Вернуться к результатам поиска

Велосипед, созданный методом 3D-печати на Objet1000.

Case Study из производства товаров широкого потребления

3D-печать делает хорошие продукты еще лучше

Самый быстрый способ получить точные опытные образцы — 3D-печать. Узнайте о ее преимуществах, способствующих ускорению и улучшению качества разработки продуктов, а значит, и повышению уверенности дизайнеров в своем творении.

3D-модель усилителя

Производитель музыкальных инструментов использует принтер Objet Eden350V для ускорения разработки товаров и улучшения дизайна

Компания Fender Musical Instruments Corporation конструирует и производит струнные инструменты и усилители, в частности, электрогитары таких моделей, как Stratocaster и Telecaster. Компания изготавливает акустические гитары, электрические бас-гитары, мандолины, банджо и скрипки, а также гитарные усилители, бас-гитарные усилители и громкоговорители. Аврил Лавин, Элвис Костелло, Эрик Клэптон, Пит Тауншенд и Стинг — вот только некоторые исполнители, предпочитающие оборудование Fender.

В то время как инженеры несут ответственность за звук инструментов, отдел промышленных дизайнеров Fender работает над их внешним видом. Дизайн — крайне важный элемент деятельности Fender. Компания имеет собственный центр дизайна с цехом моделирования для изучения новых концепций, создания конструкций и прототипов, проведения испытаний. Шоун Грин (Shawn Greene), старший промышленный дизайнер компании Fender, играет ключевую роль в этих задачах.

«Мы имеем дело с творческими людьми, часто с профессиональными музыкантами, поэтому все наши инструменты и оборудование должно не только отлично звучать, но и прекрасно выглядеть», — говорит Грин. «Наш отдел дизайна работает в тесном сотрудничестве с маркетинговым подразделением для изучения различных цветов, графики, используемых типов металла и пластиковых деталей. Прежде чем тратиться на изготовление продукта, проводится большая работа с концепцией и много исследований, чтобы товар хорошо подходил нашей фирме».

Рост объемов и затрат заставляет Fender внедрить у себя быстрое прототипирование

3D-модель гитары на принтере Objet

Быстрое 3D-прототипирование многие годы было частью процесса разработки дизайна в компании Fender, но до недавнего времени компания пользовалась аутсорсингом. Однако Грина и его команду раздражали денежные и временные затраты на аутсорсинг. Зачастую до получения «быстрого» прототипа проходило от одной до двух недель, а такая пауза сильно замедляет ход проекта. К концу 2007 г. объемы Fender выросли настолько, что Грин смог убедить руководство в приобретении собственного оборудования для быстрого прототипирования.

После согласия менеджера на Грина упала задача оценки поставщиков систем 3D-печати. «Точность деталей была для нас наиболее важным критерием», — вспоминает Грин. «Природа нашей работы требует очень тонких деталей. На втором месте стояла легкость использования, на третьем месте — стоимость. Нам также нужно было убедиться, что система сможет справиться с различными размерами деталей и материалами, поскольку наши детали могут быть как размером с монетку, так и с целый гитарный корпус».

«Я подсчитал стоимость изготовления прототипов у подрядчиков за один год, а затем стоимость приобретения нужного оборудования. Даже после учета стоимости оборудования, материалов и трудозатрат я все же пришел к выводу, что, взяв эту задачу на себя, мы сможем значительно снизить затраты», — поясняет Грин.

Сервисные бюро считают лучшим вариантом 3D-принтеры Objet

Грин проконсультировался с сервисным бюро, с которыми работала компания Fender, рассмотрев их предложения по поставщикам 3D-принтеров. Наиболее часто рекомендуемой системой были 3D-принтеры Objet. 

«Мы были знакомы с оборудованием, используемым в наших сервисных бюро, и уже могли различать детали, выполненные на разных принтерах», — говорит он. «Принтеры одного из брендов производили «ворсистые детали», как мы их называли из-за грубости финишной обработки, так что мы сразу исключили этого поставщика. В то же время детали с 3D-принтеров Objet нас всегда устраивали».

В итоге Грин выбрал систему 3D-печати Objet Eden350V. 3D-принтер Objet Eden имеет наиболее производительные, гибкие и качественные возможности 3D-печати из доступных на рынке, позволяющие сократить время от разработки до производства товара. Технология 3D-фотополимерного распыления PolyJet в принтерах Objet Eden может создавать горизонтальные слои толщиной всего 16 микрон, что позволяет получать прототипы с исключительно мелкими деталями и ультратонкими стенками толщиной 0,1–0,3 мм.

Оборудование Objet Eden обеспечивает быстрое и удобное создание высококачественных 3D-моделей в ходе всего процесса компьютеризированного конструирования и моделирования. Имея размер рабочего пространства 350 × 350 × 200 мм, оно дает возможность изготовить либо одну крупную модель, либо несколько мелких моделей за один прогон.

Как рассказал Грин, с помощью принтера Objet Eden350V дизайнерский отдел Fender может изготовить прототип детали за несколько часов, а не недель, поэтому теперь они создают намного больше прототипов. «Мы печатаем все подряд: от мелких гитарных запчастей и кнопок усилителей до корпусов усилителей и гитар нового дизайна», — поясняет он. «Основную часть образцов мы печатаем по ночам — ставим программу перед уходом, а к утру детали уже готовы. Когда сражаешься с проектом, быстрое получение прототипов помогает сохранить боевой дух. Отдав работу подрядчику и ожидая прототип неделю, иногда теряешь этот запал».

Грин и его сотрудники очень довольны финишной обработкой и детальностью моделей, отпечатанных на 3D-принтере Objet Eden. «Мы даже можем размещать текст на мельчайших деталях, и он будет читаемым. Мы получаем очень малый радиус скругления. А менять материалы крайне легко — мы испробовали все, которые предлагаются фирмой Objet».

Грин перечисляет основные преимущества от приобретения собственного принтера Objet Eden:

  • ускоренное время вывода на рынок новых продуктов и улучшений продуктов;
  • сниженный риск ввода нового товара в производство;
  • более интересный и творческий дизайн товаров;
  • затраты на прототипирование снижены вдвое, даже несмотря на то, что объем быстрого прототипирования в компании Fender сильно возрос.

Быстрое прототипирование на собственном 3D-принтере Objet выводит новый усилитель на рынок на 6–12 месяцев быстрее

Компания Fender теперь использует 3D-принтер Objet для создания деталей, макетов и прототипов практически любых товаров. Одним из последних успешных продуктов, прототипы которого создавались на Objet Eden, является усилитель G-DEC® (Guitar Digital Entertainment Center), названный в журнале Music & Sound Retailer «лучшим из новых инструментальных усилителей».

«Мы смогли изготовить прототипы большого количества деталей и ручек усилителя задолго до каких-либо затрат на станочный инструмент и завершить макет первого G-DEC за один месяц», — рассказывает Грин. «Затем мы сотрудничали с маркетинговым отделом для проведения некоторых исследований с музыкантами и магазинами, чтобы наш товар «попал в струю». После нескольких поправок мы смогли сразу перейти к станочному производству. Весь процесс занял около шести месяцев».

Более распространенной задачей для команды Грина является разработка новых деталей уже существующих товаров. Не так давно маркетинговый отдел Fender попросил Грина сконструировать новый эргономичный регулятор для усилителя. До приобретения собственного принтера Objet Eden Грину пришлось бы в этом случае разработать несколько вариантов с помощью CAD-программ и представить CAD-чертежи на выбор маркетинговому отделу. Для проекта эргономичного регулятора Грин создал десять вариантов в CAD-программах, распечатал и раскрасил прототипы каждого из них и поместил их на настоящие усилители. «Финишная обработка распечатанных прототипов была настолько хороша, что я смог установить регуляторы прямо на настоящие усилители в нашем офисе, а сотрудники отдела маркетинга смогли испытать их и подобрать лучший на вид и на ощупь. Маркетинговому отделу — нашему внутреннему заказчику — это было очень удобно, и в результате наши покупатели получили гораздо более подходящий продукт», — говорит Грин. «Это также сэкономило нам тонну времени и денег, и мы смогли избежать ненужных рисков. Нам не пришлось гадать, какой регулятор лучше всего подошел бы для этой цели».

«До приобретения Objet Eden350V только создание макета заняло бы от 6 до 12 месяцев. Затем изменения, внесенные отделом маркетинга, еще больше растянули бы время проекта, поскольку пришлось бы ждать новых прототипов. В итоге наличие собственного 3D-принтера Objet обернулось компании Fender экономией 6–12 месяцев во времени вывода усилителя G-DEC на рынок», — поясняет Грин.

Более частое прототипирование помогает улучшить конструкцию товара

Принтер Objet Eden также помог компании Fender избежать переработки и переделки станочного инструмента. Замечательным примером здесь служит передняя панель усилителя со световыми индикаторами. Грин сконструировал детали, а затем распечатал прототип передней панели, используя прозрачный материал Objet FullCure® 720. После установки прототипа на переднюю панель существующего усилителя и проверки с различными типами светодиодов он обнаружил, что свет не отражается так, как предполагалось. В результате ему пришлось внести значительные поправки в конструкцию. «В прошлом мы бы не стали создавать прототип для детали такого типа, поскольку это заняло бы слишком много времени и стоило бы слишком дорого», — говорит Грин. «Так что к тому времени, как проблема стала бы очевидна, нам бы уже пришлось заплатить за изготовление инструментария, и пришлось бы еще платить за его исправление. Возможность быстрого создания прототипов на собственном оборудовании сэкономило нам кучу денег только в рамках этого проекта».

«Компания Fender очень серьезно относится к выпуску своих продуктов и их проверке», — добавил он. “Возможность быстрого прототипирования на собственных производственных площадках с помощью системы Objet Eden сильно повлияла на оба этих аспекта.”

Грин говорит, что дизайнеры Fender иногда даже печатают образцы реальных деталей для экспериментальной модели или другого продукта, который они тестируют, на 3D-принтере Objet, если их нет на складе. «Вместо того чтобы заказывать детали на заводе и ждать, мы просто печатаем их здесь на принтере Objet Eden, — рассказывает Грин. — Это быстро и удобно, при этом мы ничего не забираем со склада продукции, предназначенной для покупателей».

3D-принтер Objet помогает группе дизайнеров быстро анализировать новые идеи

Грин говорит, что самое большое преимущество использования 3D-принтера Objet на месте состоит в том, что его сотрудники получили возможность быстро проверять новые идеи. «Благодаря Objet Eden350V мы можем больше экспериментировать. Это также дало нам больший выбор и расширило возможности для творчества. Если у меня появляется идея о новом уникальном компоненте, я могу спроектировать и получить прототип всего через несколько часов. Если он не подойдет, это не страшно — ведь я потратил всего один вечер, а не неделю».

Маркетинговые специалисты Fender в восторге от 3D-принтера Objet. «Мы проводим совещание с отделом маркетинга, а на следующий день показываем им готовый прототип, — продолжает Грин. — “Они поражены тем, как быстро мы проходим путь от концепции до реальности.”

Вы можете весь день показывать что-то на бумаге, — добавляет Грин, — но если дать людям что-то, что можно потрогать, они действительно приходят в восторг». Грин также считает, что принтер Objet Eden помог улучшить продукты Fender, поставляемые клиентам. «Теперь мы создаем намного больше прототипов, и мне кажется, что это очень сильно повлияло на качество наших проектов, так как зачастую прототипы помогают нам вносить небольшие изменения в процесс проектирования, улучшая внешний вид и функциональность детали.

Мы зовем 3D-принтер нашей любимой игрушкой, — добавляет Грин. — “Когда люди приходят к нам на экскурсию, мы всегда его показываем.”

Даже после увеличения объемов затраты на быстрое прототипирование оказались в два раза меньше, чем расходы на аутсорсинг.

Как говорит Грин, даже после значительного увеличения объемов быстрого прототипирования, реализуемого Fender в настоящее время, затраты на него стали в два раза меньше, чем расходы на аутсорсинг, которые несла компания раньше. И несмотря на частое использование Objet Eden в Fender, принтер продолжает стабильно работать. За 18 месяцев он ни разу не выходил из строя», — рассказывает Грин.

Stratasys Ltd. © 2015. All rights reserved. See stratasys.com/legal for trademark information.