曾几何时有鞋匠,谁将将鞋子塑造给单个脚。然后来了工业革命,鞋匠被几十名工厂工人取代,每个工人都表演了一步,以建造标准鞋 - 而脚预计会适应。
这也不全是坏事;这种新鞋更便宜,而且由于批量生产,更多的人买得起。但是如果有一种方法可以节省大量生产的成本也有一双完全适合你脚的鞋子吗?进入大规模定制时代,即量身定制制造的未来参数化建模和3D打印科技开始为我们提供廉价、大规模生产的定制产品。
最近的大众定制历史
当然,定制大规模制造的制造产品并不是任何新的。如果您走进新车经销商并购买汽车,您将很快遇到一个选择的选择加热席位?意大利皮革或织物?十五寸轮子或十七岁?但这种自助式自定义仍然没有完全为你:成千上万的汽车被制造出来,就像你挑选的那辆一样。
服装一直是最有可能给我们提供真正定制产品的领域,甚至一些大公司也开始关注定制领域。在90年代,李维斯开发了一种新流程,你可以在商店里测量自己的尺寸,几周后就可以买到一条定制牛仔裤。如今,NIKEiD允许您选择颜色和材料,以获得近乎定制的体验。
市场营销部门知道定制化的吸引力,但工程团队直到现在还没有技术来支持这些愿望。
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甚至在十年前,3D打印不是超过基本形式和适合原型。印刷部分智能手机的大小将在全天进行打印;任何更大的东西都很容易过夜印花。如果掉落,零件很容易发生,并且完成一些打印机的砂纸,就像其他人一样。
有一次,当我建议把简历发给客户审核时,我的老板反应非常强烈,我花了一下午的时间润色我的简历。这些都不是消费部件。
从那时起,我们走过了很长的一段路。sls.与某些模压塑料相比,打印具有一定的竞争力。SLA打印是强大的,他们有一个美丽的表面光洁度。Polyjet零件甚至可以打印软橡胶和努力塑料在相同的部分,消除了过度成型的需要。
印刷速度也越来越快。一个2015年TED演讲通过印刷棒球尺寸的球体向世界推出了Carbon3D的夹子印刷不到五分钟。惠普的新打印技术比大多数其他打印方法快十倍,他们最近证明了他们的质量,在30分钟内打印了一个手大小的链环,然后使用它拿起汽车.
表面光洁度,材料选择,全强度3D打印在这里,随着每一个新闻周期,速度和成本都在下降。对于我们这些从事制造业有一段时间的人来说,这是一个奇迹的时代。但快速、独特的部件只是定制难题的一部分——你如何让设计适合消费者?
为消费者定制产品
看介绍在iPhone X中,大多数人发现了一个中年工程师的场景,获得了数字狂欢节面具的数码狂欢节面积略低于突破性。但是,如果你看过奇怪的演示,你可以看到一些精彩的东西:一个电话大小的电脑现在能够在三个方面实时映射人类。这是我们定制困境的其他一半的解决方案。
同时3D打印一直在开发,3D扫描也一直在迅速推进。虽然十年前,3D扫描需要将小物体放置在一个盒子里的全激光扫描,今天您可以从几张照片创建共同形状的3D表面地图。对于更复杂的几何形状,可以使用手持扫描仪进行扫描。您可以在几分钟内获得某人的脚或手或腿部或腿部的近乎完美的3D模型。
现在,我们有了输入- 3D扫描或来自照片的3D映射-以及输出- 3D打印-那么如何根据消费者的几何形状定制产品呢?参数化建模提供了缺失的环节。
真正定制产品的参数化建模
而3D打印扫描技术已经发展起来了三维建模这一定制过程的一部分已经悄然搁置,准备进行大规模定制。计算机辅助设计程序像AutoCAD和扎实的作品长期以来一直能够基于电子表格中的数字生成一系列参数模型,这项技术很容易适应定制个人客户需求的零件。
假设您正在为一对手套生成自定义模型。模型的关键参数将是每个手指的长度,每个手指的直径和手掌的宽度和长度。您可以设置一个CAD模型,其中每个参数在模型中驱动尺寸,并通过在这些数字中输入自定义3D手套。
一旦您为产品创建了基本模型,所有未来的模型都可以自动生成。
整个过程完全自动化:客户在一侧扫描手或脚;计算机从扫描中获取几个关键尺寸测量值并相应地调整参数模型;和自定义3D产品打印并发货。我们所有的技术开发都让我们回到了我们开始的地方:适合脚的鞋子,而不是试图适合鞋子。
测试大规模定制技术
尽管所有这些感觉都像是未来,但仍有一些必要的发展。3D打印在高质量的材料现在仍然比注塑成型而且需要更长的时间。扫描和表面映射技术很容易出错,参数化建模仍然偶尔会创建一些不可能的几何图形(通常是漂亮的四维表面通过自己,这对计算机有意义,但对打印机没有意义)。但是很接近了,非常接近。
我们正处在下一次制造业革命的风口浪尖上。很快,你买的很多东西都不会从货架上买下来——它们将是刚从打印机上取下来的,而且是为你的需要量身定做的。
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