【設計者向け】試作部品製作を成功させる3つの鍵｜工法選定から量産移行のポイントまで

製品開発のサイクルが年々短期化する中、「試作部品製作」のスピードと品質は、プロジェクトの成否を分ける重要なファクターです。しかし、設計現場からは「試作はうまくいったが量産でトラブルが起きた」「工法の選択を誤り、検証データが役に立たなかった」といった声が後を絶ちません。

本稿では、試作部品の発注において設計者が押さえておくべき工法選定の基準と、量産移行をスムーズに行うための技術的アプローチについて解説します。

1. 目的に合わせた最適な工法の選定

試作の目的が「形状確認」なのか、「機能試験」なのかによって、選ぶべき加工方法は異なります。コストと納期のバランスだけでなく、材料特性（Material Properties）を考慮した選択が必要です²。

工法	メリット	デメリット	推奨される試作フェーズ
切削加工 (Machining)	量産材料と同じ素材で製作可能。寸法精度が高い（±0.01mmレベル）。	形状によってはコスト高になる。	機能試験、強度試験、最終試作
3Dプリンター (AM)	複雑形状も一体造形が可能。金型不要で非常に高速。	材料が限定的で、強度が切削品に劣る場合がある。	意匠確認、嵌合確認、簡易機能評価
精密板金・レーザー	薄板形状の試作に最適。金型レスで初期費用を抑えられる。	深絞り形状などの再現には限界がある。	筐体試作、ブラケット、カバー類

特に機能試験を行う場合、3Dプリンター（樹脂）では耐熱性や強度が不足することがあるため、本番環境に近いマシニングセンタやNC旋盤による切削加工を選択することが、結果として手戻りを防ぐ近道となります。

試作段階で最も陥りやすい罠が、「試作でしか作れない形状」で検証を進めてしまうことです。

例えば、切削加工であればアンダーカットや複雑な３次元形状も容易に加工できますが、将来的に射出成形（Injection Molding）やダイカストでの量産を想定している場合、抜き勾配や肉厚の均一性が考慮されていないと、金型製作時に大幅な設計変更を余儀なくされます。

これを防ぐためには、**DFM（Design for Manufacturing：製造容易性設計）**の視点を早期に取り入れることが不可欠です。

優秀な試作サプライヤーは、単に図面通りに作るだけでなく、「量産時はここを分割した方がコストが下がる」「この公差ならこの加工機で対応できる」といった、量産移行を見据えたVA/VE提案を行う能力を持っています³。

納期が逼迫しやすい試作開発において、サプライヤー選定はスピード（Speed）と品質（Quality）の両立が求められます。

社内一貫体制: 材料調達から加工、表面処理、測定までを社内で完結できる企業は、横持ち輸送のロスがなく、圧倒的な短納期対応が可能です。
測定データの信頼性: 試作品だからといって検査を省略せず、三次元測定機などによる正確な検査成績書を添付できる企業を選びましょう。正確な測定データがなければ、設計の妥当性を検証できません⁴。

試作部品製作は、単なるモノ作りではなく、設計思想を検証し、量産への道筋をつける重要なプロセスです。工法の特性を理解し、量産を見据えた技術的な対話ができるサプライヤーをパートナーに選ぶことで、開発リードタイムは大幅に短縮できます。

当社では、5軸加工機を用いた複雑形状の切削試作から、微細加工、難削材加工まで、設計者の意図を汲み取った高精度な試作部品を提供しています。「図面ができているが工法が決まらない」「急ぎで試験片が欲しい」といった課題があれば、ぜひご相談ください。