Как да валидирате нов дизайн на част: Ключов процес

Накратко

Валидирането на нов дизайн на компонент е ключов процес за тестване на вашата концепция спрямо реалните нужди на потребителите, за да се гарантира, че разработвате правилния продукт. Това включва потвърждение, че дизайна ефективно решава предвидения проблем, преди да бъде започнато пълномащабно производство. Основни методи за валидиране включват създаване и тестване на прототипи, провеждане на задълбочено потребителско тестване с целевата аудитория и използване на симулации за анализ на производителността и ранно откриване на потенциални повреди.

Разбиране на основните концепции: Валидиране срещу Проверка

Преди да навлезем в процеса на валидиране на нов дизайн на компонент, е от съществено значение да разберем едно основно различие: разликата между валидиране и верификация. Тези термини често се използват като синоними, но те представляват два отделни и еднакво важни етапа от разработката на продукта. Помислете за това по следния начин: верификациите са свързани с проверка на домашната работа за грешки, докато валидирането се отнася до това дали първоначално сте отговорили на правилния въпрос.

Дизайнът при верификация задава въпроса: „Правилно ли изграждаме детайла?“. Това е технически, обективен процес, насочен към осигуряване, че дизайна отговаря на предварително определен набор от спецификации, изисквания и стандарти. Това включва вътрешни проверки, анализи и тестове, за да се потвърди, че всички размери са коректни, изпълнени са изискванията към материалите и детайлът теоретично може да изпълнява функцията си, както е документирано. Верификацията се отнася до точност и спазване на чертежа.

От друга страна, валидирането на дизайна задава въпроса: „Правим ли правилната част?“ Това е процес, фокусиран върху потребителя, който потвърждава, че дизайна наистина отговаря на нуждите на клиента и работи ефективно в предвидената реална среда. Валидирането не се заключава в проверка срещу технически спецификации; става дума за потвърждение, че детайлът решава проблема на потребителя. Както описва M3 Design , дори и прототип с перфектен вид може да има скрити проблеми, което прави тестването в реални условия задължително, за да се гарантира готовността на продукта.

За по-ясно разграничаване на тези концепции, разгледайте следното просто сравнение:

Поетапен процес за валидиране на дизайна

За ефективното валидиране на дизайна е задължителен структуриран подход. Прибързаността на този етап може да доведе до скъпи преработки, слаба потребителска приемственост или дори пазарен провал. Като следвате систематичен процес, можете методично да намалите рисковете по отношение на своя дизайн и да повишите увереността, преди да инвестирате в скъпостоящо оборудване и производство. Следните стъпки, обобщени от най-добри практики, предлагат ясна насока от начално планиране до окончателна итерация.

1. Определяне на потребителските нужди и изисквания
   Основата на валидирането е дълбокото разбиране на целевата ви аудитория. Преди да тествате дали един дизайн отговаря на потребителските нужди, трябва ясно да ги дефинирате. Това включва създаването на подробни потребителски персонажи, които отразяват демографските данни, поведението и проблемите на потребителите. Както е подчертано от UserTesting , тази стъпка е основополагаща за проектирането на функции, които отговарят на конкретните предпочитания на потребителите. Провеждайте интервюта, анкети и пазарни изследвания, за да идентифицирате основните проблеми, които детайлът трябва да решава.
2. Разработване на план за валидиране
   С ясни цели следващата стъпка е създаването на официален план за валидиране на проекта (DVP). Този документ служи като ваша насока, като очертава какво ще тествате, как ще го тествате и как изглежда успехът. Той трябва да определя конкретни, измерими и релевантни цели. Например, цел може да бъде постигането на определена степен на завършване на задача по време на тест за употребяване или издържане на определен брой цикли при тест за издръжливост. Вашият план трябва да включва подробно описание на тестовите сценарии, необходимите ресурси и реалистичен график.
3. Създаване и тестване на прототипи
   Прототипирането оживява вашия дизайн, позволявайки осезаемо взаимодействие и тестване. Прототипите могат да варират от модели с ниска точност (като 3D отпечатъци или дори хартиени макети) до високоточни, напълно функционални единици, които силно приличат на крайния продукт. Ключовото е да се създаде версия на детайла, която може да се използва за събиране на обратна връзка относно формата, поставянето и функционалността му. За специализирани компоненти, особено в сектори като автомобилната промишленост, осигуряването на прототипи от високо качество е от решаващо значение. Например, компании, търсещи здрави и надеждни компоненти, могат да проучат персонализирани услуги за коване от доставчици като Shaoyi Metal Technology , която се специализира в горещо коване, сертифицирано по IATF16949, и предлага услуги от бързо прототипиране до масово производство.
4. Проведете валидиращо тестване
   Тук ще извършите тестовете, описани в документа. Включете се директно с целевите си потребители, за да съберете обратна връзка относно ефективността и използваемостта на прототипа. Наблюдавайте как те си взаимодействат с ролята в симулирани сценарии от реалния свят. Тези потребителски тестове са безценни за разкриване на проблеми, които дизайнерите, с тяхното вътрешно познание, може да пренебрегнат. Събиране на качествени данни (каментари на потребителите, разочарования) и количествени данни (качествени проценти на успех на задачите, време за изпълнение).
5. Анализиране на резултатите и итерация
   След тестването, внимателно анализирайте всички данни, които сте събрали. Определете моделите, общите проблеми и силните страни. Този анализ, обяснен от UXtweak , трябва да се използват за намиране на потенциални решения и за информиране на модификациите на дизайна. Да се определят приоритетите на необходимите промени въз основа на въздействието им върху потребителския опит и осъществимостта. Валидирането рядко е еднократно събитие, а итеративен цикъл. Използвайте промените в нов прототип и тествайте отново, като продължите процеса, докато дизайнът не отговаря последователно на нуждите на потребителите и предварително определени критерии за успех.

Съществени методи и техники за валидиране на изпитванията

Изборът на правилните методи за валидиране е от решаващо значение за събирането на практически полезни данни. Различните техники са подходящи за различни етапи на развитие и могат да отговорят на различни въпроси относно вашия дизайн. Многостранният подход, съчетаващ няколко метода, ще осигури най-изчерпателното разбиране на жизнеспособността на вашата част. Ето някои от най-ефективните техники, използвани от екипите за разработване на продукти.

Прототипно изработка и изпитване на използваемост

Прототипът е крайъгълен камък на валидирането, което ви позволява да поставите осезаема версия на вашия дизайн в ръцете на потребителите. Изпитванията за използваемост включват наблюдение на реални потребители, докато те взаимодействат с този прототип, за да изпълнят специфични задачи. Целта е да се идентифицират всички области на триене, объркване или неефективност в дизайна. Този метод осигурява пряка, качествена обратна връзка за това колко интуитивна и ефективна е частта в реален контекст. Това е мощен начин да откриете непредвидени проблеми и да потвърдите, че дизайнът не само е функционален, но и удобен за ползване.

Симулация и анализ

Преди създаването на физически прототипи, цифровите симулации могат да осигурят критични прозрения и да помогнат за проверка на целостта на дизайна. Техники като Анализ на крайни елементи (FEA) могат да предскажат как частта ще реагира на реалните сили, вибрации, топлина и други физически ефекти. Друг мощен инструмент е анализът на модела на неизправност и ефекта от проектирането (DFMEA), който е систематичен метод за идентифициране на потенциалните модове на неизправност в дизайна и техните причини и ефекти. Тези аналитични методи помагат за ранно откриване на дефекти в дизайна, намаляване на броя на необходимите физически прототипи и спестяване на значително време и ресурси.

Проверка на пазара и на място

Тестовете на пазара излагат продукта на подмножество от целевата аудитория при реални пазарни условия, за да се измери интересът, привлекателността и търсенето. Това може да включва пилотни проучвания или бета-тестване, при които ограничен брой продукти се пускат на пазара за ранни потребители. Този вид изпитване осигурява безценна обратна връзка за цялостната стойност на продукта и неговата ефективност в неконтролирана среда. Тя помага да се потвърди не само дизайнът на детайла, но и неговата пазарна пригодност, ценова стратегия и конкурентно позициониране преди пускането му на пазара в пълен мащаб.

Валидиране на компонентите и съответствието

За много продукти, особено в електрониката или регулираните индустрии като медицинската и автомобилната, валидирането на отделните компоненти и гарантирането на съответствие с регулаторните изисквания не е подлежащо на преговори. Това включва проверка на съответствието на всеки компонент със спецификациите му чрез анализ на информационния лист и параметрични сравнения. Инструментите и платформите могат да помогнат на инженерите да потвърдят съответствието с стандарти като RoHS или REACH. Както отбелязва Altium , тази стъпка е от решаващо значение за смекчаване на рисковете, свързани с фалшифицирането, за гарантиране на надеждността на доставчиците и за предотвратяване на забавяния в производството.

Изграждане на вашия план за валидиране на дизайна (DVP)

Преминаването от теория към практика изисква структуриран план. Планът за валидиране на дизайна (DVP) е официален документ, който служи като план за всички Вашите дейности по валидиране. Той гарантира, че тестването е систематично, всеобхватно и съобразено с целите на проекта. Създаването на DVP ви кара да мислите критично за това какво трябва да бъде доказано и как ще го докажете, което прави целия процес по-ефективен и ефективен. Добре изработен DVP носи яснота и отчетност към вашите усилия за валидиране.

Основната цел на DVP е да определи обхвата, методите и критериите за успех на Вашите валидационни тестове. Той гарантира, че всички заинтересовани страни имат общо разбиране за процеса на валидиране и че не се пренебрегват критични тестове. Той също така служи като ключова част от документацията, особено в отрасли с строги регулаторни изисквания. Според проучванията на Да оцелея. , съобразяването на процеса на валидиране със стратегическата визия е от решаващо значение за успеха.

Изчерпателният план за валидиране на проектирането следва да включва следните ключови компоненти:

• Цели и критерии за успех: Обясни ясно какво се опитваш да потвърдиш. Определете конкретни, измерими показатели за успех (напр. "Частта трябва да издържи на 10 000 цикъла без неизправност" или "8 от 10 потребители трябва да могат да завършат задачата за по-малко от 60 секунди").
• Обхват на изпитването: Подробности за характеристиките, функциите и характеристиките на работата на частите, които ще бъдат тествани.
• Процедури и методи на изпитване: Опишете конкретните изпитвания, които ще бъдат проведени, като например изпитвания за използваемост, изпитвания за трайност или изпитвания за опазване на околната среда. Опишете стъпка по стъпка процедурите за всяко изпитване.
• Необходими ресурси: Избройте всички необходими ресурси, включително персонал, оборудване, съоръжения за изпитване и прототипи.
• График и времеви ред: Да се предостави подробна графична линия за всички дейности по валидиране, от създаването на прототип до създаването на окончателен доклад.
• Документация и докладване: Определете как ще се записват, анализират и докладват резултатите от изпитванията на заинтересованите страни.

Създавайки и следвайки DVP, превръщате валидирането от ad-hoc дейност в дисциплинирана инженерна практика, което значително увеличава вероятността от успешно пускане на продукта.

Често задавани въпроси

1. да се съобрази с Какви са 5-те стъпки на валидиране?

Въпреки че конкретните модели могат да варират, типичният процес на валидиране на дизайна включва пет основни стъпки: 1. Определете нуждите на потребителите и установете ясни цели за валидиране. 2. Да се съобразяваме. Създайте подробен план за валидиране, в който да се опишат изпитванията и критериите за успех. 3. Да се съобразяваме. Разработване на прототипи, които могат да бъдат тествани от потребителите. 4. Да се върнем. Извършване на изпитванията за валидиране с представители на потребителите в реалистични сценарии. 5. Не, не. Анализира обратната връзка и тестовите данни, за да повтори дизайна, докато не постигне установените цели.

2. Да се съобразяваме. Кои са трите основни метода за валидиране?

Трите най-често срещани категории методи за валидиране са: 1. Изпитване на потребителя: Директно наблюдение на потребителите, които взаимодействат с продукт или прототип, за да се оцени неговата използваемост и ефективност (напр. проучвания за използваемост, полеви тестове). 2. Да се съобразяваме. Методи на проверка: Използване на експерти за оценка на продукт въз основа на установени принципи или эвристики, без да се включват крайните потребители (напр. эвристична оценка, когнитивни изходни стъпки). 3. Да се съобразяваме. Анализ и симулация: Използване на софтуер и аналитични модели (като FEA или DFMEA) за прогнозиране на производителността, идентифициране на потенциални неизправности и проверка на конструктивните спецификации без физическо тестване.

3. Да се съобразяваме. Как се проверяват прототипите преди производството?

Валидирането на прототипите преди производството включва процес с няколко стъпки. Първо, идентифицирайте ключовите заинтересовани страни и съберете техните изисквания. След това тествайте прототипа спрямо тези изисквания чрез различни методи, включително изпитване на използваемостта с реални клиенти, изпитване на производимостта на производствената линия и регулаторно изпитване, за да се гарантира съответствие. След това събраните обратна връзка и данни се използват за преразглеждане и усъвършенстване на дизайна. Този итеративен цикъл на тестване и ревизия продължава, докато прототипът постоянно отговаря на всички функционални, потребителски и бизнес изисквания.