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ケーススタディ

SLA 3Dプリントフットウェア

3d technology in footwear
ProtoFab SLA450によって作られた新しいアウトソールデザイン

3Dプリンティングが歯科や航空宇宙などの産業に革命をもたらしていることはよく知られていますが、3Dプリンティングはまた、誰もが期待しているとは限らない場所にも大きな影響を与えます。その一例が、ProtoFabが現在密接に関わっている業界である靴業界への3Dプリントの影響です。中国の最大のフットウェアブランドの1つが、デザインプロセスの中核にSLA 3Dプリンティングをどのように利用しているかを探りましょう。

Qiaodan Sports
Qiaodanは中国最大のスポーツシューズブランドの1つです。

Qiaodanは中国で最も人気のあるスポーツシューズブランドの1つで、年間売上高は40億元を超えています。私達は2016年に彼らと働き始め、私達のSLA450機械の 1つを彼らに提供しました。すべてのフットウェアブランドと同様に、Qiaodanは常に競争の激しい市場で新鮮さを維持するために新しい製品とデザインを開発する必要があります。市場投入期間はトレンドが変化する業界では非常に重要であるため、設計プロセスをできる限り効率的にすることが優先事項です。これが3Dプリントの登場です。

Jordan Chairman
販売担当副社長、Damon KhoshaboがQiaodanのチーフデザインマネージャーの隣に立っています

伝統的な方法:非ラピッドプロトタイピング

伝統的に、Qiaodanとその競合会社は新製品の試作段階で外部委託されたCNCエポキシモデルを使用しました。履物業界では、生産を進めるかどうかを決定する前に、アウトソールの物理モデル(靴のゴム製の底部分)を製造する必要があります。古いエポキシモデルは十分に詳細でしたが、いくつかの欠点がありました。まず第一に、そのようなモデルの作成は、設計を外部の請負業者に送ってから実際に物理モデルを受け取ってそれを評価することができるようになるまでに2週間以上もの長い時間がかかりました。この週のうち実際の加工には1週間ほどかかりましたが、実際の納期は請負業者の能力の限界、コミュニケーションの問題、宅配便の遅れ、およびアウトソーシングに関連したその他の迷惑行為のため、通常もっと長くなります。 Qiaodanの技術者は、このプロセスには15日間を完全に見込んでいたと報告しており、8日間が最善のシナリオとなるでしょう。比較すると、彼らの3Dプリンターは現在約20時間で同じモデルを作り出すことができます、そして3Dモデリングと後処理を含む全体のプロセスは最大2または3日かかります。 QiaodanはSLA450に一度に6つのモデルを定期的に印刷して、プロセスをさらにスピードアップします。

Details of the 3D printed outsole prototype
このアウトソール3Dプロトタイプは8時間以内に作られました

敏捷性

Qiaodanのようなメーカーにとって、このレベルの時間の節約がいかに重要であるかを過言で言うのは難しいです。プロトタイプデザインを見るために何週間も待たなければならないことは十分に悪いです、しかし修正が要求されるならば、さらに多くの時間が浪費されます。最善のシナリオでも、修正されたデザインがデザインチームの手に渡るまでに1週間以上かかります。これによる悪影響は2つあります。第一に、製品開発は当初の予想よりもはるかに長く容易に引きずり出される可能性があり、複数の改訂が必要とされる場合、一ヶ月間は最小限の進歩で消えてしまう可能性があります。これにより、新製品では、夏の靴が棚の棚に当たるのが遅すぎるなど、キーデートが見逃される可能性があります。第二に、それを修正しなければならないことの結果があるとき大胆なデザインのリスクを負うことを正当化することははるかに困難です。これは、特に時間的制約がある場合に、デザイナーを保守的なデザインに向かわせる影響があります。モデルをすばやく作成できる場合は、デザインチームが実験することをはるかに望んでおり、これがブランド全体の創造性にプラスの効果をもたらします。

Designer is working on 3D model of the sneaker

このデザイナーはスポーツシューズの3Dモデルに取り組んでいます

SLA印刷は、設計プロセスにおいて非常に大きな利点があります。構造設計がどれほど複雑であっても、また曲線や中空構造や設計の質感に関係なく、ソフトウェアは直接モデリングを完成させ、高速プロトタイピングのためにモデリングファイルを印刷機器にアップロードすることができます。

すべてを一つの屋根の下に保つ

A glance of QIAODAN's design team

アウトソールプロトタイプ

Qiaodanの3D印刷のもう1つの重要な利点は、設計プロセス全体を社内で維持できることです。 CNC機器は嵩張り、高価でありそして専門のオペレータを必要とするので、少量のプロトタイプのみを製造するためにそのような大規模な投資を行うことは意味がない。唯一の選択肢は、このステップをプロトタイピングの専門家に外注することです。これは多くの問題をもたらします。まず第一に、プロトタイピング会社からQiaodanにモデルを物理的に郵送する必要があるため、すでに時間のかかるプロセスが遅くなります。産業秘密の問題や未発表のデザインが競合他社または一般に漏洩する可能性もあります。プロセス全体を1つの屋根の下に置くことで、Qiaodanは品質を絶対的に管理できます。外部サプライヤは常に期待に応えるわけではなく、コミュニケーションの問題を回避するのは困難です。 3Dプリンタが工場に設置されているため、モデルを作成している人と同じ人がモデルを設計した人と同じになり、プロセスが簡単になり、エラーの可能性が減少します。

QIAODAN's in-house ProtoFab SLA450 3D Printer with UV furnace
QiaodanのProtoFab SLA450 3Dプリンター

SLAとCNC

Contrast of CNC prototype and 3D printed prototype
CNC試作品(左)、3Dプリント試作品(中央)、実際の靴のアウトソール(右)

品質と正確さに関しては、Qiaodan技術者は2つの方法の間の違いをほとんど報告していません。 SLA印刷モデルの外観は、従来のエポキシモデルと非常によく似ており、詳細レベルも似ています。 CNC機械加工は理論的にはより広い範囲の材料を可能にしますが、これはアウトソールの試作品には関係ありません。 SLAで使用される感光性樹脂は、設計チームが必要とするすべての特性を備えています。

Details of the 3D printed outsole prototype
3Dプリントプロトタイプの詳細

長期投資

他の企業を同様の状況に追いやる可能性があるのは、産業用SLAプリンタを購入する際の初期費用だけです。これはかなりの一時的な費用ですが、長期的に見れば、それがQiaodanにとってそれだけの価値があることは間違いありません。まず最初に、部品当たりのコストは、外部のCNC機械加工と比較して、3D印刷の方が大幅に低くなります。 SLA樹脂は安価ではありませんが、外部の請負業者に支払う必要がないことは大きな節約になります。 Qiaodanにとって、社内印刷は部品当たり約40%安いという結果になりました。ただし、主な節約は効率化です。営業時間はお金であり、製品の設計段階で不必要に数週間を無駄にすることは、必然的に収益に深刻な影響を及ぼします。製品化までの時間はほとんどの製造業者にとって重要ですが、ファッションやトレンドの影響を受ける業界では、新製品を製造したり破壊したりする可能性があります。 Qiaodanで製品開発に従事している人たちにとって、物事をやり直す古い方法に戻ることは単純に考えられないことです。

Design turnaround is much quicker now thanks to SLA 3D printing
SLA 3D印刷のおかげで、デザインのターンアラウンドがはるかに速くなりました

QiaodanでのSLAプロトタイピング

プロトタイプ生産は8-15日からわずか2-3日に短縮されました。
製品開発がさらに機敏になります。
市場投入までの時間を大幅に短縮
より良い品質管理。
知的財産は社内に保管しています。
部品当たりのコストを削減しました。
開発サイクルの長さがはるかに予測可能です。
より多くの実験が可能です。
CNCと比較して品質の低下はありません。

3Dプリントおよびプロトタイピングサービスの詳細について知りたい場合は、お問い合わせください。