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【3D打印改變設計】(二)實現手工制作般的柔和曲線

2013年09月25日08:59    

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外形就像河灘上沒有棱角的石頭一樣讓人忍不住想去觸摸,握在手裡非常貼合。日本蜻蜓鉛筆公司2013年3月推出的修正帶“MONO ergo”的特點是,採用柔和的造型,能夠讓用戶自然地形成正確的握持方式,而且很容易拉出直線。

蜻蜓鉛筆稱,該公司在日本修正帶市場上保持份額首位已長達十多年,但問題是該市場已經飽和,“目前修正帶在日本的認知率基本已達到100%”。要在似乎已經飽和的市場上實現持續增長,必須得有“后招”。

於是,該公司商品策劃部計劃一課擔當課長志水秀雄將目光投向了“由於修改時修正帶帶芯總斷而覺得不好用、從而疏遠這種商品的用戶層”。如果能夠消除他們覺得不會用的心理負擔,勢必會促進市場擴大。MONO ergo的造型研發就這樣開始了。

模擬+數字

由於徹底追求易用性,其造型誕生的過程類似手工作業。首先參與共同研發的金澤大學教授柴田克之與蜻蜓鉛筆商品策劃部創意設計科的黑沼宏美,通過手工切削發泡樹脂制作出外形,並利用由此制成的模型進行用戶測試。然后根據測試結果,再次用手工切削形狀。這種以人為中心的流程似乎沒有數字技術插足的余地,但3D打印機卻成了這一過程中不可缺少的工具。

用發泡樹脂材料,能制作出一定形狀,但要實施有效的實驗,則還不夠。因為發泡樹脂太輕,而且觸感不佳,還容易滑手,在影響實驗結果的表面加工方面還達不到令人滿意的水平。

蜻蜓鉛筆的修正帶“MONO ergo”。為了讓此前不使用修正帶的人使用,開發商品時追求任何人都能熟練消去字跡的造型設計。

蜻蜓鉛筆稱,該公司先用3D掃描儀使手工切削的發泡模型實現了數字數據化,然后使用名為“Freeform”的3D建模軟件進行表面光滑處理。有時也要進行防滑等外觀處理。 該公司在造型開發中採用了使重量接近於實際商品、同時用3D打印機重新輸出並進行實驗的流程。

細膩的圓弧及曲面隻有手工制作才能表現出來。此外,開發人員還進行了數字技術特有的精密處理,從而建立起了能夠實施前所未有的有效的用戶測試的環境。

改變內部設計的造型設計能力

反復進行實驗和修正的造型開發流程如下圖所示。這是蜻蜓鉛筆首次在開發修正帶時進行這種基於人體工學的用戶測試。

設計時,首先設定了預備實驗時間,根據實驗過程,反饋其結果提高易用性。

首先,讓柴田教授用發泡樹脂制作出忽略內部構造的、覺得用起來會比較方便的形狀,然后用3D打印機制成實驗模型並進行測試。根據測試結果加以改進后,再次向實驗對象調查主觀易用性,結果,平均評價分數提高了15%。

根據這一結果,蜻蜓鉛筆決定在新的主力商品中採用相同的開發流程。首先根據預備實驗中獲得的技術經驗開發出了樣品模型。一邊與現有商品的形狀作對比,一邊反復進行實驗,最后形成了現在的形狀。

3D打印機還在后來考慮機構設計及內部構造時發揮了巨大作用。直接沿用原來的部件時,整體尺寸是多少?不得不更改尺寸時,易用性如何、是否會失去商品的魅力?開發人員對這些問題進行了反復驗証。

最后,蜻蜓鉛筆決定優先考慮新設計的造型方案,重新開發內部構造。在這種實際接觸並進行驗証的態度的指引下,該公司制造產品的態度開始轉向優先考慮用戶體驗,而不是制造者是否方便。

如果沒有3D工具,恐怕MONO ergo就不會誕生,但蜻蜓鉛筆的商品策劃與設計團隊以前完全沒有接觸過3D CAD等數字造型設計工具。

模型的3D掃描和3D數據制作工作由銷售3D工具並提供設計開發咨詢服務的KsDesignLab公司負責。即便廠商不具備3D CAD方面的知識和技能,隻要方法正確,就不難受惠於3D打印機。

隨著自造者運動(Maker Movement)的興起,人們開始認識到輕鬆制作3D數據的重要性。順著這股潮流,3D掃描等數據制作用硬件以及可輕鬆進行建模的軟件也開始進化。如果能夠完善數據制作環境,使任何人都能輕鬆制作出可以運用3D打印機的數據,那麼,企業內的任何人都能參與產品制造。屆時,企業的創造性必定會大大提高。 (作者:下川一哉、丸尾弘志、三木Izumi、廣川淳哉、?田克彥,日經技術在線!供稿) 

(責編:值班編輯、庄紅韜)

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