Tổng quan về Prototyping 

Trong thời đại công nghệ 4.0 mọi thứ không ngừng biến đổi và cạnh tranh ngày càng khốc liệt, điều này đòi hỏi  doanh nghiệp phải luôn nghiên cứu và cho ra mắt những sản phẩm mới liên tục để đáp ứng nhu cầu và thị hiếu của người tiêu dùng. Tuy nhiên, có rất nhiều thách thức và rủi ro mà các doanh nghiệp phải đối mặt trong suốt quá trình phát triển sản phẩm mới: tư duy lối mòn trong quá trình sáng tạo ra ý tưởng mới, đánh giá nhu cầu khách hàng một cách cảm tính. Để giảm thiểu các rủi ro có thể xảy ra doanh nghiệp nên sử dụng Prototyping giúp hiện thực hóa ý tưởng vào thực tế. Bài viết sau đây 3D Smart Solutions xin chia sẻ chi tiết và rõ nét về Prototyping để Qúy doanh nghiệp có nhìn nhận tổng quan hơn.

1. Đôi nét về Prototyping

1.1. Định nghĩa

Prototyping là nguyên mẫu hoặc mẫu ban đầu của sản phẩm để kiểm tra ý tưởng của doanh nghiệp và mức độ khả thi như thế nào. Điều này cũng có thể được gọi là thử nghiệm beta, lấy mẫu hoặc xây dựng một sản phẩm khả dụng (Minimum Viable Product – MVP).

Theo Wikipedia: 

“Prototyping (Mẫu đầu tiên, một mô hình, hay một sản phẩm) được phát hành để xây dựng và thử nghiệm một khái niệm hoặc quá trình hoặc để hoạt động như một mẫu để học hỏi và nhân rộng. Nó là một thuật ngữ được sử dụng trong nhiều khía cạnh của hệ thống: quản lý thông tin, thiết kế, điện tử, phần mềm và lập trình. Prototyping được thiết kế để thử nghiệm và nâng cao độ chính xác của một thiết kế mới  bằng các hệ thống phân tích và người sử dụng.”

Theo UXL Encyclopedia of Science, do Amy Hackney Blackwell và Elizabeth Manar biên tập, xuất bản lần thứ 3, UXL, 2015: 

“Prototyping là một mô hình ban đầu của một sản phẩm được xây dựng để thử nghiệm một thiết kế. Từ này bắt nguồn từ một từ Hy Lạp có nghĩa là “hình thức nguyên thủy”. Prototyping được sử dụng rộng rãi trong thiết kế và kỹ thuật để hoàn thiện các hạng mục và quy trình trước khi triển khai chúng trên quy mô lớn.”

1.2. Các loại Prototyping (Tập trung nhiều vào Sản phẩm vật lý)

Prototyping có 2 loại chính: Low-fidelity prototyping và High-fidelity prototyping

Low-fidelity prototyping (Tạo mẫu có độ chính xác thấp)

• Low-fidelity prototyping là tạo mẫu một cách nhanh chóng, đơn giản để thể hiện ý tưởng của doanh nghiệp (thường là bản phác thảo, trên giấy hoặc hình ảnh trực quan khi nhấp chuột), không yêu cầu cao. 

• Tạo nguyên mẫu vật lý: Chính là việc tạo mô hình mô phỏng sản phẩm để doanh nghiệp và người tiêu dùng có thể hình dung ra kích thước,tính năng sản phẩm ngoài thực tế như thế nào. Đây có thể là bản in 3D nhanh, đơn giản hóa mô hình hoặc một mẫu đơn. Nguyên mẫu này thường ở trạng thái tĩnh nhưng doanh nghiệp có thể cảm nhận được kích thước, vật liệu và cách nó xuất hiện.
• Thiết kế (UX/UI) hoặc tạo mẫu trực quan: Ở cấp độ phần mềm, vạch ra khả năng sử dụng, từng bước thao tác của người dùng trong bảng điều khiển, trang web hoặc chiến dịch tiếp thị. Thông qua đó có thể thu thập phản hồi của người dùng và đồng nghiệp về logic, chức năng dự định và thiết kế tổng thể. Điều này thường có định dạng của một bản phác thảo, hoặc trong một công cụ phần mềm, PowerPoint hoặc đơn giản là trên giấy.

High-fidelity prototyping (Tạo mẫu có độ chính xác cao)

• High-fidelity prototyping hoạt động gần với sản phẩm cuối cùng hơn nhiều. Chúng có nhiều yếu tố thiết kế, yêu cầu về phức độ phức tạp và tính tương tác cao hơn nhiều.  Prototyping có thể ở dạng:

• Nguyên mẫu (prototype) được mã hóa hoặc đang hoạt động: Doanh nghiệp có thể chọn thực hiện bản mẫu được mã hóa cho sản phẩm của mình để kiểm tra chức năng của nó trong môi trường phát triển. Không giống như nguyên mẫu trực quan, loại nguyên mẫu này hoạt động trong một khả năng hạn chế. Nó có thể không có tất cả chuông và còi mà doanh nghiệp dự định đưa vào (đối với ngành sản xuất ô tô), nhưng doanh nghiệp có thể hiểu rộng hơn về việc liệu nó có giải quyết được vấn đề hay không. Điều này cho thấy thiết kế của bạn có hình thức, cảm giác và chức năng cụ thể hơn như thế nào, nhưng được xây dựng bằng cách sử dụng mã bỏ đi không nhằm mục đích mở rộng quy mô.
• Tạo mẫu kỹ thuật hoặc chức năng: Xác định tính khả thi của một giải pháp mã nhất định bằng cách mô phỏng phần cuối của sản phẩm, chẳng hạn như tìm hiểu xem 2 hệ thống dữ liệu có thể giao tiếp với nhau hay không, thử nghiệm hệ thống đặt hàng hoặc tinh chỉnh AI để phù hợp cụm từ hoặc điểm dữ liệu.

1.3. Được sử dụng với mục đích gì

Prototyping (tạo mẫu) được dùng để giúp doanh nghiệp thử nghiệm các ý tưởng và phát hiện ra các vấn đề trước khi tiêu tốn thời gian và tiền bạc vào sản xuất hàng loạt.  Đồng thời thông qua tạo mẫu cung cấp một khuôn khổ để lặp lại các thiết kế và xây dựng tính năng mới nhanh hơn trong vòng đời sản phẩm của doanh nghiệp. Dù doanh nghiệp của bạn đang hoạt động trên lĩnh vực phần mềm, dịch vụ hay sản phẩm vật lý mới đều cần prototyping tạo mẫu) để xem xét liệu ý tưởng có thể hiện thực hóa được hay không.

2. Tại sao Prototyping lại quan trọng trong doanh nghiệp?

2.1. Vai trò của Prototyping

Prototyping giúp doanh nghiệp nhanh chóng hiện thực hóa các yêu cầu của khách hàng, thông qua đó giúp các nhà quản lý sản phẩm có thể xác nhận các chức năng thực tế có đúng với yêu cầu, mong muốn của khách hàng hay không. Thông qua tính trực quan của  nguyên mẫu sẽ giúp doanh nghiệp thuyết phục được khách hàng của họ hơn là mô hình 3D trên phần mềm. Ngoài ra, nguyên mẫu còn giúp bộ phận chiến lược sản phẩm kiểm tra ý tưởng về mặt cấu trúc, thao tác hoạt động, kỹ thuật lắp ghép,… Từ đó sớm phát hiện ra các sai sót tiềm ẩn mà không thể thấy trên mô hình 3D. Các cuộc thử nghiệm về công năng cũng như khảo sát trải nghiệm người tiêu dùng cũng được diễn ra giúp doanh nghiệp giảm thiểu những rủi ro không mong muốn và kịp thời sửa đổi để dần hoàn thiện hơn.

Với đặc thù của phương pháp sản xuất truyền thống, việc sản xuất mẫu thử sẽ bị hạn chế về thiết kế, thời gian hay vật liệu tạo mẫu. Nhưng đối với công nghệ in 3D, sự đa dạng về vật liệu, thời gian sản xuất nhanh chóng cùng các thiết kế đa dạng có thể được chỉnh sửa dễ dàng, sẽ mang đến những mẫu thử chất lượng cao.

Ngày nay, với những tối ưu do in 3D mang lại đã giúp công nghiệp tạo mẫu (prototyping)  trở nên đơn giản và nhanh chóng hơn bao giờ hết. Công nghệ in 3D được áp dụng hầu hết trong các lĩnh vực như sản xuất ô tô, nha khoa, khảo cổ, sản xuất phim ảnh… Ví dụ :Trong ngành khảo cổ học, để tạo ra một bản sao để trưng bày nhằm bảo tồn bản gốc. Để làm được điều đó nên sử dụng công nghệ  Scan  laser  lấy  lại  hình  dáng  của  vật,  sau  đó  sử  dụng  phần  mềm CAD/CAM thiết kế và gia công tạo lại hình dáng của sản phẩm và cuối cùng sử dụng màu sắc để làm cho vật có hình dạng giống với vật mẫu.

2.2. Lợi ích của Prototyping

Prototyping mang đến rất nhiều lợi ích cho doanh nghiệp và có thể được sử dụng trong hầu hết mọi môi trường kinh doanh. Với sự đa dạng của các Prototyping có sẵn, doanh nghiệp có thể tìm thấy một Prototyping phù hợp với nhu cầu. Thông qua bản mẫu giúp doanh nghiệp xác định các vấn đề về sản xuất, từ đó cải thiện các yếu tố thiết kế và chức năng, ước tính chi phí, tiến hành nghiên cứu hay xin tài trợ. Đã đến lúc nên tận dụng những lợi ích của công nghệ , chẳng hạn như in 3D, giúp giảm chi phí và cung cấp nguyên mẫu cho hầu hết mọi doanh nghiệp.

2.2.1. Chi phí

Prototyping giúp doanh nghiệp giảm chi phí trước khi tiến hành sản xuất hàng loạt. Hãy cứ tưởng tượng nếu doanh nghiệp của bạn không tiến hành xây dựng prototyping mà tiến hành sản xuất hàng loạt. Đến lúc đó phát hiện ra sai sót về bao bì, thiết kế,… bắt buộc phải dừng lại và quay lại kiểm tra thiết kế. Điều này khiến doanh nghiệp tiêu tốn khá nhiều chi phí. Vì vậy để giảm tổn thất doanh nghiệp nên thực hiện Prototyping để thử nghiệm sản phẩm trước khi bắt tay sản xuất. Vì Prototyping có chi phí thấp hơn so với sản xuất số lượng nhiều, nên việc thực hiện thử nghiệm càng sớm càng tốt sẽ cho phép doanh nghiệp thực hiện các chỉnh sửa thiết kế mà không làm thâm hụt ngân sách.

2.2.2. Tiết kiệm thời gian trong quá trình hoạt động sản xuất

Việc thực hiện các chỉnh sửa thiết kế sản phẩm trong quá trình tạo nguyên mẫu sẽ tiết kiệm thời gian và nhanh hơn so với việc thực hiện các thay đổi sau khi tung ra các sản phẩm, dịch vụ trên thị trường.

2.2.3. Kêu gọi đầu tư

Hầu hết các công ty khởi nghiệp thực hiện các dự án của họ thông qua vốn đầu tư của các nhà đầu tư. Để có được sự đánh giá cao từ nhà đầu tư vào sản phẩm, doanh nghiệp cần thể hiện chân thật nhất những gì đang chuẩn bị. Doanh nghiệp có thể đưa ra bản phác thảo, nhưng điều thu hút và ấn tượng với nhà đầu tư nhất chính là một sản phẩm hữu hình (prototype) trước khi tung ra một số tiền khá lớn. 

2.2.4. Thu hút khách hàng

Phản hồi của người tiêu dùng là yếu tố quan trọng giúp doanh nghiệp có cái nhìn chuẩn xác hơn về thiết kế sản phẩm, dịch vụ của mình. Doanh nghiệp có thể phát triển mà sản phẩm, dịch vụ mà doanh nghiệp cho là hoàn hảo. Tuy nhiên nếu khách hàng không thích vẻ ngoài hoặc hình thức của nó, sản phẩm, dịch vụ có thể sẽ không thu hút được. Vì vậy prototyping cho phép doanh nghiệp xem cách khách hàng sẽ tương tác với sản phẩm. Dữ liệu từ bản mẫu cung cấp cơ hội để cải thiện sự hài lòng của khách hàng.

Prototyping liên quan đến rất nhiều thử nghiệm đối với các yêu cầu được đặt ra trong việc đặc tả quá trình phát triển sản phẩm. Ngoài ra, còn có thử nghiệm đóng gói, thử nghiệm quy trình lắp ráp, thử nghiệm lô xây dựng, khả năng tương thích sinh học. Tất cả các thử nghiệm này đều yêu cầu sản phẩm vật lý thực hiện thử nghiệm.

Xây dựng prototyping có rất nhiều lợi ích  và có thể được sử dụng trong hầu hết mọi môi trường kinh doanh. Với sự đa dạng của các prototyping có sẵn, doanh nghiệp có thể tìm thấy một prototype (nguyên mẫu) phù hợp với nhu cầu của mình. Cho dù là vấn đề về sản xuất, cải thiện các yếu tố thiết kế, chức năng, ước tính chi phí, tiến hành nghiên cứu hay xin tài trợ, thì doanh nghiệp luôn cần xây dựng một nguyên mẫu. Việc tạo các prototyping hiện nay đã xây dựng thông qua công nghệ mới, chẳng hạn như in 3D, cung cấp cho khách hàng một mô hình trực quan thuyết phục hơn trên phần mềm. Các nhà thiết kế thông qua prototyping khi sử dụng công nghệ in 3D cũng dễ dàng kiểm tra ý tưởng về mặt cấu trúc, thao tác hoạt động, kỹ thuật lắp ghép,… và phát hiện sai sót kịp thời. 

3. Bắt đầu với tạo mẫu sản phẩm

Thực ra không phải lúc nào doanh nghiệp cũng cần prototyping (tạo mẫu) . Doanh nghiệp chỉ nên làm nếu muốn thử nghiệm hoặc giải quyết vấn đề gặp phải trong việc xây dựng sản phẩm, dịch vụ.

Khi doanh nghiệp đã biết “tại sao”, hãy tạo một giả thuyết hoặc một câu hỏi để trả lời thông qua thử nghiệm. Ví dụ: Nếu doanh nghiệp đang chế tạo một cánh tay robot để sản xuất, lúc này hãy thử nghiệm một ý tưởng về hành động siết chặt hoặc cầm nắm của robot thông qua prototyping. Doanh nghiệp có thể tạo một vài giả thuyết tùy thuộc vào những gì sản phẩm của bạn yêu cầu, điều quan trọng nhất là tập trung cao độ vào các yếu tố cụ thể mà doanh nghiệp  muốn thử nghiệm. Tùy thuộc vào từng giả thuyết, doanh nghiệp có thể quyết định chất liệu làm bản mẫu.

Nếu doanh nghiệp của bạn đang có nhiều băn khoăn, hãy tham khảo các giải pháp in 3D của 3DS. Khả năng tạo nguyên mẫu nội bộ cho phép chúng tôi thực hiện các thay đổi thiết kế một cách nhanh chóng và có các bộ phận sẵn sàng thử nghiệm trong vòng vài giờ. Chúng tôi cung cấp công nghệ in 3D mới nhất mang đến cho doanh nghiệp của bạn nhiều lựa chọn tùy thuộc vào nhu cầu của từng dự án. 3D Smart Solutions sẽ xem xét tất cả các yêu cầu doanh nghiệp và cung cấp giải pháp tốt nhất dựa trên các vấn đề về ngân sách, thời gian, số lượng, vật liệu, hoàn thiện và chất lượng. Dưới đây là các bước tạo prototyping bằng công nghệ in 3D. 

• Bước 1: Thiết kế in CAD

Bước đầu tiên trong quy trình in 3D là thiết kế, tạo mô hình CAD cho đối tượng cần in bằng cách sử dụng các phần mềm hỗ trợ như  ProE, Solidworks Autodesk 3DS Max,Blender, SketchUp,Autocad 3D,… Nhà thiết kế có thể dùng tập tin CAD đã được tạo trước đó hoặc tạo mới sao cho phù hợp với mục đích tạo mẫu.

• Bước 2: Lựa chọn vật liệu

Vật liệu in 3D được dùng với mục đích bồi đắp lên mô hình sản phẩm, bằng những công nghệ in 3D, sự hỗ trợ của các phần mềm kỹ thuật và máy in. Có nhiều loại vật liệu như; Gốm sứ, nhựa, Resin, kim loại…

• Bước 3: In 3D

Đây chính là bước quan trọng nhất trong quy trình in 3D. Sau khi hoàn tất việc xử lý, điều chỉnh vị trí, kích thước và hướng đặt mô hình để đảm bảo độ chính xác thì hệ thống sẽ bắt đầu tạo dựng sản phẩm in bằng cách xây dựng theo từng lớp vật liệu. Quá trình được tiến hành gần như tự động hoàn toàn, con người rất ít phải can thiệp vào. 

• Bước 4: Đo lường tối ưu

Cuối cùng, để kết thúc quy trình gia công bồi đắp, mô hình nguyên mẫu sau khi hoàn thành sẽ được loại bỏ những phần phụ trợ, sau đó mang đi xử lý bề mặt bằng các phương pháp như phủ sơn, đánh nhám nhằm nâng cao tính thẩm mỹ, độ bền cho sản phẩm in, có thể thêm các hiệu ứng về màu sắc, điện, đèn theo đúng yêu cầu của doanh nghiệp. Chúng tôi luôn phải xác minh và đảm bảo rằng nguyên mẫu đó đáp ứng đúng mục tiêu thiết kế đã định.

4. Tóm lược

Thông qua bài viết trên 3D Smart Solutions (3DS) đã cung cấp một cách chi tiết và đầy đủ về prototyping, đây được xem là một bánh răng quan trọng trong việc đưa ý tưởng kinh doanh của bạn thành hiện thực. Dù doanh nghiệp của bạn đang hoạt động bất kỳ ngành nghề hay lĩnh vực nào thì việc tạo prototyping là yếu tố cần thiết giúp việc thực thi các ý tưởng đến người tiêu dùng một cách thuận lợi hơn.

Doanh nghiệp có thể lựa chọn các phương pháp thủ công để tạo mẫu. Tuy nhiên, theo cách này prototype thường có độ chính xác không cao, mất nhiều thời gian mà rất tốn kém. Ngày nay, khoa học kỹ thuật đã phát triển hơn, công nghệ in 3D đã giải quyết được nhiều vấn đề khó khăn và phức tạp. In 3D là một công cụ mạnh mẽ vì tốc độ lặp lại rất nhanh và có thể tạo ra những hình học gần như không thể, sử dụng tốc độ in 3D giúp xoay chuyển các nguyên mẫu một cách nhanh chóng.

Cuối cùng, cho dù doanh nghiệp của bạn chọn phương pháp nào, thiết kế phải cân bằng giữa tốc độ, yêu cầu về tính năng và chi phí. 3D Smart Solutions (3DS) chuyên hoạt động trong lĩnh vực công nghệ. cung cấp Giải Pháp Công Nghệ 3D Toàn Diện như:  Máy in 3D, máy quét 3D, phần mềm CAD/CAM và dịch vụ 3D trong quá trình phát triển sản phẩm mới. Chúng tôi có đội ngũ chuyên viên giàu kinh nghiệm, nhận được sự đánh giá cao từ các chủ đầu tư, đơn vị sản xuất trong rất nhiều dự án trong và ngoài nước. 3D Smart Solutions (3DS) cam kết sẽ đem đến sự tư vấn, lựa chọn tốt nhất cho khách hàng.

Để biết thêm thông tin về dịch vụ in 3D của 3DS, vui lòng truy cập tại đây hoặc liên hệ đến hotline 0345.699.777 để biết thêm thông tin chi tiết nhất.