Wie der 3-D-Druck das Produkt-Prototyping schneller und kostengünstiger macht

Henry Thorne entwickelt seit Jahrzehnten Produkte. Seine Arbeit wurde jedoch vor einigen Jahren viel einfacher, als seine kleine Produktionsfirma ihren ersten 3-D Drucker kaufte.

Thorne ist der Mitbegründer und CTO von 4moms, der Babyprodukte herstellt, indem er "die niedrigeren ausnutzt Kosten für Elektronik und Mechatronik, "was sich auf Motoren und Sensoren bezieht. Das Unternehmen fertigt Dinge wie einen Babysitz mit fünf einzigartigen Bewegungen, einen leicht zu faltenden Spielplatz und einen Kinderwagen mit LCD-Bildschirm und Lauflicht, die sich auch im Fond selbsttätig aufladen - sowohl der Kinderwagen selbst als auch Ihr Handy

4moms können dank der Fortschritte im 3-D-Druck schnell Produkte wie den hier gezeigten Origami-Kinderwagen prototypieren. (Bild mit freundlicher Genehmigung von 4Moms.)

Das 2006 gegründete Unternehmen aus Pittsburgh beschäftigt heute 110 Mitarbeiter. Das Unternehmen kaufte seinen ersten 3D-Drucker vor vier Jahren, sobald die Maschinen unter den Preis von 20.000 Dollar fielen. Heute hat 4moms sieben Einheiten, eine Mischung aus uPrints und Fortus-Maschinen.

Eine uPrint SE beginnt bei $ 15.900, mit dem Desktop-3D-Drucker des Unternehmens, dem uPrint Mojo, für weniger als $ 10.000 im Einzelhandel. Inzwischen kostet die Fortus 250mc, die viel größere Teile druckt, etwa 45.000 $.

3-D-Druck nicht wirklich ein "neues Phänomen"

Jetzt eine $ 2 Milliarden Industrie, 3-D-Druck wurde zuerst kommerzialisiert und verwendet In den 1980er Jahren, so sagt Cindy Shaw, Managing Director und Research Analyst bei der Investment Research Firma DISCERN. "Das ist kein neues Phänomen", sagt sie. "Der Unterschied heute ist, dass die Drucker im Preis gefallen sind und die Technologie hat sich erheblich verbessert."

Shaw sagt, dass sie Ähnlichkeiten zwischen 3-D-Druck und Tintenstrahldruck sieht. Als diese Geräte in den 1980er Jahren zum ersten Mal auf den Markt kamen, kosteten sie weit über 1.000 US-Dollar. "Jetzt können Sie etwas weit leistungsfähigeres für 100 $ bekommen", sagt sie.

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Noch ein Wendepunkt Als die Patente für Fused Deposition Modelling (FDM) in den Jahren 2007 und 2008 ausliefen, kam diese beliebte 3-D-Drucktechnologie, die laut Shaw "einer High-Tech-Klebepistole mit 3D-Raumsteuerung ähnelt" Unternehmen, um mehr Maschinen zu bauen und die Preise durch den Wettbewerb zu senken.

Für weniger industrielle Zwecke können jetzt 3D-Drucker für etwa die Kosten eines High-End-Laptops gewonnen werden. Der MakerBot Replicator 2X zum Beispiel kostet jetzt 2.500 Dollar, während der DaVinci 1.0, der ungefähr so ​​groß ist wie die Keurig Kaffeemaschine, unter 500 Dollar liegt.

Prototyping, Entwicklung schneller mit 3-D-Druck

Thorne war ein Robotikentwickler seit 30 Jahren und sagt, dass sein Ziel ist, Robotik zu verwenden, um reale Probleme zu lösen. Er vergleicht dies mit dem, was er "R2-D2-Roboter" nennt, was Aufgaben wie das Holen der Morgenzeitung erledigen kann, aber ein Problem nicht wirklich löst.

Im Vergleich dazu gibt es Tug, ein von Thorne entwickeltes Liefersystem für Krankenhäuser vorheriger Start, Atheon. Tug transportiert Medikamente und andere Verbrauchsmaterialien rund um ein Krankenhaus, so dass sich die Mitarbeiter mehr auf die Patientenversorgung konzentrieren können.

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Thorne sagt, dass 3-D-Drucker den Entwicklungsprozess für Tug, 4moms Autositze und andere Produkte sowohl schneller als auch billiger machen. Es ist nicht mehr nötig, einen Prototyp zur Produktion zu schicken, und Fehler können gefunden werden, sobald der gedruckte Prototyp fertig ist.

"Sie haben eine Idee. Es kann eine so große Idee sein wie ein Kinderwagen oder so klein wie ein in einem Antriebsstrang von einem Getriebe zu einem Riemen wechseln ", sagt Thorne. "Bei 4Mom sind ständig Ideen im Spiel - und die Leute, die die Produkte entwickeln, einschließlich mir selbst, werden ständig mit einer neuen, besseren Idee bombardiert, wie man etwas macht. Dafür leben wir."

3-D-Druck kann schnell 'Brilliante Idee' in Ihre Hände bringen

Shaw warnt davor, dass 3-D-Druck die nächste Tech-Blase darstellen könnte - nicht in seiner Verwendung, sondern eher in den Drucker-Aktienkursen. Trotz einiger Ankündigungen, dass der 3D-Druck die Fertigungsindustrie komplett verändern wird, sagt sie, dass es einfach nicht machbar ist. "Wenn Sie BIC-Stifte herstellen möchten, die aus Kunststoff spritzgegossen sind, ist das nicht kosteneffektiv."

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Aber für Unternehmen wie 4Moms, die von der schnellen Prototypenentwicklung profitieren, passt der 3-D-Druck perfekt.

Vor 3D-Druckern, so Thorne, müsse eine Idee entstehen konzipiert, designed und in Produktion gebracht werden. Wenn etwas mit einem Teil des Geräts nicht stimmte, ruinierte es den gesamten Stapel - und das passierte oft.

"Niemals einmal in meiner Entwicklung von Hunderten von Ideen hatte ich es, wenn Sie die Flitterwochenphase verlassen, wo es nur ein ist Idee in deinem Kopf ", sagt Thorne. "Nichts, was du in deinem Kopf erfindest, funktioniert in der Realität genauso wie in deinem Kopf oder in deinem [computerunterstützten Design] -System."

Mit 3D-Druckern kann Thorne eine Idee in der Praxis finden Morgen, vervollkommnen Sie den Entwurf während des Tages, schlagen Sie den "Druck" Knopf nachts und haben Sie einen Prototyp am Morgen. "Ich werde herausfinden, was mit dieser brillanten Idee nicht stimmt, weil ich eine physische Einheit habe, die ich zusammenbauen und bedienen kann, um ihre Fehler zu finden", sagt er.

Jen A. Miller ist eine freiberufliche Journalistin aus New Jersey der unter anderem für die New York Times, Philadelphia Inquirer und Runner's World schreibt. Sie kann unter www.jenamiller.com oder Twitter bei @byJenAMiller erreicht werden. Folgen Sie alles von CIO.com auf Twitter @CIOonline, Facebook, Google + und LinkedIn.

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