試作開発プロセスを成功させる実証済みのヒント

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投稿日：2018年12月26日 | 執筆：Hailey、WayKenマーケティングマネージャー

製品開発プロセスは通常、設計プロセスから始まり、試作開発プロセスへと進みます。試作を作成することは、新製品や技術の開発における必須ステップです。概念設計の物理的表現であり、その様々な側面を説明し検証するために使用されます。

試作は、シンプルな手作りモデルから、概念設計が実世界の条件でどのように見え、機能するかを完全に表現した動作モデルまで、何でもありえます。迅速試作分野の発展により、製造業者がより短時間で試作を作成し、設計を検証することが非常に容易になりました。この試作は、顧客を納得させ、製品の市場性を高めるのに役立ちます。

迅速試作技術

コスト削減から効率向上まで、迅速試作技術は産業に影響を与えています。迅速試作は、他の製造技術と比較してより短時間で物理試作や製品を作成するために使用される一連の技術です。迅速試作により、試作開発プロセスがより簡単、正確、時間を要しないものになりました。製品の製造は通常、CADモデルデータを利用して3Dプリンターやその他の積層製造技術によって行われます。

CNC工作機械も最近、3Dモデルを物理的に存在するモデルに変換するために使用されています。モデルデータは迅速試作のために有効な幾何学を表す必要があります。3DプリンターとCNC工作機械の違いは、基本的に試作開発プロセスで使用される材料と工具によって区別されます。さらに、3Dプリンターは、CNCフライス加工、旋盤、精密研削などの従来の減法工具室方式と比較してはるかに少ないスペースで済むため、製造業者にとってはるかに有利な選択肢となります。モデリングソフトウェアの利用可能性も、これらの迅速試作技術の使用増加に重要な役割を果たしています。この新しいソフトウェアはユーザーフレンドリーなインターフェースを持ち、家庭用および産業用ユーザーの両方が製品の3Dモデルをモデリングしやすくなっています。

迅速試作に関しては、以下の技術が試作開発で一般的に使用されています：

• 3Dプリント（3DP）
• 形状堆積製造（SDM）（および金型SDM）
• 固体地面硬化（SGC）
• 選択的レーザー焼結（SLS）
• 選択的レーザー溶解（SLM）
• ステレオリソグラフィ（SLA）
• CNC加工
• 弾道粒子製造（BPM）
• 指向性光造形（DLF）
• 直接シェル生産鋳造（DSPC）
• 溶融堆積モデリング（FDM）
• 積層物体製造（LOM）
• 積層樹脂プリント（LRP）

試作のカテゴリ

試作は概念設計と開発される最終製品によって分類される場合があります。

1. 動作試作

動作試作は、最終製品のほぼすべての機能と機能性を表すように開発されます。

2. 視覚試作

視覚試作は、概念設計の形状、寸法、外観を表しますが、最終製品の機能性を描写することを意図していません。この試作開発プロセスは、前のプロセスより簡単です。

3. ユーザー体験試作

実施されているさらなる研究作業で使用されるべき最終試作の十分な詳細を表すように開発されます。

4. 機能試作

機能試作と動作試作は、機能試作が実際の製品とは異なる技術と異なるスケールで作成される可能性があることを除き、類似した試作開発プロセスです。

試作開発プロセスの重要性

試作開発プロセスは製品開発の重要な部分です。概念設計から開発された試作は、以下で説明する最終製品の多くの要因を決定するのに役立ちます。

1. 設計の評価とテスト

試作を作成することで、設計を実世界の条件で評価でき、さまざまな部品の評価が可能になります。これにより、紙上では不可能だった設計のどの部分を破棄または修正すべきかを製造業者が判断できます。製造業者はまた、生産段階に入る前に、評価とともに実世界の条件で製品をテストできます。

2. 生産コストと問題の特定

実際の生産前に試作を開発することで、製造業者は生産プロセスに変更が必要かどうかを一目で判断できます。これにより生産コストを最小限に抑えられます。さらに、生産プロセスの困難を特定でき、最もコストが安くエラーのない最適な生産方法を選択できます。

3. 製品の販売

試作は概念設計よりも多くの顧客を惹きつけます。試作があれば概念設計と比較して製品を販売するのがはるかに簡単で、すべての顧客に設計を説明するのは困難です。試作開発プロセスで顧客を考慮に入れることで、製品開発後では不可能な、顧客に応じた設計のどの部分も編集可能になります。

試作と実際の製品の違い

エンジニアと開発者は試作と実際の製品の違いを最小限に抑えようと最善を尽くします。しかし一般的に、試作は使用材料、機械加工プロセス、外観などの点で実際の製品と異なる場合があります。

最終製品に使用される材料は高価で製造が困難なため、試作は通常、最終製品と特性が同一の、製造しやすい材料で作られます。場合によっては、最終製品の材料が入手できないため、同一の材料で試作が作られます。材料の違いは、最終製品の外観と仕上げを試作と比較して変える可能性があります。

最終製品は大量生産されることが多いため、製造プロセスが異なる場合があります。最終製品はコスト効率が良く時間を節約できる大量生産方法で開発されることが多いです。この製造プロセスは、材料がしばしば異なるため、試作には使用できません。さらに、最終製品の製造プロセスは複雑な場合があるため、試作はしばしばシンプルな技術で製造されます。これも最終製品と試作の外観の差につながる可能性があります。

結論

試作開発プロセスが産業の必須部分であることは明らかです。試作により、概念設計の多くのエラーが削減され、これが製品開発プロセス中に多くの問題を引き起こしていた可能性があります。試作と実際の製品には違いがあるかもしれませんが、試作の本来の目的はすべてのケースで果たされ、上記で説明したように多くの面で製品開発を支援します。

WayKenは、プラスチックと金属部品の迅速試作と少量生産を専門とする企業です。試作から量産までワンストップショップを提供し、あなたの製品を迅速かつ効率的に市場に投入できます。プロジェクトの試作製造業者をお探しの場合は、お気軽にお問い合わせください。