Druk 3D nie jest jedynym sposobem na szybsze dostarczenie trwałych dóbr konsumpcyjnych na rynek; zintegrowana konstrukcja jest tak samo istotna.
Jak w każdym przemyśle, na producentów dóbr trwałych wywiera się ciągłą presję, aby szybciej dostarczali bardziej inteligentne produkty do klientów. Odpowiednia doza sprytu pozwalająca wykorzystać nowe możliwości szybciej niż konkurenci, jest cechą, która umożliwia dobrze prosperującym firmom nadążanie za trendami konsumenckimi. Nie chodzi tu o pogoń za modą; zamiast tego trzeba budować innowacje i korzystać z najnowszych technologii w celu przyspieszenia procesu projektowania produktu. Trzeba dołożyć wszelkich starań, aby sprostać coraz to większej liczbie rządowych i przemysłowych przepisów, jednocześnie upewniając się, że dostarczane towary są najwyższej jakości, bez dróg na skróty i kompromisów.
Druk 3D jest często postrzegany jako sposób na przyspieszenie procesu projektowania produktu i dlatego szybko staje się on kluczowym elementem produkcji, jak i tworzenia prototypów; Airbus i Boeing już używają go do obniżenia kosztów oraz zmniejszenia ilości odpadów poprzez produkowanie tą metodą części zamiennych do samolotów pasażerskich. Jednak w przypadku dóbr konsumpcyjnych trwałego użytku, aby uzyskać jak największe korzyści z nowych technologii, takich jak drukowanie 3D, kluczem do sukcesu jest zintegrowany system projektowania i produkcji, który umożliwia współpracę i zachowuje dokładność w całym procesie dostarczania produktu, tak aby był on zgodny z naszymi oczekiwaniami i zamierzeniami, a jego wykonanie szybsze, bez konieczności wycofywania produktu i nanoszenia kosztownych poprawek.
Taki produkt musi być inteligentniejszy niż produkty z przeszłości. Internet Przedmiotów (IoT) jest obecny w coraz to większej liczbie artykułów gospodarstwa domowego w postaci czujników, które mogą śledzić zmiany środowiskowe, takie jak temperatura i ciśnienie, oraz monitorować zużycie i dostarczać informacji, które mogą pomóc producentom w zidentyfikowaniu problemów lub nawet przewidywaniu awarii. Jednak takie inteligentne połączone produkty są również bardziej wymagające w projektowaniu i produkcji. Wymagają one bowiem bardziej skomplikowanych konstrukcji elektromechanicznych, aby zawrzeć wspomniane czujniki i urządzenia elektroniczne w produktach do tej pory analogowych, bez konieczności zwiększania kosztów.
Korzystanie z tych trendów (i radzenie sobie ze stale rosnącą presją) jest dużo łatwiejsze, jeśli mamy do dyspozycji zintegrowany system projektowania, który wspiera cały proces od fazy początkowej, poprzez tworzenie prototypu i projektowanie aż po produkcję. Jednocześnie procesy wytwarzania stały się bardziej niezawodne. Jako że każdy pracownik w firmie jest w stanie uzyskać dostęp do narzędzi PLM na różnych urządzeniach, mogą oni dzielić się wiedzą między sobą, trzymając się przy tym wyznaczonych norm i zasad. Oznacza to, że mogli oni zrezygnować z wyznaczania poszczególnych zespołów pracujących nad rozwojem nowych produktów i pójść w kierunku rozwoju procesów łączących w sobie różne dyscypliny. Groupe SEB posiada ponad 20 różnych marek w różnych regionach świata, które wprawdzie w przeszłości stanowiły odrębne jednostki, ale obecnie mogą dzielić się informacjami, wiedzą i procesami.
Firma Zumex znalazła podobne korzyści, gdy chciała rozwijać swoje systemy produkcji soków pomarańczowych; przedsiębiorstwo było w stanie ograniczyć czas wdrożenia o połowę za pomocą Solid Edge. Coraz lepsza współpraca pomiędzy poszczególnymi działami oznaczała bowiem korzystanie z tych samych usprawnień w ramach swoich modeli domowych i profesjonalnych. Firma mogła również przedstawić nowe produkty na długo zanim były one gotowe do wypuszczenia na rynek, przy użyciu wizualizacji i prototypów w wysokiej rozdzielczości, co pomogło w kształceniu zespołu sprzedaży oraz sprzedawców w celu ustanowienia silnej pozycji na rynku. Pierwszym krokiem jest zwiększenie wydajności za pomocą systemu zawierającego narzędzia, które są zoptymalizowane w celu przyspieszenia poszczególnych etapów procesu, przy jednoczesnym zachowaniu dokładności, która jest również zintegrowana w celu ułatwienia całego procesu. Podczas pracy w trybie 3D technologia konstrukcji synchronicznej pozwala na zaprojektowanie i aktualizację wielu różnych komponentów w zespole, aby zapewnić poprawne dopasowanie i współdziałanie, bez konieczności ręcznego ich łączenia.
Ze względu na fakt, że projektowanie staje się coraz bardziej złożone elektromechanicznie, konieczny jest system, który pozwala na stworzenie prototypu układu elektrycznego i mechanicznego, a następnie automatyczne wytwarzanie schematów, projektów okablowania, listy cięcia i precyzyjne zestawienie materiałów dla danego produktu. Automatyczny przepływ danej informacji za pośrednictwem procesu projektowania oznacza wykorzystanie oryginalnych informacji projektowych do produkcji instrukcji i dokumentacji pomocniczej przy niższych kosztach oraz z większą ilością informacji. Pozwala to na śledzenie komponentów, nawet w przypadku specyficznych zmian (lista komponentów jest aktualizowana), co daje lepszą kontrolę nad inwentarzem. Takie rozwiązanie jest przydatne dla wsparcia i konserwacji produktu po dostawie, ponieważ daje jasny obraz ewentualnych usterek lub wad produktów.
Jednak należy również zoptymalizować te mniej zajmujące, ale nadal ważne aspekty projektowania elektromechanicznego, jak np. tworzenie planów gięcia blach dla osłon wokół przewodów elektrycznych i płyt drukowanych lub obliczanie tolerancji dla części formujących. Narzędzia wspierające mniej wykwalifikowanych inżynierów w pracy nad tymi projektami pomagają otworzyć drzwi do kariery dla większej liczby osób oraz zwalniają inżynierów głównych z obowiązków kontroli czyjejś pracy na rzecz bardziej rozwojowych działań.
Drukowanie 3D jest również coraz częściej wykorzystywane w warunkach domowych, a nie jedynie w wyspecjalizowanych biurach. Należy szukać systemu, który umożliwia inżynierom korzystanie z drukarek 3D do projektowania i prototypowania bez konieczności posiadania fachowej wiedzy w dziedzinie zarządzania drukarkami 3D. W ten sposób nie tylko zwiększamy wydajność siły roboczej w zadaniach, które już wykonują. Możemy również ułatwić i usprawnić tradycyjne, czasochłonne i żmudne procesy projektowania, które i tak nie sprawiają, że produkt wyróżnia się na rynku, chyba że będą wadliwe, korzystając ze środków, które do tej pory były przeznaczone na takie właśnie działania i zainwestować je w obszary, które pozwalają wyróżnić produkt na tle konkurencji.
Może to być wzornictwo przemysłowe. Niektórzy najlepiej prosperujący producenci artykułów gospodarstwa domowego przenoszą swoją produkcję na bardziej zaawansowane produkty premium, które przyciągają klientów pragnących zmian (produkty te często mają wyższe marże, a także wyższe ceny). Produkty premium potrzebują najwyższej jakości wzornictwa przemysłowego, a jeśli płaci się za projekty od projektantów przemysłowych najwyższych lotów, to potrzebny jest system, który pozwala czerpać z projektów możliwie najwięcej korzyści – poprzez pobranie oryginalnych szkiców 2D do systemu projektowania i dokładne ich przekonwertowanie na 3D z pełnym przekonaniem, że produkt końcowy spełni wszystkie oczekiwania.
Postępując w taki sposób, zyskujemy dodatkowy atut; wirtualne prototypy, które można wykorzystać do oceny i wprowadzenia na rynek swojego przyszłego produktu na długo przed zakończeniem prac. Fotorealistyczny model 3D produktu, który można animować i pokazać w akcji, nawet na urządzeniach mobilnych, takich jak tablety i smartfony, jest doskonałym narzędziem, które można wykorzystać w celu uzyskania informacji zwrotnych od klientów i przygotowania promocji handlowych przed zainwestowaniem pieniędzy w produkcję.
Projektanci przemysłowi mogą nie brać pod uwagę możliwości produkcyjnych, jednak aby podczas budowania swojego projektu uzyskać zamierzony rezultat, należy myśleć o wszystkich aspektach: od ciągłości krzywych pomiędzy różnymi materiałami, przez linie pozostawiane po formowaniu wtryskowym, aż po elementy kinematyczne i końcowe, aby upewnić się, że materiały i konstrukcja gwarantują żądaną wydajność. Jest to system, który pozwala przejść od koncepcji i projektowania szkicu do modelu 3D, od projektowania do produkcji i zarządzania projektami po dostarczeniu ich na rynek, który robi użytek z tego, czego nauczyliśmy się w innych zespołach i na innych produktach, co oznacza szybsze wejście na rynek, możliwość zmniejszenia kosztów oraz poprawne wykonanie projektu za pierwszym razem.
Źródło: Siemens
