ProJet 2500助力太陽能照明系統(tǒng)研發(fā)，讓非洲村民早幾天用上電燈

3D打印機究竟能夠幫助客戶解決什么問題，一直是南極熊非常關心的，因為這才是真正的市場需求。3D打印機曾經被稱為“快速原型機”，說的就是3D打印機能夠快速的幫助客戶制作產品原型，減少新產品研發(fā)過程中原型制作的時間，加快研發(fā)進度，在創(chuàng)新競爭力越來越重要的今天，這顯得十分有價值。本文介紹一家美國照明系統(tǒng)開發(fā)公司，如何利用3D打印機輔助研發(fā)創(chuàng)新的案例，非常值得參考：

△使用3D Systems ProJet®MJP 2500 Plus打印機制作的Firefly照明系統(tǒng)控制器原型

挑戰(zhàn)：
將新設計概念快速轉化為功能性實物原型，持續(xù)制作更具創(chuàng)新性且具有更佳質量的原型

解決方案：
3D Systems的ProJet MJP 2500 Plus 3D打印機可使用多種材料快速打印原型，后處理極其簡便

結果：
• 原型制作從10天減少為只需一天
• 每個原型節(jié)省多達9000美元
• 快速反應，將客戶反饋轉化為實物原型
• 一天內打印出具有功能性，吸引眼球的產品模型，用于展會和重大活動
• 3D打印和后處理簡便且有效率

坐落于夏洛特市(北卡羅來納州) 的Hyde Park Partner公司（簡稱HPP），是技術產品和解決方案的提供者，早在70年前就為美國東南部服務，如今它也為全球各地的個人和企業(yè)提供產品和工程方面的專業(yè)經驗。

American Engineering Group（AEG）是HPP公司的子公司，其宗旨是：為面臨長期能源問題的非洲農村社區(qū)提供可負擔的且持久的解決方案。

數(shù)百萬民眾的生活質量岌岌可危，擺在HPP公司產品研發(fā)團隊面前的迫切需求就是不斷優(yōu)化Firefly，這是公司研發(fā)的一款無需耗電，以太陽能驅動的LED照明系統(tǒng)?？梢詭椭緷M足這緊急需求的盟友就是3D Systems的ProJet® MJP 2500 Plus 3D打印機。

△坦桑尼亞的村民們圍繞著發(fā)出光亮的Firefly系統(tǒng)

超越功能性的設計

早在2010年，HPP公司由制造供應商轉型為產品研發(fā)型公司，于2014年成立了AEG公司，專為全世界各地提供這樣的能源產品。最初，公司將制作原型的任務轉包給外部供應商。但是HPP公司不久就發(fā)現(xiàn)將新概念轉化為原型，這中間的過程耗費時間太長。

HPP公司的首席執(zhí)行官克利夫頓•范恩四世表示，“在我們拿到最初原型的時候，我們往往已經有了其他的設計想法，又需要再一次的迭代設計和新的原型?！?br />
另外Firefly系統(tǒng)也需要進行革新。這個產品包含5個LED燈，1塊太陽能電池板和控制箱。在功能性方面，這款產品是行業(yè)領導者，只需要6個小時的陽光照射進行充電就能提供持續(xù)12個小時的光亮。但是隨著產品進入更廣泛的消費者市場，有吸引力的包裝就成為核心問題。

“一旦我們解決了功能性問題，我們認識到外觀、觸感和尺寸因素變得比我們過去所認為的更加重要?！狈抖髦赋?。

△Firefly太陽能照明系統(tǒng)控制器，安裝在坦桑尼亞墻壁上

與3D Systems一拍即合

HPP公司認為3D打印可以解決產品研發(fā)上的時間延誤問題。但是HPP公司第一次購買的其他品牌FDM熔融堆積3D打印機，未能達到公司的期望值。

“這臺打印機的打印質量和速度都不足以支持我們的發(fā)展和產品研發(fā)，所制作的原型質量也不足以讓我們提供給客戶評審?！?br />
HPP公司的工程部副總裁思考特•德拉芬也指出，使用其他品牌打印機，F(xiàn)irefly系統(tǒng)還不得不使用腐蝕性化學品也來進行困難且復雜的后處理。

HPP公司不得不重新面對難題。但這一次一個令人愉快的驚喜等待著他們，由3D Systems當?shù)亟涗N商Duncan Parnell推薦的ProJet MJP 2500 Plus。

完美體現(xiàn)CAD設計的原型

ProJet MJP 2500 Plus能通過塑料和彈性材料如實體現(xiàn)CAD設計，并進行現(xiàn)實的功能性測試。多噴頭打印技術制作的高分辨率原型可提供極佳的細節(jié)，即使是微小的圖案，同時也具有銳利的邊緣和棱角。另外價格對于HPP公司來說也非常合適。

“ProJet MJP 2500 Plus所展現(xiàn)的技術進步讓人震驚和驚喜。部件質量優(yōu)于通過機械加工制作的部件，而通過機械制作的部件價格遠超3D打印部件五倍之多。在此之前，我完全沒想到還有一臺設備可以以這樣經濟的價格來制作部件原型?！?br />
對于德拉芬來說，ProJet MJP 2500 Plus的一大賣點就是可以打印多種類型的材料。

“我們不但制作圍護結構，還制作燈和其他部件，所以能打印純色或透明的材料異常重要。如果我們想要制作一個設備的外殼原型或創(chuàng)建一個墊圈，我們甚至還能打印類橡膠的材料?！?br />
Duncan Parnell為HPP公司安裝了ProJet MJP 2500 Plus，然后為HPP的設計工程師提供培訓，讓他們了解如何更好地運用3D Systems的打印機進行具體應用。

德拉芬說到，“我們能在數(shù)小時內打印部件，Duncan Parnell與我們已經超越客戶關系，成為了合作伙伴，并提供持續(xù)的支持?！?br />

△ProJet MJP 2500 Plus內置的3D Sprint軟件能隨時隨便捷地進行打印管理

簡便的管理和后處理

通過ProJet MJP 2500內置的3D Sprint™ 的軟件，德拉芬的工作變得更加容易。這個軟件可以讓任何人準備3D打印數(shù)據(jù)，為打印時間、材料狀態(tài)和其他功能提供調度和最新的數(shù)據(jù)。用戶可以儲存、訪問并與經過允許的人分享數(shù)據(jù)，無論在任何地方：安全的公共云端、桌面或私有云端。

德拉芬說到，“他讓我們可以在白天的時候創(chuàng)建新的部件設計，一個晚上就能打印出來，而且設備無需安排人員值守?！?br />
HPP公司之前采購的其他品牌3D打印機需要麻煩的后處理，這已經成為過去。3D Systems的MJP EasyClean系統(tǒng)能在30分鐘內自動融化MJP件的蠟支撐，無需手工去除，高壓噴水、腐蝕性化學品澆淋或其他特殊措施。

“3D Systems的EasyClean系統(tǒng)操作起來比我們先前采購的其他3D打印機簡便的多，融化蠟支撐和進行蒸汽的過程讓我們能在更少的時間內得到潔凈的部件原型?！?br />
投資回報率

相較于通過傳統(tǒng)的噴射成型制作的原型，HPP公司已經看到了由ProJet MJP 2500 Plus制作的部件在產品研發(fā)時間和成本上的改善。

范恩表示，“使用了3D Systems的ProJet MJP 2500打印機之后，F(xiàn)irefly照明系統(tǒng)和其他產品通過設計迭代進入市場的時間縮短了至少50%，制作原型的成本也從平均每件500美元降低到了約每件8美元。速度的加快和成本的降低讓我們可以制作更多的原型，也能更快地制作出更好的產品。”

△ProJet MJP 2500在辦公室即可隨時打印精密零件

德拉芬如是說到，“隨著制作原型的速度加快，節(jié)省了主要的工程時間和成本。我們從原本的10天來制作原型，到現(xiàn)在只需要一天，并很快能進行測試和樣品展示?！?br />
制作原型節(jié)省下來的9天時間確實是顯著的成本降低。如果一個訓練有素的工程師每天工作8小時，時薪125美元，那么9天就能幫助每個原型節(jié)省高達9000美元成本。

范恩還表示，原型制作的加快和成本的降低也絲毫沒有降低質量?！拔覀兊墓こ處熌軌蚶肞roJet 2500打印機制作高質量和高分辨率的部件，部件還具有足夠的強度，注塑成型部件能承受的功能性測試，ProJet 2500打印的部件也完全能承受。”

客戶互動價值無限

不提這些可計算的實際時間和成本指標，3D打印機還能帶來許多無價的東西：與客戶之間更接近更具互動性。

“客戶的反饋是至關重要的，ProJet MJP 2500使我們能講客戶所想快速轉化為可見的產品創(chuàng)新?！钡吕艺J為，從反饋到新設計概念到具有功能性的實物模型，這一過程可快速循環(huán)，對于展會和其他項目也帶來眾多好處。

“ProJet MJP 2500的打印質量非常出眾，能在一天之內完成所需部件，這樣就能快速在重要展會和活動中展示產品。銷售團隊也從中受益良多，他們不必像之前那樣等待好幾天，等待通過注塑成型將設計轉化為昂貴的塑料或鋁制原型?！?br />
公司發(fā)展的推動器

對了克利夫頓•范恩來說，ProJet MJP 2500 Plus不僅僅是個工具，還是能促進公司增長和創(chuàng)新的推動器。

“3D Systems 的ProJet MJP 2500 Plus幫助我們節(jié)省了大量工程成本，并通過工業(yè)和零售解決方案推進了我們產品進入市場的步伐。我們由此獲得了提升創(chuàng)造力、創(chuàng)新產品開發(fā)和持續(xù)增長的力量?！?br />