Формлаб I полезное

Макет, прототип, серийный образец — учим термины

Чем отличаются друг от друга макеты, прототипы корпусов для РЭА и для чего вообще нужны все эти опытные образцы? Версия Формлаба

Макет

Макет (фр. maquette — масштабная модель, итал. macchietta, уменьшительное от macchia) — модель объекта в уменьшенном масштабе или в натуральную величину, лишённая, как правило, функциональности представляемого объекта. Предназначен для представления объекта. Используется в тех случаях, когда представление оригинального объекта неоправданно дорого, невозможно или просто нецелесообразно.

Wikipedia

Макет по геометрическим характеристикам только приближается к серийному изделию. Он изготавливается по несерийным, непроизводственным технологиям и практически из чего угодно (включая палки пластилин ), его задача — дать проверить дизайн и, может быть, вес реального устройства. Макет может не совпадать с конечным продуктом по реальным размерам, но по пропорциям — должен.
Размеры макета могут не совпадать с реальными (это — напечатанный на 3D-принтере макет криосауны, которая в действительности высотой около двух метров), но пропорции и внешний вид — должны
Размеры макета могут не совпадать с реальными (это — напечатанный на 3D-принтере макет криосауны, которая в действительности высотой около двух метров), но пропорции и внешний вид — должны
Макет может быть сделан из чего угодно. Этот, например, изготовлен из пластилина (компьютерная мышь Elta)
Макет может быть сделан из чего угодно. Этот, например, изготовлен из пластилина (компьютерная мышь Elta)
А это — тоже макет, но полноразмерный. Нужен для выставки, чтобы показать, как будет выглядеть настоящее устройство. 3D-принтер ANISOPRINT
А это — тоже макет, но полноразмерный. Нужен для выставки, чтобы показать, как будет выглядеть настоящее устройство. 3D-принтер ANISOPRINT
И это опять макет. Но частично функциональный. Портативное медицинское устройство “Медкодер”
И это опять макет. Но частично функциональный. Портативное медицинское устройство “Медкодер
Разумеется, жёсткого деления на макеты и прототипы нет. Встречаются и компромиссные варианты. Вот напечатанный на 3D-принтере макет рециркулятора воздуха, в котором удалось разместить электронику:
Рециркулятор воздуха "Армед" — "гибрид" макета и прототипа
Рециркулятор воздуха "Армед" — "гибрид" макета и прототипа

Прототип

Прототипирование (англ. prototyping от др.-греч. πρῶτος — первый и τύπος — отпечаток, оттиск; первообраз) — быстрая «черновая» реализация базовой функциональности будущего продукта/изделия, для анализа работы системы в целом. На этапе прототипирования малыми усилиями создается работающая система (возможно, неэффективно, с ошибками и не в полной мере). Во время прототипирования видна более детальная картина устройства системы. Но оно не обязательно выполняется в рамках тех же технологий, что и сама система.

Wikipedia

Прототип также производится по несерийным технологиям. Его задача — быть максимально похожим на серийное изделие и (по мере возможности) повторить его физические характеристики. Ещё раз: по мере возможности, то есть как получится, потому что прототип может быть изготовлен той же 3D-печатью.
Напечатанный на принтере и обработанный фрезеровкой прототип мышки
Напечатанный на принтере и обработанный фрезеровкой прототип мышки
Но иногда может и не печатью.
Исключение из правил: прототип, изготовленный фрезеровкой ABS-пластика, отлёживается в ведре с водой (и работает). Дозиметр-радиометр “Зяблик”, IP67
Исключение из правил: прототип, изготовленный фрезеровкой ABS-пластика, отлёживается в ведре с водой (и работает). Дозиметр-радиометр “Зяблик”, IP67
Но обычно засовывать прототип в ведро с водой, чтобы проверить водонепроницаемость, не стоит.

Габариты у прототипа уже точно совпадают с размерами будущего устройства (соответствуют также цвет и фактура поверхности). В корпусе уже можно разместить электронные компоненты.
Прототипы маршрутизатора
Прототипы маршрутизатора
Прототип инкубатора для культивирования эмбрионов “Инсептор”
Прототип инкубатора для культивирования эмбрионов “Инсептор
Прототип ремоута для системы полива IRRIOT
Прототип ремоута для системы полива IRRIOT

Опытный образец

Образец продукции, изготовленный при выполнении опытно-конструкторской работы по новой разработанной рабочей конструкторской и технологической документации для проверки посредством испытаний соответствия его параметров и характеристик заданным техническим требованиям и правильности технических решений, а также для принятия решения о возможности постановки на производство и (или) использования по назначению.

ГОСТ Р 53736-2009: Изделия электронной техники

Следующая стадия — опытный образец. Он всё ещё производится по несерийным технологиям, но его задача — во всём быть похожим на серийное изделие. Опытный образец должен быть максимально близким по физическим и геометрическим свойствам к серийному изделию. Подразумевается, что он имеет тот же вес, те же габариты, тот же цвет, те же свойства наподобие радиопрозрачности, что и устройство из серии.
Опытный образец настенного электрокотла
Опытный образец настенного электрокотла
«Начинка» опытного образца может быть и такой
"Начинка" опытного образца может быть и такой

Тестовая партия

Затем может быть изготовлена тестовая партия (или пробная партия). Она тоже производится по несерийным технологиям, но по свойствам также стоит максимально близко к серийным изделиям,

Тестовая партия — это опытные образцы, которые делаются небольшой серией.
Детали дозиметра-радиометра «Зяблик». Тестовая партия
Детали дозиметра-радиометра «Зяблик». Тестовая партия
Микротерминал для ввода результатов медицинских исследований (счётчик лейкоцитов). Тестовая партия, тираж — 125 штук
Микротерминал для ввода результатов медицинских исследований (счётчик лейкоцитов). Тестовая партия, тираж — 125 штук

Golden sample

Дальше — golden sample ("золотой образец"). Это, условно говоря, первое поколение продукта, который делается по серийным технологиям, на "боевой" пресс-форме, но может иметь недостатки, которые предстоит исправить при серийном производстве.

Блок управления охранной сигнализацией "Приток”. Так называемый golden sample

! Разница между опытным образцом и тестовой партией: если единицу опытного образца можно сделать фрезеровкой, то для тестовой партии это слишком дорого, поэтому, например, применяется литьё полиуретана в силиконовые формы.

Заключение

— Итак, у нас может быть макет, который может быть сделан из чего угодно; прототип, выглядящий как конечное изделие, но изготавливающийся по несерийным технологиям; есть опытный образец, максимально, насколько возможно, похожий на серийное изделие, в том числе и внутри; тестовая партия — производство нескольких десятков опытных образцов и, наконец, golden sample — первое изделие, сделанное по серийным технологиям, но имеющее недостатки, которые потом будут исправлены.

В ведро с водой всё можно совать начиная с опытного образца (если IP позволяет).

Андрей Востриков
Руководитель бюро инженерного дизайна Формлаб
В таблице разница между макетами, прототипами, опытными образцами и прочим представлена наглядно.
Таблица
Серийный образец стабилизатора напряжения для газовых котлов "Теплоком"
Серийный образец стабилизатора напряжения для газовых котлов "Теплоком"
Кстати, стабилизатор в корпусе от Формлаба не так давно запускали почти что в космос. И ничего, вернулся в целости и сохранности:
Как всегда, готов ответить на вопросы и допилить статью по итогам.