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標題: 經驗之談：小家電產品開發試作原型 [打印本頁]

作者: 炫佬 時間: 2021-1-6 17:35
標題: 經驗之談：小家電產品開發試作原型
一個10年資深小家電產品開發工程師，淺談產品開發試作原型的幾個心得。產品原型制作，俗稱手板模型、3D打印、快速成型等。

我，從2008年開始從事產品的一個研發工作，我接到的項目：客戶提供一個概念，或者給你一個樣品，然后讓你抄或做一些功能上的一個“創新”。
12年過去，現在的創新早已是一個熱門詞，上至國家下至學校。一直從事創新工作，我跟大家說句“心里話”：“模仿是一個風險系數相對小的一個工作，創新它的風險非常非常大。”

在十幾年前，我們產品要開模具的時候，一般憑借經驗，新產品的模具一般要修改個3、4次，修改一次模具的時間至少要半個月，東折騰西折騰，折騰個兩三次，模具已經差不多也要報廢了。為了解決這個尷尬的問題，人們開始在做模具之前，開始先做原型的一個驗證。

12年前，我們在做產品原型的時候，一般是通過CNC，把產品通過機加工加工出來，然后再根據客戶的需求表面做打磨噴漆的一個處理。因為是CNC加工加工，所以對形狀上還是有很多的束縛。比如碰到一些尖尖角角結構相對復雜的一些小件CNC，做起來就相對來說比較麻煩。做CNC的時候特別怕碰到一些薄壁件，因為薄壁件對CNC來說是比較大的一個挑戰。

大約五六年前，3D打印開始流行。3D打印能夠流行，要感謝傳統的手板模型行業。因為3D打印剛剛進入中國市場的時候，首先解決的是一些薄壁類、結構復雜類、小件類的一些痛點。那時候、3D打印的價格相對來說比較貴，做大的做不起，只能做一些小件，在一些小件的制作成本上面，3D打印比CNC有相對的一個優勢。

在“3D打印”火起來的時候，作為產品設計師，仿佛看見了一個無所不能、、新鮮的世界。
理由：如果不是量產，做一個兩個，我可以設計出只有3D打印工藝才能做的一些結構，也不再需要為生產工藝的實現去改變我的原有結構。
因此我深入去了解了3D打印的整個工藝流程，以及它的局限性。

3D打印專業術語叫做增材制造。不同的3D打印工藝對應著有不同的3D打印設備。
目前市面上最通用的是樹脂類的3D打印（SLA），其次尼龍3D打印（sls），其次金屬3D打印（SLS）。
隨著時間的推移，3D打印成本的降低，3D打印已經越來越普及。
大家隨便設計完一個東西，第1個想到是，唉，我要去做一個3D打印，看一下我的設計有沒有問題。

理想豐滿、現實骨干
如：目前比較流行的sla類的3D打印，由于材料上的一些性能限制，我們一般用這個去驗證一下一些結構或者外觀。如果涉及到功能類的，有受力要求的，或者有很高的精度要求的產品，我們還是要通過CNC進行。

再如：傳統的金屬類的產品，我們做 CNC的加工工藝相對來說比較適合。因為金屬的3D打印相對成本比較高，而且3D打印的一個精度相對于CNC加工還是有一些缺陷，一般3D打印的精度能精度到0.1，但是很多產品對0.1的一個精度要求是往往不夠的，很多高尖端的產品要到0.05甚至0.02，0.01。

去掉一些精度要求跟設計要求外，當我們在碰到需要我們做小批量的產品生產生產時。3D打印跟cnc加工都會暴露出他的一些缺點。
3D打印，因為它的材料性能受限；CNC加工，因為它一個工件跟10個工件的工作量是翻10倍上去的，這是它的一個局限性。
所以在這里我還要推薦一個工藝:硅膠復膜。

其實，作為一個成熟的產品開發設計師，他要用到的做產品原型的工藝，包括3D打印，CNC加工，硅膠復膜。
我們要根據自己的需求，靈活去選擇做產品原型的一些工藝。比如說我設計了一個開關。現在我只是想看看開關的一個外觀跟比例，那我可以選擇低成本的光固化3D打印。在確認外觀以后，我想做一些功能上的確認，這個時候我們就要考慮3D打印的一個牢固度和強度，是否能滿足我們的一個設計需求，如果不滿足，我就選擇SLS尼龍3D打印或者CNC機加工。

再然后、經過產品原型的一些基本功能的驗證，接下里我們要做大概十幾個產品，來給客戶進行一個市場的驗證的時候。這時，要考慮一用硅膠覆膜的工藝去做，硅膠復模的工藝在材料性能上能夠跟實際的abs,pp類的材料很接近，幾乎可以達到相同。另外硅膠父腹膜的特點是做一個原型，因為它涉及到硅膠模具成本，原型成本，它的成本會比較貴；如果做10個，它的成本就明顯降低很多，因為它只是需要一個覆膜的過程和產品的原材料。

如果、你的產品數量已經要一次性做個1000或者1萬個，那不用說了，就開始做正兒八經的一個模具。

我們做產品開發，做產品原型的目的，主要是減少我們犯錯誤時帶來的一個成本的代價。因為我們是人，人在做設計的時候，由于種種原因而犯各種各樣的錯誤。因此，我們用產品原型來一次次驗證我們的設計是否合理，是否沒有問題？

當然老板也會想，你的設計打樣了那么多次，什么時候能好？在這里我要替產品設計師說一句公道話，在創新的道路上鋪滿著荊棘，唯有一步一個腳印，才能到達勝利的彼岸。我們一次次的驗證，不是為了自己，而是讓企業少花錢，提高產品制造的成功率，減少后期的質量問題，提高企業在社會中的競爭力。

所以最后，這里要為全體的產品開發工程師發聲.點贊！歡迎大家多交流，一起進步，一起成長！

作者: 遠祥 時間: 2021-1-7 11:14
確實如此，3D打印對于模具行業是有比較大的沖擊的，特別是那種中小型企業，很多打印都不需要模具了！

作者: 大白小白 時間: 2021-1-7 13:17
lz如何看待微創新？

作者: wtangzz147 時間: 2021-1-7 13:53
樓主把我現在的工作講完了，哈哈哈

作者: 炫佬 時間: 2021-1-7 15:46

遠祥發表于 2021-1-7 11:14
確實如此，3D打印對于模具行業是有比較大的沖擊的，特別是那種中小型企業，很多打印都不需要模具了！

呵呵，還沒有到那一步。應該在進行時，特別是一些數量少的產品

作者: 炫佬 時間: 2021-1-7 15:48

wtangzz147 發表于 2021-1-7 13:53
樓主把我現在的工作講完了，哈哈哈

請問帥哥的工作是？

作者: 炫佬 時間: 2021-1-7 15:49

大白小白發表于 2021-1-7 13:17
lz如何看待微創新？

微創微創，微創多了就是大創

作者: wtangzz147 時間: 2021-1-8 09:15

炫佬發表于 2021-1-7 15:48
請問帥哥的工作是？

跟你差不多，涉及金屬和塑料的產品工程師

作者: 易錯易混 時間: 2021-1-11 10:16
CNC加工手板，實際是上世紀90年代就有了，只是那時比較小眾，成本高，老板都嫌貴。開始被大家接受是從00年開始的，那時都還是比較小眾的，只有一些搞附加值的產品敢于做手板，汽車，電飯鍋，手機……再說工藝，CNC加工的一些局限性3D打印也是同樣存在的，例如薄壁，CNC加工會彈刀，影響精度，3D打印可能就會變形，影響精度以及裝配。CNC適合加工一些大的，壁厚比較厚的產品，3D打印尺寸還是有限制，國內主流的SLA機器，目前尺寸都是還是400多mm,CNC加工塑膠類的產品，尺寸不收限制的，拆件做，錢到位了，繞地球3圈都行，拆件膠水粘接還是非常穩固的，打印的就不行，膠水粘不穩。再說說復模，原理很簡單，跟翻砂模一樣，只不過復模的模具可以多次重復，使用的次數，要看產品結構，精度要求，一般最多使用次數不會超過25次，一般都是15次左右，次數多了，模具就變形，產品尺寸就不好把控了。再延伸說一下硅膠模具，硅膠模具外面加一層樹脂包裹，就可以增加其穩定性，使用壽命更長，經常用于一些大件的塑膠產品小批量生產，例如醫療外殼，汽車的保險杠等等……

作者: 行者123八戒 時間: 2021-1-11 16:28
作為一名開發工程師，我也使用大量的3D打印件。感覺3D打印件，不管是ABS還是尼龍，韌性都不如開模件，很脆。

作者: cncncn0725 時間: 2021-1-11 18:50

|行者123八戒發表于 01-11 16:28作為一名開發工程師，我也使用大量的3D打印件。感覺3D打印件，不管是ABS還是尼龍，韌性都不如開模件，很脆。

確實，很容易裂開

作者: cncncn0725 時間: 2021-1-11 18:52
寫的詳細，贊，希望多分享一些關于產品設計的經驗

作者: 中國夢之藍A 時間: 2021-1-14 12:07
感謝分享，工作中也在使用

作者: 炫佬 時間: 2021-1-16 20:03

易錯易混發表于 2021-1-11 10:16
CNC加工手板，實際是上世紀90年代就有了，只是那時比較小眾，成本高，老板都嫌貴。開始被大家接受是從00年 ...

專業人事，老司機！👍

作者: 炫佬 時間: 2021-1-16 20:50

行者123八戒發表于 2021-1-11 16:28
作為一名開發工程師，我也使用大量的3D打印件。感覺3D打印件，不管是ABS還是尼龍，韌性都不如開模件，很脆 ...

3D打印目前的材料跟開模還是差一點，3D打印的特色在是沒有模具情況下，可以直接成型，驗證產品結構。如果對材料性能有要求，可以將打印的，做作為原型，做硅膠覆膜。汽車的樣車都是用硅膠復模

作者: 炫佬 時間: 2021-1-16 20:52

cncncn0725 發表于 2021-1-11 18:52
寫的詳細，贊，希望多分享一些關于產品設計的經驗

這里，我們主要的話題還是以做樣件和小批量件的工藝為主。

作者: 易錯易混 時間: 2021-1-17 11:34

炫佬發表于 2021-1-16 20:50
3D打印目前的材料跟開模還是差一點，3D打印的特色在是沒有模具情況下，可以直接成型，驗證產品結構。如果 ...

汽車樣車很多都是低壓灌注，復模的比較少，因為大件，復模尺寸不穩定因素太多了

作者: 炫佬 時間: 2021-1-17 17:53

|易錯易混發表于 01-17 11:34 汽車樣車很多都是低壓灌注，復模的比較少，因為大件，復模尺寸不穩定因素太多了

行家????，低壓澆灌，硅膠覆膜都部件小批量的手段。

作者: 易錯易混 時間: 2021-1-18 09:02

炫佬發表于 2021-1-17 17:53
行家????，低壓澆灌，硅膠覆膜都部件小批量的手段。

行不上行家，我就是做手板的。。。

作者: 一切都是緣啊 時間: 2021-1-18 21:23

|行者123八戒發表于 01-11 16:28作為一名開發工程師，我也使用大量的3D打印件。感覺3D打印件，不管是ABS還是尼龍，韌性都不如開模件，很脆。

3D打印更多的是驗證研發的思路，結構的可行性以及模具的可行性評估。不是驗證功能性的。

作者: 炫佬 時間: 2021-1-20 17:27

|易錯易混發表于 01-18 09:02 行不上行家，我就是做手板的。。。

那您要多貢獻你的經驗，這里主要討論就是這方面。

作者: 大白小白 時間: 2021-1-20 19:57

炫佬發表于 2021-1-17 17:53
行家????，低壓澆灌，硅膠覆膜都部件小批量的手段。

lz大佬你自己就是行家。

請教下，小家電的外觀，控制面板如何搞得好看？

還是pvc膜按鍵是否太低端了

作者: 炫佬 時間: 2021-1-21 17:36

|大白小白發表于 01-20 19:57 lz大佬你自己就是行家。 請教下，小家電的外觀，控制面板如何搞得好看？ 還是pvc膜按鍵是否太低端了

聯系請工業設計公司給你們做設計。如果想省錢，那就借鑒大牌家電類的面版制作工藝，然后學習

作者: 炫佬 時間: 2021-1-21 17:40

|大白小白發表于 01-20 19:57 lz大佬你自己就是行家。 請教下，小家電的外觀，控制面板如何搞得好看？ 還是pvc膜按鍵是否太低端了

不過，工藝會跟成本精密聯系在一起。我個人觀點，工藝的最終選擇一定是從從市場定價角度→到成本控制角度→選擇工藝

作者: 大白小白 時間: 2021-1-21 20:39

炫佬發表于 2021-1-21 17:40
不過，工藝會跟成本精密聯系在一起。我個人觀點，工藝的最終選擇一定是從從市場定價角度→到成本控制角度 ...

肯定要首先學習大廠的面板。

例如面板，上觸摸按鍵，也增加不了多少成本。搞成半透明，Bigger也是不錯的。

關于接縫，可以涂膠美縫之類的。

實際上，還是不想開模；3D打印吧，強度不行。搞來搞去，還是公模。

歸根結蒂，還是量上不去的問題。

大俠有何高見？

作者: 炫佬 時間: 2021-1-23 12:48

|大白小白發表于 01-21 20:39 肯定要首先學習大廠的面板。 例如面板，上觸摸按鍵，也增加不了多少成本。搞成半透明，Bigger也是不錯的。 關于接縫，可以涂膠美縫之類的。 實際上，還是不想開模；3D打印吧，強度不行。搞來搞去，還是公模。 歸根結蒂，還是量上不去的問題。 大俠有何高見？

這里有一個概念，關于成本的一個核算。如果你的工藝需要開模，才能把產品做好。那么涉及到下一個問題，平攤到每一個產品上，這個模具成本是多少？
一副模具平攤的產品的數量不一樣，會導致一個產品所承載的模具成本不一樣。
所以我們在選擇工藝的時候，我們要評估這個產品，我們準備賣多少個，根據預計的銷售量來平攤這個工藝的一個成本。
比如說有些醫療器械的產品，可能這家公司。從頭到尾就準備賣個幾十臺，那么它選擇開模具的成本是很大的。這時候他有可能就選擇單個成本相對較高的機加工類的成型工藝去取代模具的成型工藝。

回到你的問題，你說你指的那個工藝也沒有增加多少成本。因為我不知道你的產品準備賣多少量，有可能你自己這邊也不知道，所以關于這個問題的話還是要根據你自身的情況去分析。
要在滿足需求的前提下，根據銷售量來考慮工藝，結合
固定成本，邊際成本，然后選擇適合你自己的工藝

作者: 非標機械設計奔小跑 時間: 2021-3-17 15:04
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