미래의 프로토타입은 어떻게 바뀔까요?

점점 더 디지털화되는 오늘날의 세계에서 엔지니어와 디자이너는 성공적으로 모델을 생성하기 위해 화면에 표시할 수 있는 데이터에 의존합니다. 그러나 제품 개발에서 프로토타입 형태로 디자인과 물리적으로 상호 작용하는 것의 중요성은 아무리 강조해도 지나치지 않습니다.

디지털 시대 이전에 프로토타이핑 실전 스킬이었다. 숙련된 직원이 다양한 수공예 기술을 사용하여 디자인의 3D 모델을 만듭니다. 최근에는 디지털화된 설계 데이터가 부품을 3D로 시각화하는 작업을 단순화하고 설계가 화면에서 실제 세계로 전환되는 방식을 개선했습니다.

시제품이 해결해야 하는 요구 사항, 즉 적합성 테스트 및 미적 결정, 기능 및 인체공학적 테스트, 저속 초기 생산은 변하지 않았지만 시제품 제작 기술 자체는 끊임없이 진화하고 있습니다. 현재와 ​​미래에 최신 프로토타이핑 도구를 사용하는 방법에 대한 도움말을 읽어보세요.

모델 제작은 거리와 분야에 관계없이 협업합니다.

수십 년 동안 설계 회의는 회의 테이블에 둘러앉아 물리적 프로토타입을 함께 검토하는 엔지니어 그룹의 형태를 취했습니다.

오늘날의 세계에서 설계 팀은 기계, 전기 및 코드 설계를 담당하는 엔지니어와 마케팅 전문가 및 공급업체를 포함하여 전 세계에 흩어져 있습니다. 최신 CAD 플랫폼을 통해 엔지니어는 설계를 동시에 업데이트하고 팀 구성원이 변경한 사항을 어디에서나 실시간으로 볼 수 있습니다.

소프트웨어로 부품 최적화

제품 설계 프로세스는 반복적이고 점진적인 개선을 기반으로 했습니다. 일부 CAD 플랫폼에 포함된 토폴로지 생성 모듈은 변경 속도를 높입니다. 제너레이티브 디자인이라고도 하는 이 기술은 주요 성능 및 제조 요구 사항을 소프트웨어에 제공한 다음 자재 사용을 최소화하면서 지정된 성능을 달성할 수 있는 일련의 최적화된 디자인을 반환합니다.

미래에 유기적 토폴로지는 설계자가 부품의 모양과 기능에 대해 다르게 생각하는 데 도움이 될 수 있으며 재료 낭비를 줄여 지속 가능성을 개선하고 비용을 절감할 수도 있습니다.

모델 프로토타입 데이터를 실시간으로 분석 가능

엔지니어는 프로토타입을 단계별로 살펴보고 예상대로 작동하는지 확인했습니다. 대부분의 경우 최신 CAD 도구는 가상으로 동일한 작업을 수행할 수 있습니다.

내장된 분석 도구를 통해 엔지니어는 물리적 부품이 생성되기 전에 응력, 피로, 가열 또는 냉각, 유체 흐름 등과 같은 요인에 대한 응답을 볼 수 있습니다. 성능을 향상시키기 위해 설계를 반복하고 즉석에서 재분석할 수 있습니다.

3D 프린터로 데이터 보내기

적층 제조 또는 3D 프린팅은 물리적 프로토타입을 만드는 여러 방법 중 하나입니다. 일부 응용 프로그램에서 엔지니어는 다른 제조 기술로 만들 수 없고 추가 도구가 필요하지 않은 부품을 생성할 수 있기 때문에 이 접근 방식을 높이 평가합니다. 응용 프로그램을 더욱 단순화하기 위해 일부 CAD 플랫폼에는 원활하게 함께 작동하는 3D 인쇄 경로용 소프트웨어 생성과 호환되는 파일 형식이 있습니다.

1초 만에 CNC 프로그램 생성

CNC 가공 금속 및 엔지니어링 플라스틱을 위한 절삭 제조 방법으로, 종종 물리적 프로토타입을 생성하는 데 사용됩니다. 수동으로 또는 독립형 CAM 소프트웨어를 사용하여 생성된 가공 프로세스를 제어하는 ​​코드가 있지만 오늘날의 CAD 패키지에는 CNC 제조 프로필을 생성하는 통합 모듈이 있습니다. 경우에 따라 이러한 모듈을 사용하면 가공이 시작되기 전에 재료 제거 효과를 시각적으로 확인할 수 있습니다.

제조 문제가 있는지 부품을 확인할 수 있음

DFM(Design for Manufacture)은 제조 엔지니어가 시간이 지남에 따라 배우고 축적해야 하는 기술이었습니다. 실제 프로토타입은 종종 최대 생산에 사용되는 것과 다른 기술을 사용하여 제조되기 때문에 잠재적인 제조 장애물을 감지하는 데 항상 성공적인 것은 아닙니다.

최신 CAD 소프트웨어 패키지에는 제품이 생산 라인에 배치되기 전에 제조 가능성 문제를 표시하는 DFM 모듈이 있습니다.

고객은 실시간으로 견적을 받을 수 있습니다.

물리적 프로토타입은 많은 유형 및 무형의 부품 관련 경험을 제공할 수 있지만 아웃소싱 생산 비용이 얼마인지 예측할 수는 없습니다. 오늘날의 일부 CAD 패키지를 사용하면 엔지니어가 선택한 제조 기술을 사용하여 설계에 대한 견적을 요청할 수 있습니다. CAD 파일 형식이 일반적인 형식인 경우 엔지니어는 즉시 공급업체와 연결하여 제조를 아웃소싱하거나 부품 개선을 위해 협력할 수 있습니다.

제품이 과감하게 반복되도록 지원

물리적 프로토타입을 만드는 프로세스는 시간이 많이 걸릴 수 있습니다. 적합성 테스트, 기능 테스트 또는 미적 결정을 위해 이러한 부품에 의존하고, 디자인을 개선하거나, 새로운 프로토타입을 생성하면 디자인 주기를 몇 주까지 연장할 수 있습니다.

오늘날 엔지니어들은 최신 CAD 패키지에 통합된 분석, CAM 및 DFM 도구를 사용하고 개선 영역을 식별하고 제조 계획, 검사 문서, 공급업체 데이터와 같은 관련 다운스트림 제품을 자동으로 업데이트하면서 설계를 반복하고 있습니다.

증강 현실은 제품을 개선하는 데 도움이 됩니다.

증강 현실(AR)은 점점 더 물리적 프로토타입을 대체하고 있습니다. 오늘날, 위에서 설명한 디자인 팀 회의는 회의 테이블에 투영된 축소 모델 또는 각 화상 회의 참석자의 데스크탑에 투영된 축소 모델을 사용할 수 있으며 부품의 사실적인 가상 모델은 디자이너가 정보에 입각한 미적 결정을 내리는 데 도움이 될 수 있습니다.

제품 가상 둘러보기 구현

보다 몰입감 있는 경험을 위해 최종 사용자 및 마케팅 전문가와 같은 기타 이해 관계자와 디자이너가 실제 규모로 제품을 경험할 수 있도록 하는 기술인 가상 현실(VR) 사용을 고려하십시오. 일부 VR 모델을 사용하면 디자인 기능을 탐색하고 조작할 수 있습니다. 그런 다음 디자이너는 인체 공학을 통합하고 생산에 들어가기 전에 피드백을 경험할 수 있습니다.