提高效率,3D打印设备的平台化设计思维 

由 3D打印联盟智库 发布于 2020-11-10 09:32 

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编者按:本文来自微信公众号“3D打印联盟智库”(ID:iPrinting)作者:晚风饮墨香,3D打印资源库经授权发布。

发展是时代的主旋律,进步是社会的最强音。在3D打印领域,伴随着工业化应用的日益成熟,如果在推出一款新设备时,没有几种新概念或者新技术的加持,可能都不会引起人们的关注。
那么,怎么做才能最大程度的在新设备上加持新技术呢?这就今天我们想要讨论的主要思想:设备的平台化设计思维。
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(引用图片源自网络)
谈及“平台化”,或许很多人首先想到的是汽车领域,确实如此,汽车领域将“平台化设计”思想发挥的淋漓尽致,所以这不是什么闪耀夺目的光环,而是一种实用性强,可以真正有利于3D打印设备厂商的设计思想。

什么是平台化

或许很多人知道“平台化”概念,但是却没有理解平台化的内涵。设备平台是针对3D打印设备来讲,它是3D打印设备厂商设计研发生产高效化的一种策略,平台这个概念会贯穿设备设计研发,生产及供应链的整个环节。企业通过搭建平台,实现多款型号设备的技术,零部件通用,极大地缩短设备设计周期,从而降低设备的研发和生产成本,有利于后期维护。

对于3D打印设备厂家而言,可以建立属于自己的多个设备平台,一个平台可以同时满足多款设备的研发与生产需要。此外有了平台的保障,当企业想要推出一款新的设备机型时,通过现成的平台构架可以迅速完成新设备的落地。
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简单来说,设备平台化就如同我们办公使用的PPT模板一样,想要研发什么型号的设备只需套用固定的模板就可以最大化的实现,我个人认为设备平台化设计思维在企业做产品规划时就应该加入进来,这样可以最大程度的优化自身的产品结构,最大效率的提升自身产品扩充效率。一言以蔽之,通过设备的平台化,企业可以以最短的研发周期,最大的生产效率,最佳的质量保证完成新产品的落地与上市,而且可以建立最简化的后期维护。

平台化的意义

其实,这个问题也可以换成另外一种说法,那就是为什么企业要搭建设备平台化?
(1)适应现代化3D打印的生产需求
现如今的工业时代早已不是当年那个款式单一,性能单调的黑白时代了,现代工业变成了明显的多样化,个性化甚至是综合性能需求最大化的特征。对于3D打印设备而言,不同客户可能追求的性能不一样,使用场景不一样导致设备厂家面临不同的客户需求,这就需要我们针对不同客户配置不同的产品功能。所以,在市场需求的驱动下,对于同一家设备厂商来说在尽可能降低生产成本的前提下,满足更多的客户需求可能将是更需要来考虑的,于是乎,设备平台化设计思维就发挥了至关重要的作用。

(2)平台化优势
平台可以实现更高的设计生产集成度。
首先,每一款设备型号不必单独研发,一个平台下的技术和零件可以实现高度共享,同时简化供应链,从而实现设计研发成本,生产成本与供应链成本的大大降低。
其次,在平台的赋能下,研发周期和生产周期都可以极大的缩短。这是企业最大的愿望,在降低成本的前提下还可以极大地缩短研发周期,占据时间的主导性,更快速的推出新型号产品,占领市场,这是显而易见的优势。
最后,在设备平台的优势下,每一款设备的质量与一致性都可以得到保证。毕竟很多技术和零部件都是通用的,可靠性明显提升。对于一个设备研制企业而言,设备平台化的优势可以最大程度强化企业的战略化目标。

平台化怎么玩

首先,需要大家明确认知的是,平台化并不代表万能化,一个平台不代表符合所有型号设备,如果是这样那就没有企业里有多个平台的说法了。这种理解就有点像是搭积木,不同的积木块可以搭建成不同形状的物体,但是并不是所有形状的物体都是可以共享的。举例来说,搭建一个三角形和四方形可能需要棱角分明的积木块就可以了,很多也都是可以共用的,但是想要搭建一个圆形,就必须需要额外的圆弧积木块了。
所以,平台化的实质就是不同型号设备甚至是不同品牌之间可以共用零部件、各部分参数和各部分设计。具体怎么表现呢?

(1)零部件系列化
这个很容易理解,很多零部件都可以共用,比如部分主架构零件、CPU、线束、设备附件、其它电子元件等等,各家设备各有不同。

(2)设计共用特征
设计共用特征是一个很细节化的讨论点,这里只是提供给大家方法论,不涉及型号设备的具体化。比如,设备里面成形平台机构,可以通过丝杠与电机扭矩参数可变化设计实现不同纵向距离的变化。
另外,更多细节上的参数共享,比如不同机构之间的连接点,甚至直接把整个模块打包成一个系列化的总成,设计的时候直接调用。
另外,同平台的设备型号,连接部分的设计形式也采用统一的系列规格。不同机构之间不但固定点位置一样,连接的形式和规格也一样。这样一来,类似同款甚至同级设备,不同配置自由换装不同形式、不同性能、不同成本的模块机构,这样的事情也变的很容易了。

(3)生产共用特征
不同型号的设备在装配生产时,因为不是平台化设计产品,可能生产时需要的周边辅助设备可能不一致,但是平台化设计之后,同一个平台上的生产辅助设备可以共用,这样就可以在同一平台上生产装配不同型号,可能只需要换装不同模块就能解决。

同平台,差异化
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也许有人会问,同一个平台的设备会不会出现同质化。答案是:不会。共用平台,不代表产品的同质化,这要从产品定位和性能上区分。除了肉眼可见的造型风格、内部装饰等,还有很多不一样的地方。

首先,选材不太一样,相同的总布局和零配件,但是不同产品定位和型号可以选用不同的材质,所以就需要看客户需求了。另外是不同的调试水准和操控性能,人机互联等,都是同平台差异化的细节特征。
值得一提的是,提高工艺和品质的把控标准也是一种方法,譬如说更多的密封条、更厚的外观油漆、更好的焊点、更严的尺寸公差、检测等等。

平台化流程

归结起来,平台化的背后,是一套非常完整的思想和流程。简单理解的话,就是“标准化”的设计与套用。就像螺栓的样式和规格是统一的,但是大小、材质不同,根据实际需要选用不同的螺栓就可以了,设计省事,而且做加工的时候螺栓大批量采购,单个螺栓价格也便宜。这是另外一个主题,我们后面谈标准化方法。
总体而言,有了标准化后设备就能实现模块化设计了,模块化的应用就是平台。从本质上,平台化最大的受惠者还是厂商。

写在最后:为什么要写设备平台化,而不是直接写标准化的主题?因为设备标准化是在平台化之内,也就是说我们得先理解平台的概念与意义才能更好的理解我们为什么要去建立标准,建立校准的意义在哪?关于标准化和模块化的主题会在后续文章中更新。

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