Согласно данным Бюро статистики труда США, половина всех американских предприятий терпят крах в течение первых пяти лет своего существования. Когда шансы против новых владельцев бизнеса, стремящихся к долголетию, как они могут избежать провала и обезопасить себя от дестабилизирующих факторов?
Для Брэндона Толкмитта, основателя и владельца BTI Gauges, ответ на этот вопрос кроется в 3D-печати с использованием принтера Fuse 1, работающего по технологии селективного лазерного спекания (SLS). Толкмитт не только занял нишевый рынок, но и смог превратить побочное предприятие в успешный, полноценный бизнес, который выдержал пандемию COVID-19, глобальные проблемы с цепочками поставок и рост цен на сырье.
Поиск ниши
Как и многие успешные предприятия, BTI Gauges началась с пробела на рынке — Толкмитт искал настраиваемый подход к отображению телеметрии для своего высокопроизводительного автомобиля. В обычном пассажирском автомобиле приборные панели ограничены стандартными показателями, такими как скорость и обороты колес в минуту. Однако для высокопроизводительных автомобилей водителям нужно знать гораздо больше о том, как работает автомобиль, чтобы безопасно управлять им на скоростях свыше 150 миль в час. При такой высокой скорости и мощности такие параметры, как давление охлаждающей жидкости, имеют жизненно важное значение для безопасности. Чтобы отображать всю эту информацию, водители устанавливают ряд дополнительных приборов, показывающих дополнительные измерения, такие как соотношение воздуха и топлива, наддув турбины, давление охлаждающей жидкости и многое другое.
«При той мощности, которую выдают эти автомобили, когда что-то идет не так, это происходит быстро, и исправление этого стоит огромных денег», — говорит Толкмитт. Чтобы избежать ухудшения ситуации, водители должны постоянно следить за дисплеями, чтобы не допустить чрезмерного повышения давления или перегрева двигателя. Но из-за такого большого количества различных параметров для мониторинга количество приборов растет, загромождая переднюю часть автомобиля.
Толкмитт безуспешно искал прибор, который содержал бы несколько параметров производительности, чтобы его ветровое стекло не было усеяно множеством экранов и отвлекающих показаний. Поэтому, как и в историях происхождения многих основателей, он просто создал то, что не смог найти на рынке. «Я искал кое-что, и никто этого не делал, поэтому я разработал один круглый прибор с сенсорным экраном, на котором отображалась вся эта информация», — рассказал нам Толкмитт. Он начал с прототипирования внешних корпусов приборов на 3D-принтере, работающем по технологии послойного наплавления (FDM), и сам тестировал их, подвергая корпуса воздействию высоких температур внутри автомобилей и печей, а также модифицируя дизайн в соответствии с несколькими моделями автомобилей.
Хороший внешний вид, отличная производительность
Сразу же его продукт заинтересовал клиентов, управляющих японскими гоночными автомобилями в стиле 1990-х, Lamborghini, Dodge Viper и другими высокопроизводительными автомобилями. Для энтузиастов, которые влюбляются во внешний вид автомобиля, загромождать приборную панель множеством неприглядных приборов было мучительно — элегантный одинарный сенсорный экран был одновременно эффективным и эстетически приятным.
Здесь Толкмитт столкнулся с другой проблемой. Качество поверхности деталей, напечатанных на FDM-принтере, не могло соответствовать высококлассному внешнему виду и ощущению от дизайна прибора. «Не всех устраивали слоистые линии», — говорит Толкмитт. «Нам приходилось шлифовать эти линии, а затем использовать автомобильную шпаклевку, чтобы заполнить их. Это был очень трудоемкий процесс».
Толкмитт начал оценивать другие варианты 3D-печати, включая дорогие 3D-принтеры на основе порошкового спекания пластика, 3D-принтеры на основе смолы и недорогой компактный SLS-вариант. Но между ценниками в полмиллиона долларов на одни и сложными процессами закупки материалов у других просто не было доступных вариантов. То есть до тех пор, пока он не услышал о Fuse 1. «Когда я получил образец, я подумал: «Черт, если бы мои детали могли выглядеть так». Поэтому я провел несколько тестов, выяснил, какую температуру он может выдержать. Провел на нем процессы финишной обработки и покраски, и все сработало», — говорит Толкмитт.
Прецизионность
Толкмитту нужно было нечто большее, чем просто хороший внешний вид, чтобы нарастить производство с помощью Fuse 1 — ему нужна была неизменная точность деталей даже при больших объемах, и наконец-то у него был принтер, способный достигать повторяемых, жестких допусков. Толкмитт смог точно настроить прецизионность своих файлов, будучи уверенным в том, что Fuse 1 может точно напечатать детализированные элементы, которые он разработал.
«Я разработал отверстие размером 40 мм x 40 мм, и теперь с Fuse 1 я могу напечатать штифт 40 x 40 мм, и он действительно подойдет. Мы делаем резьбу и другие элементы, которые должны быть точными. В автомобильной среде другие детали деформировались бы, но с тех пор, как мы перешли на Fuse 1, у нас не было ни одной деформированной детали».
— Брэндон Толкмитт
Антихрупкое производство
Такие детали можно производить разными способами, так в чем же преимущество наличия собственного SLS-принтера? Для BTI Gauges это достигло того, что автор Нассим Николас Талеб назвал «антихрупкостью». Антихрупкими являются те сущности, которые не только выдерживают давление и потрясения, но и становятся сильнее, лучше и эффективнее благодаря им. Во время проблем с цепочками поставок последних двух лет BTI Gauges столкнулись с несколькими дефицитами сенсорных экранов и других компонентов, необходимых для их девяти линеек продуктов. Для хрупкого производителя этот дефицит мог бы остановить производство, дистрибуцию и получение дохода. Для Толкмитта они вынудили его искать новые типы дисплеев, что повлияло на тип процессора, печатную плату и форму самого прибора.
Антихрупкость, объясненная на примере цифровой фабрики
Внедрив 3D-печать в собственном производстве с помощью Fuse 1, он смог немедленно переключиться на новый дизайн, не тратя тысячи долларов на новую оснастку и не имея дела с запасом теперь уже устаревших продуктов. «Я бы застрял со всем этим пластиком, но с Fuse 1 я мог вносить изменения на лету. Мне потребовалось 30 минут, чтобы изменить файлы. Без него я бы точно сейчас застрял», — говорит Толкмитт.
Толкмитт не зависел от внешнего поставщика услуг и сохранял максимально возможную вертикальную интеграцию. Столкновение с несколькими дефицитами подтолкнуло его к созданию цифрового запаса запасных частей, чтобы защитить себя от будущего дефицита в цепочке поставок. Противостояние экономическим давлениям, неподконтрольным ему, на самом деле укрепило его бизнес-модель и обезопасило его от будущих потрясений — это и есть определение антихрупкости.
Высокая производительность
Чтобы поддерживать текущее производство экономически эффективным и устойчивым, Толкмитт полагается на эффективность всей системы Fuse Series. Используя продвинутый алгоритм упаковки PreForm, он может вкладывать детали внутрь других, чтобы увеличить общую плотность упаковки и максимально приблизить ее к коэффициенту обновления порошка Nylon 12, составляющему 30%. «Одно из наших изделий — это прибор диаметром 4,3 мм, для которого нужна передняя и задняя часть, но в середине остается много места, поэтому я беру деталь 3,5 мм и вкладываю их внутрь. Мы можем стратегически заполнять объем печати и регулярно достигать 25% плотности упаковки», — говорит Толкмитт.
Эффективно упаковывая детали с такой высокой плотностью, Толкмитт может добиться рабочего процесса печати, близкого к безотходному, где каждая частица порошка используется в последующих циклах печати. Для небольшого производителя эта эффективность снижает стоимость детали и сокращает время достижения положительной окупаемости инвестиций.
Высокая производительность Fuse 1 позволила Толкмитту перейти от трех FDM-принтеров, работающих без остановки, к полностью заполненным камерам печати на Fuse 1 раз в неделю. Использование оптимизированного рабочего процесса Fuse Sift позволяет Толкмитту тратить меньше времени на постобработку и больше времени на разработку новых деталей и расширение присутствия бренда. «На задней стене нашей мастерской у нас стоят Fuse 1, Fuse Sift и пескоструйный шкаф. Затем покраска, сборка и упаковка змеятся по цеху. Размер и занимаемая площадь Fuse 1 идеально подходят для этого процесса», — говорит Толкмитт.
Fuse 1 и Fuse Sift имеют удобную площадь и оптимизированный рабочий процесс, которые легко вписываются в существующие рабочие пространства.
Двигаясь вперед
Для нового бизнеса прорыв в отрасль, где автомобили обычно продаются за сотни тысяч долларов, сложен. Сделать это во время глобального закрытия границ, международного хаоса в цепочках поставок и экономической нестабильности практически невозможно.
Внедрив собственное производство с помощью высококачественного SLS-принтера, такого как Fuse 1, он смог контролировать и обеспечивать свою производственную мощность, что подняло его выше тех, кто все еще зависит от традиционного производства или внешних поставщиков. «Я бы рекомендовал это всем. Fuse 1 изменил наш бизнес», — говорит Толкмитт.
О нашей компании
TITAN 3D - поставщик и системный интегратор оборудования для 3D-сканирования, 3D-печати и автоматизированного контроля в промышленности, машиностроении, медицине.
Готовы ответить на все Ваши вопросы, проконсультировать по оборудованию, и подобрать лучшее оборудование для решения Ваших задач.
Каталог 3D-принтеров мировых производителей - проработку технологии, подбор оборудования, внедрение, пусконаладку и обучение берем на себя!
+7 (952) 243-77-75 I 01@titan-3d.ru I www.titan-3d.ru