Was ist ein Prototyp?

Ein Prototyp ist ein Modell, das die Optik, Haptik und Funktionsweise Ihres Produkts darstellt. Egal, ob Sie die nächste bahnbrechende Robotertechnologie oder ein einfaches Verbraucherprodukt entwickeln: Sie benötigen einen Prototyp, um Ihre Idee zu testen und sie Investoren, Partnern und Kunden zu präsentieren. Der Prozess der Prototypenerstellung hängt davon ab, was Sie entwickeln – ein Software-Startup beginnt möglicherweise mit Wireframes, während ein Hardware-Unternehmen, das Drohnen oder Satelliten herstellt, detaillierte 3D-Modelle für Tests benötigt.

Fünf Arten von Prototypen

Sie denken bei einem Prototyp vielleicht an ein rein physisches Muster Ihres Produkts. Es gibt jedoch verschiedene Arten, auf die Sie bei Ihrer Recherche zur Prototypenerstellung stoßen können. Sehen wir uns die einzelnen Arten an und wann diese zum Einsatz kommen.

Storyboards und Wireframes

Wenn Sie Software oder digitale Produkte entwickeln, sind Storyboards und Wireframes Ihre erste Wahl. Storyboards skizzieren, wie Anwender mit Ihrem Produkt interagieren, während Wireframes das grundlegende Layout und die Funktionen zeigen. Beide unterstützen Sie bei der Planung der Anwendererfahrung, bevor Sie mit dem Schreiben von Code beginnen.

2D-Skizzen

Die meisten großartigen Ideen beginnen als grobe Skizzen auf Papier. Moderne CAD-Software (Computer-Aided Design) schließt die Lücke zwischen den ursprünglichen Konzepten und dem Industriedesign. Damit lassen sich diese Serviettenskizzen einfach in 2D-Konstruktionen umwandeln. Professionell aussehende Entwürfe eignen sich ideal, um Investoren Ihr Konzept zu erläutern und Feedback von potenziellen Kunden einzuholen. Sie sind schnell zu erstellen, einfach auszutauschen und helfen jedem, Ihre Vision zu verstehen, ohne dass im Vorfeld eine große Investition erforderlich ist.

Virtuelle 3D-Prototypen

Virtuelle Prototypen sind digitale 3D-Modelle, die in CAD-Software erstellt wurden. Damit können Sie Ihre Konstruktion testen und verbessern, bevor Sie ein physisches Modell herstellen. Durch das Ausführen von Simulationen können Sie prüfen, wie Ihr Produkt unter realen Bedingungen funktioniert, Probleme frühzeitig erkennen und mit wenigen Klicks Änderungen vornehmen. Dies spart Zeit und Geld, da Sie weniger physische Prototypen herstellen müssen.

3D-gedruckte Prototypen

Mit dem 3D-Druck können Sie Ihre CAD-Konstruktionen schnell und kostengünstig in echte Objekte aus Kunststoff, Harz oder sogar Metall umwandeln. Mit einem 3D-Prototypen können Sie eine physische Version Ihres Produkts präsentieren oder mehrere Iterationen drucken, um verschiedene Größen oder Konfigurationen zu testen, ohne dass Kosten für eine herkömmliche Fertigung anfallen.

Funktionsprototypen

Ein Funktionsprototyp ist eine funktionsfähige Version Ihres Produkts, die wie die endgültige Version aussieht und funktioniert. Diese Prototypen entstehen in der Regel zunächst als 3D-CAD-Konstruktionen, die dann mit den später tatsächlich zum Einsatz kommenden Materialien und Fertigungsverfahren hergestellt werden. Sie eignen sich hervorragend für Tests in der Praxis und um Investoren zu überzeugen, die ein funktionsfähiges Produkt sehen möchten. Beachten Sie jedoch, dass die Herstellung von Funktionsprototypen teuer werden kann, insbesondere wenn mehrere Versionen erforderlich sind.

So erstellen Sie einen Prototyp eines Produkts: 4 wichtige Schritte

Viele Startups verwenden bei der Entwicklung ihrer Produkte verschiedene Arten von Prototypen. Für Hardware-Startups ist das Erlernen der 3D-Prototypenerstellung der Schlüssel zum Erfolg. Folgendes müssen Sie wissen.

1. Produktspezifikationen definieren

Bevor Sie sich damit beschäftigen, wie Sie einen Prototyp für Ihre Erfindung erstellen, müssen Sie sich über Ihre Produktidee im Klaren sein. Schreiben Sie zunächst genau auf, was der Zweck Ihres Produkts ist. Überlegen Sie sich, für wen das Produkt gedacht ist, welches Problem es löst und wie Verbraucher damit interagieren werden. Diese Anforderungen bestimmen dann den gesamten Konstruktionsprozess.

Sehen Sie sich als Nächstes die technischen Details an. Notieren Sie bestimmte Leistungsziele, Größenbeschränkungen und Umweltbedingungen, denen Ihr Produkt standhalten muss. Denken Sie auch an die Fertigung: Welche Materialien sollen verwendet werden, wie werden Teile miteinander verbunden, welche Standardkomponenten werden benötigt und wie soll die Verpackung die Ästhetik und Nutzbarkeit des Endprodukts aufwerten? Ihre Spezifikationen werden sich wahrscheinlich während des Entwicklungsprozesses ändern, aber wenn Sie sie zu Papier bringen, erhalten Sie eine erste klare Richtung, um mit der Konstruktion zu beginnen.

2. Erste Entwürfe skizzieren

Sie beginnen möglicherweise mit Bleistiftskizzen, aber durch den Einsatz von 2D-CAD-Software lassen sich präzise, professionelle Zeichnungen erstellen. In den meisten CAD-Programmen können Sie mit grundlegenden Formen beginnen und später Details hinzufügen. Das Ziel hierbei ist nicht Perfektion, sondern schnell und kostengünstig verschiedene Optionen zu erkunden.

Halten Sie nicht zu sehr an Ihrer ersten Idee fest. Erstellen Sie mehrere Versionen Ihrer Konstruktion. Probieren Sie verschiedene Formen, Layouts und Mechanismen aus. Zeigen Sie diese Skizzen potenziellen Erstanwendern und Fertigungspartnern, um Probleme frühzeitig zu erkennen. Durch ihr Feedback können Sie Ihre Konstruktion verfeinern, bevor Sie zur 3D-Modellierung übergehen. 

3. Virtuellen Prototyp erstellen

Jetzt kommt der aufregendste Teil bei der Prototypenerstellung: Das Umwandeln Ihrer 2D-Skizzen in ein detailliertes 3D-Modell. Beginnen Sie mit dem Hauptkörper oder Rahmen und fügen Sie dann weitere Komponenten hinzu. Wenn Sie ein Teil Ihrer Konstruktion ändern, werden dank der parametrischen Konstruktionsfunktionen moderner CAD-Software zugehörige Teile automatisch aktualisiert. Dadurch sparen Sie sich stundenlanges Neuzeichnen von Skizzen und Sie können Ihre Produktkonstruktion ganz einfach verfeinern.

Die wahre Leistung steckt aber in der virtuellen Prüfung. Damit lässt sich noch vor dem Erstellen physischer Prototypen die Nutzbarkeit Ihrer Konstruktion verbessern. Statt physische Prototypen zu erstellen, sollten Sie sich für eine Software entscheiden, mit der Sie Simulationen ausführen können, um Festigkeitseigenschaften, Wärmeströmungen, Vibrationen usw. zu prüfen. Wenn Sie Probleme erkennen, können Sie diese mit wenigen Klicks beheben, anstatt physische Prototypen neu erstellen zu müssen.

4. 3D-Prototyp drucken

Virtuelle Prüfungen sind zwar aussagekräftig, aber wenn Sie ein physisches Modell Ihres Produkts in Händen halten, ist das ein ganz besonderer Augenblick. Der 3D-Druck schließt die Lücke zwischen digitalen Konstruktionen und physischen Prototypen. Sie können damit Teile schnell und kostengünstig erstellen. Sie sollten lediglich darauf achten, dass Sie eine CAD-Software auswählen, die Dateien direkt auf einen 3D-Drucker exportieren kann.

Beginnen Sie mit kleineren Testdrucken von komplexen Teilen, um zu prüfen, ob sie wie geplant funktionieren, und führen Sie die erforderlichen Iterationen durch, bevor Sie mit Prototypen in Originalgröße fortfahren. Um Kosten zu sparen, können Sie unterschiedliche Materialien verwenden, je nachdem, was Sie prüfen möchten, z. B. Standardkunststoffe für grundlegende Passformprüfungen oder festere Materialien für die Prüfung mechanischer Eigenschaften. Mit 3D-gedruckten Prototypen können Sie sich auch an Investoren und Kunden wenden, um ihnen eine physische Darstellung des Endprodukts zum Ansehen und Anfassen zu präsentieren.

Die richtigen Werkzeuge und die richtige Software zum Erstellen von 3D-Prototypen

Zu lernen, wie ein Prototyp erstellt wird, ist ein wichtiger Schritt für Startups. Die richtige Software macht dabei den größten Unterschied. Worauf Sie achten sollten:

  • Leicht zu erlernen und anzuwenden: Sie benötigen Werkzeuge, die Ihrer Denkweise entsprechen und Schulungen und Support bieten, um Ihnen den Einstieg zu erleichtern.
  • Kostengünstig: Die Prototypenerstellung kann teuer werden. Suchen Sie also nach kostenlosen oder kostengünstigen Ressourcen wie SOLIDWORKS for Startups.
  • Cloudbasierte Umgebung: Cloudbasierte Umgebungen ermöglichen Ihnen, von überall auf Ihre Konstruktionen zuzugreifen, mit Ihrem Team zusammenzuarbeiten und IT-Probleme zu vermeiden.
  • Starke Sicherheit: Stellen Sie sicher, dass Ihr geistiges Eigentum in der Software durch einen kontrollierten Zugriff und eine sichere Dateifreigabe geschützt ist.

Das SOLIDWORKS for Startups Programm ist eine kostengünstige – teilweise sogar kostenlose – Lösung für Startups, die Ihnen all diese Funktionen und noch mehr bietet. Außerdem werden Sie Teil einer großen Community von Gründern, Mentoren und Unternehmern, die Ihnen gerne dabei helfen, mehr über die Entwicklung eines Prototyps für eine Erfindung zu erfahren. Erfahren Sie mehr über SOLIDWORKS for Startups und beginnen Sie mit der Entwicklung der nächsten Generation von Hardwaretechnologie.