柔性制造,如何解决智能硬件从 0 到 1 的难题?

2016-09-21 10:30 智能硬件 来源:思达派 查看原文

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智能硬件创业很热,但也很难。从创意、定位、选型、设计、PCB(电路板)制作、焊接、调试、机壳,到包装、销售,整个硬件的研发过程纷繁复杂,任何一个细节都可能决定产品成败的关键。而其中最难的,则是从设计到小批量生产样机的过程。一旦产品出来,你只能祈祷它不会出什么问题,否则这些还未销售便已报废的产品便可能是压死骆驼最重的稻草,有很多初创企业往往就卡在了这里。

因此,在产品量产之前先做一批样品,用来测试产品性能,并找出所有需要改进的地方则尤其重要。

打样制作之难

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样品的工业生产方式与量产产品基本没有什么区别,但这其中最关键的便是开模。硬件产品往往都是量越大越便宜,因为量起来之后才能摊薄开模的成本。

由于智能硬件的销量往往都是未知数(虽说可以利用众筹做一个预测),所以样品阶段的生产数量也是很少的,开模成为了成本花销上的大头,这对于资金本来就不充裕的初创企业而言很难承受。更何况,工厂也不愿意接这种难赚到钱的小单。曾有媒体报道,以前光打个样就需要南下深圳、广州等地找厂家,耗时 40 多天甚至更久,时间也是金钱。

柔性制造解决打样难题?

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为了解决这个问题,有人提出了“柔性制造”这个概念。

柔性生产,是指主要依靠有高度柔性的以计算机数控机床为主的制造设备来实现多品种、小批量的生产方式。它要求生产企业适应需求快速变化的新市场,减少中间库存。

此前柔性生产旨在解决的问题其实是服装行业,该行业最大的一个特点就是上新特别快,可能一个款式还没卖完,新的款式就出了,循环往复,造成了企业巨大的库存压力。因此,有的企业开始尝试个性化定制这条 C2M 的路,试图从根本上解决尾货问题。而这便要求企业生产线具有一定的“柔性”,能够适应多品种、小批量的市场需求。

这就需要对生产线进行改造,柔性生产其实早在 1965 年便已经被英国 Molins 公司首次提出了,但直到今天其仍然未能成为主流,其难度可见一斑。不过由于制造业不景气,工厂的升级迫在眉睫,同时好在国家正加大力度推动工业 4.0 进程,我们已经看见越来越多的传统工厂向着智能工厂以及更加柔性的方向发展。比如,现在一些服装专卖店里已经有了个性化定制之类的服务了。

虽然要求更高的硬件领域实现柔性生产并不容易,但柔性生产在服装行业的表现至少给了我们希望。

3D 打印有望打破硬件柔性生产的最后一块绊脚石?

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就像前面所说的那样,虽然硬件创业有这样那样的坑,但其中最关键的其实还是在于模具上面。上海卓旗科技 CEO 刘超告诉动点科技:“模具上面三分之一是材料费,三分之二则是人工费。”如果能从材料以及人工两方面着手,最终将开模的成本降下来,对未来硬件领域的柔性生产至关重要。

材料方面,目前硬件开模普遍都是采用铜模或者钢模,成本都不低。而且,金属材料采用机床加工时所消耗的电费同样也是一笔巨大的负担。为此,有些企业已经开始尝试使用新型材料,比如石墨。 石墨与铜相比,有着消耗少、放电速度快、重量轻以及热膨胀系数小等优越性,最重要的,是其价格比铜要低百分之三十到六十。 因此石墨将在模具产业中占据重要地位。

生产方式上,传统车床生产(CNC)方式是在制造模具时最常用的技术。虽然它能够提供高度可靠的结果,但同时也非常昂贵和费时,其有望被 3D 打印给颠覆。由 3D 打印机打印出的模具,在某种程度上能够用来做手板,并可以进行工程验证。如果利用 3D 打印机的立体成型、打印速度、打印成本等,对模具产业的影响是空前的。比如,利用 3D 打印技术可以根据模具外形设计更加复杂的用来冷却的水路,其与传统钻孔的水路相比,可提升 30-70%产能时效与质量良率。

3D 打印并非完美,其目前在许多行业存在着问题。首先,3D 打印的成本目前还比较高; 其次,同样价位上,3D 打印对比传统模型精度要差很多,而且目前 3D 打印的材料在强度、韧性等性能上也有一定的局限。但是,3D 打印对行业的冲击基本已经形成。

智能硬件,下一个创业风口

中国人讲究顺势而为,创业其实一样。时代发展的一个大的趋势就是将人越来越紧密的连接起来。书信使得信息沟通再也不需要面对面;互联网则使得人们得以避免等待回信时的煎熬;移动互联网则使得人们再也不用蹲在电脑前。

而紧随移动互联网之后,物与物之间的连接或将成为接下来科技发展的爆发点,而这便是智能硬件的天下。虽说硬件创业很难,但柔性生产在解决打样难题的同时也将为这个领域带来新的曙光。

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