Быстрая модель прототипа обычно представляет собой пластиковую или металлическую деталь, созданную на основе компьютерного чертежа, что позволяет заказчику обзор продукта в разработке. Начиная с конца двадцатого века, компьютерное программное обеспечение было разработано, что позволило дизайнерам создавать трехмерные (3D) изображения. рисунки. Параллельная разработка оборудования, которое могло создавать физические структуры по этим чертежам, привело к быстрому моделированию».
Проектирование детали с использованием программного обеспечения для 3D начинается с концептуального чертежа желаемой детали. Дизайнер может взять этот чертеж и создать программную 3D-модель, которая позволяет рассматривать деталь под разными углами или в разных ориентациях. Это программное обеспечение также может виртуально разбирать деталь, чтобы показать клиенту, как сборка может происходить на промышленном предприятии. Проектирование программного обеспечения часто включает в себя возможность «испытания» детали в различных условиях нагрузки или удара для оценки отказов детали или дефектов конструкции.
Быстрая разработка прототипов моделей стала реальностью с появлением 3D-принтеров. В конце двадцатого века появилось несколько различных технологий, но все они были связаны с программами автоматизированного проектирования (CAD). которые создали программные модели. Все 3D-принтеры используют метод создания последовательных слоев пластика или металла для создания физического образца детали.
В одном типе принтеров внутри корпуса принтера использовался мелкий порошок. Компьютерное программное обеспечение превратило рисунок в тысячи чрезвычайно тонких слоев, как будто изображение было нарезано очень тонко. Принтер распылял химическое связующее поверх порошка в форме нижнего слоя. Затем к этому слою подмешали порошок, и плоский лоток немного опустился. Добавляли следующий слой связующего и порошка и так далее, пока не была сделана трехмерная деталь. В зависимости от сложности детали принтеру может потребоваться несколько дней для печати одного образца
В другом типе быстрого прототипа модели принтера использовался плавкий пластик. Сопло помещало крошечные точки расплавленного материала на лоток принтера последовательными слоями, чтобы создать деталь. Эти детали часто можно было использовать прямо из машины, потому что слои пластика образовывали прочный пластиковый прототип. Это было улучшением по сравнению с некоторыми порошковыми принтерами, которые создавали детали, с которыми можно было обращаться, но они могли быть недостаточно прочными для тестирования или фактического использования».
Процесс, называемый спеканием металла, также позволяет быстро создать прототип модели. Такой металл, как алюминий или медь с относительно низкой температурой плавления, можно было бы использовать в 3D-принтере аналогичным образом. к расплавленному пластику. Готовая металлическая деталь часто не требовала дальнейшей обработки и могла использоваться непосредственно на станке для испытаний или дальнейшей разработки».
Многие продукты в 21 веке были полностью разработаны в программном обеспечении САПР, что делает виртуальный образ быстрой моделью прототипа, без необходимости изготовления физического образца. Это стало обычным явлением для крупного промышленного оборудования, самолетов и крупных транспортных средств, таких как корабли. Многие части были слишком велики для создания отдельных прототипов или задержали бы разработку конечного продукта.
Инженеры разработали тестирование программного обеспечения, которое могло имитировать реальные условия тестирования, что устранило необходимость в тестировании прототипов. Первый коммерческий самолет был спроектирован таким образом в конце 20 века. Коммерческий реактивный самолет был полностью построен на компьютере, переходя от проекта непосредственно к способному летать самолету без промежуточных прототипов.
