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商业产品案例研究

以 3D 打印实现更多机会

商业制造商需要能够制造各种大小的优秀产品的灵活性。是失去潜在业务还是经济高效地满足小众需求,数字制造解决方案通常起着关键作用。

Thogus 的 Fortus 设备

Thogus Products 由 Jack Thompson 创建于 1950 年,当时称为 Master Mold & Die,如今已是一家拥有 61 年制造历史的公司,专注于注塑成型。1997 年,其 56% 的销售额来自汽车客户。十年后,在感受到经济萧条带来的压力并认识到业务单一带来的威胁时,Thogus 决定寻找新的收入来源。

找到 Stratasys

2008 年,Jack Thompson 的孙子 Matt Hlavin 成为 Thogus 的总裁,此时他对用于原型制作和塑料部件制造的增材制造设备的生产商 Stratasys 已关注了近 10 年时间。Hlavin 对 Stratasys 技术的产品开发能力非常感兴趣,并由此为 Thogus 找到了一条发展之道。Hlavin 决定通过 Stratasys 的 Fused Deposition Modeling (FDM) 系统将 Thogus 的业务关注点转换到小批量成型和高度工程化的材料上。由于采用了新的精简灵活的制造工艺,转移到小批量制造让 Thogus 能够与高成本制造工厂相抗衡。“成为总裁后,我的首批重大决定之一是购买两台 Fortus 400mc 设备来帮助产品开发,并为客户提供更多价值,”Hlavin 回忆说。“Stratasys 技术使用与我们的注塑成型相同的热塑塑料,我们可以小批量地制造产品部件,直至生产加工上得到客户认可,在过去这样做非常昂贵。

臂端安装盘

在获得首台 Fortus 3D 制造系统之前,Hlavin 的计划就已经得到了 Stratasys 的认可:“我们订购了一台 FDM 设备,Stratasys 则同意在设备到达前为我们制作部件。我们的客户之一需要为一个客户项目制作一个部件,但该部件无法按设计制造。因此,我们的工程师重新设计了它。然后,我们制作了原型部件以及重新设计后的部件,并将它们带给了客户。他们对我们的作品感到惊叹。当我们客户的客户在第二周来到国内时,我们的客户及时地完成了交付。这意味着我们赢得了一项价值 60 万美元的项目。在设备运达我们的厂房之前,Stratasys 就已经帮助我们完成了一项计划,而该计划的收入正好能支付首台设备。”

很快,Hlavin 在两台 Stratasys 设备上的初始投资便带来了回报,于是他在先进技术、资产设备和自动化上又继续投资了几百万美元,购买的产品包括两台 Dimension SST 1200es 3D 打印机、一台平滑站和一台 Fortus 900mc 3D 生产系统。“我们对 Stratasys 充满信心,购买了 Stratasys 提供的一切材料 - ABSplus、ABSi、ABS-M30、PC-ABS、PC、Ultem 9085 和 PPSF/PPSU,为客户们解决概念展示、功能性原型制作、原型加工、过滤、臂端加工和成品生产等需求,”Hlavin 说。

数据证明了采用 FDM 带来的成功

2008 年起,Thogus 增长到 86 名员工,其中 31 名都聘用于 2010 年。2010 年,其收入比 2009 年增长了 76%。Thogus 将这一急剧增长大部分归功于 Stratasys FDM 技术。该公司采用该技术开发了一套制造解决方案,能够简化生产工艺,使客户也能分享到成本上的节省。这一理念非常简单,用途广泛。“价格低廉是取胜关键,”Hlavin 说道。“我们在报价时会赠送部件,这对于注塑成型制造商而言是前所未有的。这正是我们如此自信的原因。”

自动化工具/臂端工具

2009 年 1 月,Thogus 的雇员中没有一名工程师。而今,该公司已经聘请了 15 名工程师,遍及塑料、民事、机械、生物医学和化学领域。“将工程引入业务后,我们的客户能够更快、更高效地开发出产品,”他补充说。Hlavin 将 Stratasys 的 FDM 技术视为塑料加工、制造和产品开发的未来。“我们正迎来一场大规模的定制潮流 – 小批量的按需定制。”

不拘泥传统的智慧

Vitamix 是一家商用混合机械制造商,在 Thogus 引入了真正用热塑塑料制作的原型部件时便从当地供货处购买了 SLA 原型部件。“我们向对方展示了自己的设备如何帮助他们节省时间和成本,”Hlavin 说。“他们非常喜欢它,因为这些部件更为结实耐用,他们还能用我们的部件进行功能测试。”

Hlavin 甚至鼓励 Vitamix 自己购买 Stratasys FDM 设备。他们也的确购买了。“在 Vitamix,每一个项目都很紧迫,因此我们负责处理一切该公司无法自己处理的过多订单。自从这些设备加快了制造工艺后,我们就从他们那里实际得到了比以前更多的工作。”

通过 FDM 简化制造

成型产品的质量控制

除了革新其注塑成型业务,Hlavin 还发现 FDM 对于制造车间有着不可估量的价值。“我们的许多工作都属于原型开发:生产数量少、周转时间短。Stratasys FDM 技术能在几小时内根据 CAD 文件制造出部件。我们希望向客户提供具备功能性的部件,让他们能够用来进行测试和验证,”Hlavin 说道。“但引入了这一设备后,我们发现 FDM 的作用远不止于此。它称为我们制造车间的核心。”

FDM 涉及到 Thogus 业务的方方面面。“我们的设备上有自动化装置和机器人。我们无需用钢板或铝制框架制作又大又重的臂端工具,那样既昂贵又费时;我们只需根据 3D 几何机构来打印一件臂端工具,其重量将减轻 70 – 90%。并且我们可在 24 小时内完成工作。”

Hlavin 还发现这一优势能够直接降低制造车间的人力成本。“不管你属于什么行业,”他说道。“FDM 都会起到作用。我不知道还有什么技术能够与 FDM 匹敌。”

但对于 Hlavin,FDM 带来的益处还在增加。“我把 Stratasys FDM 技术视作制造业的未来,”他说道。“我们正在使用 FDM 技术来完成我们从未完成过的事情。”“我们每年节省了超过 150,000 美元的工厂自动化、固定装置、先进原型构造、产品加工前验证等费用,”Hlavin 补充道。“我无法想象在制造环境中没有这种技术将会是什么样。它对我们业务的重要程度不亚于电子邮件。”

当被问及 FDM 如何革新了他的业务模式时,Matt Hlavin 扼要地回答:“所有的制造商都在寻找将产品更快推向市场并压缩其生产开发周期的方法。世界上唯一一种无法购买的资源是时间。现在,有了 FDM,我们相当于能够出售时间。”

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