프로토타입이란 원초적인 형태라는 뜻의 그리스어 Prototype에서 유래된 말로 공학적 구조의 초기 모델을 말합니다. 우리가 익히 들어 알고 있는 시제품의 또 다른 이름 중 하나로 이 글에서는 제품 개발 과정에서 프로토타입 제작은 어떤 단계로 진행되며 제조 과정에서 갖는 의의를 알아보는 시간을 가져보도록 하겠습니다.
1. Prototype의 의의
시제품은 시험 삼아 만들어본 제품으로 사전에서 정의됩니다. 제조 전체 과정에서 양산 전 진행하는 마지막 단계입니다. 우리가 개발 제품의 샘플을 만들어보는 이유는 여러 가지가 있을 수 있습니다. 제품의 디자인이 적합한지, 성능에는 문제가 없는지, 기구적으로 간섭되는 부분이나 미처 발견하지 못했던 결함은 없는지 등 다양한 용도와 목적으로 활용할 수 있습니다. 프로토타입 제작 과정은 크게 3가지로 분류할 수 있습니다. 가공 방식의 선정, 후처리와 도색 여부 결정, 용도와 목적 수립입니다.
가공 방식
프로토타입 제작 방식은 여러가지가 있습니다. 3D 프린팅, CNC 가공, 진공주형, 간이 금형을 이용한 시험 사출 등이 대표적입니다. 각각의 제조 방식은 제품에 요구되는 성능과 사용 목적과 같은 방향성, 수량, 가격, 소재 등 다양한 요소들에 따라서 선정됩니다.
3D 프린터를 이용한 목업 제작 방식은 다품종 소량생산에 유리하며 단기간에 샘플 제작이 가능하며 타 가공 방식보다 상대적으로 저렴한 비용으로 프로토타입 제작이 가능하다는 장점이 있습니다. 반면에 정밀도, 내구성, 내열성이 낮고 소재가 한정적인 측면이 있습니다.
CNC 가공 방식은 기존 제조 산업에서 가장 많이 사용하고 있는 프로토타입 제작 방법입니다. 그만큼 많은 업체들이 있으며 높은 정밀도, 다양한 소재를 사용할 수 있습니다. 그러나 원재료를 깎아서 제품의 형상을 만들어내는 절삭가공 방식의 특성상 소량생산에는 적합하지 않아서 업체 선정에 어려움을 겪게 되는 경우가 종종 발생하곤 합니다.
진공 주형은 원형(Master) 또는 CAD 파일을 이용하여 실리콘 몰드를 제작, 내부에 성형물을 주입하여 제품을 만들어내는 제작 방식입니다. 전자의 경우 낮은 정밀도, 높은 단가라는 아쉬움이 있지만 대형물 제작, 단품 제작에 유리한 이점이 있습니다. CAD 파일을 이용하여 가공된 몰드를 이용하여 제품을 생산하는 방식은 소량 생산에 매우 뛰어난 장점이 있지만 가공 가능한 형상이 제한적입니다.
간이 금형을 이용한 시사출 방식은 정확하게는 시제품 제작 단계라기 보다는 생산 과정에 속합니다. 일반적으로 금형 사출을 진행하는 과정에서 반드시 거치게 되는 과정입니다. 그러나 여기서 말하는 시사출 방식은 QDM이라 하는 표준화된 몰드 베이스를 이용한 플라스틱 소량 사출 방식을 말합니다.
양산 금형 대비 초기 금형 제작에 투입되는 비용과 시간을 크게 단축시킬 수 있고 100개 단위부터 3,000개 단위까지 필요한 때 원하는 만큼만 제품 생산을 할 수 있어 초기 시장성 검증이 제대로 이루어지지 않은 신제품의 소비자 반응을 확보하기 위한 목적으로 활용할 수 있습니다.
후처리 공정
다음으로 후처리 및 도색 과정입니다. 프로토타입 제작 단계에서 후처리와 도색 여부를 결정하는 것은 곧 제작 비용과 기간에 영향을 줍니다. 그래서 제품의 용도와 목적으로 고려하여 이를 선택하는 것이 일반적입니다. 자사 내부적으로 제품의 성능 검증을 위한 목적이라면 별도의 후처리나 도색작업은 생략해도 됩니다. 반면에 완성된 샘플을 활용하여 대내외 홍보 활동에 사용하거나 사내 전시용을 적용할 예정이라면 후가공을 진행하시는 것이 좋습니다.
용도와 목적
다음으로 프로토타입 제작 단계에서 가장 중요한 용도와 목적의 설정입니다. 위에서 언급했듯이 시제품의 용도와 목적에 따라서 제작 방식과 방향, 후가공 여부가 결정되며 이는 곧 샘플 제작 과정에서 소요되는 기간과 비용에 직접적인 영향을 줍니다. 그래서 시제품을 만들 때는 이와 같은 다양한 요소들에 대해서 미리 생각해보시고 업체 미팅 또는 상담과정에서 불필요하다고 생각되는 작업은 빠르게 생략하시는 것이 경제적이고 합리적인 비용으로 프로토타입을 제작할 수 있는 방법입니다.
2. 프로토타입의 활용 방법
그렇다면 이렇게 완성된 시제품은 어떻게 활용할 수 있을까요? 여기 프로토타입의 활용 방안에 대해서 가장 대표적으로 알려진 몇 가지 방법들을 소개합니다.
- 외관 디자인 또는 설계 검증
- 제품 성능 시험 및 검증
- 대내외 홍보 활동을 위한 수단 활용
- 시장 초기, 소비자 반응 확보를 위한 용도
- 투자처, 바이어 발굴을 위한 용도 (ex 크라우드 펀딩)
- 제품 특허 및 인증용
- 기술 연구 및 개발을 위한 용도
- 사내 방문객을 위한 전시용 모델
3. 주식회사 본시스템즈는?
자사는 제품 디자인부터 생산까지 제조 업무 원스톱 서비스를 제공하는 기술 서비스 전문 회사입니다. 제품 개발 과정에서 요구되는 다양한 작업들을 대행하고 있으며 제조 공정을 고려한 최적화된 양산 설계를 기반으로 제조 원가 절감을 목표로 제품에 가치를 더한다는 신념 하에 다양한 고객들의 제품 개발 및 프로토타입 제작에 참여하고 있습니다.
제품 제작 관련 문의 및 기타 상담이 필요하신 고객분들께서는 주식회사 본시스템즈 홈페이지를 방문해주세요. 자사 홈페이지 상단에 위치하고 있는 견적 문의란을 이용하여 제품 개발 및 샘플 제작 관련 상담을 신청할 수 있습니다. 견적 문의 시에는 제품에 대한 정보와 함께 디자인 및 설계 도면, 요구 사항을 빠짐없이 기재하시어 보내주세요. 제조 전문가가 내용 확인 후 유선 또는 이메일을 통해서 상담을 지원하고 있습니다. 현재 통화량이 많은 관계로 유선 문의 시 연결이 어려울 수 있는 점 양해 바랍니다.
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