圖1 3D打印產品
內部3D打印-了解業務優勢
近年來,3D打印和快速原型制作的眾多優勢已經得到廣泛認可。從設計確、功能測試到加快新產品推出步伐,種種好處已經讓高層管理人員深有體會。然而,大多數企業還是將3D建模工作外包,最普遍的理由是財務方面的:“我們的原型產量還不需要采購一臺昂貴的內部3D打印機。”
然而許多公司尚未認識到的是,3D打印產業已經有了巨大的進步,現在新上市的高品質3D打印機價格經濟實惠,完全打破了這種“過于昂貴”的說辭。而且3D打印機前期成本的降低只是眾多實際好處的冰山一角:即使建模量相對較低,擁有內部3D打印功能也能提供一系列運營和業務上的優勢,最終轉化為實實在在的利潤收益。
下文對內部噴墨式3D打印相對于外包原型制作的眾多優勢進行了概述。
1.加快產品上市時間
圖2 3D打印加快產品上市時間
關于外包周轉時間,有一句大家耳熟能詳的謊言:“只要2到3天就能取回模型。”這句話幾乎從來都無法實現,事實是往往需要一周之久。
這些時間大部分是在模型下單之前耽擱的,很大程度上是因為外包原型制作的成本過于高昂。例如,典型的回答往往是“我們等設計進展的差不多了再下單吧,這樣錢花的還更值一些”。
所以,如果考慮到內部設計評審會議、下訂單、審批流程和其他程序,外包時總設計延遲可能會五到十倍于實際周轉時間。很多時候,在最終確定用于生產的產品設計之前,這套程序可能要重復兩到三次,進一步推遲了上市時間。推遲上市還不是唯一的代價。雖然有一些事情可以平行推進,但據估計,等待外包提供商返回模型所耗費的大量時間還是會對設計時間造成浪費。
相形之下,內部3D打印機可以在數小時之內就生產出原型模型,而不是像過去一樣需要耗費數天。更不用提夜晚和周末無人值守打印節省的更多時間了。這可以為開發周期有效節省數周時間,并且極大加快了新產品和已有產品新特性的上市時間。
此外,由于即使設計在外包提供商處生產時開發仍在繼續進行,導致模型返回后設計師經常受到開發時間延遲的困擾。“別管這個功能了,最終產品不會是這樣的……”在內部會議上,甚至外部營銷演示時,都時常能聽到這句話。而如果能快速打印出3D模型——只需幾個小時,就可以根據準確的原型和數據進行決策,而不是只能憑借空洞的想象。
圖3 生產時間縮短對比
在對超過1000家Objet 3D打印機業主進行的調查中,幾乎三分之一表示產品推出時間縮短了25%或以上,超過一半的受訪者表示產品推出時間至少縮短了10%或以上(請參見上面圖)。
在Objet 3D打印機的幫助下,Kingstar減少了生產錯誤,極大地提高了效率并且節約了寶貴的時間。Kingstar估計上市時間現已縮短了10-15%,Alan Kuo表示,“在Objet的幫助下,相信我們將來將會節省更多的時間。”
——Alan Kuo,副總經理,Kingstar
2.更頻繁的原型制作=更大的競爭優勢
新產品和創新與競爭優勢有著內在聯系。例如,新產品和市場份額之間就存在正相關關系。隨著產品的生命周期縮短,企業必須更快地推出更新更好的產品來保持競爭力。
而企業推出新產品最大的障礙之一就是通常極為漫長而繁瑣的產品開發生命周期。內部3D打印系統可以實現階段更早、頻率更高的原型制作,為更高效地推出產品打下了良好基礎,讓企業可以領先競爭對手將創新推向市場。
試想:如果一幅照片能勝過千言萬語,那么一件栩栩如生的3D復制品該抵得上多少言語呢?設計師可以將他們所有的產品創意快速可視化,不會受到外包的冗長流程、預算決策和審批環節的拘束。通過3D模型,創新的設計思路可以得到有效溝通,確保那些偉大的創意不會因團隊成員和管理者聽不懂設計師的解釋而遭到埋沒。
而且,精確3D模型的視覺沖擊力可以讓創意在客戶面前勝出。快速打印出客戶看得見、摸得著、用得到的實體模型,可以幫助公司贏得競標或獲得批準。
“擁有一臺內部Objet 3D打印機意味著我們可以進行更多嘗試。它為我們提供了很大的自由和創意空間。如果我想到一個標新立異的玩意兒,我可以把它設計出來然后在幾小時內就拿到原型。即使行不通,我也只浪費了一個下午而不是一周時間。”
——Shawn Greene,高級工業設計師,Fender Instruments
“零件的質量和光潔度就和我們過去從服務機構拿到的立體光刻零件一樣好。而且我們只用幾小時就能拿到零件,以前外包的時候得花上幾天時間,還有一大堆文書工作。”
——Mike Zeigle,原型開發團隊經理,Trek Bicycles
3.減少生產錯誤
制作原型可以減少生產錯誤并降低成本,因為在制作昂貴的模具和鑄模之前可以對設計細節進行微調。無論采用外包還是內部3D打印機制作原型,都能帶來這些收益。
但是,如果可以隨時進行原型制作,并且可以低成本地進行多次迭代,就能大大降低出現錯誤的可能性。設計師可以對不同思路進行測試,找出最優設計;還可以對微小變化制作模型并檢查功能。
在最近一次對超過1000家Objet 3D打印機業主進行的調查中,幾乎三分之一的受訪者通過擁有內部Objet 3D打印機將迭代降低了25%或以上,超過一半的受訪者表示借助內部Objet 3D打印機,迭代降低了10%或以上(請參見圖4)。
圖4 通過擁有內部Objet 3D打印機迭代降低對比
“改進原型制作流程之后,我們可以進行連續的模型驗證。現在我們可以在訂購模具之前完善形狀,這意味著模具錯誤會更 少——它們耗資不菲,并且需要大量時間才能修復。”
——Yoshiaki Nachi,產品開發副經理,KVK公司
4.降低成本
外包制作原型的成本可能從簡單設計的數百美元到復雜設計的數千美元不等。同樣的原型,采用內部3D打印機制作就能大大降低成本。
外包零件成本三至五倍于內部打印零件的情況已經屢見不鮮。即使平均每個月只打印兩個模型,相對于把設計送出去打印的花費,使用現場3D打印機也能節約大量成本。除了直接費用的降低,諸如設計師和開發者不必等待原型返回、上市時間縮短和多次打印原型帶來的生產錯誤減少等等因素同樣會產生成本節約。
圖5 擁有3D打印機節約的成本
再來回顧一下我們的客戶調查:幾乎三分之一的受訪者表示擁有一臺內部Objet 3D打印機至少節約成本 25%,超過一半的受訪者表示至少節約成本10%或以上(請參見圖5)。
5.提高機密性
內部3D打印的另一個優勢是通過知識產權安全性來體現的。在如今競爭激烈的市場上,泄漏設計就可能導致喪失機會,公司必須確保其設計絕對保密。每當詳細設計送到公司網絡和辦公場所之外的地方時,就意味著潛在的風險。
如果在內部采用3D打印機快速制作原型,就不用再將設計文件傳送到外部網絡。這樣就保證設計不會離開公司一步,從而更好地保護了知識產權。
6.提高模型精度和質量
無論原型生產過程如何,目標都是對真實產品進行精確模擬。在每個領域的配合度、形狀和功能測試中,高質量的精確模型都是至關重要的。
高質量噴墨式桌面3D打印機可以噴出超薄材料層,提供的功能和視覺精度可媲美甚至超越立體光刻原型技術。它們可以打印出最小的形狀、最精致的細節和光滑的表面,甚至可以一次性打印出活動零件。并且,通過選擇模型材料和改變后處理方式,還能制作出在外觀和質感上非常接近最終產品的模型。
現在有了經濟實惠的噴墨式桌面3D打印機,可以實現高級3D原型制作所需要的全部精度和質量,而成本卻大大降低,比起服務機構提供的立體光刻原型制作外包也更加便利。
“多年來我們一直在考慮轉成內部快速原型制作——我們一直在尋求新方法,來幫助我們的客戶加快新設備的獲利時間。不幸的是,我們評估過的所有3D打印機要么不滿足我們的分辨率標準, 要么就太貴,要二者皆是。 直到我們發現了Objet Alaris30(現Objet24/30 Pro品牌)。”
——Brian McLaughlin,業務發展經理,Orchid Design
“Alaris30(現 Objet24/30 Pro品牌)出色的質量加上實惠的價格,完美匹配了我們的需求和預算。”
——羅先生,技術中心主管,江西三川水表股份有限公司
總結
擁有內部高質量噴墨式3D打印功能,可以為整個產品開發周期帶來極高收益。只需耗費幾小時而不是數周的模型制作,費用僅占外包成本的一小部分,卻能提供相當甚至更高的質量和精度,實現早期和頻繁建模的設計迭代。這不僅能促進創新,還能在啟動代價昂貴的與生產之前實現精確的設計驗證。
內部3D打印機的投資回報往往非常快,即使是在只有少量模型需要外包時。通過推進創新、增加機密性、改善設計周期效率、提高設計質量、縮短上市時間,短期經濟回報逐漸擴大為長期優勢。
Objet系列3D打印機可以提供內部3D打印的全部優勢。Objet24和Objet30 Pro可以提供頂級內部打印功能,同時價格卻十分廉宜,僅售19900美元起。
如需了解更多信息,請觀看Objet 3D桌面打印機工作流程影片,并訪問http://objet.com/3D-Printer/Objet Desktop Family/了解更多信息。
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美國市場價格。國際市場價格可能有所變化。價格不含增值稅、選裝件、安裝費、運費、稅費及關稅。
最近T.A. Grimm & Associates, Inc.進行的3D打印機評測研究發現Objet Alaris30(現Objet24/30 Pro品牌)可以提供最佳質量,其耐用性、表面光潔度、尺寸精確度和外形細節的總累計分數最高。
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