藉由3D列印來準備維修備品,是否能延長產品價值與壽命?

ines-alvarez-fdez-489172-unsplash

Photo by Ines Álvarez Fdez on Unsplash

惠普,Teleplan,宜家,飛利浦和iFixit 這些艾倫麥克阿瑟基金會循環經濟100平台的成員們,開展了一個為期一年的合作專案,一起探索3D列印技術的新應用。該專案希望專注於解決產品零件備品的問題。

隨著每次產品的變化和重新設計,用於零件與備品的製造設備會發生變化,因此,企業有可能無法繼續為多年前生產的產品繼續製造備品。企業或許會選擇性的生產一些備品,但因為沒有辦法預測未來的需求,所以並不知道要多生產哪些零件,而又將持續多長的時間。像是宜家這樣的品牌商,有大約12,000種不同類型的產品,以上這種生產方法就會需要非常大量的存儲空間。

而這與循環經濟有什麼關係呢?試想如果客戶無法獲得備品,那麼即使是小小的故障也可能意味著產品必須丟棄。為了可以更長時間地使用更多產品,讓備品更容易取得就相對的重要了起來.按需生產(on-demand)備品或許會改變這個遊戲規則。

所以,這時候3D列印或許就可以幫上大忙。企業可以保留無數的數位數據庫,而不是保留零件的庫存。因為它們可以使用3D列印機製作,所以在各種各樣的設計之間進行更改並不需要花費任何費用,甚至可以使用掃描或著想像的方式來設計一個您不曾想過的部件。而這種方法也可以消除製造過程中的生產預測。不用一次製作數千個零件,而是只在需要時列印單個零件。

這個由HP和Teleplan發起的CE100合作專案,分別利用了企業既有的專業知識和個人發明者的設計創新等兩種方式來進行試驗。

首先,由兩家公司密切合作,共同研究將3D列印使用於特定的產品。選定的是由Teleplan為其提供售後服務並支援該產品的維護和維修的HP OfficeJet印表機。

事實上,售後人員每天都面臨著實際零件供應鏈的挑戰,像是:精準的預測,最小訂單數量,過長的交期,運費,庫存平衡。特別是斷貨前的Last-Buy決策,尤其會造成巨大的成本,並導致未來過多的維修或錯失。而這樣的作法從來沒有人成功過,暨浪費地球資源也浪費企業成本。3D列印的按需生產(on-demand)應該可以解決這些問題。

惠普使用MultiJet Fusion 3D列印機進行了四個備品的製造。但是在這個實驗中,結果並不穩定,因為3D列印在產品的紋理,顏色和準確度上有著不同程度的變化。由於Teleplan並須考量到對客戶的保修維修,一致性和可靠性是十分重要的。所以該團隊意識到,生產備品時,若只是在維修策略中簡單地引入3D列印技術可能有困難。因此,該團隊認為這個實驗中的部件對他們目前的業務並不切實際。

於是惠普和Teleplan,再次思考之後,認為這個實驗揭示了與其他循環經濟創新一致的重要觀點:單靠技術是還不夠的。尤其是將技術使用在已經是“線性經濟”生產的產品上,其影響將十分有限。

而此專案的第二個方式,則將3D列印的全球知識與設計經驗予以開放給個人。他們與iFixit合作,推出了Dare to Repair比賽,該比賽挑戰人們針對日常生活中一些產品的現實問題來發明和設計備品。而獲獎作品將由HP來進行列印。

這個想法跳脫了產業供應鍊和流程的限制之後,一些當地的Makers自創者會不會考慮用3D列印的技術來加入呢?

而這其中有一些最好的參賽作品,包括用於抽屜的墊片以及一系列的嬰兒車替換桿和按鈕.其中電氣工程師Anthony Kouttron在昂貴的SLR相機上為相機電池設計了一個小蓋子,因為這個部件會很容易破壞這個昂貴的600美元的相機。Anthony還解釋了3D列印在設計階段過程中的不准確性,必須通過調整這個配件的大小,形狀和材料,才能使列印出來的備品更加可靠。3D列印之所以有用,正因為其可以定制和可變性,但這也或許是3D列印之所以不能很好地融入當今供應鏈的原因,畢竟這些產業供應鏈要的是標準化和效率。

這個專案因此也激發了他們的進一步研究。對於第一個實驗,惠普的團隊僅限於使用一種列印材料和有限的生產,但或許進一步的微調或加工會產生更好的結果。而在HP的另一項調查中,如果在原始產品一開始的設計就考慮3D列印生產,則可以預期印出的備品將有機會更好地與產品整合在一起。

“如果在一開始的原始產品設計中考慮周全,我們認為3D列印有可能克服當前零配件採購的許多陷阱”,惠普負責該項目的John Ortiz說。

在該專案之後,他更加堅信3D列印將改變製造和使用產品的方式,並且是循環經濟轉型的重要組成部分。“借助這項技術,我們可以解決維修零件的長供貨時間,最低訂貨量,與運輸,物流和庫存的成本,以及停止備品生產的挑戰。

“由於有可能改變產品備品的經濟運作型態,我們可以思考如何改變產品製造商在設計端的激勵動機。通過我們的內部專案和我們與加泰隆尼亞產業聚落的新合作案,我們將能夠更好地了解如何激發3D列印產品設計的經濟動機,以及它如何幫助其他行業讓材料和產品的使用時間更長,並保持最大的價值“。

通過以上這個專案的合作夥伴關係,並親自動手製作原型備品,更進一步澄清了按需(on-demand)備品的機會和障礙。