1, Technologie rychlých plísní: přesné porovnávání potřeb spotřební elektroniky
Technologie rychlého prototypování (RP) se používá jako základ k rychlému výrobě plísních nástrojů s přesnými rozměry prostřednictvím procesů, jako je lití silikonového gumy, lisování epoxidové pryskyřice a 3D tisk kovových/pryskyřičných forem. Její základní vlastnosti jsou vysoce kompatibilní s požadavky průmyslu spotřební elektroniky:
Ultra krátký vývojový cyklus
Tradiční výroba ocelových plísní trvá 4 - 8 týdnů, zatímco rychlé formy mohou komprimovat cyklus na 1-5 dní. Například silikonové gumové formy mohou být vyrobeny za 1-3 dny lití; 3D tištěné kovové formy kombinované s vysokorychlostním frézováním mohou dodávat plísně s vysokou životností během 1-2 týdnů. Tato rychlostní výhoda umožňuje spotřebitelským elektronickým společnostem dokončit celý proces od designu po prototyp během několika týdnů a využívat tržní příležitosti.
Významná výhoda nákladů
Náklady na rychlé prototypování jsou pouze 1/3 až 1/5 z tradičních ocelových forem. Pro malé a střední produkci - (50 - 5000 kusů) mohou být náklady na silikonové gumové formy sníženy o 30%-60% na kus a životnost epoxidových pryskyřičných mostů může dosáhnout 1 000–5 000 kusů. Například výrobce v Shenzhen použil 3D tištěné pryskyřice formy ke zkrácení dodávacího cyklu 100 malých vstřikovaných dílů od 4 týdnů na 3 dny, čímž se snížil náklady o 65%.
Podpora vysoké přesnosti a komplexní struktury
Moderní technologie rychlého prototypování může dosáhnout přesnosti mikrometrové úrovně a uspokojit potřeby spotřební elektroniky pro komplexní struktury, jako jsou tenké stěny, mikropóry a obrácené spony. Silikonové gumové formy nevyžadují úhly ponoru a mohou být odlity jako celek s hlubokými drážky a úhly zpětného ponoru pro díly; 3D tiskové formy podporují více dutinu a nepravidelný návrh kanálů pro zlepšení účinnosti injekce. Například určitý pouzdro smartphonu používá 3D tištěnou formu s tloušťkou stěny pouze 0,3 mm a drsnost povrchu RA0,8 μm.
Kompatibilita materiálu a přátelskost životního prostředí
Rychlé formy podporují formování různých inženýrských plastů (jako jsou PC, ABS, PA) a kompozitní materiály s vysokou mírou využití materiálu. Silikonové gumové formy mohou snížit odpad materiálu o více než 30%v souladu s trendem zelené výroby; Forma 3D tisku používá biologicky rozložitelnou pryskyřici k dalšímu snížení dopadu na životní prostředí.
2, Body bolesti v průmyslu spotřební elektroniky: průlomová hodnota rychlého prototypování
Průmysl spotřební elektroniky čelí třem hlavním výzvám a technologie rychlého prototypování poskytuje cílená řešení:
Zrychlení iterace produktu a tržní riziko
Životní cyklus produktů, jako jsou chytré telefony a nositelná zařízení, byl zkrácen na 6 - 12 měsíců, s častými změnami designu. Náklady na tradiční otevření plísní jsou vysoké (náklady na jednu sadu ocelových forem mohou dosáhnout stovek tisíc juanů) a chyby designu mohou vést k obrovským ztrátám. Funkce nízkonákladového prototypování umožňuje podnikům provádět několik kol ověření designu s nižším rizikem. Například TCL rychle iteroval návrh krych mobilních telefonů prostřednictvím silikonových gumových forem a komprimoval vývojový cyklus z 3 měsíců do 45 dnů.
Poptávka po přizpůsobení malé dávky vzrostla
Podle trendu personalizované spotřeby musí podniky rychle reagovat na malé dávkové objednávky (jako jsou sluchátka s omezenou edicí, přizpůsobené popruhy hodinek). Rychlé formy podporují malou dávkovou produkci 50 - 10000 kusů a náklady na kus jsou téměř náklady na výrobu ve velkém měřítku. Inteligentní nositelný podnik například používá formy epoxidové pryskyřice k výrobě 1 000 přizpůsobených popruhů hodinek, což snižuje náklady o 40% ve srovnání s tradičními ocelovými formami.
Požadavky na agilitu dodavatelského řetězce
Při kolísání globálního dodavatelského řetězce může rychlé nástroje dosáhnout lokalizované a decentralizované produkce, což snižuje závislost na zámořských továrnách na nástroje. Například Panasonic založil rychlé nástrojové centrum v jihovýchodní Asii na podporu rychlého zásobování na regionálních trzích prostřednictvím 3D tisku forem a zkrácení dodávacích cyklů o 20 dní.
3, typické aplikační scénáře rychlého prototypování ve spotřební elektronice
Prototyp validace a funkční testování
V raných fázích vývoje produktu se rychlé prototypování používá k výrobě funkčních prototypů, ověření strukturálního designu, kompatibility sestavy a uživatelské zkušenosti. Například určitý výrobce AR brýlí používal silikonové gumové formy k výrobě 100 sad prototypů pro testování kompatibility lidských očí a objevil a opravil problém úhlu mezi zrcadlovými nohama, aby se zabránilo ztrátě ocelového šrotu v pozdějším stádiu.
Malá dávková výroba a předehřátí na trhu
Před vydáním nových produktů společnosti často provádějí tržní testování prostřednictvím malé produkce -. Rychlé formy mohou rychle produkovat stovky až tisíce produktů pro crowdfunding, výstavy nebo interní testování. Například určitá značka inteligentních reproduktorů produkuje 500 prototypů prostřednictvím 3D tiskových forem, ověřuje poptávku na platformě crowdfundingu a poté je uvede do hromadné výroby s ocelovými formami.
Výroba náhradních dílů a údržbářských komponent
U starých produktů, které byly ukončeny, lze rychlé formy použít k replikaci a opravě dílů za nízké náklady. Například určitý výrobce herní konzoly používá silikonové gumové formy k výrobě ukončených příslušenství pro joystick, aby vyhovovalo potřebám údržby uživatelů a prodloužení životního cyklu produktu.
Přizpůsobení a výroba limitované edice
Rychlá forma podporuje personalizovaný design a rychlou implementaci. Například určitá značka pro sluchátka produkuje 1000 párů sluchátek s omezenou edicí prostřednictvím 3D tiskových forem, přičemž název uživatele je vytištěn na vnější skořápce každého páru sluchátek a dosahuje diferencované konkurence.
4, Typický případ: Rychlé nástroje řídí inovace ve spotřební elektronice
Vývoj skořápky mobilního telefonu TCL
TCL používá silikonové gumové formy pro více kol ověření designu ve vývoji nových mobilních telefonů. Během rychlé iterace byla tloušťka skořepiny optimalizována z 1,2 mm na 0,9 mm, snížení hmotnosti o 15%a strukturální pevnost byla ověřena testováním pádu. Konečný produkt byl spuštěn 6 týdnů před plánem, přičemž počáteční prodej přesahoval 2 miliony jednotek.
Přizpůsobení panasonického inteligentního popruhu
Panasonic zahájil výměnuhodnou službu hodinek pro sportovní nadšence pomocí forem epoxidové pryskyřice k produkci popruhů hodinek v 10 různých materiálech (silikon, fluororubber, kůže). Uživatelé mohou zadávat objednávky a přizpůsobit je prostřednictvím aplikace. Rychlé prototypování zkrátilo cyklus vývoje popruhů z 8 týdnů na 2 týdny, přičemž přizpůsobené objednávky představovaly 30%.
Xiaomi Ekologický řetězec Enterprise AR brýle Hmotnostní výroba
Určitý ekosystémový podnik Xiaomi používal 3D tištěné kovové formy pro injekční lisovací zkušební produkci brýlí AR před hromadnou výrobou. Forma má životnost 5000 kusů, s jedním kusem o 40% nižší než u ocelových forem a podporuje rychlou úpravu návrhu průtokového kanálu k vyřešení problémů s svařovací linií. Konečný výnos produktu se zvýšil na 98%a měsíční výrobní kapacita překročila 100 000 jednotek.
