未来のプロトタイピングはどう変わる?

デジタル化が進む今日の世界では、エンジニアやデザイナーは、モデルを作成するために画面に表示できるデータに依存しています。しかし、製品開発において、プロトタイプの形で設計と物理的にやり取りすることの重要性は、いくら強調してもしすぎることはありません。

デジタル時代以前のプロトタイピング ハンズオンスキルでした。経験豊富なスタッフが、さまざまな手作り技法を使用してデザインの 3D モデルを作成します。最近では、デジタル化された設計データにより、部品を 3D で視覚化するタスクが簡素化され、設計が画面から物理世界に移行する方法が改善されました。

プロトタイプが対応するニーズ、つまり適合性テストと美的決定、機能的および人間工学的テスト、および低速の初期生産は変わっていませんが、プロトタイプ作成技術自体は常に進化しています。現在および将来の最新のプロトタイピング ツールの使用に関するヒントをお読みください。

離れた場所や専門分野を超えてコラボレーションするモデル作成

何十年もの間、設計会議は、エンジニアのグループが会議テーブルの周りに座って物理プロトタイプを一緒に検討するという形をとってきました.

今日の世界では、設計チームは世界中に散らばっており、機械、電気、およびコード設計を担当するエンジニアだけでなく、マーケティングの専門家やサプライヤーも関与しています。最新の CAD プラットフォームにより、エンジニアは設計を同時に更新し、チーム メンバーが行った変更をどこからでもリアルタイムで表示できます。

ソフトウェアでパーツを最適化

以前の製品設計プロセスは、反復的で漸進的な改善に基づいていました。一部の CAD プラットフォームに含まれるトポロジー生成モジュールは、変更を高速化します。ジェネレーティブ デザインとも呼ばれるこの手法は、主要なパフォーマンスと製造要件をソフトウェアに取り込み、材料の使用を最小限に抑えながら指定されたパフォーマンスを達成できる一連の最適化されたデザインを返します。

将来、有機トポロジーは、設計者がパーツの外観と機能について異なる考え方をするのに役立ち、材料の無駄を減らして持続可能性を改善し、コストを削減することもできます。

モデル プロトタイプ データをリアルタイムで分析可能

エンジニアは、プロトタイプが期待どおりに機能することを確認するために、プロトタイプを段階的に実行していました。多くの場合、最新の CAD ツールで同じ作業を仮想的に行うことができます。

組み込みの解析ツールを使用すると、エンジニアは物理的な部品を作成する前に、応力、疲労、加熱または冷却、流体の流れなどの要因に対する反応を確認できます。パフォーマンスを向上させるために、設計を反復し、オンザフライで再分析できます。

データを 3D プリンターに送信

アディティブ マニュファクチャリング (3D プリンティング) は、物理プロトタイプを作成する多くの方法の 1 つです。一部のアプリケーションでは、他の製造技術では作成できない部品を生成でき、追加のツールを必要としないため、エンジニアはこのアプローチを高く評価しています。アプリケーションをさらに簡素化するために、一部の CAD プラットフォームには、シームレスに連携する 3D 印刷パス用ソフトウェアの生成と互換性のあるファイル形式があります。

CNC プログラムを 1 秒で生成

CNC 加工 は、金属およびエンジニアリング プラスチックの減法による製造方法であり、多くの場合、物理プロトタイプの生成に使用されます。機械加工プロセスを制御するコードは、以前は手動またはスタンドアロンの CAM ソフトウェアで作成されていましたが、今日の CAD パッケージには、CNC 製造プロファイルを作成するモジュールが統合されています。場合によっては、これらのモジュールを使用すると、加工を開始する前に材料除去の効果を視覚的に確認できます。

部品の製造上の課題をチェックできます

製造のための設計 (DFM) はかつて、製造技術者が時間をかけて学び、蓄積する必要のある手法でした。物理プロトタイプは、フルレート生産で使用される技術とは異なる技術を使用して製造されることが多いため、潜在的な製造上の障害を常に検出できるとは限りません。

最新の CAD ソフトウェア パッケージには、製品が生産ラインに投入される前に製造可能性の問題にフラグを立てる DFM モジュールが含まれています。

顧客はリアルタイムで見積もりを取得できます

物理的なプロトタイプは、有形および無形の部品関連の多くの経験を提供できますが、外部委託生産にかかる費用を予測することはできません。今日のCADパッケージの中には、エンジニアが選択した製造技術を使用して設計を行うための見積もりを要求できるものがあります. CAD ファイル形式が一般的な形式である場合、エンジニアはすぐにサプライヤーと連絡を取り、製造を外部委託したり、部品の改善に協力したりできます。

製品の大胆な反復を支援

物理的なプロトタイプを作成するプロセスには、時間がかかる場合があります。フィット テスト、機能テスト、美的判断、デザインの改善、または新しいプロトタイプの作成にこれらのパーツを使用すると、デザイン サイクルを数週間延長できます。

今日のエンジニアは、最新の CAD パッケージに統合された解析、CAM、および DFM ツールを使用し、設計を繰り返しながら、改善が必要な領域を特定し、製造計画、検査文書、サプライヤー データなどの関連する下流製品を自動的に更新しています。

拡張現実は製品の改善に役立ちます

拡張現実 (AR) は、ますます物理的なプロトタイプに取って代わりつつあります。今日、上記の設計チームの会議では、会議テーブルに投影された縮尺モデル、または各ビデオ会議出席者のデスクトップに投影された縮尺モデルを使用できます。部品の現実的な仮想モデルは、設計者が十分な情報に基づいて審美的な決定を下すのに役立ちます。

製品のバーチャル ツアーを実装する

より没入感のあるエクスペリエンスを得るには、仮想現実 (VR) の使用を検討してください。これは、デザイナーや、エンドユーザーやマーケティングの専門家などのその他の利害関係者が実際のスケールで製品を体験できるようにするテクノロジです。一部の VR モデルでは、設計機能をナビゲートおよび操作できます。設計者は、生産に入る前に人間工学と経験のフィードバックを組み込むことができます。