Задачи прототипирования

Прототипирование представляет собой этап, в ходе которого создается упрощенная версия будущего продукта.

Упрощенная версия может создаваться для того, чтобы понять:

  • как будет выглядеть продукт (например – макеты в архитектуре),
  • как будут взаимодействовать различные детали (опытный образец или прототип двигателя),
  • насколько удобным будет будущий продукт (веб-сайт или приложение для смартфона, например).

Также прототип бывает нужен, чтобы увидеть: удастся ли вообще получить те характеристики будущего продукта, которые хотелось бы.

Как правило, прототип обладает не всеми, а только наиболее важными свойствами нового изделия. Например, прототип нового электромобиля может создаваться для того, чтобы убедиться в его способности передвигаться на электрической тяге. При этом на удобства управления (или их полное отсутствие) можно не обращать внимания. Также может быть и наоборот: прототип новой модели авто делается специально для того, чтобы оценить удобство в управлении и комфорт водителя и пассажира. Прототипы новых моделей автомобилей часто выставляются на выставках как концепт-кары. Задача такого прототипа – продемонстрировать сообществу экспертов новшества, которые разработчики включат в модель машины.

Инновационные продукты

Создание и вывод на рынок новых, инновационных продуктов сопряжено с повышенными рисками и часто требует сторонних инвестиций. Инвестор, который вкладывает свои средства в команду разработчиков, хочет иметь уверенность в том, что они смогут сделать заявленный продукт. Поэтому инвестор редко принимает решение о вложении в проект, пока не увидит рабочий прототип.

Случается, что на прототипе разработка продукта заканчивается. Это бывает, например, когда прототип не убеждает инвестора в целесообразности продолжения проекта, вскрывая возможные проблемы в доведении технологии до серийного производства, дороговизну конечного продукта или низкую конкурентность создаваемого продукта. Так произошло, например, с известным проектом российского гибридного автомобиля «Ё-мобиль». В 2013 году Михаил Прохоров представил несколько прототипов «Ё-мобиля». В том числе, была презентация инновационной разработки и Путину. Однако, представленные прототипы не убедили инвестиционное сообщество в перспективности проекта, и он был закрыт по причине недостатка финансирования.


Прототипирование в машиностроении

Распространенной задачей прототипирования в машиностроении является оценка взаимодействия различных деталей механизма и их движения друг относительно друга. Прототип может создаваться из дешевых в производстве материалов, если от него не требуется демонстрация работы под нагрузкой.


В последние годы прототипирование все чаще и чаще связывают с аддитивными технологиями – 3D-печатью. Учитывая, что все конструкторы работают сегодня в программах САПР (системы автоматического проектирования), которые могут экспортировать чертеж детали в форматах, понятных 3D-принтеру, понятна популярность этой технологии прототипирования. Сразу после проектирования новой детали, можно напечатать ее на принтере и тут же поставить в сборку механизма.

Прототипирование корпусов и элементов управления

Создание макетов корпусов с элементами управления - одна из самых частых задач в приборостроении. Любой прибор должен иметь корпус. К корпусу могут предъявляться самые разные требования. От технологичности сборки и удобства расположения управляющих элементов, до паро- и водонепроницаемости или способности противостоять агрессивным средам. В зависимости от характеристик, проверяемых на прототипе, он может изготавливаться из разных материалов и по различным технологиям. Иногда оказывается достаточным вылепить макет корпуса из пластилина, а в некоторых случаях прототип корпуса может изготавливаться фрезерованием из металла.

В большинстве случаев, однако, можно изготовить макет корпуса из пластмассы или полиуретана. В этом на помощь опять приходят технологии 3D-печати, включая стереолитографию.

Прототипирование в архитектуре

В процессе проектирования новых зданий и целых районов прототипирование – один из важных элементов не только с точки зрения наглядности трехмерных макетов. Архитектурное проектирование решает, в том числе, и задачи гармоничного встраивания новых строений в среду. Кроме того, прототипы зданий, районов застройки и целых городов позволяют грамотно спроектировать инфраструктуру и инженерные коммуникации.


Создание архитектурных макетов всегда было очень затратным процессом, требующим участия специалистов высокой квалификации. В XXI веке и в эту область пришли технологии: 3D-печать, виртуальное макетирование и дополненная реальность.

Прототипирование в информационных технологиях

Проектирование сложных информационных систем также не обходится без этапа прототипирования. Прототип веб-сайта или приложения для смартфонов делается для того, чтобы наглядно продемонстрировать или протестировать расположение всех функциональных областей рабочего пространства на экране при разных сценариях. Прототипирование в этом случае становится самым важным элементом процесса разработки пользовательских интерфейсов.

В простейшем случае прототип веб-сайта или мобильного приложения можно создать на листе бумаги, отметив прямоугольниками все важные элементы. Помимо простоты создания, такой метод удобен для демонстрации заказчику разработки. Однако, сегодня макетирование пользовательских интерфейсов на бумаге безвозвратно ушло в прошлое. Для создания прототипов и работы с ним существует целый класс специализированных программ и сред разработки. Они позволяют не только передвигать на экране элементы интерфейса, но и имитировать их поведение. Кнопки в такой программе могут нажиматься, а клик вызывать запланированный переход.

Обзор инструментов прототипирования при создании веб-сайтов и приложений

AXURE

AXURE - самый известный инструмент для прототипирования веб-сайтов и мобильных приложений. Требует установки на компьютер разработчика (есть версии под Windows и под MacOS). Очень функциональная среда разработки. Позволяет создавать маршруты пользователя, каркасы, блок-схемы. Поддерживает drag-and-drop и шаблоны для внесения изменений в несколько страниц сразу. Есть возможность создания групп и работать над одним проектом командой. Позволяет осуществлять тестирование прототипов.


AXURE - один из самых дорогих продуктов среди аналогов. С его помощью можно быстро создавать прототипы, редактировать их, но сложно работать дистанционно с заказчиком или специалистом, у которого не установлена эта программа.

Proto.io

Proto.io представляет собой веб-приложение. Позволяет очень быстро создавать макеты с использованием библиотеки элементов управления. Объекты синхронизируются через Dropbox. Для работы с заказчиком предусмотрены как специальные бесплатные эккаунты, так и генерация ссылок на демонстрацию проекта. Есть приложения для демонстрации макетов под Anroid и iOS.


Работа в веб-среде – платная. Все проекты сохраняются в облаке Proto.io. В случае неоплаты эккаунта, доступ к ним теряется.

Origami Studio

Origami - полностью бесплатная среда от Facebook. Представляет собой среду разработчика под MacOS. Построено на идеологии дизайна Facebook. Поддерживает интерактивное взаимодействие с элементами управления. Имеется большая библиотека готовых прототипов. Главный недостаток – не работает под Windows.


Рыночный сегмент инструментов для прототипирования и проектирования пользовательских интерфейсов стремительно развивается. Регулярно на нем появляются новые продукты, способные помочь в создании функционала, который еще недавно представлялся фантастикой. Точно также и в других областях техники сегодня уже невозможно представить проектирование и создание новых продуктов, минуя этап прототипирования.