Реиндустриализация с SLS 3D-печатью в 67 Designs

Компания 67 Designs является производителем и специалистом по разработке продуктов, работающим с клиентами в каждой отрасли, от крупномасштабного автомобилестроения до морского и авиационного оборудования. С 2012 года 67 Designs построила репутацию поставщика высококачественных продуктов, спроектированных и произведенных в Америке.

Несмотря на значительный коммерческий успех 67 Designs, Стэнер фактически начал бизнес как способ расширить свою личную миссию: помочь переобучить производственную рабочую силу, чтобы традиционные навыки не были потеряны по мере старения квалифицированных рабочих.

«Мне интересно продвигать срочный нарратив о необходимости реиндустриализировать нашу нацию и производить то, что нам нужно, здесь, дома. Люди, которые могут помочь с этой передачей знаний, стареют и уходят из рабочей силы».

Гэвин Стэнер, Владелец 67 Designs

67 Designs помогает вернуть «Сделано в США». Эти держатели для Mini iPad, изображенные в Fuse Sift перед пескоструйной обработкой, производятся как компоненты конечного использования на Fuse Series малыми тиражами.

Внутреннее производство с экосистемой Fuse Series может сделать малые и средние тиражи возможными и рентабельными. 67 Designs имеет несколько клиентов, заказывающих партии в сотни или даже тысячи 3D-печатных деталей.

Со своей коммерческой стороны, 67 Designs сочетает передовые аддитивные производственные технологии с более традиционными методами механической обработки, литья, изготовления оснастки. Часть их подхода использует селективный лазерный спекающий (SLS) 3D-принтер Fuse Series для задач, где геометрическая гибкость, сжатые сроки или общая стоимость делают аддитивное производство лучшим вариантом.

Fuse Series также важен для цели Стэнера помочь переобучить рабочую силу — он видит аддитивное производство как отличный трамплин для студентов (всех возрастов), чтобы начать создавать физические продукты. «Механическая обработка, литье, изготовление инструмента, они никуда не денутся. Но я думаю, что аддитивное производство идеально подходит для роли вдохновления людей и облегчения начала работы с физическими продуктами», — говорит Стэнер.

От Старта до Финиша: Веди, Лети, или Плыви

Методы постобработки, такие как окрашивание, покрытие или парообразное сглаживание, могут сделать детали, напечатанные SLS 3D, практически неотличимыми от литых под давлением пластиков. Для запасных частей или дополнительных компонентов в автомобилях и лодках, эти методы постобработки добавляют огромную ценность, без большого дополнительного overhead.

SLS 3D-печать позволяет создавать сложные геометрии, которые было бы трудно обработать или отлить. Для деталей, которые OEM объявил устаревшими, заказ индивидуально обработанного или литого варианта может составить несколько тысяч долларов, тогда как 3D-печать доступна и быстра.

Стэнер построил свой бизнес на основе сарафанного радио. Его первые автомобильные клиенты в 2015 году пришли к нему из мира приключений на транспортных средствах, ища кастомизацию своих внедорожников или автомобилей для дальних перевозок. «Большинство людей, увлекающихся исследовательскими транспортными средствами, также увлекаются полетами, или также имеют лодку, поэтому они продолжают возвращаться за новыми проектами», — говорит Стэнер.

Высокое качество их потребительских деталей — меньших аксессуаров, таких как держатели телефонов для внедорожника — часто приводило к тому, что частные лица затем связывались с 67 Designs, когда им нужен был продукт, спроектированный для их работы с 9 до 5 в корпорации. «К нам обращается много предприятий в результате использования наших продуктов в потребительских средах, или чтобы вовлечь нас в выполнение нестандартных, короткосерийных работ. Люди, которые любят наши продукты, — это те, кто хочет что-то другое, или у них есть уникальное, специализированное применение», — говорит Стэнер.

Этот аспект кастомизации делает 3D-печать неотъемлемой частью процесса проектирования, даже если конечный продукт в итоге производится традиционным способом. Стэнер начинал с доступных FDM 3D-принтеров, которые позволяли ему получить представление о том, как деталь будет выглядеть и ощущаться в физическом мире. «FDM хорош для небольших подтверждающих частей для проверки или прототипирования. Но поддержки всегда были проблемой, и когда мы начинали в 2012 году, единственной технологией печати без поддержек была огромная система за полмиллиона долларов», — говорит Стэнер.

Внутренняя SLS 3D-печать делает возможным сократить ваш график разработки и перенести всё внутрь компании. Эти компоненты держателей вот-вот пройдут через Fuse Blast.

Всё упаковано, держатели готовы к отправке конечным клиентам, и лучшая часть заключается в том, что весь рабочий процесс был выполнен внутри компании. Они используют только оригинальные зарядки Apple MagSafe.

Пока строилась клиентская база и репутация 67 Designs, Стэнер следил за рынком технологий на основе порошка. В ситуациях, когда продукт нужно было выпустить на рынок, он передавал на аутсорсинг детали конечного качества из порошка сервисным бюро, прежде чем потратить десятки тысяч на оснастку для литья под давлением.

«Использование SLS было очевидным решением. Есть только один способ добиться принятия продукта широким рынком — выпустить его туда. Моё видение таково: что угодно, кроме заказа на 10 000 деталей, — не режьте металл для изготовления оснастки. Вы должны двигаться быстро, внедрять инновации быстро», — говорит Стэнер.

Оставаясь с Shapeways в течение многих лет, Стэнер наблюдал за выходом Fuse Series на рынок и издалека рассматривал его готовность к производству. «Мы хотели убедиться, что наш SLS-принтер готов к производству, что он может выдерживать допуски и сохранять точность. Когда мы убедились, что Fuse справляется, мы двинулись вперед», — говорит Стэнер.

Преимущества Fuse Series для Малого Американского Производителя

С тех пор как первый принтер Fuse 1+ 30W был размещен внутри компании, Стэнер добавил больше принтеров. «Я верю в избыточность. Если у нас один принтер не работает, производство не должно останавливаться. Риск гораздо больше в одной машине за $500 000, чем в пяти машинах по $100 000», — говорит Стэнер.

Fuse Series позволил 67 Designs поддерживать производство работающим постоянно, работая над заказами большего объема для клиентов и корпоративных партнерств, всё одновременно производя их собственные разработки, как их самый продаваемый держатель телефона для внедорожников.

Наличие гибкого рабочего процесса позволяет 67 Designs производить продукты, которые превосходят конкурентов на каждом уровне. Этот держатель включает зарядное устройство Apple MagSafe.

Планируя размеры партий на несколько камер сборки, команда оптимизирует каждый цикл и упорядочивает свои послепечатные операции. «Наша команда знает, чего ожидать, и эффективность становится второй натурой», — говорит Стэнер.

«Доступный SLS дает людям гораздо больше вариантов. И детали конечного использования SLS помогают внедрить аддитивно изготовленные детали в умы потребителей; они подготавливают почву для поставки продуктов на рынок, где люди говорили, что мы не сможем», — говорит Стэнер. Однако выпуск продуктов — это не вся история. Чтобы разбить восприятие 3D-печати как инструмента только для прототипирования, аддитивно изготовленные продукты конечного использования SLS должны быть хорошо сделаны.

«Вы должны быть дисциплинированными в этом и иметь производственное мышление. Мы сделали наш собственный инструмент калибровки Fuse и регулярно возвращаемся к нему, чтобы убедиться, что он остается актуальным. Малым компаниям все еще необходимо иметь мышление большой корпорации, когда дело доходит до производственного качества. И эта дисциплина исходит из традиционного инжиниринга», — говорит Стэнер.

Другой аксиомой 67 Designs является то, что аддитивное и традиционное производство не являются взаимозаменяемыми. Стэнер все еще главный дизайнер почти для каждого продукта, который производит 67 Designs — их собственных и их клиентов. Когда конечный продукт должен иметь прочность литого или обработанного металла, он проектирует для субтрактивного метода — даже если прототипы будут напечатаны на 3D-принтере. Если применение не требует такой прочности, но может выиграть от облегченного, генеративного дизайна и органических структур, или если требуется только 100-5 000 небольших пластиковых деталей, он может проектировать специально для аддитивного производства. «Я не требую, чтобы AM-деталь была литым под давлением пластиком. Это два разных способа производства, и я не считаю их взаимозаменяемыми», — говорит Стэнер.

Хотя команда 67 Designs может производить продукты, используя как традиционные, так и аддитивные детали, есть одно преимущество 3D-печати, которое они находят все более привлекательным для некоторых своих клиентов: защита интеллектуальной собственности. «При некотором оффшорном производстве клиенты беспокоятся, что их продукты будут скопированы, а идеи украдены. Один из способов воспользоваться преимуществами аддитивного производства — спроектировать функции, которые не могут быть воспроизведены традиционной оснасткой», — говорит Стэнер.

Держатель для iPad Mini
Потребительские продукты, напечатанные SLS 3D, не только соответствуют литым пластикам по функции для таких деталей, но также значительно сокращают отходы. Поскольку потребители везде ощущают боль вынужденного устаревания и сложного доступа к ресурсам, которые обеспечивают «право на ремонт», SLS 3D-печать может предоставить доступную альтернативу. «Когда Apple неизбежно меняет свои устройства (а они всегда это делают), мы не паникуем. Мы не ликвидируем горы устаревшего инвентаря и не поглощаем списания. Мы просто итерируем — быстро — и движемся вперед», — говорит Стэнер. Рабочий процесс проектирования и производства от 67 Designs устраняет:

• Производственные отходы от избыточной упаковки

• Углеродные выбросы от трансокеанских перевозок

• Экологический ущерб от перевозки продуктов грузовиками из Порта Лонг-Бич в Даллас

«Fuse дает нам нечто бесценное: контроль. Мы управляем производственными циклами с точностью и оптимизируем каждую сборку в соответствии с реальным спросом. Камера построения попадает в идеальную точку — идеального размера для компактных партий наших держателей, одновременно давая нам гибкость для гладкой интеграции других SKU. Это эффективно и масштабируемо без расточительности».

Гэвин Стэнер, Владелец 67 Designs

Трубка Пито для Самолета

Трубка Пито — это устройство, используемое для расчета скорости потока жидкости путем измерения давления внутри трубки и снаружи. На самолетах трубка Пито имеет решающее значение для измерения воздушной скорости. Чехлы для трубок Пито необходимы, чтобы не допустить попадания насекомых в трубку на земле, и обычно они сделаны из ткани. Эти тканевые чехлы могут легко сдуться, позволяя осам и другим насекомым потенциально заползать в трубки, чтобы строить гнезда — серьезная проблема безопасности для следующего полета. 67 Designs работала над пластиковым чехлом для трубки Пито, который было легко установить, легко снять, но при этом оставался плотно на месте во все остальное время.

«Fuse позволяет нам создавать пользовательские трубки Пито способами, которые нельзя легко оснастить для литья под давлением, и иметь очень определенную и преднамеренную форму. Fuse дает нам гибкость делать их хорошо и смешивать с более длинными сериями и SKU большего объема».

Гэвин Стэнер, Владелец 67 Designs

Ledge Universal Holder

Один из самых популярных продуктов 67 Designs, Ledge Universal Holder, включает зарядное устройство Apple Mag Safe и кастомное адаптируемое аппаратное обеспечение, созданное на Fuse 1+ 30W. Держатель, вероятно, имеет самый низкий углеродный след среди любых comparable продуктов на рынке, и его основные компоненты производятся на Fuse 1+ 30W. 67 Designs изначально решила пойти путем аддитивного производства для этой детали, потому что традиционный путь оснастки заблокировал бы их в одном дизайне. Для продукта, который должен адаптироваться и меняться по мере изменений OEM, литье под давлением не было бы экономически жизнеспособным.

«Если бы мы выбрали литье под давлением, продукт не был бы рентабельным, и мы были бы привязаны к дорогой зарубежной оснастке — часто производимой в Китае с значительными затратами — с двух-трех месячным сроком разработки», — говорит Стэнер.

Распределенный Интеллект

Доступность Fuse Series — как размера, так и стоимости — делает возможным построение гибкого производственного рабочего процесса вокруг этой технологии, чтобы малые предприятия могли стать производителями конечного использования, не вкладывая огромные суммы денег в традиционные производственные процессы и инструменты.

67 Designs не пытается заменить традиционное производство 3D-печатью, но они эксперты в поиске ситуаций, когда аддитивно произведенные детали могут дополнить или улучшить существующие рабочие процессы.

С недавним федеральным фокусом и поддержкой на восстановлении отечественной производственной сети, предприятия могут смотреть на 67 Designs как на пример того, что значит «производить локально и потреблять локально», как выражается Стэнер. Усилия его бизнеса выходят за рамки просто внутреннего производства деталей с помощью 3D-принтеров — они распространяются на развитие рабочей силы и образование. «Помимо самих продуктов, мы инвестируем в людей. Мы обучаем новое поколение производителей передовым производственным навыкам, подготавливая их к карьере в то время, когда американские компании расширяют внутреннее производство», — говорит Стэнер.