A virtuális prototípus lehetővé teszi, hogy a hardver megvalósítása előtt bemutasson egy virtuális valóságot, amelynek célja az objektum lehető legszorosabb elérése. A virtuális prototípus készítés attól függ, hogy az igénylő milyen virtuális prototípust adott be, amelyet Designer - 3D művésznek is nevezhetünk .
A virtuális prototípusok megkönnyítik a módosítások elvégzését anélkül, hogy magas anyagköltségekhez kellene fordulni. A virtuális anyagokat időnként a prototípusíró gyártja, vagy azok alkotási bázisának részét képezik.
A virtuális prototípus jelentős időmegtakarítást tesz lehetővé a funkcionalitás tesztelése és a környezeti integráció szempontjából.
A CAD és a CAE megjelenése előtt a termék kezdeti modellje és fejlesztése a mérnökök tapasztalatának és megítélésének eredménye volt. Ezután fizikai prototípust készítettek annak érdekében, hogy a termék tesztelésének és értékelésének szakaszába léphessenek. Mivel a termék tulajdonságainak értékelésére ez a lépés előtt nem volt módszer, a prototípusok ritkán feleltek meg az előírt kritériumoknak. A mérnökök ezt követően többször is kénytelenek voltak módosítani az eredeti modellt a fizikai tesztek során feltárt gyengeségek leküzdése érdekében.
A mai gyártókra egyre nagyobb nyomás nehezedik, hogy csökkentsék a piacra kerülési időt, valamint optimalizálják a termékek teljesítményét és megbízhatóságát. Számos terméket fejlesztenek ki virtuális prototípusként. Ehhez mérnöki szimulációs szoftvert (IAO) használunk, amely fizikai prototípusok készítése előtt megjósolja a modell teljesítményét. A mérnökök gyorsan összehasonlíthatják ezerféle alternatíva teljesítményét anélkül, hogy a fizikai prototípusok elkészítéséhez szükséges időt és pénzt kellene befektetniük.
A különféle modell-alternatívák feltárásának lehetősége javítja a termék teljesítményét és a tervezés minőségét. Ezen túlmenően, mivel a virtuális prototípusok sokkal gyorsabban állíthatók elő, mint a fizikai prototípusok, a termékek piacra jutásának ideje gyakran csökken.
A teljes virtuális prototípus a termék teljes gyártási és összeszerelési ciklusát veszi figyelembe: tükrözi a közvetlen kapcsolatot e folyamatok és a termék végső teljesítménye között. Ezeknek a virtuális prototípusoknak a termékfejlesztési ciklus korai szakaszában való elérhetősége lehetővé teszi a termék várható teljesítményének tesztelését és megerősítését a tervezés minden szakaszában. Ez felgyorsítja tervezését, és jobban megérti az ok-okozati összefüggéseket a gyártási folyamatok és a fizikai prototípus készítés során elért eredmények között.
A teljes virtuális prototípus csökkenti a költségeket:
Az Aberdeen Group kutatócég közzétett egy jelentést, amely megállapította, hogy a legjobb kategóriájú gyártók a termékfejlesztési ciklus nagyon korai szakaszában használják a virtuális prototípus-készítés folyamatait: teljesítik az értékesítés, a költség és a bevétel célját. Termékeik legalább 86% -ára minőségi célkitűzéseiket is sikerül elérniük. Közülük a fejlett technológiák vezető gyártói 158 nappal korábban dobják piacra termékeiket, mint a többiek, 1,9 millió USD megtakarítással. Akik több mainstream terméket gyártanak, 21 nappal korábban dobják piacra termékeiket, mint versenytársaik, és a fejlesztés kevesebb, mint 21 000 USD.
3D-ben (három dimenzióban) érzékeljük a körülöttünk lévő világot . A 3D így a projekt számára biztosítja az eszközöket a valóság eléréséhez és integrálásához. A virtuális prototípusok általában csökkentik a tervezési időket azáltal, hogy korlátozzák a teszteket a különböző megoldások virtuális tanulmányozásával, és ha szükséges, a célok szerint elemzik a rendszer különböző hibáit.
Íme néhány példa azokra a területekre, ahol a virtuális prototípus létrehozása elengedhetetlen a megvalósítás előtt: