Prototipiranje v 3D: strošek ali investicija?

Prototipiranje 3D v primerjavi z brizganjem 

Pri razvoju novega inovativnega izdelka je potrebno upoštevati smernice, ki določajo zaporedje korakov v tem procesu: od določanja ciljev, finančne investicije, aktivnosti podjetja do analiziranja in testiranja izdelka.

Nov izdelek mora biti temeljito preučen, saj se lahko v nasprotnem primeru izkaže kot neizrazit, ima premalo prednosti in ga trg ne bo sprejel. Da pospešimo razvoj in se izognemo velikim finančnim in časovnim izgubam, je potrebno izdelek testirati v vseh fazah razvoja, še predno se začne njegova proizvodnja, zato mnogokrat potrebujemo prototip.

V fazi razvoja izdelka je bolj varno investirati v izdelavo prototipov in prvih malih serij s 3D tehnologijami, kot z izdelavo orodja in testnimi brizganimi kosi. Slednje je namreč dražje, potrebnega je tudi več časa.

V članku vam bomo predstavili, kako poteka prototipiranje s 3D tehnologijo ter primerjali časovno in cenovno investicijo uporabe klasične izdelave in izdelave prototipov in manjših serij s 3D tehnologijo. Tako bo vaš vpogled v uporabo 3D tehnologij jasnejši in odločitve zanje lažje. 

Prototipiranje 3D v primerjavi z brizganjem Chemets
Prototipiranje 3D v primerjavi z brizganjem Chemets

OPOMBA: Cena in časi iz tabele so izračunani na realnem izdelku, velikosti ca. 100 x 100 x 50 mm in z 6 sestavnimi deli.

1. Pot od predstavitve ideje od izdelave prototipa

Naročnik ima dobro idejo in računalniški izris izdelka

Naročnik nam predstavi svojo idejo in značilnosti prihodnjega izdelka, ki ga želi. Mnogokrat ima izdelek že 3D računalniško izrisan v STL. datoteki. V kolikor tega nimajo, le to naredimo mi.

Določanje investicije za izdelavo prototipa za testiranje

Uporabnost novega izdelka, oblikovno in mersko ustreznost je potrebno testirati. Z izdelanim prototipom se izdelek lahko testira v realnosti. Po navadi naročniki v tej fazi želijo, da je finančna investicija čim nižja in da bi bil prototip čim hitreje izdelan. Izbira 3D tehnologije za izdelavo prototipa je zato povsem logična.

Potek izdelave prototipa

Po posvetu z ustvarjalci novega inovativnega izdelka v prvi fazi prototipiranja poiščemo najprimernejši način izdelave. Ob tem upoštevamo velikost izdelka, število sestavnih delov, tehnične lastnosti materiala in želen čas izdelave. Izbrano tehnologijo 3D tiska priporočamo glede na zahteve za testiranje, npr. testiranje oblike, merske ustreznosti, funkcionalnosti, tehničnih lastnosti materiala itn.

Preverjanje parametrov in ponavljanje prototipiranja

Po preverjanju vseh parametrov celotnega izdelka ali samo določenega dela sestava, določeno fazo testiranja ponavljamo toliko časa, dokler celoten sestav ne ustreza vsem zahtevanim parametrom. Priporočljivo je, da konstrukcijo in izrise dela konstruktor, ki od zgodnjega začetka izrisa izdelka tesno sodeluje z industrijskim oblikovalcem in izdelovalcem prototipov, saj sproti upošteva zakonitosti, ki so pri izvedbi produkcije pomembni za izdelavo. 

»Ko nimaš sredstev, pojdi postopoma. Opazuj in sprašuj trg.«

To je iskren nasvet, ki ga v Chemets-u damo naročnikom, ki razvijajo nove izdelke. Le ta so pri razvoju novega izdelka finančno omejena, hkrati tudi nimajo informacij s trga ali bo izdelek za uporabnike zanimiv.

V drugi fazi razvoja izdelka in pomembnem obdobju testiranja ter pridobivanja dragocenih informacij s tržišča, so običajno potrebni še manjši popravki na posameznih ali na vseh delih izdelka. V tej fazi razvoja novega izdelka je znano le to, da se ne da v naprej napovedati prodaje in je  potrebna previdnost. V izogib preveliki finančni in časovni izgubi, priporočamo izdelavo manjše serije.

2. Možen način izdelave prototipov in male serije za testiranje trga

Možno je več načinov, vendar se bomo osredotočili na dva načina izdelave prototipa in male serije kjer je izgled končnih kosov z vakuumskim litjem skoraj identični  brizganim, prav tako so materiali približki originalom.

  • z brizganimi kosi iz orodja ali
  • izdelava vakuumskih ulitkov

Kakšna je razlika med njima?

Pri izdelavi brizganih kosov iz orodja je cena na kos nižja in je zato ta način izdelave primeren za proizvodnjo velikih serij. Pri izdelavi vakuumskih ulitkov je cena na kos višja, a je možna izdelava 1 kosa in majhnega števila izdelkov, kar je za preizkušanje trga vsekakor dovolj.

Izdelava velikih serij v fazi, ko trg še ni testiran, ne pride v poštev, saj se izdelek morda ne bi prodajal ali bi ugotovili, da so potrebne izboljšave. Podjetju lahko ostanejo zaloge, ki predstavljajo strošek  in jih morda ne bi mogli prodati. 

3. Cena na kos ali višina končnega zneska za malo serijo?

Naročnikom svetujemo, naj ne iščejo najugodnejše cene na kos, temveč najugodnejši končni znesek za testiranje 1 kosa ali male serije ter hitrost izdelave. S 3D tehnologijami je izdelek lahko izdelan že v tednu dni. Celoten postopek izdelave prototipa in male serije na tradicionalen način je finančno in časovno bolj kompleksen in se več časa porabi že pri sami izdelavi orodja.

V tej fazi prototipiranja v podjetju Chemets priporočamo izdelavo najmanj treh ulitkov oziroma kompletov. Od tega eden za naročnika, drugi za prodajnika in tretji za potencialno stranko.

4. Finančna in časovna primerjava izdelave prototipa s 3d tehnologijo in brizganjem z orodjem 

V Chemetsu smo primerjavo med izdelavo prototipa z vakuumskim litjem in klasično metodo brizganja pripravili z namenom natančnejšega uvida v finančne in časovne prednosti uporabe te 3D tehnologije.

Izračuni nam pokažejo, da je v začetku razvoja izdelka in pri manjših količinah vsekakor boljša izdelava s 3D tehnologijami, medtem ko je za večje količine smiselno izdelati orodje za brizganje.

Glede na zahtevnost izdelka in dodane vrednosti pa je odvisno ali takšen način izdelave omogoča zaslužek že v fazi prototipiranja. Včasih lahko že z malimi serijami pokrivamo lastno ceno izdelka. Običajno je taka izdelava le način vstopa na trg z minimalnimi stroški.

Prednosti izdelave plastičnih prototipov z vakuumskim ulivanjem:

  • Prototipi so visokokakovostni.
  • S svojim videzom in tehničnimi lastnostmi se zelo približajo končnim serijskim izdelkom.
  • Širok nabor materialov omogoča izdelavo funkcionalnih, dejansko uporabnih izdelkov.
  • 3D tehnologija omogoča razvoj izdelka iz samostojnega kosa do zahtevnih sestavov.
  • Največja prednost je možnost izdelave le enega izdelka ali male serije.
  • Prototipi so primerni za mehansko testiranje, predstavitve, promocije, pridobivanje certifikatov 

Uspešno prototipiranje vam želim.

Barbara H. Wilkesmann

Virus je tudi v 3D priložnost za nov zagon.

Kovinski ulitki na ključ

Polyjet tehnologija 3D tiskanja

Multi Jet Fusion tehnologija 3D tiska