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产品原型化:实体化原型与数字化原型的研发与制造

时间:2026-01-26 理论教育 小龙哥 版权反馈
【摘要】:制造业的产品原型化是指研发与制造目标产品的近似、验证性样本的过程。第一个层面,产品原型可分为实体化原型与数字化原型。在建造设计阶段,在根据具体的产品设计图纸制造专门化、实体化产品原型的同时,还需并行建立最终的三维数字信息产品模型,用于模拟产品最终的工厂装配与现场建造过程,以发现过程中的干涉冲突及问题缺陷。

制造业的产品原型化是指研发与制造目标产品的近似、验证性样本的过程。这里的产品原型是一个广义的概念,它既可以是数字模型也可以是试验制成品。产品原型可以从两个层面进行分类。第一个层面,产品原型可分为实体化原型与数字化原型。实体化原型产品是被实际生产制造出来的近似产品,被用于验证与试验产品的各项性能。数字化原型是指运用计算机虚拟技术建立的产品数字模型,不需制造实体产品便可对产品进行解析验证。与实体化原型相比,数字化原型成本更低,更加灵活与高效。第二个层面,产品原型还可被分为综合化原型与专门化原型。综合化原型是指具有全面功能与产品属性的近似产品版本,用于验证最终产品成果的研发设计缺陷。相反,专门化原型是指只承载产品某个单一属性或功能的产品模块或零部件的试制样品,其主要通过对不同试制样品进行分别检验的方式,来完成产品的整体验证。专门化原型既可是数字化的也可是实体化的,而综合化原型只能是实体化的[12]

借鉴于制造业的产品原型化概念,对于可移动建筑产品原型而言,其应该是实体化、数字化、综合化与专门化的综合,不同类型的产品原型应各自服务于相应的产品研发阶段。在概念方案设计阶段,主要可应用数字化的产品原型,建立产品数字概念模型,用于概念方案的分析与筛选。在系统层面设计阶段,可建立数字化与专门化产品原型,用于产品功能体与产品模块的设计验证。在建造设计阶段,在根据具体的产品设计图纸制造专门化、实体化产品原型的同时,还需并行建立最终的三维数字信息产品模型,用于模拟产品最终的工厂装配与现场建造过程,以发现过程中的干涉冲突及问题缺陷。在原型产品建造阶段,需要进行的是综合化、实体化原型的建造,通过实际的产品制造、装配及建造过程,以对研发产品进行最后实体验证,发现实际制造、装配、建造过程中不可预见的问题以及验证测试最终建成的可移动建筑产品实体的各项性能。从以上论述可见,产品数字化原型贯穿应用于产品研发过程的始终,在不同研发阶段应建立相应表达深度与用途的三维数字模型。而可移动建筑产品的综合化实体原型则需要在原型产品建造阶段通过工厂制造、装配、现场建造一系列过程加以完成。(https://www.xing528.com)

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