Der Begriff „Virtual Prototyping“ bezeichnet eine Vorgehensweise bei der Entwicklung physischer Produkte, bei der die zur Funktionsprüfung von Neuentwicklungen notwendigen Prototypen oder Versuchsmuster als „digitale Prototypen“ in Form von Computermodellen vorliegen (siehe auch „Simulation“ und „Digital Mock-up“). Die Basis für Virtual Prototyping stellt dabei ein 3D-CAD-Modell des Produktes dar. Ausgehend von diesem 3D-Modell können mit rechnerischen Verfahren wie der Mehrkörper-Simulation (kinematische und dynamische Simulation), Finite-Elemente-Methode, Visualisierung, Einbau- und Montagesimulation usw. unterschiedliche Aspekte eines Produkts untersucht werden, die ansonsten in aufwändigen Versuchsreihen mit physischen Modellen überprüft werden müssten. Die Vorteile von Digital Prototyping sind unter anderem:
- Digitale Prototypen verursachen in der Regel geringere Kosten als physische Prototypen.
- Zahlreiche Konstruktionsvarianten können am Computer leicht ausgetestet und optimiert werden.
- Digitale Prototypen erleichtern und ermöglichen die gemeinsame Entwicklung über Abteilungs-, Firmen- oder geografische Grenzen hinweg. Die jeweils besten Spezialisten und Partner weltweit können in ein digitales Entwicklungsnetzwerk eingebunden werden.
- Tests von Prototypen können am Rechner schneller durchgeführt werden als mit physischen Modellen.
- Die während des Entwicklungsprozesses zwangsläufig auftretenden Konstruktionsänderungen können in eine frühe Phase der Entwicklung verlegt werden, wo sie wesentlich geringere Kosten verursachen als später.
