디지털 프로토타입과 현실적인 프로토타입 사용

3D CAD의 용도는 모델링 도구부터 설계 검증 및 관계 부서와의 정보 공유에 이르기까지 퍼져 왔습니다. 또 3차원 모델은 디지털 시제품으로서 가상적인 공간에서의 조립 검증이나, 동작 검증에 이용됩니다. 그러나 현실적인 프로토 타입에서 검증 작업도 필수적입니다.

디지털 프로토 타입이란?

디지털 프로토타입은 3D CAD를 이용하여 만들어지는 부피, 질량을 가진 3차원 모델입니다.

• 정밀도: 실제 가공과 달리 변동이 없으며, 3차원 모델의 치수 및 기하 공차 값은 0입니다.
• 강도 검증: CAE를 이용하여 응력 분포나 변형 등을 검증할 수 있습니다.
• 조립 검증: 3차원 모델은 실제로 만지지 않으므로 완벽한 조립 검증 및 조작성 검증이 어렵습니다.
• 동작 검증: CAE를 이용하여 검증이 가능하지만, 실제 동작을 검증하기 위한 파라미터가 부족합니다. 버의 영향, 그리스의 점도의 영향 등은 CAE에서 계산할 수 없습니다.
• 가공 가능성: 기계가공에서는 가공할 수 없는 모양도 모델링 할 수 있습니다.

현실적인 프로토타입이란?

리얼한 프로토타입은 실제로 기계 가공 등으로 만들어지는 부품입니다. 도면이나 3차원 모델로 메이커에 준비하기 때문에 비용과 납기가 걸려 간편하게 몇 번이나 작성할 수 없기 때문에, 최종 확인 용의 시작에 이용되는 것이 많아집니다.

• 정밀도 : 기계 가공을 위해 치수 공차 및 기하 공차 범위 내에서 편차가 발생합니다.
• 강도 검증: 실제 강도를 반영할 수 있지만 응력의 값 등은 기본적으로 측정할 수 없습니다.
• 조립 검증 : 실제 부품으로 실시하므로 작업자의 감각도 가미하여 완벽하게 실시할 수 있습니다.
• 동작 검증 : 부품의 변동, 발리 등의 외란 요소 등 가미하여 검증할 수 있으므로 생산 라인에서 일어나는 결함 등을 빠짐없이 검출할 수 있습니다.
• 가공가능성: 기계가공 등을 할 수 없는 형상은 가공 불가가 됩니다.

디지털 프로토타입과 현실적인 프로토타입 사용

 

	정밀도	강도 검증	조립 검증	동작 검증	가공 가능성
디지털 프로토타입	△	◯	△	△	△
현실적인 프로토타입	◯	△	◯	◯	◯

 

디지털 프로토타입이나 현실적인 프로토타입도 완벽한 각종 검증은 할 수 없기 때문에, 조합해 활용하는 것이 중요합니다. 구상 단계로부터의 검증은 디지털 프로토타입을 메인으로 이용해, 최종 검증으로 리얼한 프로토타입과 이용하면 개발 기간, 프로토타입 비용 등을 최적화할 수 있습니다.

마무리하며

디지털 프로토타입이나 리얼한 프로토타입도 완벽한 각종 검증은 할 수 없기 때문에, 조합해 활용하는 것이 중요합니다. 구상 단계로부터의 검증은 디지털 프로토타입을 메인으로 이용해, 최종 검증으로 리얼한 프로토타입과 이용하면 개발 기간, 프로토타입 코스트 등을 최적화 할 수 있습니다.