製品開発のための主要プロトタイプ技術を探る
プロトタイピングの役割と技術分類
プロトタイピングは、新規または改訂製品の設計プロセスにおける一歩であり、設計チームが製品の欠陥をチェックし、改善の可能性のある領域を特定し、潜在的な投資家やターゲット市場に製品を示すことを可能にします。ほとんどの場合、このプロセスは、様々な材料を使用し、いくつかの種類のプロトタイプ技術を用いて、機能レベルの異なるモデルを作成することを含みます。これらの技術には、減法および加法構築、およびソフトウェアベースの表現が含まれます。最初の2つの方法は、モデリング材料のブロックまたはシートから材料を除去するか、モデルに層ごとに材料を追加することを含みます。3番目のプロトタイプ技術タイプは、ソフトウェア製品を示すために使用されます。
概念実証としての重要性
概念実証は、新規または改訂製品の設計プロセスにおいて重要な部分です。提案された製品のプロトタイプモデルを制作することで、設計チームは最終製造フェーズに入る前に、設計の機能性、欠陥、美的品質を評価できます。プロトタイプモデルは、プロトタイピングプロセスから期待される結果に応じて、完全に機能するものから全く機能しないものまで、多様な技術を使用して制作されます。プロトタイプ技術が分類される最も一般的なカテゴリは、加法、減法、およびソフトウェアのグループです。
加法プロトタイプ技術(ラピッドプロトタイピング)
加法プロトタイプ技術は、ラピッドプロトタイピングとしても知られ、白紙の状態に材料を追加する技術を使用します。これらには、直接金属レーザー焼結(DMLS)、選択的レーザー焼結(SLS)、ステレオリソグラフィー(SLA)技術が含まれます。これらのプロセスのほとんどでは、レーザーを使用して、レーザービームとの接触で固体化する流体または粉末ベースにモデルの形状をトレースします。コンピュータ支援設計(CAD)によるモデル表現にガイドされ、レーザーはプロトタイプを層ごとに徐々に積み上げ、完成させます。三次元印刷(3DP)と電子ビーム溶解は、類似の加法プロトタイピングプロセスです。
減法プロトタイプ技術
減法プロトタイプ技術は、モデリング材料のブロックから材料を除去して完成したプロトタイプを露出させる、いくつかのタイプの従来のコンピュータ数値制御(CNC)工作機械を利用します。これらの機械も、CADファイルに含まれる詳細によって駆動されます。切削加工は、主要な減法プロトタイピングプロセスとして知られています。樹脂からモデルを鋳造することも、アルミニウムまたは石膏のブロックから材料を最初に機械加工して型を作るため、減法プロセスとして知られています。このタイプのプロセスは、二次減法プロトタイピングとして知られています。
ソフトウェアプロトタイピング技術
ソフトウェアプロトタイピング技術は、物理モデルの制作よりもはるかにシンプルで低コストです。プロトタイププログラムは通常、開発中にテストされるため、バグの特定と改良は、特定のイベントではなく、開発中の継続的なプロセスとなります。ベータ版が改良されると、多くの場合、ライブ環境での運用テストのためにリリースされます。
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