手板和首板在中文语境中常被混淆，但两者在产品开发和生产过程中有明确的区别。以下是它们的定义、用途及区别：

1. 手板（Prototype）

定义

手板是用于验证产品设计、结构、功能或外观的初步模型，通常用于确认设计可行性，为量产提供参考。手板可以是功能性模型、外观模型或两者结合。

特点

目的：验证设计、结构、装配或功能，发现潜在问题。

材料：根据需求选择，如塑料（3D打印、CNC加工）、金属（铝合金、不锈钢）、树脂等。

数量：通常制作1~3件，用于测试或展示。

工艺：快速成型（如3D打印、CNC加工、钣金加工）或手工制作。

精度：接近量产要求，但可能允许一定公差（如±0.1mm~±0.5mm）。

应用场景：

外观设计确认（如产品外形、颜色、材质）；

结构验证（如装配配合、活动部件、承重能力）；

功能测试（如电子元件安装、机械传动）。

示例

3D打印的塑料外壳用于外观确认；

CNC加工的金属零件用于装配测试；

树脂模型用于展示复杂曲面设计。

2. 首板（First Article/First Off）

定义

首板是指按照量产工艺和模具制作的第一批产品，用于验证量产流程、设备、工具和质量控制的稳定性，确保批量生产的一致性。

特点

目的：验证量产工艺、模具、设备及质量控制流程，确保批量产品的一致性。

材料：与量产材料一致（如注塑塑料、压铸金属、冲压板材等）。

数量：通常制作1~5件，用于测试和认证。

工艺：使用量产工具（如注塑模具、冲压模具）和工艺（如注塑、压铸、焊接等）。

精度：完全符合量产公差要求（如±0.05mm~±0.1mm）。

应用场景：

模具试产验证（如注塑模具的冷却系统、脱模斜度）；

工艺参数优化（如注塑温度、压力、保压时间）；

质量检测（如尺寸、外观、性能测试）。

示例

注塑模具生产的首件塑料外壳，用于检查缩痕、飞边等缺陷；

压铸模具生产的金属零件，用于验证浇口位置和机械性能；

冲压模具生产的钣金件，用于检查尺寸和孔位精度。

3. 手板与首板的区别

对比项 手板（Prototype） 首板（First Article）

目的 验证设计、功能、外观 验证量产工艺、模具、质量控制

材料 多样化（塑料、金属、树脂等） 与量产材料一致

工艺 快速成型（3D打印、CNC等） 量产工艺（注塑、压铸、冲压等）

数量 1~3件 1~5件

精度要求 接近量产，允许一定公差 完全符合量产公差

应用场景 设计阶段（外观、结构、功能验证） 量产前（工艺、模具、质量验证）

4. 联系与流程

手板 → 首板 → 量产

手板用于前期设计验证，解决设计和功能问题；

首板用于量产前工艺验证，确保批量生产的稳定性；

通过首板测试后，才进入正式量产阶段。

迭代优化

手板和首板都可能经过多次修改和迭代，例如：

手板发现问题后，修改设计并重新制作；

首板发现问题后，调整模具或工艺参数。

5. 实际应用中的例子

消费电子产品：

手板：3D打印的塑料外壳用于外观确认，CNC加工的金属按键用于手感测试；

首板：注塑模具生产的外壳首件，用于检查注塑缩水、表面光泽度等。

汽车配件：

手板：钣金加工的支架用于装配测试；

首板：压铸模具生产的铝件首件，用于验证压铸工艺和机械性能。

医疗器械：

手板：树脂模型用于人体工程学测试；

首板：注塑模具生产的透明外壳首件，用于检查无菌包装密封性。

总结

手板是设计阶段的验证工具，侧重于产品本身的设计和功能；

首板是量产前的工艺验证工具，侧重于生产流程和质量控制；

两者共同确保产品从设计到量产的顺利过渡，降低开发风险和成本。