Konstruktionstechnik

Konstruktionstechnik

Konstrukteure verwenden physikalische Modelle, um Informationen über den Kontext zu visualisieren, den das Modell darstellt. Es ist sehr üblich, dass physikalische Modelle von großen Objekten verkleinert und kleinere Objekte vergrößert werden, um die Visualisierung zu erleichtern. Das Hauptziel der physischen Modellierung besteht darin, Aspekte eines Produkts anhand der Benutzeranforderungen zu testen. Gründliche Tests in der Designentwicklungsphase stellen sicher, dass ein geeignetes Produkt entwickelt wird.

Physikalische Modellierung ermöglicht es Designern nicht nur, ihre Ideen zu erforschen und zu testen, sondern auch, sie anderen zu präsentieren. Durch die Einbeziehung von Kunden, Fokusgruppen und Experten in die Interaktion mit physischen Produktmodellen können die Designer wertvolles Feedback erhalten, das es ihnen ermöglicht, das Design und die Schnittstelle zwischen Produkt und Benutzer zu verbessern.

Maßstabsmodelle

Begriff: Ein Modell, das entweder eine kleinere oder größere physische Kopie eines Objekts ist.

Maßstabsmodelle sind:

• genaue physische Darstellungen von Objekten oder Merkmalen von Objekten.
• sind in der Lage, dem Designteam, dem Kunden oder dem Hersteller die Möglichkeit zu geben, das Objekt zu visualisieren und/oder zu manipulieren (zu untersuchen).
• verkleinert oder vergrößert, wobei alle Größen der Merkmale zueinander in Beziehung stehen.

Ein verkleinertes Modell eines großen Objekts wie z.B. eines Gebäudes, Auto usw. wird verwendet, um ein besseres Verständnis für die Umgebung zu bekommen, in der es sich befindet. Ein Gebäude in voller Größe wird in einem stark verkleinerten Maßstab modelliert. Damit können sich Designer die Struktur des Gebäudes, die äußeren und inneren Linien und die Form vorstellen.	Ein kleines Objekt wie ein Molekül oder ein Mikrochip wird vergrößert, um es deutlich sichtbar zu machen, da es zu klein ist, um es normalerweise zu sehen.

Ästhetische Modelle

Begriff: Ein Modell, das so entwickelt wurde, dass es wie das Endprodukt aussieht und sich auch so anfühlt.

• Ein Ästhetik-/Erscheinungsbild-Prototyp oder Erscheinungsbild-Modell ist so, wie der Name schon sagt.
• Es funktioniert oder arbeitet in keiner Weise.
• Ästhetik-/Erscheinungsbild-Modelle befassen sich nur mit Form, Farbe, Stil, Textur und wie das Produkt in seine visuelle Umgebung passt.
• Sie können für ergonomische Tests verwendet werden, zur Bewertung der visuellen Attraktivität, damit Nicht-Designer sehen und fühlen können, wie das reale Produkt aussehen wird, oder Produktionsingenieure sammeln Daten, die ihnen helfen, die Machbarkeit für passende Fertigungssysteme zu beurteilen.

Es wird normalerweise aus Ton hergestellt, Schaumstoff, Gummi, Kunststoff oder Holz hergestellt. Ein einfaches Modell kann zum Beispiel aus einem Stück Schaumstoff bestehen, das so geformt und bemalt wurde, dass es wie ein echtes Modell aussieht, oder es kann ein komplexes Modell sein, das in Bezug auf Gewicht, Gleichgewicht, Materialien und Materialeigenschaften dem echten Modell gleicht.

Ästhetische Modelle können wegen der lebensechten Oberfläche teuer in der Herstellung sein (vor allem die komplexen Modelle), aber einige sind lebensgroß wie das abgebildete Auto. Diese Modelle müssen sorgfältig behandelt werden, da sie nicht als Arbeitsmodelle, Attrappen oder Prototypen gedacht sind.

Attrappen

Begriff: Mockups – Eine maßstabsgetreue oder maßstabsgetreue Darstellung eines Produkts, die verwendet wird, um Feedback von Nutzern zu erhalten.

• Mockups werden verwendet, um Ideen zu testen und Feedback von Nutzern zu erhalten.
• Sie können entweder maßstabsgetreue oder maßstabsgetreue Modelle von Produkten sein
• Sie können eine gewisse Form von Funktionalität haben, was bedeutet, dass sie auch als Prototyp betrachtet werden könnten.
• Ein gutes Beispiel dafür, wie ein Design beginnt und zum Mock-up-Stadium gelangt. Es zeigt das Sammeln von Informationen bis hin zur grafischen und schließlich physischen Modellierung.

Prototypen

Begriff: Prototypen – Ein Muster oder Modell, das gebaut wird, um ein Konzept oder einen Prozess zu testen, oder um als Objekt zu dienen, das man nachbauen oder von dem man lernen kann. Prototypen können mit unterschiedlicher Genauigkeit und für verschiedene Kontexte entwickelt werden.

• Prototypen dienen dazu, Ideen zu testen und zu bewerten.
• Ein Prototyp kann ein echtes, funktionierendes Produkt sein, das nach realen Spezifikationen hergestellt wird und während der gesamten Designentwicklung verwendet werden kann.
• Er hat eine Funktionalität, die sich von der eines (minimalen) Mock-ups unterscheidet oder bei ästhetischen Modellen fehlt.
• Es ist besonders nützlich beim Testen, bevor die Produktion beginnt.
• Prototypen helfen dem Entwicklungsteam, Probleme im Zusammenhang mit der Herstellung des Endprodukts zu entdecken.
• Es ermöglicht dem Entwicklungsteam auch, vom Benutzer durch Benutzerfeedback und Benutzertests/Interaktion mit dem endgültigen Prototyp zu lernen.

Prototypentreue

Begriff: Wiedergabetreue – Der Grad, in dem ein Prototyp dem Endprodukt genau gleicht.

Prototypen können mit unterschiedlichen Wiedergabetreuegraden hergestellt werden, die auf eine Reihe von Benutzer- und Umgebungskontexten ausgerichtet sind. Eine Kombination aus Originaltreue und Benutzer-/Umgebungskontext ermöglicht ein tieferes Verständnis der Ideen, die die Designentwicklung unterstützen. Besseres Verständnis von Design Fidelity.

Model Fidelity	Low Fidelity	Middle Fidelity	High Fidelity
Model Description	Konzeptuelle Darstellung analog zur Idee, z.B. Papierprototypen. Nicht wirklich greifbar. Der Benutzer kann einen Beitrag zur Designidee leisten.	Darstellung von Aspekten der Idee, z.B. ein funktionierendes Mock-up mit eingeschränkter Funktionalität. Dies ermöglicht dem Benutzer eine gewisse Interaktion.	Modell der Idee, das dem Endprodukt so nahe wie möglich kommt, z.B. ein voll funktionsfähiger Prototyp. Sie sind greifbar und testbar. Sie ermöglichen eine vollständige Interaktion mit dem Benutzer.
Kontext/Treuegrad	Eingeschränkt in einer kontrollierten Umgebung	Allgemein – jeder Benutzer, beliebige Umgebung teilweise-endgültiger Benutzer oder Umgebung	gesamter-endgültiger Benutzer und Umgebung

Instrumentierte Modelle

Begriff: Instrumentiertes Modell – Prototypen, die mit der Fähigkeit ausgestattet sind, Messungen vorzunehmen, um ein genaues quantitatives Feedback für die Analyse zu liefern.

• Instrumentierte physikalische Modelle sind mit der Fähigkeit ausgestattet, Messungen vorzunehmen, um ein genaues quantitatives Feedback für die Analyse zu liefern.
• Sie können effektiv eingesetzt werden, um viele Phänomene zu untersuchen, wie z. B. Flüssigkeitsströme in hydraulischen Systemen oder in Windkanälen, Spannungen in Strukturen und die Interaktion von Benutzern mit einem Produkt.
• Beispielsweise kann ein instrumentiertes Modell einer Tastatur die Handlungen des Benutzers aufzeichnen und Daten darüber liefern, wie oft die Tasten benutzt werden und wie viele Fehler ein Benutzer macht (z. B. wie oft die Rücktaste oder die Löschtaste benutzt wird).
• Diese Modelle können sowohl in Bezug auf die Geometrie als auch auf wichtige Kräfte skaliert werden.

Besuchen Sie diesen Link auf Similitude für ein weiteres Beispiel und zusätzliche Informationen.

Verwendung von instrumentierten Modellen zur Messung des Leistungsniveaus eines Produkts und zur Erleichterung der fortlaufenden formativen Bewertung und Prüfung, wie das obige Bild zeigt. Den vollständigen Bericht finden Sie hier. Siehe auch das Bild und die Website zur Biodynamik. Die Studie würde eine weitere Entwicklung des Designs ermöglichen.

Anwendungen von physikalischen Modellen

• Produktdesign
• Architektur und Ingenieurwesen
• Medizinische Forschung
• Automatisierungsindustrie

Vor- und Nachteile der Verwendung physikalischer Modelle

Vorteile	Nachteile
Erforschen und Testen von Ideen Leicht verständlich Kommunikation mit Kunden Kommunikation mit Teammitgliedern Möglichkeit, Ideen besser als mit Zeichnungen zu manipulieren Ist greifbar Kann in User Trails und User Research leichter eingesetzt werden.	Konstrukteure können leicht Vermutungen darüber anstellen, wie genau ein Modell die Realität wiedergibt Es funktioniert möglicherweise nicht wie das Endprodukt Möglicherweise ist es nicht aus demselben Material hergestellt Zeitaufwendig in der Herstellung Zeitaufwendig in der Herstellung Erforderliches Maß an Geschicklichkeit Kann kostspielig sein (Prototypen)

Wissenstheorie

Modelle, die nur Aspekte der Realität zeigen, werden häufig im Design verwendet. Wie können sie zu neuem Wissen führen?

Etwas mehr …

https://www.youtube.com/watch?v=gG7bvZ2UY4A