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标题: 经验之谈：小家电产品开发试作原型 [打印本页]

作者: 炫佬 时间: 2021-1-6 17:35
标题: 经验之谈：小家电产品开发试作原型
一个10年资深小家电产品开发工程师，浅谈产品开发试作原型的几个心得。产品原型制作，俗称手板模型、3D打印、快速成型等。

我，从2008年开始从事产品的一个研发工作，我接到的项目：客户提供一个概念，或者给你一个样品，然后让你抄或做一些功能上的一个“创新”。
12年过去，现在的创新早已是一个热门词，上至国家下至学校。一直从事创新工作，我跟大家说句“心里话”：“模仿是一个风险系数相对小的一个工作，创新它的风险非常非常大。”

在十几年前，我们产品要开模具的时候，一般凭借经验，新产品的模具一般要修改个3、4次，修改一次模具的时间至少要半个月，东折腾西折腾，折腾个两三次，模具已经差不多也要报废了。为了解决这个尴尬的问题，人们开始在做模具之前，开始先做原型的一个验证。

12年前，我们在做产品原型的时候，一般是通过CNC，把产品通过机加工加工出来，然后再根据客户的需求表面做打磨喷漆的一个处理。因为是CNC加工加工，所以对形状上还是有很多的束缚。比如碰到一些尖尖角角结构相对复杂的一些小件CNC，做起来就相对来说比较麻烦。做CNC的时候特别怕碰到一些薄壁件，因为薄壁件对CNC来说是比较大的一个挑战。

大约五六年前，3D打印开始流行。3D打印能够流行，要感谢传统的手板模型行业。因为3D打印刚刚进入中国市场的时候，首先解决的是一些薄壁类、结构复杂类、小件类的一些痛点。那时候、3D打印的价格相对来说比较贵，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有相对的一个优势。

在“3D打印”火起来的时候，作为产品设计师，仿佛看见了一个无所不能、、新鲜的世界。
理由：如果不是量产，做一个两个，我可以设计出只有3D打印工艺才能做的一些结构，也不再需要为生产工艺的实现去改变我的原有结构。
因此我深入去了解了3D打印的整个工艺流程，以及它的局限性。

3D打印专业术语叫做增材制造。不同的3D打印工艺对应着有不同的3D打印设备。
目前市面上最通用的是树脂类的3D打印（SLA），其次尼龙3D打印（sls），其次金属3D打印（SLS）。
随着时间的推移，3D打印成本的降低，3D打印已经越来越普及。
大家随便设计完一个东西，第1个想到是，唉，我要去做一个3D打印，看一下我的设计有没有问题。

理想丰满、现实骨干
如：目前比较流行的sla类的3D打印，由于材料上的一些性能限制，我们一般用这个去验证一下一些结构或者外观。如果涉及到功能类的，有受力要求的，或者有很高的精度要求的产品，我们还是要通过CNC进行。

再如：传统的金属类的产品，我们做 CNC的加工工艺相对来说比较适合。因为金属的3D打印相对成本比较高，而且3D打印的一个精度相对于CNC加工还是有一些缺陷，一般3D打印的精度能精度到0.1，但是很多产品对0.1的一个精度要求是往往不够的，很多高尖端的产品要到0.05甚至0.02，0.01。

去掉一些精度要求跟设计要求外，当我们在碰到需要我们做小批量的产品生产生产时。3D打印跟cnc加工都会暴露出他的一些缺点。
3D打印，因为它的材料性能受限；CNC加工，因为它一个工件跟10个工件的工作量是翻10倍上去的，这是它的一个局限性。
所以在这里我还要推荐一个工艺:硅胶复膜。

其实，作为一个成熟的产品开发设计师，他要用到的做产品原型的工艺，包括3D打印，CNC加工，硅胶复膜。
我们要根据自己的需求，灵活去选择做产品原型的一些工艺。比如说我设计了一个开关。现在我只是想看看开关的一个外观跟比例，那我可以选择低成本的光固化3D打印。在确认外观以后，我想做一些功能上的确认，这个时候我们就要考虑3D打印的一个牢固度和强度，是否能满足我们的一个设计需求，如果不满足，我就选择SLS尼龙3D打印或者CNC机加工。

再然后、经过产品原型的一些基本功能的验证，接下里我们要做大概十几个产品，来给客户进行一个市场的验证的时候。这时，要考虑一用硅胶覆膜的工艺去做，硅胶复模的工艺在材料性能上能够跟实际的abs,pp类的材料很接近，几乎可以达到相同。另外硅胶父腹膜的特点是做一个原型，因为它涉及到硅胶模具成本，原型成本，它的成本会比较贵；如果做10个，它的成本就明显降低很多，因为它只是需要一个覆膜的过程和产品的原材料。

如果、你的产品数量已经要一次性做个1000或者1万个，那不用说了，就开始做正儿八经的一个模具。

我们做产品开发，做产品原型的目的，主要是减少我们犯错误时带来的一个成本的代价。因为我们是人，人在做设计的时候，由于种种原因而犯各种各样的错误。因此，我们用产品原型来一次次验证我们的设计是否合理，是否没有问题？

当然老板也会想，你的设计打样了那么多次，什么时候能好？在这里我要替产品设计师说一句公道话，在创新的道路上铺满着荆棘，唯有一步一个脚印，才能到达胜利的彼岸。我们一次次的验证，不是为了自己，而是让企业少花钱，提高产品制造的成功率，减少后期的质量问题，提高企业在社会中的竞争力。

所以最后，这里要为全体的产品开发工程师发声.点赞！欢迎大家多交流，一起进步，一起成长！

作者: 远祥 时间: 2021-1-7 11:14
确实如此，3D打印对于模具行业是有比较大的冲击的，特别是那种中小型企业，很多打印都不需要模具了！

作者: 大白小白 时间: 2021-1-7 13:17
lz如何看待微创新？

作者: wtangzz147 时间: 2021-1-7 13:53
楼主把我现在的工作讲完了，哈哈哈

作者: 炫佬 时间: 2021-1-7 15:46

远祥发表于 2021-1-7 11:14
确实如此，3D打印对于模具行业是有比较大的冲击的，特别是那种中小型企业，很多打印都不需要模具了！

呵呵，还没有到那一步。应该在进行时，特别是一些数量少的产品

作者: 炫佬 时间: 2021-1-7 15:48

wtangzz147 发表于 2021-1-7 13:53
楼主把我现在的工作讲完了，哈哈哈

请问帅哥的工作是？

作者: 炫佬 时间: 2021-1-7 15:49

大白小白发表于 2021-1-7 13:17
lz如何看待微创新？

微创微创，微创多了就是大创

作者: wtangzz147 时间: 2021-1-8 09:15

炫佬发表于 2021-1-7 15:48
请问帅哥的工作是？

跟你差不多，涉及金属和塑料的产品工程师

作者: 易错易混 时间: 2021-1-11 10:16
CNC加工手板，实际是上世纪90年代就有了，只是那时比较小众，成本高，老板都嫌贵。开始被大家接受是从00年开始的，那时都还是比较小众的，只有一些搞附加值的产品敢于做手板，汽车，电饭锅，手机……再说工艺，CNC加工的一些局限性3D打印也是同样存在的，例如薄壁，CNC加工会弹刀，影响精度，3D打印可能就会变形，影响精度以及装配。CNC适合加工一些大的，壁厚比较厚的产品，3D打印尺寸还是有限制，国内主流的SLA机器，目前尺寸都是还是400多mm,CNC加工塑胶类的产品，尺寸不收限制的，拆件做，钱到位了，绕地球3圈都行，拆件胶水粘接还是非常稳固的，打印的就不行，胶水粘不稳。再说说复模，原理很简单，跟翻砂模一样，只不过复模的模具可以多次重复，使用的次数，要看产品结构，精度要求，一般最多使用次数不会超过25次，一般都是15次左右，次数多了，模具就变形，产品尺寸就不好把控了。再延伸说一下硅胶模具，硅胶模具外面加一层树脂包裹，就可以增加其稳定性，使用寿命更长，经常用于一些大件的塑胶产品小批量生产，例如医疗外壳，汽车的保险杠等等……

作者: 行者123八戒 时间: 2021-1-11 16:28
作为一名开发工程师，我也使用大量的3D打印件。感觉3D打印件，不管是ABS还是尼龙，韧性都不如开模件，很脆。

作者: cncncn0725 时间: 2021-1-11 18:50

|行者123八戒发表于 01-11 16:28作为一名开发工程师，我也使用大量的3D打印件。感觉3D打印件，不管是ABS还是尼龙，韧性都不如开模件，很脆。

确实，很容易裂开

作者: cncncn0725 时间: 2021-1-11 18:52
写的详细，赞，希望多分享一些关于产品设计的经验

作者: 中国梦之蓝A 时间: 2021-1-14 12:07
感谢分享，工作中也在使用

作者: 炫佬 时间: 2021-1-16 20:03

易错易混发表于 2021-1-11 10:16
CNC加工手板，实际是上世纪90年代就有了，只是那时比较小众，成本高，老板都嫌贵。开始被大家接受是从00年 ...

专业人事，老司机！👍

作者: 炫佬 时间: 2021-1-16 20:50

行者123八戒发表于 2021-1-11 16:28
作为一名开发工程师，我也使用大量的3D打印件。感觉3D打印件，不管是ABS还是尼龙，韧性都不如开模件，很脆 ...

3D打印目前的材料跟开模还是差一点，3D打印的特色在是没有模具情况下，可以直接成型，验证产品结构。如果对材料性能有要求，可以将打印的，做作为原型，做硅胶覆膜。汽车的样车都是用硅胶复模

作者: 炫佬 时间: 2021-1-16 20:52

cncncn0725 发表于 2021-1-11 18:52
写的详细，赞，希望多分享一些关于产品设计的经验

这里，我们主要的话题还是以做样件和小批量件的工艺为主。

作者: 易错易混 时间: 2021-1-17 11:34

炫佬发表于 2021-1-16 20:50
3D打印目前的材料跟开模还是差一点，3D打印的特色在是没有模具情况下，可以直接成型，验证产品结构。如果 ...

汽车样车很多都是低压灌注，复模的比较少，因为大件，复模尺寸不稳定因素太多了

作者: 炫佬 时间: 2021-1-17 17:53

|易错易混发表于 01-17 11:34 汽车样车很多都是低压灌注，复模的比较少，因为大件，复模尺寸不稳定因素太多了

行家????，低压浇灌，硅胶覆膜都部件小批量的手段。

作者: 易错易混 时间: 2021-1-18 09:02

炫佬发表于 2021-1-17 17:53
行家????，低压浇灌，硅胶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: 一切都是缘啊 时间: 2021-1-18 21:23

|行者123八戒发表于 01-11 16:28作为一名开发工程师，我也使用大量的3D打印件。感觉3D打印件，不管是ABS还是尼龙，韧性都不如开模件，很脆。

3D打印更多的是验证研发的思路，结构的可行性以及模具的可行性评估。不是验证功能性的。

作者: 炫佬 时间: 2021-1-20 17:27

|易错易混发表于 01-18 09:02 行不上行家，我就是做手板的。。。

那您要多贡献你的经验，这里主要讨论就是这方面。

作者: 大白小白 时间: 2021-1-20 19:57

炫佬发表于 2021-1-17 17:53
行家????，低压浇灌，硅胶覆膜都部件小批量的手段。

lz大佬你自己就是行家。

请教下，小家电的外观，控制面板如何搞得好看？

还是pvc膜按键是否太低端了

作者: 炫佬 时间: 2021-1-21 17:36

|大白小白发表于 01-20 19:57 lz大佬你自己就是行家。 请教下，小家电的外观，控制面板如何搞得好看？ 还是pvc膜按键是否太低端了

联系请工业设计公司给你们做设计。如果想省钱，那就借鉴大牌家电类的面版制作工艺，然后学习

作者: 炫佬 时间: 2021-1-21 17:40

|大白小白发表于 01-20 19:57 lz大佬你自己就是行家。 请教下，小家电的外观，控制面板如何搞得好看？ 还是pvc膜按键是否太低端了

不过，工艺会跟成本精密联系在一起。我个人观点，工艺的最终选择一定是从从市场定价角度→到成本控制角度→选择工艺

作者: 大白小白 时间: 2021-1-21 20:39

炫佬发表于 2021-1-21 17:40
不过，工艺会跟成本精密联系在一起。我个人观点，工艺的最终选择一定是从从市场定价角度→到成本控制角度 ...

肯定要首先学习大厂的面板。

例如面板，上触摸按键，也增加不了多少成本。搞成半透明，Bigger也是不错的。

关于接缝，可以涂胶美缝之类的。

实际上，还是不想开模；3D打印吧，强度不行。搞来搞去，还是公模。

归根结蒂，还是量上不去的问题。

大侠有何高见？

作者: 炫佬 时间: 2021-1-23 12:48

|大白小白发表于 01-21 20:39 肯定要首先学习大厂的面板。 例如面板，上触摸按键，也增加不了多少成本。搞成半透明，Bigger也是不错的。 关于接缝，可以涂胶美缝之类的。 实际上，还是不想开模；3D打印吧，强度不行。搞来搞去，还是公模。 归根结蒂，还是量上不去的问题。 大侠有何高见？

这里有一个概念，关于成本的一个核算。如果你的工艺需要开模，才能把产品做好。那么涉及到下一个问题，平摊到每一个产品上，这个模具成本是多少？
一副模具平摊的产品的数量不一样，会导致一个产品所承载的模具成本不一样。
所以我们在选择工艺的时候，我们要评估这个产品，我们准备卖多少个，根据预计的销售量来平摊这个工艺的一个成本。
比如说有些医疗器械的产品，可能这家公司。从头到尾就准备卖个几十台，那么它选择开模具的成本是很大的。这时候他有可能就选择单个成本相对较高的机加工类的成型工艺去取代模具的成型工艺。

回到你的问题，你说你指的那个工艺也没有增加多少成本。因为我不知道你的产品准备卖多少量，有可能你自己这边也不知道，所以关于这个问题的话还是要根据你自身的情况去分析。
要在满足需求的前提下，根据销售量来考虑工艺，结合
固定成本，边际成本，然后选择适合你自己的工艺

作者: 非标机械设计奔小跑 时间: 2021-3-17 15:04
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