27 июл 2020

https://habr.com/ru/users/anvos/

Макет, прототип, серийный образец и вот это всё — учим термины

Прототипирование*

Производство и разработка электроники*

Дизайн

Электроника для начинающих 

Изображение https://habr.com/ru/articles/512176/

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 — 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

Изображение https://habr.com/ru/articles/512176/

Макет может быть сделан из чего угодно. Этот, например, изготовлен из пластилина (компьютерная мышь Elta)

Изображение https://habr.com/ru/articles/512176/

А это — тоже макет, но полноразмерный. Нужен для выставки, чтобы показать, как будет выглядеть настоящее устройство. 3D-принтер ANISOPRINT

Изображение https://habr.com/ru/articles/512176/

И это опять макет. Но частично функциональный. Портативное медицинское устройство “Медкодер”

Изображение https://habr.com/ru/articles/512176/

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

Изображение https://habr.com/ru/articles/512176/

 

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

Изображение https://habr.com/ru/articles/512176/

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

Изображение https://habr.com/ru/articles/512176/

Но обычно засовывать прототип в ведро с водой, чтобы проверить водонепроницаемость, не надо.

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

Изображение https://habr.com/ru/articles/512176/

Прототип инкубатора для культивирования эмбрионов «Инсептор»

Изображение https://habr.com/ru/articles/512176/

Прототип ремоута для системы полива IRRIOT

Изображение https://habr.com/ru/articles/512176/

 

 

 

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

Изображение https://habr.com/ru/articles/512176/

«Начинка» опытного образца может быть и такой

Изображение https://habr.com/ru/articles/512176/

Опытный образец электронного дверного замка

Изображение https://habr.com/ru/articles/512176/

 

 

 

Тестовая партия

Затем может быть изготовлена тестовая партия (или пробная партия). Тестовая партия — это опытные образцы, которые делаются небольшой серией. То есть технологии остаются несерийными, свойства устройства максимально приближены к серийному изделию.

Детали дозиметра-радиометра «Зяблик». Тестовая партия

Изображение https://habr.com/ru/articles/512176/

Микротерминал для ввода результатов медицинских исследований (счётчик лейкоцитов). Тестовая партия, тираж — 125 штук

Изображение https://habr.com/ru/articles/512176/

 

 

 

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. Из этой же (или следующей) партии изделий выбирается этанол эталон, с которым будут сравнивать серийные изделия при приемке партий и отлову брака. Спасибо Karlson_rwa за уточнение.

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.

Изображение https://habr.com/ru/articles/512176/

 

 

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 — первые изделия, сделанные по серийным технологиям, но имеющие недостатки, которые потом будут исправлены.

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

Таблица в лучшем разрешении есть здесь.

Изображение https://habr.com/ru/articles/512176/

Серийный образец стабилизатора напряжения для газовых котлов «Теплоком»

Изображение https://habr.com/ru/articles/512176/

Кстати, стабилизатор в корпусе от Формлаба не так давно запускали почти что в космос. И ничего, вернулся в целости и сохранности: