【3D打印改變設(shè)計】(二)實現(xiàn)手工制作般的柔和曲線
時間：2013-09-18 15:02 來源：未知 作者：中國3d打印網(wǎng) 閱讀：次
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，握在手里非常貼合。日本蜻蜓鉛筆公司2013年3月推出的修正帶“MONO ergo”的特點是，采用柔和的造型，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。
據(jù)蜻蜓鉛筆介紹，該公司在日本修正帶市場上保持份額首位已長達(dá)十多年，但問題是該市場已經(jīng)飽和，“目前修正帶在日本的認(rèn)知率基本已達(dá)到100％”。要在似乎已經(jīng)飽和的市場上實現(xiàn)持續(xù)增長，必須得有“后招”。
于是，該公司商品策劃部計劃一課擔(dān)當(dāng)課長志水秀雄將目光投向了“由于修改時修正帶帶芯總斷而覺得不好用、從而疏遠(yuǎn)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(fù)擔(dān)，勢必會促進(jìn)市場擴(kuò)大。MONO ergo的造型研發(fā)就這樣開始了。
模擬+數(shù)字
由于徹底追求易用性，其造型誕生的過程類似手工作業(yè)。首先參與共同研發(fā)的金澤大學(xué)教授柴田克之與蜻蜓鉛筆商品策劃部創(chuàng)意設(shè)計科的黑沼宏美通過手工切削發(fā)泡樹脂制作出外形，并利用由此制成的模型進(jìn)行用戶測試。然后根據(jù)測試結(jié)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(shù)字技術(shù)插足的余地，但3D打印機(jī)卻成了這一過程中不可缺少的工具。
用發(fā)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(fā)泡樹脂太輕，而且觸感不佳，還容易滑手，在影響實驗結(jié)果的表面加工方面還達(dá)不到令人滿意的水平。
據(jù)蜻蜓鉛筆介紹，該公司先用3D掃描儀使手工切削的發(fā)泡模型實現(xiàn)了數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)化，然后使用名為“Freeform”的3D建模軟件進(jìn)行表面光滑處理。有時也要進(jìn)行防滑等外觀處理。該公司在造型開發(fā)中采用了使重量接近于實際商品、同時用3D打印機(jī)重新輸出并進(jìn)行實驗的流程。
細(xì)膩的圓弧及曲面只有手工制作才能表現(xiàn)出來。此外，開發(fā)人員還進(jìn)行了數(shù)字技術(shù)特有的精密處理，從而建立起了能夠?qū)嵤┣八从械挠行У挠脩魷y試的環(huán)境。
改變內(nèi)部設(shè)計的造型設(shè)計能力
反復(fù)進(jìn)行實驗和修正的造型開發(fā)流程如下圖所示。這是蜻蜓鉛筆首次在開發(fā)修正帶時進(jìn)行這種基于人體工學(xué)的用戶測試。
設(shè)計時，首先設(shè)定了預(yù)備實驗時間，根據(jù)實驗過程，反饋其結(jié)果提高易用性。
首先讓柴田教授用發(fā)泡樹脂制作出忽略內(nèi)部構(gòu)造的、覺得用起來會比較方便的形狀，然后用3D打印機(jī)制成實驗?zāi)Ｐ筒⑦M(jìn)行測試。根據(jù)測試結(jié)果加以改進(jìn)后，再次向?qū)嶒瀸ο笳{(diào)查主觀易用性，結(jié)果，平均評價分?jǐn)?shù)提高了15％。
根據(jù)這一結(jié)果，蜻蜓鉛筆決定在新的主力商品中采用相同的開發(fā)流程。首先根據(jù)預(yù)備實驗中獲得的技術(shù)經(jīng)驗開發(fā)出了樣品模型。一邊與現(xiàn)有商品的形狀作對比，一邊反復(fù)進(jìn)行實驗，最后形成了現(xiàn)在的形狀。
3D打印機(jī)還在后來考慮機(jī)構(gòu)設(shè)計及內(nèi)部構(gòu)造時發(fā)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(fā)人員對這些問題進(jìn)行了反復(fù)驗證。
最后，蜻蜓鉛筆決定優(yōu)先考慮新設(shè)計的造型方案，重新開發(fā)內(nèi)部構(gòu)造。在這種實際接觸并進(jìn)行驗證的態(tài)度的指引下，該公司制造產(chǎn)品的態(tài)度開始轉(zhuǎn)向優(yōu)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(shè)計團(tuán)隊“以前完全沒有接觸過3D CAD等數(shù)字造型設(shè)計工具”（志水秀雄）。
模型的3D掃描和3D數(shù)據(jù)制作工作由銷售3D工具并提供設(shè)計開發(fā)咨詢服務(wù)的KsDesignLab公司負(fù)責(zé)。即便廠商不具備3D CAD方面的知識和技能，只要方法正確，就不難受惠于3D打印機(jī)。
隨著自造者運(yùn)動（Maker Movement）的興起，人們開始認(rèn)識到輕松制作3D數(shù)據(jù)的重要性。乘著這股潮流，3D掃描等數(shù)據(jù)制作用硬件以及可輕松進(jìn)行建模的軟件也開始進(jìn)化。如果能夠完善數(shù)據(jù)制作環(huán)境，使任何人都能輕松制作出可以運(yùn)用3D打印機(jī)的數(shù)據(jù)，那么，企業(yè)內(nèi)的任何人都能參與產(chǎn)品制造。屆時，企業(yè)的創(chuàng)造性必定會大大提高。
據(jù)蜻蜓鉛筆介紹，該公司在日本修正帶市場上保持份額首位已長達(dá)十多年，但問題是該市場已經(jīng)飽和，“目前修正帶在日本的認(rèn)知率基本已達(dá)到100％”。要在似乎已經(jīng)飽和的市場上實現(xiàn)持續(xù)增長，必須得有“后招”。
于是，該公司商品策劃部計劃一課擔(dān)當(dāng)課長志水秀雄將目光投向了“由于修改時修正帶帶芯總斷而覺得不好用、從而疏遠(yuǎn)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(fù)擔(dān)，勢必會促進(jìn)市場擴(kuò)大。MONO ergo的造型研發(fā)就這樣開始了。
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模擬+數(shù)字
由于徹底追求易用性，其造型誕生的過程類似手工作業(yè)。首先參與共同研發(fā)的金澤大學(xué)教授柴田克之與蜻蜓鉛筆商品策劃部創(chuàng)意設(shè)計科的黑沼宏美通過手工切削發(fā)泡樹脂制作出外形，并利用由此制成的模型進(jìn)行用戶測試。然后根據(jù)測試結(jié)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(shù)字技術(shù)插足的余地，但3D打印機(jī)卻成了這一過程中不可缺少的工具。
用發(fā)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(fā)泡樹脂太輕，而且觸感不佳，還容易滑手，在影響實驗結(jié)果的表面加工方面還達(dá)不到令人滿意的水平。
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| 蜻蜓鉛筆的修正帶“MONO ergo”（315日元，含稅）。為了讓此前不使用修正帶的人使用，開發(fā)商品時追求任何人都能熟練消去字跡的造型設(shè)計 |
據(jù)蜻蜓鉛筆介紹，該公司先用3D掃描儀使手工切削的發(fā)泡模型實現(xiàn)了數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)化，然后使用名為“Freeform”的3D建模軟件進(jìn)行表面光滑處理。有時也要進(jìn)行防滑等外觀處理。該公司在造型開發(fā)中采用了使重量接近于實際商品、同時用3D打印機(jī)重新輸出并進(jìn)行實驗的流程。
細(xì)膩的圓弧及曲面只有手工制作才能表現(xiàn)出來。此外，開發(fā)人員還進(jìn)行了數(shù)字技術(shù)特有的精密處理，從而建立起了能夠?qū)嵤┣八从械挠行У挠脩魷y試的環(huán)境。
改變內(nèi)部設(shè)計的造型設(shè)計能力
反復(fù)進(jìn)行實驗和修正的造型開發(fā)流程如下圖所示。這是蜻蜓鉛筆首次在開發(fā)修正帶時進(jìn)行這種基于人體工學(xué)的用戶測試。
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設(shè)計時，首先設(shè)定了預(yù)備實驗時間，根據(jù)實驗過程，反饋其結(jié)果提高易用性。
首先讓柴田教授用發(fā)泡樹脂制作出忽略內(nèi)部構(gòu)造的、覺得用起來會比較方便的形狀，然后用3D打印機(jī)制成實驗?zāi)Ｐ筒⑦M(jìn)行測試。根據(jù)測試結(jié)果加以改進(jìn)后，再次向?qū)嶒瀸ο笳{(diào)查主觀易用性，結(jié)果，平均評價分?jǐn)?shù)提高了15％。
根據(jù)這一結(jié)果，蜻蜓鉛筆決定在新的主力商品中采用相同的開發(fā)流程。首先根據(jù)預(yù)備實驗中獲得的技術(shù)經(jīng)驗開發(fā)出了樣品模型。一邊與現(xiàn)有商品的形狀作對比，一邊反復(fù)進(jìn)行實驗，最后形成了現(xiàn)在的形狀。
3D打印機(jī)還在后來考慮機(jī)構(gòu)設(shè)計及內(nèi)部構(gòu)造時發(fā)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(fā)人員對這些問題進(jìn)行了反復(fù)驗證。
最后，蜻蜓鉛筆決定優(yōu)先考慮新設(shè)計的造型方案，重新開發(fā)內(nèi)部構(gòu)造。在這種實際接觸并進(jìn)行驗證的態(tài)度的指引下，該公司制造產(chǎn)品的態(tài)度開始轉(zhuǎn)向優(yōu)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(shè)計團(tuán)隊“以前完全沒有接觸過3D CAD等數(shù)字造型設(shè)計工具”（志水秀雄）。
模型的3D掃描和3D數(shù)據(jù)制作工作由銷售3D工具并提供設(shè)計開發(fā)咨詢服務(wù)的KsDesignLab公司負(fù)責(zé)。即便廠商不具備3D CAD方面的知識和技能，只要方法正確，就不難受惠于3D打印機(jī)。
隨著自造者運(yùn)動（Maker Movement）的興起，人們開始認(rèn)識到輕松制作3D數(shù)據(jù)的重要性。乘著這股潮流，3D掃描等數(shù)據(jù)制作用硬件以及可輕松進(jìn)行建模的軟件也開始進(jìn)化。如果能夠完善數(shù)據(jù)制作環(huán)境，使任何人都能輕松制作出可以運(yùn)用3D打印機(jī)的數(shù)據(jù)，那么，企業(yè)內(nèi)的任何人都能參與產(chǎn)品制造。屆時，企業(yè)的創(chuàng)造性必定會大大提高。
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