おもちゃのプロトタイプモデル処理プロセス: 安全のためのガイド, 市場対応のデザイン

おもちゃのプロトタイプを作成することは、スケッチを物理的なオブジェクトに変えることだけではありません。最終製品が確実になるようにするための重要なステップです 安全, 楽しい, デザインの目標と子供向けの基準の両方を満たしています. The おもちゃのプロトタイプモデル処理プロセス 創造性を正確に混ぜます, コンセプトからあなたを導きます (新しいアクションフィギュアやパズルのように) 大量生産前に洗練できるテスト可能なモデルに. このガイドで, すべての段階を分解します, 実世界の例を共有します, そして、一般的な落とし穴を回避し、子供や親と共鳴するプロトタイプを構築するのに役立つデータを提供します.

1. おもちゃのプロトタイプモデル処理プロセスは何ですか?

階段に飛び込む前に, このプロセスの中核目的を明確にしましょう. The おもちゃのプロトタイプモデル処理プロセス おもちゃの物理テストバージョンを作成するための構造化されたワークフローです. デザイナーとメーカーが検証するのに役立ちます:

• おもちゃは意図したとおりに見えて機能しますか?
• 対象年齢層にとって安全ですか？ (例えば。, 下の幼児のための小さな部分はありません 3)?
• 効率的かつ手頃な価格で生産できますか?

工業部品のプロトタイププロセスとは異なります (強度または精度に焦点を当てています), おもちゃのプロトタイプは優先順位を付けます 安全性, 遊びのための耐久性, そして 子どもたちにアピールします. 例えば, 5歳のビルディングブロックセットのプロトタイプは、適切なサイズである場合ではなく、ブロックがどれだけうまくスナップされているかについてテストする必要があります.

2. 段階的なおもちゃのプロトタイプモデル処理プロセス

プロセスは明確なシーケンスに従います, デジタル設計から最終テストまで. ステップをスキップすると、コストのかかる間違いにつながる可能性があります。.

ステップ 1: デザイン & 計画 - アイデアをデジタルブループリントに変えます

すべての素晴らしいおもちゃは、詳細なデザインから始まります. このステップは、プロトタイプを成功させるための基礎を築きます.

• 3Dモデリング: CADを使用します (コンピューター支援設計) SolidWorksのようなソフトウェア, Tinkercad, または融合 360 おもちゃのデジタルモデルを作成します. プラスチックの顔をした豪華なおもちゃの場合, モデルにはぬいぐるみの形状を含める必要があります, プラスチックの顔の寸法, そして、彼らがどのように添付するか. リモート制御車用, ホイールサイズなどの詳細を追加します (例えば。, 3CM直径) およびバッテリーコンパートメントの場所.
• 目標年齢層のアライメント: 安全性と使いやすさのために設計を調整します. 例えば:
• 0〜3歳のおもちゃ: 3cm以下の部品はありません (窒息を防ぐため) そしてソフトエッジ (少なくとも2mmの半径).
• 年齢のおもちゃ 8+: 小さな可動部品を含めることができます (おもちゃのロボットの指のように) または複雑なメカニズム.
• ワークフローの計画: プロトタイプを作成するために必要な手順をリストします, 「プラスチックの顔を3D印刷→ぬいぐるみを縫う→顔を体に付着させます。」シンプルなタイムラインを使用してください - ほとんどの小さなおもちゃのプロトタイプは、計画と設計に1〜2週間かかります.

ステップ 2: 適切な機械加工技術を選択してください

すべてのおもちゃが同じ製造方法を必要とするわけではありません. おもちゃの形に合ったテクノロジーを選びます, 材料, と複雑さ.

例: 新しい恐竜パズルを設計するチーム (6〜10歳の目標) 3D印刷を選択しました. パズルには、小さなスパイクが付いたインターロックピースがありました-3D印刷はこれらの詳細をキャプチャしました 2 日, CNCの機械加工はかかっていたでしょうが 5 日と費用は2倍です.

ステップ 3: 材料の選択 & 準備 - 安全性とプレイアビリティに優先順位を付けます

玩具材料は安全基準を満たす必要があります (米国のASTM F963のように. またはen 71 ヨーロッパで) そして、プレイするのに十分な耐久性があります.

一般的な玩具材料 & 彼らの用途

• プラスチック:
• 腹筋: 強力で耐衝撃性 - おもちゃの車やビルディングブロックに最適です. 料金: \(2- )5 kgあたり.
• プラ: 環境にやさしく、3Dプリントが簡単で、パズルのピースやおもちゃのフィギュア用. 料金: \(1- )3 kgあたり.
• ソフトPVC: 柔軟性 - おもちゃの歯やゴム製グリップ用に使用. フタル酸フリーでなければなりません (しばしばおもちゃで禁止されている有毒化学物質).
• 金属:
• アルミニウム: 軽量 - おもちゃのバイクフレームや小さなギア用に使用. 料金: \(10- )15 kgあたり.
• ステンレス鋼: Rust-Resistant-おもちゃの鍵や小さなツールのためのもの (年長の子供向け). 料金: \(15- )25 kgあたり.
• ファブリック/繊維:
• コットン: 柔らかく洗える - 豪華なおもちゃに完璧. 料金: \(5- )10 メートルあたり.
• ポリエステル: 耐久性があり、耐久性があり、屋外のおもちゃのカバー用に使用されます. 料金: \(3- )8 メートルあたり.

準備のヒント:

• プラスチックをユーティリティナイフでラフサイズにカットします (プラ用) またはバンドソー (腹筋のために) 機械加工前.
• 生地を洗って、子供の肌を刺激する可能性のある化学物質を除去する.
• 金属用, 鋭いバリを除去するための砂の縁 - 幼い子供が使用するおもちゃのために魅力的.

ステップ 4: プロトタイプの機械加工 - 物理モデルを構築します

これはデジタルデザインが本物のおもちゃになる場所です. 計画されたワークフローに従って、あなたが行くときに品質を確認してください.

• 3D印刷: PLAまたはABSフィラメントをプリンターにロードします, 3Dモデルをアップロードします, 印刷を開始します. 10cmのおもちゃの姿, 印刷には4〜6時間かかります. 層の分離を確認するために半分の時間を一時停止します (プロトタイプを弱める一般的な問題).
• CNC加工: プラスチックまたは金属ブロックをCNCテーブルに固定します, プログラムをロードします, そして、切断を開始します. おもちゃの車のシャーシ用 (15CMの長さ), 機械加工には1〜2時間かかります. すべての寸法を確認してください 30 議事録 - g。, ホイールウェルの幅が3.5cmであることを確認してください (設計されています).
• ハンドワーク: 豪華なおもちゃの場合, ハサミで生地を切ります (ペーパーテンプレートに従ってください), ピースを一緒に縫います, そして、低刺激性の詰め物を備えたもの. 針ゲージを使用して、ステッチが小さいことを確認します (詰め物が逃げることができるギャップはありません).

例: 木製の列車のプロトタイプを作るメーカー (手彫り) 機械加工中に列車のホイールが緩すぎることに気付きました. 彼らは車軸サイズを4mmから4.2mmに調整しました - プロトタイプを完了する前に問題を固定しました.

ステップ 5: 後処理 - 本物のおもちゃのように見せたり感じたりする

後処理は、プロトタイプの外観と安全性を改善します, テストの準備ができています.

• サポートを削除します: 3Dプリント部品用, プラスチックサポートを剥がします (小片にプライヤーを使用します) 領域を滑らかにします.
• サンディング & 研磨: 200グリットのサンドペーパー付きの砂プラスチックまたは金属部品 (粗いスポットを削除します) および400グリットのサンドペーパー (滑らかな仕上げのため). 木製のおもちゃの場合, 蜜蝋を使用して表面を磨きます。これにより、子供が噛むのが安全になります (幼児向け).
• 着色: 非毒性塗料または染料を使用します. プラスチックのおもちゃの場合, アクリルペイントを使用します (1〜2時間で乾燥します) またはスプレーペイント (報道のために). ファブリック用, ファブリック染料を使用します (洗える, したがって、色は出血しません).
• 組み立て: 接着またはネジ部品を一緒にします. チャイルドセーフ接着剤を使用します (エルマーのように) それは無毒であり、乾燥しています. おもちゃのロボット用, 小さなネジで頭を体に取り付ける - プレイ中に留まるのに十分なほどタイトであるが、それほどきつくないそれは壊れる.

ステップ 6: 品質検査 & テスト - 安全性と楽しみを確保します

これが最も重要なステップです。あなたのプロトタイプは安全テストに合格し、子供にとって楽しいものでなければなりません.

主要な安全検査

1. 窒息ハザードテスト: 3cm以下の部品の場合, 「窒息チューブ」を使用する (直径3.175cmのチューブ) - 部品が内部に収まる場合, それは子供にとって安全ではありません 3.
2. シャープエッジ/ポイントテスト: 「シャープエッジテスター」を使用する (エッジシャープネスを測定するツール) - エッジには、少なくとも0.5mmの半径が必要です. ポイント用, 「シャープポイントテスター」を使用してください - ポイントはテスターのゴムの先端に浸透してはなりません.
3. 耐久性テスト: プレイをシミュレートします:

• 1.2mからおもちゃを落とします (子供のテーブルの高さ) 10 時間 - 壊れた部品をチェックします.
• 部品を引っ張ります (例えば。, 豪華なおもちゃの腕) 10nの力で (約1kg) - パートは外れるべきではありません.

子供のテスト (市場の適合にとって重要です)

• 対象年齢層の5〜10人の子供を招待して、プロトタイプで遊ぶ. 気をつけてください:
• 彼らはおもちゃの使い方を理解していますか? (例えば。, 4歳の子供は、パズルのピースをスナップする方法を理解できますか?)
• 彼らはそれを楽しんでいますか? (例えば。, 彼らはそれ以上に遊んでいますか 5 分, または、彼らは退屈しますか?)
• 問題はありますか？? (例えば。, おもちゃは5歳の人が運ぶには重すぎますか?)

例: チームは、おもちゃのキッチンセットのプロトタイプをテストしました 6 4-年齢. 子供たちはおもちゃ冷蔵庫のドアを開けるのに苦労しました (きつすぎました). チームはヒンジを調整して開きやすくしました。この簡単な変更により、おもちゃがはるかに人気が高まっています.

ステップ 7: フィードバック & 反復 - プロトタイプを改良します

最初の試みで完璧なプロトタイプはありません. テスト結果とフィードバックを使用して改善します.

• 安全修正: 部品が窒息テストに失敗した場合, 大きくします (例えば。, 2.5cmから3.5cmまで) または、それを永久におもちゃに取り付けます.
• 設計調整: 子供たちがおもちゃの退屈を見つけたら, 機能を追加しますe.g。, おもちゃの車へのライトアップボタン.
• コストの最適化: プロトタイプが高すぎる場合 (例えば。, CNCマシンのおもちゃのコスト \(300), 安価な方法に切り替えます (例えば。, 3D印刷 \)50).

例: おもちゃのドローンコストのスタートアップの最初のプロトタイプ \(200 (CNCマシンパーツ). 子供たちはそれを愛していました, しかし、大量生産にはコストが高すぎました. 彼らはボディのために3D印刷に切り替え、プロトタイプのコストを削減しました \)60 - 機能を失うことなく.

3. 実世界のケーススタディ: アクションフィギュアプロトタイプ

の本当の例を見てみましょう おもちゃのプロトタイプモデル処理プロセス 6インチのアクションフィギュアの場合 (8〜12歳の目標).

ステップ 1: デザイン & 計画

• 3SOLIDWORKSで作成されたDモデル: 可動腕/脚が含まれています, 取り外し可能なケープ, そして、詳細な機能を備えた顔.
• 8〜12歳の目標: 小さな部品 (ケープクリップ) 3.5cmでした (安全, 窒息リスクはありません) エッジには半径が1mmでした.

ステップ 2: 機械加工技術

• 3D印刷 (プラフィラメント) 体の部分のために (速い, 詳細) ケープの手縫い (柔らかい, フレキシブル).

ステップ 3: 材料の選択

• プラプラスチック (料金: \(2 kgあたり) 体のために, コットン生地 (料金: \)8 メートルあたり) ケープのために, および非毒性アクリルペイント (料金: $5 ボトルごと).

ステップ 4: 機械加工

• 3d頭を印刷した, 胴体, 腕, と足 (取った 8 合計時間).
• 紙のテンプレートを使用してケープを縫い付けました (取った 2 時間).

ステップ 5: 後処理

• すべてのプラスチック部品をサンディングしました (200-グリットそれから400グリットのサンドペーパー) 粗いスポットを削除します.
• 顔を描いた, 服, アクリルペイントのケープ (一晩乾燥させた).
• ケープに小さなプラスチック製のクリップが付いています (子どもセーフの接着剤で接着されています).

ステップ 6: テスト

• 安全性: ケープクリップは3.5cmでした (チューブチューブに合わなかった), エッジは滑らかでした (シャープエッジテストに合格しました), そして、部品はその後続きました 10 ドロップ.
• 子供のテスト: 8 子供たち (8–12) それで遊んだ - すべてが可動腕/脚が大好きだった, しかし 3 ケープはあまりにも簡単に落ちたと言いました.

ステップ 7: 反復

• ケープクリップをよりタイトに調整しました (クリップのサイズを1cmから1.2cmに変更しました).
• 再テスト: ケープはプレー中に滞在しました, そして、すべての子供たちは肯定的なフィードバックを与えました.

最終的なプロトタイプコスト $35 大量生産計画の準備ができていました.

4. Yigu Technologyの玩具プロトタイプモデル処理プロセスに関する視点

Yiguテクノロジーで, 私たちは信じています おもちゃのプロトタイプモデル処理プロセス 創造性と安全性とコストのバランスをとることがすべてです. あまりにも多くのチームがプロトタイプをテストせずに大量生産に急いで行きます。これは、子供が望まない安全でないおもちゃや製品につながります. 2つのことに焦点を当てることをお勧めします: 1) 早めに子供のテストを使用してください (大人の意見だけに頼らないでください - キッドは本当のユーザーです) そして 2) 非毒性を優先します, 耐久性のある材料 (彼らは子供を安全に保ち、収益を減らします). 私たちのチームは、おもちゃブランドがプロトタイプの反復時間を削減するのを手伝ってきました 30% 高速調整のために3Dプリントを組み合わせて、耐久性のある部品のCNC加工. 例えば, 私たちは、子供のフィードバックに基づいてピースサイズを調整することにより、ブランドが欠陥のあるパズルプロトタイプをベストセラーに変えるのを助けました.

よくある質問

1. おもちゃのプロトタイプはどれくらいの費用がかかりますか?

コストはサイズに依存します, 材料, および機械加工方法. 小さな3Dプリントされたパズルプロトタイプコスト \(20- )50. より大きなCNCマシン化されたおもちゃの車のプロトタイプコスト \(50- )300. 豪華なおもちゃのプロトタイプ (縫う) 費用 \(15- )100. ほとんどのおもちゃのプロトタイプの平均コストはです \(30- )150.

2. おもちゃのプロトタイプモデルの処理プロセスにはどのくらい時間がかかりますか?

シンプルなおもちゃの場合 (例えば。, 小さなパズル), 1〜2週間かかります (設計→加工→テスト). 複雑なおもちゃの場合 (例えば。, リモート制御車), 3〜4週間かかります (より多くのデザイン時間, より長い機械加工, および追加のテスト). イテレーションはラウンドあたり1〜2週間を追加します.

3. おもちゃのプロトタイプはどのような安全基準を満たす必要がありますか?

主な標準はASTM F963です (私たち。), で 71 (ヨーロッパ), およびGB 6675 (中国). これらは窒息の危険をカバーしています, 有毒物質, 鋭いエッジ, および耐久性. 例えば, ASTM F963では、おもちゃをリードのテストする必要があります (100ppm以下) およびフタル酸塩 (ほとんどの場合禁止されています). プロトタイプを最終決定する前に、常にターゲット市場の基準を確認してください.