プロトタイプを作成する方法と手順とヒント

プロトタイプの作成は、製品開発プロセスの重要なステップです。実際の発売前に製品やサービスのワーキングモデルを作成し、潜在的な顧客からフィードバックを得ることができます.この記事では、プロトタイプの作成方法と、毎回正しく作成するためのヒントについて説明します。

プロトタイプとは?

プロトタイプは、まだ開発中または作成中のものの大まかなモデルまたは予備バージョンです。製品の設計と開発の世界では、プロトタイピングとは、完全な生産が始まる前にアイデアをテストし、コンセプトを検証するために使用される初期段階の設計の作成を指します。

物理プロトタイプとは?

物理プロトタイプは、製品またはアイデアを物理的に表現したものです。これは、段ボールの切り抜きから、CNC または 3D プリント モデルまで、あらゆるものである可能性があります。機能プロトタイプは、製品またはアイデアの機能を検証するために使用できる物理プロトタイプです。これは、アプリのモックアップから製品の動作モデルまで何でもかまいません。

プロトタイプを作成する理由

プロトタイプには、物理​​と仮想の 2 つの主なタイプがあります。物理プロトタイプは、設計中の製品の実際の 3 次元バージョンです。多くの場合、製品の実際の機能と外観をテストするために使用されます。

一方、バーチャル プロトタイプは、製品のコンピューター生成モデルです。これらは、さまざまなパラメーターやアセンブリなどを分析するために使用できます。プロトタイプを作成する必要がある理由は次のとおりです。

1. 設計の機能をテストおよび改善できます。

通常、最初のプロトタイプは、製品アイデアの最も基本的なバージョンです。これは、製品またはアイデアの実現可能性をテストするために使用するプロトタイプです。

多くの場合、あなたのアイデアは理論的に機能します。実際に作成してみるまでは、自分の考えに欠陥があることに気付くことはありません。そのため、最初のプロトタイプを開発する重要な理由は、アイデアの機能をテストすることです。アイデアを理論から現実のものに変え始めるまで、デザインの問題や課題を理解することはできません。

2. 人々があなたのことをより真剣に受け止めるよう促します。

あなた自身の弁護士から潜在的な投資家まで、プロトタイプを手にした専門家に会うと、漠然としたアイデアを持つ何十人もの人々とは一線を画します。代わりに、潜在的なアイデアを単に発明するだけでなく、目標志向の専門家として見られるようになります。

3. さまざまな材料の性能をテストする方法を作成します。

たとえば、最初は金属を使用したいと思うかもしれませんが、そのプロトタイプをテストして、特定の用途ではプラスチックの方がコストがかからず、より優れた性能を発揮することがわかるまでは。プロトタイプを作成すると、最適な素材を決定するのに役立ちます。

4. あなたとあなたのチームが製品を提示し、より効果的に意思決定を行うのに役立ちます。

商品の陳列には試作が欠かせません。プロトタイプは、コンセプトやプロセスをテストするために構築された製品の初期のサンプル、モデル、またはリリースです。プロトタイプ デザイナーは、大量生産が始まる前に変更や調整を行うことができます。

製品プロトタイプを作成するための 4 つの簡単なステップ

最終製品のアイデアを得る前に、プロトタイピング プロセスには 4 つの簡単な手順があります。プロトタイプ デザイナーは以下から始めます。

• ターゲット ユーザーを念頭に置いて製品のアイデアを生み出す
• デジタル ドローイング プログラムでコーディングとイメージ デザインを使用して、コンセプト スケッチまたはビジュアル プロトタイプを作成する
• 製品のプロトタイプを作成する
• 申請して最終プロトタイプを入手してください。

1.あなたのアイデア情報をリストしてください

ビジネスのアイデアが浮かんだら、プロトタイプを作成して最終製品の実現可能性をテストすることが重要です。プロトタイピングは、顧客が何を望んでいるのか、顧客が製品とどのようにやり取りするのかを理解するのに役立ちます。また、基本的なプロトタイプを使用すると、最終製品の開発に多くの時間とお金を投資する前に、製品に変更を加えることができます.

2.プロトタイプ設計の準備

ビジネスのアイデアについてブレインストーミングを行っている場合は、ワクワクするコンセプトがいくつかあるはずです。しかし、これらのアイデアをどのようにデジタル プロトタイプに変換するのでしょうか?そして、あなたのアイデアが実際に製造可能かどうかをどのように判断しますか?

2.1 スケッチをする

スケッチは側面の形状から始まります。パーティングラインと全体のベストな組み合わせを考える。スケッチは主にラフな作りで、マンマシン、構造形態、解体方法、素材などを考慮し、設計図が深くなるにつれて徐々に異なってきます。通常、製品の外観と構造を複数の角度から示すために、3 つの図を描くことができます。

2.2 3D モデリング

3D ソフトウェアを使用することで、製品の物理モデルを仮想 3D 空間に構築できます。内部スタックとおおよその寸法をすばやく確立して、おおよそのサイズ比を理解できます。一般的に使用される CAD モデリング ソフトウェアには、Solidworks、Catia、Pro/E、UG などがあります。

2.3 エフェクト画像を作る

実際の物理的な製品が利用可能になる前に、ソフトウェアを使用して 3D モデルに色を付け、さまざまな角度やさまざまな色の組み合わせを示します。効果画像は、オンライン ディスプレイ プロモーションに適しています。ソフトウェアのさまざまな効果を比較することで、製品の最適なカラー マッチング スキームを事前に取得できます。

3.物理プロトタイプの作成

ラフなアイデアを得るためには、製品のプロトタイプを作成することが不可欠です。仮想スケッチに欠陥がある場合、高価な材料の製造コストを節約するために、単純なプロトタイプを製造することが重要です。

プロトタイプを作成するにはさまざまな方法があり、それぞれに長所と短所があります。最も一般的なものには、3D プリント、CNC プロトタイピング、真空鋳造などがあります。

3D プリント

「アディティブ・マニュファクチャリング」と呼ばれるプロトタイピング領域の製造技術の一つに該当します。 3D プリントは、コンピューター支援設計に従って物理的な製品を製造するための優れたアイデアです。設計プロセスには、SolidWorks、Creo などのソフトウェアでデジタル スケッチを使用して電子的に生成された図面が含まれます。

Autodesk の 123D Design や Tinkercad などのサードパーティのプログラミング ライブラリを使用すると、ユーザーは高価な CAD ソフトウェアを必要とせずに 3D オブジェクトを作成できます。 3D プリンターなどの産業機器は高価になる可能性がありますが、3D プリントのコストは近年急速に低下しています。

利点：

-3Dモデルが作成されると、すぐに印刷できます。物理的な製品は、最終設計の前にテストできます。

・比較的お得な方法です。実際の製品を大量生産するのではなく、3D モデルを作成することで、サイズやデザインに関するエラーを早い段階で取り除くことができます。

-3D プリントされたプロトタイプは、他のプロトタイプ作成方法では不可能な非常に複雑なデザインと詳細を持つことができます。

短所：

-3D プリントで使用される材料は、他の製造方法で使用されるものほど強度や耐久性がないため、すべての用途に適しているとは限りません.

- 3D プリント プロトタイプは、デザインが複雑または複雑な場合、作成に時間と費用がかかる可能性があります。

CNC プロトタイピング

製品やサービスの潜在的な顧客を探している場合、CNC プロトタイピングは費用対​​効果の高い方法です。これは、正確で耐久性のあるプロトタイプを作成するための一般的な製造プロセスです。また、機械工場から金属やプラスチックの試作品を入手するのにも最適です。

CNC プロトタイピングは、CAD 設計を使用して 3D モデルから物理プロトタイプを作成するプロセスです。多くの場合、新製品開発のための資金調達や、従来のプロトタイピング方法の高コストを削減するために使用されます.

利点：

-CNC プロトタイピングは非常に正確な方法であり、厳しい公差と細かいディテールを可能にします。

-CNC プロトタイピングで使用される材料は通常、非常に強くて耐久性があり、高負荷の用途に適しています。

-さまざまなプラスチックや金属材料を含む幅広い材料からプロトタイプを作成するために使用できます.

短所：

-CNC プロトタイピングは、必要な機器と専門知識のコストがかかるため、費用のかかる方法です。

・原型は機種により異なります。特に複雑な設計の場合、これは時間のかかるプロセスです。

-CNC プロトタイプを作成するには、専用の機器とトレーニングが必要です。

真空鋳造

真空鋳造は、さまざまな材料から試作品を作成するための多目的で比較的低コストの方法です。このプロセスでは、3D プリントまたは CNC 加工されたマスター モデルから金型を作成し、液体材料を金型に注ぎ、真空下で硬化させます。真空注型は、熱可塑性材料と熱硬化性材料の両方からプロトタイプを作成するために使用できるため、幅広い用途に適しています。

利点：

-金型を何度も再利用できるため、真空鋳造は比較的低コストです。

-真空鋳造で使用される材料は、通常、柔軟で耐久性があり、機能テストに適したプロトタイプの作成に使用できます。

-スケーラブルなプロセスであるため、コンポーネントやパーツの小さなバッチを使用するプロジェクトに適しています。

短所：

-真空鋳造で使用される金型は通常使い捨てです。つまり、各試作品は新しい金型から鋳造する必要があります。

– 3D プリントなどの他の方法よりも時間がかかります。

-真空鋳造で使用される材料は、他の方法で使用される材料ほど強度や耐久性がない場合があります.

4.プロトタイプのテスト

プロトタイプをテストすることは、市場に出る前に製品の潜在的な問題を特定できるため、重要です。これにより、長期的には時間とお金を節約できるだけでなく、製品が可能な限り最高の品質であることを保証できます。プロトタイプをテストするには、ユーザー テスト、機能テスト、ストレス テストなど、さまざまな方法があります。

• ユーザー テストでは、製品を実際のユーザーの手に渡して、ユーザーがどのように操作するかを確認します。これにより、ユーザビリティやユーザー エクスペリエンスなどに関する貴重なフィードバックを得ることができます。
• 機能テストは、技術的な観点から製品がどのように機能するかを調べる、より技術的な形式のテストです。これは、リリース前に修正が必要な潜在的なバグや不具合を特定するのに役立ちます。
• ストレス テストは、実際の条件をシミュレートして、製品がどのように機能するかを確認するテストの一種です。これは、アウトドア用品や医療機器など、厳しい環境で使用される製品にとって重要です。

全体として、これらのプロトタイピング方法にはそれぞれ長所と短所があります。特定の用途に最適な方法を選択する際には、コスト、速度、材料特性、設計の複雑さなどの要因を考慮することが重要です。最終的に、完璧な製品プロトタイピング方法は、特定のニーズと目標によって異なります。

プロトタイプを作成するための 5 つのヒント

知的財産を理解する – 知的財産とアイデアを保護する方法を理解することが重要です。他の誰かが簡単にコピーできるものに時間とリソースを投資したくありません。開始するには、弁理士または知的財産アドバイザーに相談してください。

機密保持契約 – また、アイデアを他の人と共有する前に、機密保持契約 (NDA) を締結することも重要です。これにより、誰かがあなたのアイデアを盗むのを防ぐことができます。

フィードバック – プロトタイプができたら、潜在的な顧客からフィードバックを得ることが重要です。これにより、製品を改良し、人々が実際に望んでいるものであることを確認できます。

プロトタイプをテストする – プロトタイプをテストすることを忘れないでください!耐久性があり、過酷な使用に耐えられることを確認してください。

メーカ​​ーを探す – 製品を大量生産する準備が整ったら、信頼できるメーカーを見つけることが重要です。あなたが作っているタイプの製品の経験があることを確認してください。

よくある質問

1.試作品の製造にはいくらかかりますか?

製造コストは、製品のサイズ、タイプ、およびデザインに完全に依存します。設計のリアルタイムの見積もりを取得するには、CAD ファイルをアップロードするか、当社の Web サイトの見積もりページからプロジェクト メッセージを送信してください。

2. プロトタイプを作成するメーカーはどこにありますか?

WayKen はプロトタイピング サービスを提供し、経験豊富なエンジニアを採用してプロジェクトを支援します。いつでもご連絡いただければ、専門的なコンサルティングを受けることができます。

3. 手作りのサンプルは公式のプロトタイプとしてカウントされますか?

はい、自家製のサンプルが機能している場合、それは公式のプロトタイプと呼ぶことができます.最終的な素材を使用する必要も、完璧である必要もありません。

次のステップ:独自のプロトタイプを作成する

基本的なプロトタイプの作成方法がわかったので、今度は独自のプロトタイプの作成について考え始めます。プロトタイプを作成するプロセスは、さまざまな設計オプションを検討し、最終製品を視覚化し、すべてが正しく連携していることを確認できるため、どの製品開発プロジェクトでも重要です。

WayKen は、プラスチックおよび金属部品に焦点を当てたラピッド プロトタイピングおよび少量生産の会社であり、プロトタイプから生産までのワンストップ ショップを備えています。 CNC 機械加工、3D プリント、真空鋳造、ラピッド ツーリング サービスを提供して、個々の製品設計の要求を満たすことができます。