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機(jī)械社區(qū)

標(biāo)題: 經(jīng)驗(yàn)之談：小家電產(chǎn)品開發(fā)試作原型 [打印本頁]

作者: 炫佬 時(shí)間: 2021-1-6 17:35
標(biāo)題: 經(jīng)驗(yàn)之談：小家電產(chǎn)品開發(fā)試作原型
一個(gè)10年資深小家電產(chǎn)品開發(fā)工程師，淺談產(chǎn)品開發(fā)試作原型的幾個(gè)心得。產(chǎn)品原型制作，俗稱手板模型、3D打印、快速成型等。

我，從2008年開始從事產(chǎn)品的一個(gè)研發(fā)工作，我接到的項(xiàng)目：客戶提供一個(gè)概念，或者給你一個(gè)樣品，然后讓你抄或做一些功能上的一個(gè)“創(chuàng)新”。
12年過去，現(xiàn)在的創(chuàng)新早已是一個(gè)熱門詞，上至國家下至學(xué)校。一直從事創(chuàng)新工作，我跟大家說句“心里話”：“模仿是一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)相對小的一個(gè)工作，創(chuàng)新它的風(fēng)險(xiǎn)非常非常大。”

在十幾年前，我們產(chǎn)品要開模具的時(shí)候，一般憑借經(jīng)驗(yàn)，新產(chǎn)品的模具一般要修改個(gè)3、4次，修改一次模具的時(shí)間至少要半個(gè)月，東折騰西折騰，折騰個(gè)兩三次，模具已經(jīng)差不多也要報(bào)廢了。為了解決這個(gè)尷尬的問題，人們開始在做模具之前，開始先做原型的一個(gè)驗(yàn)證。

12年前，我們在做產(chǎn)品原型的時(shí)候，一般是通過CNC，把產(chǎn)品通過機(jī)加工加工出來，然后再根據(jù)客戶的需求表面做打磨噴漆的一個(gè)處理。因?yàn)槭荂NC加工加工，所以對形狀上還是有很多的束縛。比如碰到一些尖尖角角結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜的一些小件CNC，做起來就相對來說比較麻煩。做CNC的時(shí)候特別怕碰到一些薄壁件，因?yàn)楸”诩NC來說是比較大的一個(gè)挑戰(zhàn)。

大約五六年前，3D打印開始流行。3D打印能夠流行，要感謝傳統(tǒng)的手板模型行業(yè)。因?yàn)?D打印剛剛進(jìn)入中國市場的時(shí)候，首先解決的是一些薄壁類、結(jié)構(gòu)復(fù)雜類、小件類的一些痛點(diǎn)。那時(shí)候、3D打印的價(jià)格相對來說比較貴，做大的做不起，只能做一些小件，在一些小件的制作成本上面，3D打印比CNC有相對的一個(gè)優(yōu)勢。

在“3D打印”火起來的時(shí)候，作為產(chǎn)品設(shè)計(jì)師，仿佛看見了一個(gè)無所不能、、新鮮的世界。
理由：如果不是量產(chǎn)，做一個(gè)兩個(gè)，我可以設(shè)計(jì)出只有3D打印工藝才能做的一些結(jié)構(gòu)，也不再需要為生產(chǎn)工藝的實(shí)現(xiàn)去改變我的原有結(jié)構(gòu)。
因此我深入去了解了3D打印的整個(gè)工藝流程，以及它的局限性。

3D打印專業(yè)術(shù)語叫做增材制造。不同的3D打印工藝對應(yīng)著有不同的3D打印設(shè)備。
目前市面上最通用的是樹脂類的3D打印（SLA），其次尼龍3D打印（sls），其次金屬3D打印（SLS）。
隨著時(shí)間的推移，3D打印成本的降低，3D打印已經(jīng)越來越普及。
大家隨便設(shè)計(jì)完一個(gè)東西，第1個(gè)想到是，唉，我要去做一個(gè)3D打印，看一下我的設(shè)計(jì)有沒有問題。

理想豐滿、現(xiàn)實(shí)骨干
如：目前比較流行的sla類的3D打印，由于材料上的一些性能限制，我們一般用這個(gè)去驗(yàn)證一下一些結(jié)構(gòu)或者外觀。如果涉及到功能類的，有受力要求的，或者有很高的精度要求的產(chǎn)品，我們還是要通過CNC進(jìn)行。

再如：傳統(tǒng)的金屬類的產(chǎn)品，我們做 CNC的加工工藝相對來說比較適合。因?yàn)榻饘俚?D打印相對成本比較高，而且3D打印的一個(gè)精度相對于CNC加工還是有一些缺陷，一般3D打印的精度能精度到0.1，但是很多產(chǎn)品對0.1的一個(gè)精度要求是往往不夠的，很多高尖端的產(chǎn)品要到0.05甚至0.02，0.01。

去掉一些精度要求跟設(shè)計(jì)要求外，當(dāng)我們在碰到需要我們做小批量的產(chǎn)品生產(chǎn)生產(chǎn)時(shí)。3D打印跟cnc加工都會(huì)暴露出他的一些缺點(diǎn)。
3D打印，因?yàn)樗牟牧闲阅苁芟蓿籆NC加工，因?yàn)樗粋€(gè)工件跟10個(gè)工件的工作量是翻10倍上去的，這是它的一個(gè)局限性。
所以在這里我還要推薦一個(gè)工藝:硅膠復(fù)膜。

其實(shí)，作為一個(gè)成熟的產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)師，他要用到的做產(chǎn)品原型的工藝，包括3D打印，CNC加工，硅膠復(fù)膜。
我們要根據(jù)自己的需求，靈活去選擇做產(chǎn)品原型的一些工藝。比如說我設(shè)計(jì)了一個(gè)開關(guān)。現(xiàn)在我只是想看看開關(guān)的一個(gè)外觀跟比例，那我可以選擇低成本的光固化3D打印。在確認(rèn)外觀以后，我想做一些功能上的確認(rèn)，這個(gè)時(shí)候我們就要考慮3D打印的一個(gè)牢固度和強(qiáng)度，是否能滿足我們的一個(gè)設(shè)計(jì)需求，如果不滿足，我就選擇SLS尼龍3D打印或者CNC機(jī)加工。

再然后、經(jīng)過產(chǎn)品原型的一些基本功能的驗(yàn)證，接下里我們要做大概十幾個(gè)產(chǎn)品，來給客戶進(jìn)行一個(gè)市場的驗(yàn)證的時(shí)候。這時(shí)，要考慮一用硅膠覆膜的工藝去做，硅膠復(fù)模的工藝在材料性能上能夠跟實(shí)際的abs,pp類的材料很接近，幾乎可以達(dá)到相同。另外硅膠父腹膜的特點(diǎn)是做一個(gè)原型，因?yàn)樗婕暗焦枘z模具成本，原型成本，它的成本會(huì)比較貴；如果做10個(gè)，它的成本就明顯降低很多，因?yàn)樗皇切枰粋€(gè)覆膜的過程和產(chǎn)品的原材料。

如果、你的產(chǎn)品數(shù)量已經(jīng)要一次性做個(gè)1000或者1萬個(gè)，那不用說了，就開始做正兒八經(jīng)的一個(gè)模具。

我們做產(chǎn)品開發(fā)，做產(chǎn)品原型的目的，主要是減少我們犯錯(cuò)誤時(shí)帶來的一個(gè)成本的代價(jià)。因?yàn)槲覀兪侨耍嗽谧鲈O(shè)計(jì)的時(shí)候，由于種種原因而犯各種各樣的錯(cuò)誤。因此，我們用產(chǎn)品原型來一次次驗(yàn)證我們的設(shè)計(jì)是否合理，是否沒有問題？

當(dāng)然老板也會(huì)想，你的設(shè)計(jì)打樣了那么多次，什么時(shí)候能好？在這里我要替產(chǎn)品設(shè)計(jì)師說一句公道話，在創(chuàng)新的道路上鋪滿著荊棘，唯有一步一個(gè)腳印，才能到達(dá)勝利的彼岸。我們一次次的驗(yàn)證，不是為了自己，而是讓企業(yè)少花錢，提高產(chǎn)品制造的成功率，減少后期的質(zhì)量問題，提高企業(yè)在社會(huì)中的競爭力。

所以最后，這里要為全體的產(chǎn)品開發(fā)工程師發(fā)聲.點(diǎn)贊！歡迎大家多交流，一起進(jìn)步，一起成長！

作者: 遠(yuǎn)祥 時(shí)間: 2021-1-7 11:14
確實(shí)如此，3D打印對于模具行業(yè)是有比較大的沖擊的，特別是那種中小型企業(yè)，很多打印都不需要模具了！

作者: 大白小白 時(shí)間: 2021-1-7 13:17
lz如何看待微創(chuàng)新？

作者: wtangzz147 時(shí)間: 2021-1-7 13:53
樓主把我現(xiàn)在的工作講完了，哈哈哈

作者: 炫佬 時(shí)間: 2021-1-7 15:46

遠(yuǎn)祥發(fā)表于 2021-1-7 11:14
確實(shí)如此，3D打印對于模具行業(yè)是有比較大的沖擊的，特別是那種中小型企業(yè)，很多打印都不需要模具了！

呵呵，還沒有到那一步。應(yīng)該在進(jìn)行時(shí)，特別是一些數(shù)量少的產(chǎn)品

作者: 炫佬 時(shí)間: 2021-1-7 15:48

wtangzz147 發(fā)表于 2021-1-7 13:53
樓主把我現(xiàn)在的工作講完了，哈哈哈

請問帥哥的工作是？

作者: 炫佬 時(shí)間: 2021-1-7 15:49

大白小白發(fā)表于 2021-1-7 13:17
lz如何看待微創(chuàng)新？

微創(chuàng)微創(chuàng)，微創(chuàng)多了就是大創(chuàng)

作者: wtangzz147 時(shí)間: 2021-1-8 09:15

炫佬發(fā)表于 2021-1-7 15:48
請問帥哥的工作是？

跟你差不多，涉及金屬和塑料的產(chǎn)品工程師

作者: 易錯(cuò)易混 時(shí)間: 2021-1-11 10:16
CNC加工手板，實(shí)際是上世紀(jì)90年代就有了，只是那時(shí)比較小眾，成本高，老板都嫌貴。開始被大家接受是從00年開始的，那時(shí)都還是比較小眾的，只有一些搞附加值的產(chǎn)品敢于做手板，汽車，電飯鍋，手機(jī)……再說工藝，CNC加工的一些局限性3D打印也是同樣存在的，例如薄壁，CNC加工會(huì)彈刀，影響精度，3D打印可能就會(huì)變形，影響精度以及裝配。CNC適合加工一些大的，壁厚比較厚的產(chǎn)品，3D打印尺寸還是有限制，國內(nèi)主流的SLA機(jī)器，目前尺寸都是還是400多mm,CNC加工塑膠類的產(chǎn)品，尺寸不收限制的，拆件做，錢到位了，繞地球3圈都行，拆件膠水粘接還是非常穩(wěn)固的，打印的就不行，膠水粘不穩(wěn)。再說說復(fù)模，原理很簡單，跟翻砂模一樣，只不過復(fù)模的模具可以多次重復(fù)，使用的次數(shù)，要看產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，精度要求，一般最多使用次數(shù)不會(huì)超過25次，一般都是15次左右，次數(shù)多了，模具就變形，產(chǎn)品尺寸就不好把控了。再延伸說一下硅膠模具，硅膠模具外面加一層樹脂包裹，就可以增加其穩(wěn)定性，使用壽命更長，經(jīng)常用于一些大件的塑膠產(chǎn)品小批量生產(chǎn)，例如醫(yī)療外殼，汽車的保險(xiǎn)杠等等……

作者: 行者123八戒 時(shí)間: 2021-1-11 16:28
作為一名開發(fā)工程師，我也使用大量的3D打印件。感覺3D打印件，不管是ABS還是尼龍，韌性都不如開模件，很脆。

作者: cncncn0725 時(shí)間: 2021-1-11 18:50

|行者123八戒發(fā)表于 01-11 16:28作為一名開發(fā)工程師，我也使用大量的3D打印件。感覺3D打印件，不管是ABS還是尼龍，韌性都不如開模件，很脆。

確實(shí)，很容易裂開

作者: cncncn0725 時(shí)間: 2021-1-11 18:52
寫的詳細(xì)，贊，希望多分享一些關(guān)于產(chǎn)品設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)

作者: 中國夢之藍(lán)A 時(shí)間: 2021-1-14 12:07
感謝分享，工作中也在使用

作者: 炫佬 時(shí)間: 2021-1-16 20:03

易錯(cuò)易混發(fā)表于 2021-1-11 10:16
CNC加工手板，實(shí)際是上世紀(jì)90年代就有了，只是那時(shí)比較小眾，成本高，老板都嫌貴。開始被大家接受是從00年 ...

專業(yè)人事，老司機(jī)！👍

作者: 炫佬 時(shí)間: 2021-1-16 20:50

行者123八戒發(fā)表于 2021-1-11 16:28
作為一名開發(fā)工程師，我也使用大量的3D打印件。感覺3D打印件，不管是ABS還是尼龍，韌性都不如開模件，很脆 ...

3D打印目前的材料跟開模還是差一點(diǎn)，3D打印的特色在是沒有模具情況下，可以直接成型，驗(yàn)證產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。如果對材料性能有要求，可以將打印的，做作為原型，做硅膠覆膜。汽車的樣車都是用硅膠復(fù)模

作者: 炫佬 時(shí)間: 2021-1-16 20:52

cncncn0725 發(fā)表于 2021-1-11 18:52
寫的詳細(xì)，贊，希望多分享一些關(guān)于產(chǎn)品設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)

這里，我們主要的話題還是以做樣件和小批量件的工藝為主。

作者: 易錯(cuò)易混 時(shí)間: 2021-1-17 11:34

炫佬發(fā)表于 2021-1-16 20:50
3D打印目前的材料跟開模還是差一點(diǎn)，3D打印的特色在是沒有模具情況下，可以直接成型，驗(yàn)證產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。如果 ...

汽車樣車很多都是低壓灌注，復(fù)模的比較少，因?yàn)榇蠹瑥?fù)模尺寸不穩(wěn)定因素太多了

作者: 炫佬 時(shí)間: 2021-1-17 17:53

|易錯(cuò)易混發(fā)表于 01-17 11:34 汽車樣車很多都是低壓灌注，復(fù)模的比較少，因?yàn)榇蠹瑥?fù)模尺寸不穩(wěn)定因素太多了

行家????，低壓澆灌，硅膠覆膜都部件小批量的手段。

作者: 易錯(cuò)易混 時(shí)間: 2021-1-18 09:02

炫佬發(fā)表于 2021-1-17 17:53
行家????，低壓澆灌，硅膠覆膜都部件小批量的手段。

行不上行家，我就是做手板的。。。

作者: 一切都是緣啊 時(shí)間: 2021-1-18 21:23

|行者123八戒發(fā)表于 01-11 16:28作為一名開發(fā)工程師，我也使用大量的3D打印件。感覺3D打印件，不管是ABS還是尼龍，韌性都不如開模件，很脆。

3D打印更多的是驗(yàn)證研發(fā)的思路，結(jié)構(gòu)的可行性以及模具的可行性評估。不是驗(yàn)證功能性的。

作者: 炫佬 時(shí)間: 2021-1-20 17:27

|易錯(cuò)易混發(fā)表于 01-18 09:02 行不上行家，我就是做手板的。。。

那您要多貢獻(xiàn)你的經(jīng)驗(yàn)，這里主要討論就是這方面。

作者: 大白小白 時(shí)間: 2021-1-20 19:57

炫佬發(fā)表于 2021-1-17 17:53
行家????，低壓澆灌，硅膠覆膜都部件小批量的手段。

lz大佬你自己就是行家。

請教下，小家電的外觀，控制面板如何搞得好看？

還是pvc膜按鍵是否太低端了

作者: 炫佬 時(shí)間: 2021-1-21 17:36

|大白小白發(fā)表于 01-20 19:57 lz大佬你自己就是行家。 請教下，小家電的外觀，控制面板如何搞得好看？ 還是pvc膜按鍵是否太低端了

聯(lián)系請工業(yè)設(shè)計(jì)公司給你們做設(shè)計(jì)。如果想省錢，那就借鑒大牌家電類的面版制作工藝，然后學(xué)習(xí)

作者: 炫佬 時(shí)間: 2021-1-21 17:40

|大白小白發(fā)表于 01-20 19:57 lz大佬你自己就是行家。 請教下，小家電的外觀，控制面板如何搞得好看？ 還是pvc膜按鍵是否太低端了

不過，工藝會(huì)跟成本精密聯(lián)系在一起。我個(gè)人觀點(diǎn)，工藝的最終選擇一定是從從市場定價(jià)角度→到成本控制角度→選擇工藝

作者: 大白小白 時(shí)間: 2021-1-21 20:39

炫佬發(fā)表于 2021-1-21 17:40
不過，工藝會(huì)跟成本精密聯(lián)系在一起。我個(gè)人觀點(diǎn)，工藝的最終選擇一定是從從市場定價(jià)角度→到成本控制角度 ...

肯定要首先學(xué)習(xí)大廠的面板。

例如面板，上觸摸按鍵，也增加不了多少成本。搞成半透明，Bigger也是不錯(cuò)的。

關(guān)于接縫，可以涂膠美縫之類的。

實(shí)際上，還是不想開模；3D打印吧，強(qiáng)度不行。搞來搞去，還是公模。

歸根結(jié)蒂，還是量上不去的問題。

大俠有何高見？

作者: 炫佬 時(shí)間: 2021-1-23 12:48

|大白小白發(fā)表于 01-21 20:39 肯定要首先學(xué)習(xí)大廠的面板。 例如面板，上觸摸按鍵，也增加不了多少成本。搞成半透明，Bigger也是不錯(cuò)的。 關(guān)于接縫，可以涂膠美縫之類的。 實(shí)際上，還是不想開模；3D打印吧，強(qiáng)度不行。搞來搞去，還是公模。 歸根結(jié)蒂，還是量上不去的問題。 大俠有何高見？

這里有一個(gè)概念，關(guān)于成本的一個(gè)核算。如果你的工藝需要開模，才能把產(chǎn)品做好。那么涉及到下一個(gè)問題，平攤到每一個(gè)產(chǎn)品上，這個(gè)模具成本是多少？
一副模具平攤的產(chǎn)品的數(shù)量不一樣，會(huì)導(dǎo)致一個(gè)產(chǎn)品所承載的模具成本不一樣。
所以我們在選擇工藝的時(shí)候，我們要評估這個(gè)產(chǎn)品，我們準(zhǔn)備賣多少個(gè)，根據(jù)預(yù)計(jì)的銷售量來平攤這個(gè)工藝的一個(gè)成本。
比如說有些醫(yī)療器械的產(chǎn)品，可能這家公司。從頭到尾就準(zhǔn)備賣個(gè)幾十臺，那么它選擇開模具的成本是很大的。這時(shí)候他有可能就選擇單個(gè)成本相對較高的機(jī)加工類的成型工藝去取代模具的成型工藝。

回到你的問題，你說你指的那個(gè)工藝也沒有增加多少成本。因?yàn)槲也恢滥愕漠a(chǎn)品準(zhǔn)備賣多少量，有可能你自己這邊也不知道，所以關(guān)于這個(gè)問題的話還是要根據(jù)你自身的情況去分析。
要在滿足需求的前提下，根據(jù)銷售量來考慮工藝，結(jié)合
固定成本，邊際成本，然后選擇適合你自己的工藝

作者: 非標(biāo)機(jī)械設(shè)計(jì)奔小跑 時(shí)間: 2021-3-17 15:04
時(shí)代進(jìn)步

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