوم ئلی استایرن با دستگاه CNC

(راست) نمونه سازی پیش از تولید روی MDF با دستگاه CNC (چپ) نمونه سازی پیش از تولید روی فوم ئلی استایرن با دستگاه CNC

۴- ارزیابی اولین نمونه پروتوتایپ: کاربران پیش نمونه ی نخستین را به طور کامل ارزیابی و نقاط قوت و ضعفش را مشخص می نمایند. نیازمندی ها و ملزومات و هر آنچه که می بایست حذف شود را یادآوری می کنند. هدف از این مرحله از نمونه سازی می تواند تحلیل اولیه فرم و ابعاد، عملکرد و یا مکانیزم محصول باشد. در نهایت، طراحان ملاحظات کاربران را از جوانب مختلف ارزیابی و جمع بندی می کنند.

۵- اصلاح اولین پیش نمونه محصول: نخستین پیش نمونه بر اساس نظرات کاربران اصلاح می شود و پیش نمونه دوم از محصول جدید ساخته می شود.

(راست) نمونه سازی پیش از تولید با هدف آزمون مکانیزم (چپ) نمونه سازی پیش از تولید بدنه فلزی

(راست) نمونه سازی پیش از تولید با هدف آزمون مکانیزم (چپ) نمونه سازی پیش از تولید بدنه فلزی

۶- دومین نمونه اولیه: از محصول پس از ساخته شدن، به همان روش قبلی ارزیابی و دوباره اصلاح می گردد. این گام ها به میزانی که لازم باشد تکرار می شود تا جایی که کاربران و کارفرمایان رضایت کامل را از نمونه ای که قرار است محصول نهاییشان باشد، احساس کنند.

(راست) نمونه سازی سریع (3d print) با هدف بررسی مشکلات فنی (چپ) نمونه سازی پیش از تولید با ورق آهن

(راست) نمونه سازی سریع (۳d print) با هدف بررسی مشکلات فنی (چپ) نمونه سازی پیش از تولید با ورق آهن

۷- محصول نهایی: بر اساس آخرین پیش نمونه (پروتوتایپ) ساخته می شود. محصول نهایی کاملا ارزیابی و سنجیده می شود تا از بروز مشکلات در مقیاس های بزرگتر در فرایند تولید کاسته شود.

(راست) نمونه اولیه محصول تولید شده (چپ) نمونه اولیه محصول تولید شده

(راست) نمونه اولیه محصول تولید شده (چپ) نمونه اولیه محصول تولید شده