案例分析英雄形象

惠普通过快速制造大幅缩短设计周期

科技巨头利用成型技术将下一代打印机的开发时间从几个月缩短到几周

惠普公司(HP Inc.)控制着全球竞争激烈的打印机市场的最大份额,因此,对这家市值500亿美元的全球科技巨头来说,下一代打印机机型的研究、开发和设计是保持和扩大这一地位的关键因素。

根据国际数据公司(IDC)的研究,截至去年,中国的市场份额超过了三分之一。追踪所谓全球硬拷贝外设的国际数据公司(IDC)报告称,2016年第四季度,惠普占有36.1%的市场份额。佳能(23.1%)位居第二。

最近,惠普的一个工程师和设计师团队向Protolabs寻求帮助,以缩短设计周期,因为这家快速周转的供应商可以在几天内交付部件,并且使用惠普定制的材料。该团队致力于为下一代消费者和商业喷墨打印机和墨盒开发新产品。

开发挑战:使用实际材料快速创建功能原型

惠普总部设在加州的帕洛阿尔托,在世界各地都设有办事处。J.D. Hankins是一名NPI(新产品介绍)工程师,是俄勒冈州科瓦利斯新产品创新团队的成员。

汉金斯说,这个团队主要是“专注于喷墨”,该团队的大部分工作都是将与墨水直接接触的产品和部件。因此,在团队工作的开发和设计阶段,制造的原型与最终推向市场的产品中使用的实际材料相匹配是至关重要的。

同时,由于开发通常涉及设计的多次迭代,快速制造原型是至关重要的。

概览

挑战
一个由惠普工程师和设计师组成的团队致力于下一代喷墨打印机和墨盒的新产品开发,他们需要帮助来缩短设计周期。


解决方案
惠普求助于Protolabs来缩短时间,因为这家快速周转的供应商可以在几天内交付零部件,而且使用的是惠普定制的材料。


结果
使用Protolabs将设计周期从标准的6 - 8周大幅缩短至15天或更短。这种更快、更精简的流程帮助惠普在竞争激烈的全球打印机市场保持领先地位。

HP帧渲染组件
各种各样的部件,如这个框架组件,已为HP生产。但由于打印机型号仍处于开发阶段,因此设计可能会不断变化,下一代型号仍处于保密状态。
制造解决方案:将“异域树脂”集成到成型循环中

因此,汉金斯说,他需要一个快速的制造供应商,并且拥有专业技术,可以用客户提供的特殊材料来制造零件。汉金斯解释说,惠普使用的是“我们与材料供应商合作开发的特殊工程树脂”。“这种材料给我们的组件带来了很高的热偏转,”因为打印机的某些部分确实会变暖。这些材料包括定制版本的热塑性塑料,如PET、玻璃制造的PETG、透明PET以及其他塑料和混合物。

Protolabs符合要求,因为零件可以快速制造,并且使用惠普提供的定制树脂。认识到注塑是一门艺术和科学,Protolabs经验丰富的应用工程师和模具技术人员致力于控制与使用客户提供的材料有关的许多过程变量。为了评估这些变量,Protolabs团队审查了广泛的项目,如材料安全数据表(MSDS),技术数据和模具加工信息,以确保发送的材料可以使用Protolabs的工艺进行成型,并且不会对操作员造成伤害。

“对我们来说,能够在快速原型阶段使用这些材料意义重大,”汉金斯说。“这是非常独特的。在过去,我们可以使用机械零件,但它不一样,不总是相同的光洁度。”

他补充说:“我们能够如此迅速地从实际材料中提取零部件,并将其用于最终的生产,这对惠普来说非常有启发。”

惠普已经生产了框架组件等各种部件,但由于打印机型号仍处于开发阶段,因此设计可能会有所变化,因此下一代型号仍处于保密状态。

汉金斯说,与Protolabs合作的过程是无缝的,从在线上传CAD文件的早期阶段开始Protolabs的报价系统为定价信息和设计反馈。

汉金斯说:“能够在网上完成所有工作,然后在几个小时内收到报价,这是闻所未闻的。”“我们通常会争取三到五天的时间,试图从一家标准的注塑公司得到报价。”

“我们能够如此迅速地从实际材料中提取零部件,并将其用于最终的生产,这对惠普来说非常有启发。”

可制造性设计(DFM)分析也很有价值。汉金斯说:“观察模流、顶针和浇口位置,所有这些通常会发生的来回调整,以及沿途的其他调整,对这个过程非常有帮助。”他继续说,这尤其有用,因为惠普仅在这个项目上就用Protolabs生产了近20种不同设计的部件,其中一些设计还进行了多次迭代。

结果:开发时间大幅缩短

Hankins表示,所有部件都按时交付,与Protolabs应用工程师和其他人的沟通“非常出色”,所有部件都按设计和预期运行。

然而,汉金斯强调的最大好处是制造商的速度。汉金斯说:“Protolabs实际上缩短了我们的设计周期,缩短了我们设计周期的时间。他解释说,通常情况下,制作一个注塑模具需要六到八周或更长时间,然后再花一到两周的时间进行开发和加工。汉金斯说,相比之下,Protolabs将时间缩短至“两周或更短”。

汉金斯说,目前为惠普生产的原型机“严格地处于开发阶段”,是更长的产品开发周期的一部分,可能需要两年或更长时间。展望未来,Hankins预计Protolabs将继续扮演关键供应商的角色,因为他的团队致力于“测试打印机、测试墨盒和测试想法”。

如果您想探索注塑零件的不同设计考虑因素,可以免费获得设计多维数据集在这里。