제품 프로토타입 제작 방법

프로토타입이란?

프로토타입은 제품의 디자인과 느낌, 기능을 보여주는 모델입니다. 획기적인 로봇공학 기술을 개발하든 단순한 소비재를 제작하든, 아이디어를 테스트하고 투자자, 파트너 및 고객에게 보여주는 프로토타입이 필요합니다. 프로토타입 제작 과정은  무엇을 제작하는지에 따라 달라집니다. 소프트웨어 스타트업은 와이어프레임으로 시작하는 반면, 드론 또는 위성을 제작하는 하드웨어 회사는 테스트를 위한 상세한 3D 모델이 필요합니다.

제품의 프로토타입 제작 방법: 4가지 필수 단계

많은 스타트업에서 제품을 개발할 때 여러 유형의 프로토타입을 사용합니다.  하드웨어 스타트업의 경우 3D 프로토타입 제작 방법을 배우는 것이 핵심입니다. 여기 알아두어야 할 사항이 있습니다.

1. 제품 사양 정의

제품 아이디어를 명확하게 정의해야 발명품에 맞는 프로토타입 제작 방법을 이해할 수 있습니다. 먼저 제품에 필요한 작업을 정확하게 적는 것부터 시작합니다. 누가 사용할 것인지, 어떤 문제를 해결하는지, 사람들이 어떻게 상호작용하는지 생각해 보십시오. 이러한 요구 사항은 전체 설계 프로세스를 안내합니다.

그런 다음 기술 세부 사항을 살펴보겠습니다. 제품에 필요한 구체적인 성능 목표, 크기 제한 및 환경 조건을 기록합니다. 제조도 고려해야 합니다. 사용할 자재, 파트 연결 방법, 필요한 표준 부품, 패키징으로 최종 제품의 매력과 유용성을 향상시키는 방법 등을 생각해 보십시오. 더 많이 알아볼수록 사양이 변경될 수 있지만, 이를 서면으로 작성하면 설계를 시작할 수 있는 명확한 방향성을 얻을 수 있습니다.

2. 초기 설계 스케치 작성

연필 스케치로 시작하더라도 2D CAD 소프트웨어로 전환하면 정밀하고 전문적인 도면을 작성할 수 있습니다. 대부분의 CAD 프로그램을 사용하면 기본 도형부터 시작하여 진행하면서 세부 사항을 추가할 수 있습니다. 참고로, 목표는 완벽함이 아니라 옵션을 빠르고 저렴하게 탐색하는 것입니다.

첫 번째 아이디어에서 멈추지 말고 여러 버전의 설계를 만들어 보십시오. 다양한 모양, 레이아웃 및 메커니즘을 사용해 보십시오. 이러한 스케치를 잠재적인 얼리어답터 및 제조 파트너와 공유하면 문제를 조기에 발견할 수 있습니다. 이들의 피드백은 3D 모델링으로 이동하기 전에 설계를 구체화하는 데 도움이 됩니다. 

3. 가상 프로토타입 제작

이제 프로토타입 제작 방법에 있어 가장 흥미로운 부분이 되었습니다. 2D 스케치를 상세한 3D 모델로 전환 본체 또는 프레임으로 시작한 다음 다른 부품을 추가합니다. 최신 CAD 소프트웨어의 파라메트릭 설계 기능은 파트 하나를 변경하면 관련 파트가 자동으로 업데이트되므로, 도면 재작성 시간이 절약되고 제품 설계를 손쉽게 조정할 수 있습니다.

진정한 힘은 가상 테스트를 통해 확인할 수 있습니다. 물리 프로토타입을 제작하기 전에 설계의 사용성을 개선할 수 있습니다. 물리 프로토타입을 제작하는 대신 강도, 열 흐름, 진동 등을 확인하기 위해 시뮬레이션을 실행할 수 있는 소프트웨어를 선택합니다. 문제를 발견하면 물리 프로토타입을 재생성하는 대신 몇 번의 클릭으로 문제를 해결할 수 있습니다.

4. 3D 프로토타입 인쇄

가상 테스트는 강력하지만 제품의 물리적 모델을 보유하는 것은 특별한 순간입니다. 3D 프린팅은 디지털 설계와 물리 프로토타입 간의 격차를 해소하여 빠르고 경제적으로 파트를 만들 수 있도록 합니다. 파일을 3D 프린터로 직접 손쉽게 내보낼 수 있는 CAD 소프트웨어를 선택하기만 하면 됩니다.

복잡한 파트의 작은 테스트 인쇄로 시작하여 계획한 대로 작동하는지 확인하고 필요한 반복 작업을 수행한 후 실물 크기의 프로토타입 제작을 진행하십시오. 비용을 절약하기 위해, 기본 적합성 검사를 위한 표준 플라스틱 또는 기계 피처 테스트를 위한 더 강한 재질 등 테스트 중인 작업에 따라 다양한 재료를 사용할 수 있습니다. 3D 인쇄 프로토타입은 투자자와 고객이 최종 제품의 실제 표현을 보고 만질 수 있는 물리적 모델을 제공하여 홍보에 도움이 됩니다.