惠普袁玲麗:《增材制造重塑制造業(yè)》

惠普3D打印渠道經(jīng)理袁玲麗:《增材制造重塑制造業(yè)》的主題演講。南極熊3D打印網(wǎng)小編現(xiàn)場聆聽了專家們的演講,。下面是現(xiàn)場速記的文字記錄。

    袁玲麗：各位尊敬的來賓,，大家下午好,！
    我們今天的演講已經(jīng)接近尾聲，所以大家可能也比較辛苦,。
    其實我把我演講的題目稍微換了一下,，因為做了3D之后我也做過很多演講，每次演講都是講增材制造如何是將來的趨勢,，有什么案例,。今天我想說，我們能不能換一個角度,，因為惠普從一個傳統(tǒng)的2D巨頭到3D打印,，其實我們也經(jīng)歷了很多探索、摸索,，也有一些經(jīng)驗,。所以今天我們把惠普在這個過程中的經(jīng)驗跟大家分享一下，所以接下來我講的內(nèi)容會比較輕松,，大家可以比較放松地來聽,。
    首先，我們都認為轉(zhuǎn)型的過程不會那么簡單,，就像今天很多演講者都提到，我們都知道增材制造將來會是一個趨勢,，它的未來很美好,，但是這個過程是很艱難的。（PPT圖示）所以我們就用了這張圖,，這張圖不是網(wǎng)上找的,，里面兩位登山者就是3D打印部門的工程師，他們在登山的時候覺得太有感覺了,，這跟做3D的感覺一樣,，所以我們就拿這張圖比喻這個過程,。
    為什么惠普之前要做3D呢？首先回到惠普公司,，可能很多人知道,，惠普是在硅谷的一個起源。我們作為一家從出身就把技術(shù)作為核心的公司,，我們使命就是不停創(chuàng)造新的技術(shù),，讓我們的客戶體驗到科技的樂趣。所以在今后幾十年過程中,，我們一直在用技術(shù)去開發(fā)新的產(chǎn)品,，包括3D打印機。
    到目前為止,，我們比較有名的產(chǎn)品是PC和打印機,，這兩個產(chǎn)品目前來說都是全球市場占有的第一名。舉兩個數(shù)字,，我們的打印機每秒鐘發(fā)一臺貨出去,，所以在我剛才說話的幾分鐘里面，可能幾百臺打印機已經(jīng)發(fā)出去了,。PC更厲害,，1秒鐘1.7臺運出去。
    說這些不是說惠普有多牛,，惠普規(guī)模其實并不是全球最大的公司,，我們只是500強、50強,。但換一個角度來看,，我們做產(chǎn)品，我們做研發(fā),，我們是不是就是3D打印的客戶,？所以接下來我們從惠普作為客戶角度來說，我們是怎么使用3D打印機的,。當然這背后除了剛才所有嘉賓說的增材制造能夠給大家?guī)�來的好處之��,，我們覺得還有一個對惠普來說非常有意義的好處，就是可持續(xù)發(fā)展,，因為惠普是一家致力于可持續(xù)發(fā)展的企業(yè),。大家可能會問增材制造跟可持續(xù)有什么關(guān)系，我們知道簡材制造是很浪費資源的方式,，從碳排放來說增材制造制造非常環(huán)保的,。所以可持續(xù)發(fā)展不是簡單說我們不去破壞環(huán)境，我們不去做有污染的事,。我們應該是采取更先進的技術(shù),，去減少浪費,，去塑造可持續(xù)發(fā)展的長期的目標。
    我們的轉(zhuǎn)型之旅是什么樣的,？我本人沒有爬過雪山,，但是爬雪山并不是搞一個裝備，看著山頂就能夠爬上去,，不是這么簡單的事情,。除了有好的裝備還要有好的計劃，所以我們需要建立幾個營地,，爬珠穆朗瑪峰中間有好幾個營地,。我們認為在不斷學習中，我們也梳理了一下自己的思路,，3D打印我們思考的時候我們看給企業(yè)帶來什么好處,，我們總結(jié)一下對我們意味著第一是節(jié)省時間，在我們開發(fā)新產(chǎn)品過程中,，可以大大節(jié)省我們開發(fā)的時間,，促進我們迭代的次數(shù)。舉個例子,，3D打印機,，這種工業(yè)級的設備以前在惠普，我們的開發(fā)周期是五年,，五年一個工業(yè)級的平臺做出來,，但是這款3D打印機我們應用了3D打印技術(shù)，所以花了兩年時間就把產(chǎn)品做出來了,。其次,，我們還希望3D打印能夠幫助我們節(jié)約成本，幫我們降低在研發(fā)到生產(chǎn)過程中的成本,。第三是希望我們的設備,，我們的產(chǎn)品利用增材制造3D打印技術(shù)能有更好的性能。第四是我們也有可能做一些定制化的產(chǎn)品,。最后也是我們最核心的一點,，就是這個方向應該是可持續(xù)發(fā)展的技術(shù)。
    所以我們做了這么一個項目,，我們要在惠普內(nèi)部作為客戶先來使用3D打印技術(shù),，于是我們有兩個部門，供應鏈部門和3D打印部門,，一起組織了這么一個項目,。我們把這個項目分成幾個營地,，我們要有計劃,，所以我們總結(jié)成三個營地：第一個營地叫技術(shù)替代,，就是我用3D打印技術(shù)來替代現(xiàn)在我們用注塑或者級加工的方式，來達到更快的速度和更便宜的成本,。第二個營地是提高性能,，做完替代以后還要思考能不能幫助產(chǎn)品進行性能的提升。第三個也是比較好的營地,，就是增材設計,，為增材制造而設計我們的產(chǎn)品，徹底解放設計師的思維,。
    從第一個開始看,，第一個營地叫做簡單的替換，也是我們的第一步,，我們就從我們自己這款3D打印機開始,，我們跟老板匯報了一下，說我們想用3D打印技術(shù)生產(chǎn)這款打印機,，老板很支持,，因為我們自己用成功了才意味著我們的客戶能夠應用成功。于是我們開始了這樣的過程,，這個過程并不是有一腔熱情就要把所有東西都用3D打印,，這是不現(xiàn)實的。我們經(jīng)歷了幾步篩選,，比如我們在產(chǎn)品中先尋找有多少機會可以做3D打印,，哪些零部件，它的大小,、技術(shù)要求,、它的材料是不是可以用3D打印來做。做了這個初步篩選之后我們通過技術(shù)分析和測試,，看它的強度,、性能能不能滿足產(chǎn)品的要求。第三步,，也不能為了做而做,，我們會讓財務來分析，如果這個東西我們用3D打印做以及用原始的方法做哪個更能節(jié)約成本,。最后這三步篩選出來之后,，很重要的一步，我們還可能重新設計一下這個零件,，因為以前很多零件設計的時候是為簡材設計的,，我們把它挑出來用增材制造設計的時候，我其實可以讓設計師重新做一些設計，比如一些拼接的零部件我們可以不用拼接了,，可以把它放在一起,，類似于這樣的改進。
    于是我們來看一下我們現(xiàn)在的產(chǎn)品,，這其實是一個視頻,，很遺憾，播放不了,。這個視頻是把3D打印的零部件摘出來了,，其實在現(xiàn)在的這款3D打印機里面，有一半塑料零部件,，大概有66個零部件是用3D打印機打印出來的,，我們這邊有展臺，大家有興趣可以去看一看,，讓技術(shù)人員指給你們看哪些部件是用3D打印打印出來的,。
    我們同時讓供應商幫我們來測試，這些零部件我們已經(jīng)設計好了,，是用3D打印做的,，你幫我們來生產(chǎn)，麻煩你幫我們核算一下,，用3D打印零部件來生產(chǎn)我們是什么樣的情況,，我們的合作伙伴幫我們評估了一下。最終我們發(fā)現(xiàn),，零部件平衡點是5000到40000個,，在5千到4萬個數(shù)量的零部件用3D打印比用傳統(tǒng)楷模的方式便宜。通過這60多個零部件使整個項目成本節(jié)省了70%,，并且這些零部件減重也達到了70%,，設計周期大大縮短，以前五年的平臺兩年就可以做出來,。
    除了3D打印機我再講一個例子,，因為惠普還做很多工業(yè)級產(chǎn)品，比如這款產(chǎn)品是一個3.2米寬的很大的工業(yè)體打印機,，機器長5米,，跟一個中巴車差不多大。這種機器中數(shù)量也是一個工業(yè)級產(chǎn)品,，可能一年數(shù)量不會太大,，里面有很多零部件是定制化的。我們也在里面挑出了一些零部件做改造,，比如第一個金屬的零部件,，是原始的設計,，用的是CAC傳統(tǒng)的加工方式加工的，用來掛2D打印機里面顏色較準的一個零部件,，它需要一定的功能性,，但是它的承重要求也還可以，評估下來,，我們把這個部件可以做3D打印。第二個零部件是我們簡單的做了一個修改,，把金屬件變成了尼龍件,。第三步，我們把它做了輕量化的設計,，把里面做了鏤空,。第四步，我們又作了拓撲優(yōu)化,，現(xiàn)在這個零部件也在工業(yè)打印機上找得到,，作為最終產(chǎn)品在使用。通過這一系列的變化整個成本降低了一半,，重量減輕了93%,，碳排放減少了95倍，是非常厲害的,。同時,，我們不僅僅限于把它作為我們的樣品，作為我們的最終零部件,，我們還在搭建生產(chǎn)線過程中用了大量的打印,，作為我們的工裝、夾具等等,，這其實是3D打印非常適合的一點,，我們也在用。
    （PPT圖示）比如惠普有一個口袋打印機,，很小一個,，可以跟手機連接隨時打照片。在它的包裝工廠上我們做了2千個工裝,，這個工裝跟以前的工裝不一樣,，因為這是包紙的，紙有不同的尺寸,。這個工裝的設計,，我們把它的卡口作為一個可以變動的卡口，這樣我們換一種紙去生產(chǎn)線包裝的時候不需要把工裝全換掉,，只要把這個卡口稍微挪動一下就可以了,。這樣2千個工裝做下來,，生產(chǎn)線也大大節(jié)省了轉(zhuǎn)換時間，工裝制造2千個部件的時間也由13周變成了2周,，成本大大降低,。這只是一個例子，惠普所有產(chǎn)品生產(chǎn)線上我們都大量應用了3D打印,。
    剛才講了,，第一個是技術(shù)替代，是一個比較簡單的第一步過程,，也是作為客戶如果想嘗試3D打印,，第一步通常都可以從這里開始，就是拿一個已知零部件做優(yōu)化,，然后替代,。第二步，我們是希望通過3D打印設備的性能還能得到提升,，我們是怎么做的呢,？比如一個打印頭生產(chǎn)線的生產(chǎn)工具，左邊是一個原始的設計,，用的是傳統(tǒng)的機加工,，它需要13個零部件組裝在一起，非常重,，500多克,，成本也很貴，并且需要三到五天才能做成,�,；�于這個我們做了優(yōu)化，把它做成了一個一體的設計打印出來,，減重減到了十分之一,，并且成本降到了不止十分之一，一到兩天就能做成,。因為這是一個烯打印頭油跟水的過程,，它的性能非常好，因為不會漏油,，很好清潔和更換,。
    （PPT圖示）接下來這是第二款打印機，就是惠普明年4月份會推出的一款彩色的尼龍打印機,，這個打印機現(xiàn)在還沒有上市,，我們設計的時候吸取了第一臺打印機的經(jīng)驗，這個設計的時候不是做簡單的替代,，而是設計的時候我們就開始如何用3D打印技術(shù),。這臺打印機比第一臺小,，里面140個零部件都是用3D打印的，前不久我跟我們的工程師聊天,，他說其實已經(jīng)有200個零部件了,，所以這個打印機應該是世界上用到3D打印零部件最多的一個產(chǎn)品。
    （PPT圖示）這是一些3D打印設計,，有一些網(wǎng)狀的設計,，其實都是利用了3D打印的優(yōu)勢，讓它更輕量化,，減少組裝,，讓它的性能更好。
    還有一個例子,，我們來看一下研發(fā)工程師怎么說的。這個例子是一個彩色3D打印機里面的流道,，左邊是傳統(tǒng)的設計,，如果要設計這個流道傳統(tǒng)要拆分，否則沒有辦法做開模的過程,，開完模還要再組裝回去,，這是傳統(tǒng)的方式。現(xiàn)在我們用一體的方式打印出來,，其實流道的設計還是有很多不錯的案例,，因為有人在做仿真軟件，在做業(yè)內(nèi)優(yōu)化軟件的時候,，在流道設計的時候我們軟件已經(jīng)很強大,，可以做很多模擬和優(yōu)化。但是很少有人去做,，為什么呢,？因為優(yōu)化出來的管路通常不規(guī)則或者是形狀比較奇怪，傳統(tǒng)的工藝很難加工它,。我們現(xiàn)在發(fā)現(xiàn),，有了3D打印本身流道形狀不再是問題，我們就可以完全以最優(yōu)的方式去設計這個流道,，設計好了就可以生產(chǎn)出來,。所以這也是一個非常好的應用。
    這里有一個我們工程師的視頻,，他是講述設計流道過程中有什么感受,。他說作為傳統(tǒng)的工程師有兩個痛苦，第一是要考慮如何生產(chǎn),，然后再去設計,，但現(xiàn)在他只要先想象出設計的樣子,，設計出來之后直接可以去做打印，直接做生產(chǎn),，不用考慮后面的可能性,。第二點是快速，因為以前有一個設計之后要做樣品,，要等兩到三周的時間,，樣品回來之后他發(fā)現(xiàn)要進行修改，又要送出去再重新做樣品�,，F(xiàn)在今天送了樣品,，明天就可以拿著實物去看，去評估它好不好,。經(jīng)驗豐富的工程師看到數(shù)字的文件,，電腦里三維的文件跟拿到實實在在產(chǎn)品去試完全不一樣。所以可以實現(xiàn)我作為一個設計師,，今天設計好明天就可以拿實物嘗試,，這對他來講非常有意義和價值。
    所以剛才講了爬山的大本營,，第一是做替代,，第二是優(yōu)化它的性能，使我們的產(chǎn)品更加好,，更加優(yōu)化,。第三個是增材設計，就是將來的設計是圍繞著增材設計去做的�,，F(xiàn)在惠普只要是工業(yè)打印機的零部件,，因為工業(yè)打印機零部件有一個特點，就是數(shù)量不會特別多,，我們要求工程師轉(zhuǎn)換思路,，以后設計不需要考慮開模、脫模,，先考慮3D打印,，我們工程師已經(jīng)轉(zhuǎn)換思路。
    同時我們還跟一些部門合作,，說你們的新產(chǎn)品試生產(chǎn),，這是什么概念呢？因為惠普做很多消費級PC跟打印機量都是非常大的,，可能最少的產(chǎn)品也要賣幾百萬幾千萬件,。能不能用3D打印呢？我們覺得也可以,，怎么用呢,？比如這是一個惠普新的產(chǎn)品,，是一個3D攝象頭，可以裝在普通電腦上,，使電腦具有3D掃描的時候,。做這個產(chǎn)品的時候我們產(chǎn)品經(jīng)理和部門會想：這個產(chǎn)品有沒有市場？市場反映怎么樣,？我預測它的銷售怎么樣,？以前沒有辦法，以前把它生產(chǎn)出來賣,，賣失敗了不行,，只能到了市場才知道。現(xiàn)在我們跟工程師說,，你可以先生產(chǎn)小批量,，比如5千個、1萬個,，然后把這1萬個產(chǎn)品投放到市場上去試一下市場的反應,，如果市場反應好我們做大批量生產(chǎn)，不好我們是不是可以調(diào)整修改或者放棄這個產(chǎn)品,。我有很多客戶都跟我說有這個想法,，他們有兩個產(chǎn)品,，不知道哪個在市場上受歡迎,，一個圓，一個方的,，我們完全可以每樣生產(chǎn)一些,，直接放到商店里面試客戶的反應，然后來選擇哪一個作為主流產(chǎn)品,。
    剛才通過上面一步到三步的過程分享給我們的客戶和同行,，這是惠普自己作為3D打印的客戶的一些經(jīng)驗或教訓。
    下面來總結(jié)一下有哪些挑戰(zhàn),，第一要正視風險,，并不是所有東西都是適合的，也有可能你有一些嘗試,，最后證明是不合適的,，有一些是強度達不到的，有些是因為價格等等因素不可以,。我們要面對這個可能性,，但也要勇于嘗試。第二是你的供應商,，因為有些企業(yè)這些東西不是自己來做的,，就像我們用3D打印機,，但是我們不用3D打印機來生產(chǎn)，是我們生產(chǎn)廠商做這件事情,，他們也要配合我們,，怎么去做生產(chǎn)，怎么去提高自己管理3D打印生產(chǎn)的能力,。第三個是對惠普3D打印技術(shù)有信心,，它可以作為生產(chǎn)型設備，因為我們已經(jīng)完全證明了這一點,。其實之前在給我們工程師做溝通的時候,，我說你們用3D打印技術(shù)來打印這個零部件吧？他們之前都有很多顧慮,，但是現(xiàn)在通過證明之后更加有信心,，我們相信現(xiàn)在有些部件確實可以用3D打印來生產(chǎn)。最后,，真正把3D打印用在生產(chǎn)中不是一個部門決定的,，需要很多部門協(xié)調(diào)，研發(fā)部門,、采購部門,、設計部門以及最后的生產(chǎn)部門，彘肩斗需要協(xié)調(diào),，包括供應鏈管理的部門,。因為以前他管理的可能是模具，可能管理的是一些零部件,、庫存,，現(xiàn)在他管理的是虛擬的3D打印文件的庫存，生產(chǎn)周期跟以前都不一樣了,，所以每個部門都要去協(xié)調(diào),。
    但是我們也有很多收獲，比如我們發(fā)現(xiàn)3D打印不僅僅是一個用途,，它可以從設計到驗證,，到生產(chǎn)過程中使用，用的越廣受益就越多,。第二,，如果你要成功管理層必須要投入，作為管理層是不是支持這件事,，是不是有一定的投入來支持這個事,？你不能要求下面的工程師馬上就要節(jié)約多少，馬上達到什么樣的效果，要有前期的嘗試和投資過程,。當然還有設計工程師思維的轉(zhuǎn)變以及生產(chǎn)的轉(zhuǎn)變,。第三，越早使用,，生產(chǎn)越多對性能幫助越大,，因為這是一個學習的過程，當你的工程師知道這個東西怎么用,，它有什么樣的好處以及劣勢才能發(fā)揮出來,。第四，這個東西需要我們培訓和鼓勵使用,，比如所有的設計師,，所有惠普機械的設計師都是不懂3D的，你要給他培訓,，要告訴他怎么樣去使用,、怎么樣去設計，他才會體會到這個好處,。最后,，我們要跳出傳統(tǒng)思維，有時候我們的思維已經(jīng)被傳統(tǒng)的制造方式和固有的思維所限制,，我們需要能夠跳出這些條條框框,，真的去做一些突破性的嘗試。
    最后送大家一句話,，是我們惠普所有工程師的信念：我們不預測未來,，我們?nèi)��?chuàng)造未來，未來是我們自己創(chuàng)造出來的,。
    謝謝,。