匹克体育:3d打印赋能,实现产品和生产过程的双向进化-九游会国际

在运动鞋最终产品制造中,3d打印鞋中底以其在设计、性能、外观上,制造供应链上所具有创新性,受到全球著名运动鞋品牌的关注,并已发展成为新一代鞋中底制造技术。同时,鞋面的3d打印探索也在紧密的进行中,如今已进入到小批量生产的商业化早期。鞋底、鞋面等多样化3d打印技术的逐渐成熟,为实现整鞋增材制造-3d打印提供了可行性。

 

产品和生产层面的双向进化

 

匹克处于鞋类创新的巅峰时期,正在通过3d打印改变运动鞋生产的游戏规则。匹克自2017年就开始使用3d打印直接生产鞋履产品,随着近些年3d打印技术不断创新和衍进。匹克的3d打印运动鞋的发布也越发频繁,同时随着技术进步,产品本身也在不断变化和发展。

 

 

从最早的future系列开始,衍生出了future fusion, future e和future alpha系列,其中future fusion系列持续进化,目前已经迭代到了future fusion 3.0。如今匹克品牌中当家核心态极科技系列也开始引入3d打印工艺。这条道路上,匹克尝试了不同3d打印工艺,也尝试了全新的商业模式。

 

future fusion系列不断在产品和生产层面双向进化,匹克将目前的阶段定义为3.0阶段,在技术路线上更为清晰。

 

由于fdm/fff打印悬空结构的限制;sls技术的成本和材料特性限制,匹克选择用光聚合技术和晶格设计结构制造更具回弹的中底。而鞋面所用的材料则需要更软,和鞋底要有所区分,所以基于fdm/fff工艺可以平铺打印,事后弯曲组装的特性,3.0将这种技术作为鞋面的制造工艺。

 

▲匹克超轻大三角篮球鞋,其鞋面用感温变色材料3d打印而成,可以根据温度变化改变鞋面颜色。

 

或许有消费者认为,将3d打印技术用于鞋制造是一种噱头。

 

匹克创新总监黄征表示:“如果只是把新科技作为一种噱头强行附加在原有产品上,是不能完全释放新科技的价值的,这样的操作只能是昙花一现。”

 

经过这几年的探索,匹克对3d打印应用做到了产品,围绕3d打印重新组织了生产流程与运动鞋的设计理念。

 

经过几年的实践和深入研究,匹克锁定了fff/fdm打印鞋面过程中包括打印速度,软硬件结合度,拉丝控制和定位精度的关键指标,最终选择3d打印设备提供商raise3d复志科技(以下简称“raise3d”)作为匹克3.0的九游会国际的合作伙伴。

 

对于鞋面3d打印,最大的挑战之一在于打印机挤出线材的路径算法,raise3d 的ideamaker切片软件,根据匹克的需求在基础代码层可以进行修改,提高了生产合格率,打印精度以及表面效果。

 

▲匹克态极910板鞋鞋面采用fdm熔融堆积3d打印技术

raise3d cto derek li表示:“利用fdm/fff打印机从点到线,线到面的制造方式,可以类似针织一样,制作出一层任意颜色,形状和网格结构的网面。再通过逐层打印,在一次成型过程中,从低到高打印并堆叠形状、颜色和网格各异的网面,形成有层次感的鞋面设计,同时天然形成编织结构,具备透气性。”

 

匹克还根据fdm/fff打印技术,重新优化了整条生产线,新生产线比原来更加简短和灵活。鞋面生产阶段由8个飞织鞋面工序缩减为3个打印工序。

 

 

同时相比飞织,计算机的自动演算赋予3d打印鞋面更多的生产灵活性。飞织需要人工对飞织机做复杂的编织路径编程,而fdm/fff 3d打印技术的流程是,首先在cad软件画出各部分鞋面的外轮廓,然后在打印切片中设置几个参数,软件随即自动计算出3d打印机的走线路径,整个过程简单快捷。

 

在硬件操作层面,3d打印机的调整也相对简单,只需要命令打印机自动装料或退料,无需更换任何工具,打印机就能遵循事先计算的路径打印出任何形状和叠加循序的图案。这些特性改善了试制阶段,试制的成本和周期大幅降低。3d打印自动化和数字化的特性,允许快速生产出鞋面与鞋底样品,无需额外的前期准备,样品可以直接投入组装与穿戴,迭代调整也非常便捷。

 

设计制造一体化

 

此次匹克的199 双future fusion 3.0的纪念款生产,是典型的设计制造一体化案例。当最终定稿后,3d打印生产随即开始,中间无缝衔接,几乎不用产线准备环节。将stl.格式的设计文档输入到ideamaker切片程序,设置简单的几个参数后,计算机会自动在几分钟内生成打印机工作指令(gcode文件),并传输至打印机开始工作。

 

小批量制造,又便宜又快

 

 

199双future fusion 3.0整个生产和组装共花费了10个工作日。鞋面和鞋底打印分别使用3d打印工艺同步生产花费4天,产品运输到组装线花费2天,组装排单到完毕共使用3天。以鞋面为例,使用raise3d打印机,生产一双鞋面的时间约为3小时,打印不同尺码的鞋面时不需再对打印机做任何调整,仅需1-2名操作员通过远程观察用料情况,并及时补充进料,便可以把199双鞋面在4天内全部完成

 

 

另一方面,3d打印小批量订单的单位生产成本更低,以往生产新款鞋面需要依赖大批量流水线的飞织和切割工艺,这种生产方式在成本结构上都不适合小批量鞋面生产。每套设备需要单次处理大量的鞋面,也就是单次切割堆叠足够厚足够面积的布料,才能持平设备和工具的折旧费。

 

 

相反,匹克本次使用的fdm/fff 3d打印工艺,可以通用于任何形状的鞋面,所以不产生沉没成本,也没有高昂的折旧费。不仅如此,随着3d打印技术的普及带来的材料价格的下降和材料性能的提升,其生产效益还有进一步提升空间。

 

生产与产品生命周期的双重效益

 

正如匹克创新总监黄征所谈,如果只是把新科技作为一种噱头强行附加在原有产品上,是不能完全释放新科技的价值的。

 

以匹克的3d打印实践为例,3d打印技术的价值从两个层面上得以释放,分别体现出该技术的生产效益与运动鞋履产品生命周期中的效益。

对生产而言,3d打印无需模具,可制造功能集成的组件,显著减少了生产工序。

 

在产品生命周期层面上来看,品牌方可以通过3d打印技术实现产品的快速迭代,迅速响应市场需求。放眼于更加远期的发展,借助3d打印在小批量生产上的优势,用小批量快速生产的产品来赢得时间,赢得细分化市场,或将成为一种常态的商业模式。此外,借助3d打印技术制造复杂结构的优势,在鞋履的设计创新上获得更多空间,也为品牌方推出具有吸引力的新产品带来更多可能。

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