Хабрахабр

Это надо видеть: 3D-технологии помогли создать «умные» очки для инженеров

Они начинены сложной электроникой, но при этом настолько легкие и удобные, что их можно носить весь день. Первые в мире «умные» защитные очки являются последним словом дизайна и электронной техники. Встроенные функции (например, голосовое управление и сканирование штрих-кода) помогают в выполнении таких задач, как контроль качества и техническое обслуживание без использования рук.
Однако пользователям пришлось бы долго ждать, прежде чем они могли бы воспользоваться этими преимуществами, если бы не 3D-печать. Инженеры, операторы и контролеры могут использовать такие очки для трансляции коллегам потокового видео в режиме реального времени с целью регистрации и обмена важной информацией или для получения технических данных из интернета. В сотрудничестве с Materialise, которая помогла в оптимизации проектирования и 3D-печати, компания Achilles Design смогла наладить мелкосерийное производство Iristick как минимум на полгода раньше запланированного срока, сократить первоначальные инвестиции и вывести на рынок продукт, адаптируемый к требованиям клиентов.

Как защитить стартап от рисков

Всего два года назад Iristick был стартапом с единственной четкой целью — создать «умные» промышленные защитные очки, которые было бы удобно носить в течение самой продолжительной рабочей смены. Эта, казалось бы, простая цель сопряжена с множеством проблем. Как уместить сложную электронику в оправу без ущерба для удобства ношения? Как экономически эффективно доработать дизайн? Как быстро перейти от макета к готовому продукту, чтобы минимизировать бизнес-риски?

«Вначале мы рассматривали 3D-печать только для этапа прототипирования, – пояснил Ример Гротьянс, президент компании Iristick. Чтобы найти ответы на эти вопросы, компания Achilles Design обратилась к Materialise. И мы пришли к одному очень важному выводу: нам не нужно останавливаться на прототипировании – мы можем использовать преимущества 3D-печати в мелкосерийном производстве». – Мы знали, что сможем добиться экономии благодаря возможности изготовления нескольких итераций продукта без материальных и временных затрат, связанных с необходимостью создания новых литьевых форм для каждой новой итерации.

Оптимизация дизайна для производства

Первая задача состояла в том, чтобы убедиться, что выбранный для 3D-печати материал – пластик PA12 – достаточно прочен для изготовления защитных очков. После всесторонних ударных и других испытаний материал был одобрен. «PA12 — это заветная мечта для прототипирования и производства, и мы применяем этот пластик для самых разных задач, — говорит Тим Рутенс, руководитель отдела разработки продуктов в компании Achilles Design. — Его отличает надежность, высокая прочность и долговечность, а также отличное качество поверхности».

Поскольку большинство деталей оправы изготовлены на 3D-принтере и имеют оптимизированную конструкцию, модель C1 весит всего 62 грамма

Затем Materialise, Iristick и Achilles занялись оптимизацией дизайна для 3D-печати. Основной проблемой стало пространство, а точнее, его отсутствие. Реализовать все электронные функции, требуемые от защитных очков, так, чтобы очки остались легкими и удобными и чтобы их можно было носить весь день, было непросто. Чтобы решить проблему, были предусмотрены пустоты минимально требуемого размера для электроники и акустические полости для встроенных динамиков. Процесс устранил необходимость в сложных и дорогих формах и позволил быстро вносить изменения в конструкцию в поиске оптимального решения.

Однако встроенная электроника не позволяла нагревать и изгибать дужки, как это делается в обычных оправах. Кроме того, Iristick хотела создать единственные в мире «умные» очки с регулируемыми дужками. Это решение позволяет изгибать дужку без нагрева для максимального удобства ношения. Вместо этого Materialise предложила дополнить напечатанную на 3D-принтере дужку патентованным спиралеобразным элементом. Мы решили проблему вместе». «Кроме того, — сообщил Гротьянс, — мы разработали специальную последовательность сборки с использованием гибкой термоусадочной гильзы для установки электроники.

Патентованный спиралеобразный элемент позволяет изгибать дужку, напечатанную на 3D-принтере, без нагрева

Вы видите то же, что и я? Продукт, готовый к реализации

Благодаря высокой скорости доработки и тестирования различных функций Iristick смогла сократить первоначальный срок проектирования на полгода и досрочно приступить к производству небольших партий. Оправы C1 и Z1 в настоящее время проходят испытания.

И поскольку большинство деталей оправы изготовлены на 3D-принтере и имеют оптимизированную конструкцию, модель C1 весит всего 62 грамма. «Умные» очки – надежное и простое в использовании устройство, позволяющее специалистам по логистике, техническому обслуживанию и безопасности работать оставляя руки свободными и максимально мобильно.

Нам не нужно останавливаться на прототипировании – мы можем использовать преимущества 3D-печати в мелкосерийном производстве
Ример Гротьянс, президент компании Iristick

Каждая модель оснащена 9-осевым датчиком движения и 3-осевым регулируемым проекционным индикатором в правой линзе. Помимо голосовых команд, очки поддерживают сенсорное управление с помощью жестов, имеют функцию увеличения (лучший в классе зум-объектив модели Z1 способен считывать штрих-коды с расстояния до 2 метров) и поддерживают функцию удаленного экрана. «К примеру, — объясняет Гротьянс, — инженер в диспетчерской может приблизить изображение, чтобы осмотреть мелкие детали, как если бы он находился прямо перед ними».

«Умные» промышленные очки Iristick оснащены камерой и мощным зум-объективом

Гибкость и идеальное взаимодействие

3D-печать не просто сократила время вывода продукта на рынок. Технология позволила компании быстро реагировать на обратную связь с пользователями и на спрос. «3D-печать не только помогла нам создать продукт, но и дает нам возможность двигаться вперед, — говорит Гротьянс. — Мы можем тестировать дизайн вместе с клиентом и при необходимости вносить изменения. Если клиенту нужны очки другого цвета или с другой текстурой поверхности, нам несложно выполнить такое пожелание. Мы просто немного меняем дизайн и печатаем столько изделий, сколько требуется, не срывая сроки поставки другим клиентам».

Сначала мы думали, что 3D-печать просто поможет нам попасть из точки А в точку Б. Ример Гротьянс, президент Iristick: «Технология действительно дает нам серьезное преимущество, которое позволит нам продолжить разработку наилучших решений для данного рынка. Благодаря сотрудничеству с Materialise и Achilles мы пошли намного дальше».

«В самом начале мы были никому не известной компанией, — говорит Гротьянс. Iristick предлагает первые в мире «умные» защитные очки, напечатанные на 3D-принтере, и недавно получила от ЕС финансирование для дальнейшей коммерциализации продукта. — Теперь мы предлагаем продукт, который во многих отношениях уникален».

Оригинал статьи – по ссылке. Материал предоставлен компанией Materialise.

Теги
Показать больше

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Кнопка «Наверх»
Закрыть