Het voorvoegsel "proto-", dat vanuit de Griekse taal tot ons kwam, geeft de bron aan, de eerste versie van iets. "Protohistorie" is bijvoorbeeld de oudste periode van de geschiedenis, waar het allemaal mee begon. Proto-alfabet is een reeks tekens waaruit vervolgens allemaal hetzelfde type alfabet is ontstaan. Een prototype in de literatuur is een persoon wiens personage of levensverhaal als basis diende voor het creëren van een personage. Een prototype in technologie is een vereenvoudigde versie van een toekomstig technisch complex product.
Prototyping taken
Prototyping is de fase waarin een vereenvoudigde versie van het toekomstige product wordt gemaakt.
Er kan een vereenvoudigde versie worden gemaakt om het volgende te begrijpen:
- hoe het product eruit zal zien (bijvoorbeeld - lay-outs in architectuur),
- hoe verschillende onderdelen op elkaar inwerken (prototype of motorprototype),
- hoe handig het toekomstige product zal zijn (bijvoorbeeld website of smartphone-app).
Ook is er soms een prototype nodig om te kijken of het mogelijk is om de eigenschappen te krijgen van het toekomstige product dat we zouden willen.
Het prototype heeft in de regel niet alle, maar alleen de belangrijkste eigenschappen van het nieuwe product. Er zou bijvoorbeeld een prototype van een nieuw elektrisch voertuig kunnen worden gemaakt om te controleren of het op elektrische tractie kan rijden. Tegelijkertijd kunt u het gemak van het management (of hun volledige afwezigheid) negeren. Het kan ook andersom zijn: een prototype van een nieuw automodel wordt speciaal gemaakt om het rijgemak en het comfort van de bestuurder en passagier te beoordelen. Prototypes van nieuwe automodellen worden vaak tentoongesteld als conceptauto's op beurzen. Het doel van een dergelijk prototype is om aan de gemeenschap van experts de innovaties te demonstreren die de ontwikkelaars in het model van de auto zullen opnemen.
Innovatieve producten
Het creëren en lanceren van nieuwe, innovatieve producten gaat gepaard met verhoogde risico's en vereist vaak investeringen van buitenaf. Een investeerder die investeert in een ontwikkelteam wil erop kunnen vertrouwen dat hij het aangekondigde product kan maken. Daarom neemt een investeerder zelden de beslissing om in een project te investeren totdat hij een werkend prototype ziet.
Het komt voor dat productontwikkeling eindigt bij een prototype. Dit gebeurt bijvoorbeeld wanneer het prototype de investeerder niet overtuigt van de wenselijkheid om het project voort te zetten, wat mogelijke problemen aan het licht brengt om de technologie in massaproductie te brengen, de hoge kosten van het eindproduct of het lage concurrentievermogen van het product dat wordt gemaakt. Dit gebeurde bijvoorbeeld met het bekende project van de Russische hybride auto "Yo-mobile". In 2013 presenteerde Mikhail Prokhorov verschillende prototypes van de Yo-mobile. In het bijzonder was er een presentatie van een innovatieve ontwikkeling aan Poetin. De gepresenteerde prototypes overtuigden de investeringsgemeenschap echter niet van de vooruitzichten van het project en het werd gesloten wegens gebrek aan financiering.
Prototyping in de machinebouw
Een veelvoorkomende taak van prototyping in de machinebouw is het beoordelen van de interactie van verschillende delen van het mechanisme en hun beweging ten opzichte van elkaar. Een prototype kan worden gemaakt van materialen die goedkoop te vervaardigen zijn, als het niet nodig is om werk onder belasting te demonstreren.
De laatste jaren wordt prototyping steeds vaker geassocieerd met additieve technologieën - 3D-printen. Aangezien alle ontwerpers tegenwoordig in CAD-programma's (computer-aided design systems) werken die een tekening van een onderdeel kunnen exporteren in formaten die begrijpelijk zijn voor een 3D-printer, is de populariteit van deze prototyping-technologie begrijpelijk. Onmiddellijk na het ontwerpen van een nieuw onderdeel, kunt u het op een printer afdrukken en onmiddellijk in de montage van het mechanisme plaatsen.
Prototyping van behuizingen en bedieningselementen
Het maken van lay-outs van behuizingen met bedieningselementen is een van de meest voorkomende taken in instrumentatie. Elk apparaat moet een behuizing hebben. Aan het lichaam kunnen verschillende eisen worden gesteld. Van maakbaarheid van assemblage en gemakkelijke plaatsing van bedieningselementen, tot damp- en waterdichtheid of het vermogen om agressieve omgevingen te weerstaan. Afhankelijk van de kenmerken die op het prototype zijn getest, kan het van verschillende materialen en met verschillende technologieën worden gemaakt. Soms is het voldoende om een model van de behuizing van plasticine te vormen, en in sommige gevallen kan het prototype van de behuizing worden gemaakt door uit metaal te frezen.
In de meeste gevallen is het echter mogelijk om een mock-up van de behuizing te maken in kunststof of polyurethaan. Dit is waar 3D-printtechnologieën te hulp komen, inclusief stereolithografie.
Prototyping in architectuur
Bij het ontwerpen van nieuwe gebouwen en hele wijken is prototyping een van de belangrijke elementen, niet alleen vanuit het oogpunt van de visualisatie van driedimensionale modellen. Architectonisch ontwerp lost ook het probleem van de harmonieuze integratie van nieuwe gebouwen in de omgeving op. Bovendien maken prototypes van gebouwen, ontwikkelingswijken en hele steden het mogelijk om infrastructuur en nutsvoorzieningen vakkundig te ontwerpen.
Het maken van architecturale modellen is altijd een zeer kostbaar proces geweest dat de deelname van hooggekwalificeerde specialisten vereist. In de 21e eeuw kwamen technologieën op dit gebied: 3D-printen, virtual prototyping en augmented reality.
Prototyping in informatietechnologie
Ook het ontwerp van complexe informatiesystemen is niet compleet zonder een prototypingfase. Er wordt een prototype van een website of smartphone-applicatie gemaakt om de locatie van alle functionele delen van de werkruimte op het scherm visueel te demonstreren of te testen onder verschillende scenario's. Prototyping wordt in dit geval het belangrijkste element van het ontwikkelingsproces van de gebruikersinterface.
In het eenvoudigste geval kunt u een prototype van een website of mobiele applicatie op een stuk papier maken, waarbij u alle belangrijke elementen met rechthoeken markeert. Naast de eenvoud van creatie, is deze methode handig om de ontwikkeling aan de klant te demonstreren. Tegenwoordig behoort het maken van prototypes van gebruikersinterfaces op papier tot het verleden. Er is een hele reeks gespecialiseerde programma's en ontwikkelomgevingen om prototypes te maken en ermee te werken. Ze laten niet alleen toe om interface-elementen op het scherm te verplaatsen, maar ook om hun gedrag te imiteren. Knoppen in zo'n programma kunnen worden ingedrukt en een klik kan de geplande overgang activeren.
Een overzicht van prototyping-tools voor het maken van websites en applicaties
AXURE
AXURE is de bekendste prototyping tool voor websites en mobiele applicaties. Vereist installatie op de computer van de ontwikkelaar (er zijn versies voor Windows en MacOS). Zeer functionele ontwikkelomgeving. Hiermee kunt u gebruikersroutes, wireframes, stroomdiagrammen maken. Ondersteunt slepen en neerzetten en sjablonen om wijzigingen aan meerdere pagina's tegelijk aan te brengen. Het is mogelijk om groepen te maken en als team aan één project te werken. Maakt het testen van prototypes mogelijk.
AXURE is een van de duurste producten onder zijn analogen. Met zijn hulp kunt u snel prototypes maken, bewerken, maar het is moeilijk om op afstand samen te werken met een klant of een specialist die dit programma niet heeft geïnstalleerd.
Proto.io
Proto.io is een webapplicatie. Hiermee kunt u zeer snel lay-outs maken met behulp van een bibliotheek met bedieningselementen. Items worden gesynchroniseerd via Dropbox. Om met de klant samen te werken, worden zowel speciale gratis accounts als het genereren van links naar de projectdemonstratie verstrekt. Er zijn applicaties voor het demonstreren van lay-outs voor Android en iOS.
Werken in de webomgeving wordt betaald. Alle projecten worden opgeslagen in de Proto.io cloud. In geval van niet-betaling van de rekening, wordt de toegang ertoe verloren.
Origami-studio
Origami is een volledig gratis omgeving van Facebook. Het is een ontwikkelomgeving voor MacOS. Gebouwd op de designideologie van Facebook. Ondersteunt interactieve interactie met bedieningselementen. Er is een grote bibliotheek met kant-en-klare prototypes. Het belangrijkste nadeel is dat het niet werkt onder Windows.
Het marktsegment voor prototyping en user interface design tools groeit snel. Regelmatig verschijnen er nieuwe producten op die kunnen helpen bij het creëren van functionaliteit die tot voor kort sciencefiction leek. Evenzo is het in andere technologische gebieden van vandaag niet langer mogelijk om het ontwerp en de creatie van nieuwe producten voor te stellen die de prototyping-fase omzeilen.
