โดรนที่พิมพ์ด้วยเทคโนโลยี 3D พิมพ์ ตั้งอยู่กลางแจ้ง ด้านหน้าป้ายที่เขียนว่า PMRobotics โดรนเป็นหนึ่งในกลุ่มอุตสาหกรรมที่เติบโตเร็วที่สุดในภาคการผลิต ไม่ว่าจะวัดจากมุมมองใดก็ตาม อย่างไรก็ตาม ต่างจากอุตสาหกรรมที่มีอัตราการเติบโตสูงอื่น ๆ ของโลก ภูมิทัศน์การแข่งขันของอุตสาหกรรมนี้กลับมีความกระจัดกระจายอย่างมาก แม้ว่าจะมีบริษัทขนาดใหญ่มหาศาลบางราย เช่น DJI หรือ Skydio ซึ่งตั้งอยู่ในรัฐแคลิฟอร์เนีย ที่ครองส่วนแบ่งตลาดขนาดใหญ่ แต่ก็ยังมีผู้ผลิตโดรนขนาดเล็กและขนาดกลางอีกหลายร้อยราย ที่สามารถสร้างพื้นที่ตลาดเฉพาะของตนเองขึ้นมาได้

PMRobotics ผู้ผลิตโดรนจากประเทศสวิตเซอร์แลนด์ เป็นส่วนหนึ่งของกระแสการเติบโตของผู้ผลิตอิสระขนาดเล็กเหล่านี้ ที่กำลังได้รับความสนใจและเติบโตในอุตสาหกรรม ความสำเร็จของพวกเขา ส่วนหนึ่งเกิดจากการนำเทคโนโลยีการพิมพ์สามมิติแบบ Selective Laser Sintering (SLS) มาใช้ ตั้งแต่ชิ้นส่วนที่นำไปใช้งานจริง ไปจนถึงอุปกรณ์ช่วยในการผลิตและต้นแบบ

เราได้พูดคุยกับคุณ Niklaus Hagen ผู้ร่วมก่อตั้ง เกี่ยวกับวิธีที่การทำงานร่วมกับ Formlabs และพาร์ตเนอร์ในสวิตเซอร์แลนด์อย่าง 3D-EDU ทำให้การผสานรวมระบบนิเวศของเครื่องพิมพ์ SLS ซีรีส์ Fuse เป็นเรื่องง่าย และเครื่องพิมพ์ดังกล่าวช่วยให้พวกเขาสามารถลดระยะเวลาการพัฒนาดโดรนรุ่นใหม่ จากเกือบสามปี เหลือเพียงเก้าเดือนเท่านั้น

White Paper
จิ๊กและฟิกซ์เจอร์ต้นทุนต่ำและผลิตได้อย่างรวดเร็วสำหรับงานขึ้นรูปโลหะ

เอกสาร White Paper ฉบับนี้อธิบายแนวทางการใช้เครื่องพิมพ์สามมิติในการผลิตจิ๊ก ฟิกซ์เจอร์ และเครื่องมืออื่น ๆ สำหรับงานโลหะ ตัวอย่างกรณีศึกษาจากการใช้งานจริงแสดงให้เห็นว่าเครื่องพิมพ์ของ Formlabs สามารถสร้างเครื่องมือที่มีความทนทาน แม่นยำ และทนความร้อนได้ดี ซึ่งสามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพในสภาพแวดล้อมที่มีความต้องการสูง เอกสารนี้ยังเน้นให้เห็นว่าบริษัทต่าง ๆ สามารถลดระยะเวลาในการผลิตและต้นทุนลงได้สูงสุดถึง 90% พร้อมทั้งเพิ่มความสามารถในการปรับแต่งเครื่องมือและความซับซ้อนของชิ้นงานได้
อ่านเอกสาร White Paper

การรักษาต้นทุนการดำเนินงานให้อยู่ในระดับต่ำ เพื่อให้ได้รับแรงดึงดูดในตลาด

การผสานรวมเครื่องมือระบบอัตโนมัติให้เข้ากับกระบวนการทำงานนั้น ให้ผลตอบแทนด้านประสิทธิภาพการผลิตอย่างรวดเร็ว อย่างไรก็ตาม เครื่องจักรเหล่านี้จำเป็นต้องใช้เครื่องมือเฉพาะและการปรับแต่งจำนวนมาก เพื่อให้สามารถทำงานร่วมกับผลิตภัณฑ์ใหม่และการปรับปรุงแต่ละรอบได้ ซึ่งเป็นจุดที่การพิมพ์สามมิติแบบ SLS มอบความได้เปรียบให้กับ PMRobotics

การทำให้โดรนลำใหม่สามารถขึ้นบินได้ หรือแม้แต่เข้าสู่ตลาดได้ อาจดูเหมือนเป็นภารกิจที่แทบเป็นไปไม่ได้สำหรับบริษัทขนาดเล็ก การผลิตโดรนสมรรถนะสูงต้องอาศัยการลงทุนจำนวนมาก และความเชี่ยวชาญด้านการเขียนโปรแกรมซอฟต์แวร์ การออกแบบและพัฒนาฮาร์ดแวร์ รวมถึงขีดความสามารถด้านการผลิต Hagen ซึ่งตระหนักถึงความเป็นจริงดังกล่าว จึงลงทุนในการสร้างทีมผู้เชี่ยวชาญที่มีทักษะหลากหลาย และในส่วนที่ต้องการความช่วยเหลือ ก็เลือกใช้เครื่องจักรระบบอัตโนมัติ

“การพัฒนา การออกแบบ และการผลิตทั้งหมด 100% ทำกันภายในบริษัท ผมพยายามเลือกใช้เวอร์ชันที่เป็นระบบอัตโนมัติเมื่อมีโอกาส เพื่อให้ผมต้องเพิ่มจำนวนพนักงานเฉพาะเมื่อจำเป็นเท่านั้น” เขากล่าว

การทำให้เครื่องจักรระบบอัตโนมัติสามารถปรับตัวให้เข้ากับการออกแบบใหม่และการอัปเดตต่าง ๆ ได้อย่างต่อเนื่อง จำเป็นต้องอาศัยแนวทางการผลิตที่มีความคล่องตัว เมื่อระบบอัตโนมัติเป็นหัวใจหลักของโมเดลธุรกิจ Hagen จึงต้องหาวิธีที่จะทำให้การปรับตัวเหล่านี้เกิดขึ้นได้อย่างราบรื่น โดยไม่สร้างภาระเกินจำเป็นให้กับทีมขนาดเล็กของเขา

“ในอดีต เราเคยใช้การติดกาวชิ้นส่วนโครงยึดขนาดเล็กที่มีความซับซ้อน ซึ่งทำจากไม้ที่ผ่านการกัดด้วยเครื่องจักรและไฟเบอร์กลาส สำหรับเครื่อง CNC ของเรา เรามีชิ้นงานประกอบลักษณะนี้จำนวนมาก ที่ต้องนำมาปรับแต่งให้พอดี หรือใช้การติดกาวยึดขายึดจากชิ้นส่วนเล็ก ๆ หลายชิ้นเข้าด้วยกัน” เขากล่าวย้อนความ

การผลิตด้วยมือเพื่อรองรับการสร้างต้นแบบ การทดสอบ และการผลิต ทำให้กระบวนการพัฒนาโดรนรุ่นใหม่ใช้เวลานานขึ้นเป็นเดือน ๆ Hagen จึงนำเทคโนโลยีการพิมพ์สามมิติเข้ามาใช้เพื่อเร่งกระบวนการออกแบบ แต่เครื่องพิมพ์เครื่องแรกของเขา ซึ่งเป็นรุ่นที่ใช้เทคโนโลยี Fused Deposition Modeling (FDM) ไม่สามารถสร้างชิ้นส่วนที่มีความแข็งแรงและคุณภาพผิวตามที่ต้องการได้ พวกเขาจำเป็นต้องมีโซลูชันที่ผสานความง่ายในการใช้งานและการเข้าถึงได้แบบ FDM เข้ากับความน่าเชื่อถือและคุณภาพชิ้นงานของระบบระดับอุตสาหกรรม

หลังจากเยี่ยมชมโชว์รูมของ 3D-EDU และทดลองใช้งาน Fuse Series พวกเขาจึงตัดสินใจนำเทคโนโลยี SLS มาใช้งานภายในบริษัท

“ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา แทบไม่มีการพัฒนาอะไรที่โดดเด่นในภาค FDM แต่สำหรับ SLS การพัฒนาเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วมาก เมื่อเรเริ่มพิมพ์สามมิติเมื่อเก้าปีก่อน เป็นเรื่องที่ยากจะจินตนาการว่าเราจะสามารถมีเครื่องพิมพ์ SLS เป็นของตัวเองในเวิร์กช็อปได้ในราคานี้”
Niklaus Hagen, ผู้ร่วมเป็นเจ้าของ, PMRobotics

นับตั้งแต่มีการนำระบบ SLS มาใช้งานภายในบริษัท PMRobotics ได้นำเครื่องพิมพ์มาใช้เพื่อปรับปรุงการดำเนินงานของตน ผ่านการผลิตอุปกรณ์ช่วยในการผลิตแบบตามความต้องการ การสร้างต้นแบบเชิงฟังก์ชัน และการผลิตชิ้นส่วนสำหรับใช้งานจริง

อุปกรณ์ช่วยในการผลิตแบบตามความต้องการ

จิ๊กสำหรับเครื่อง CNC นี้ทำหน้าที่ยึดชิ้นส่วนโลหะให้อยู่ในตำแหน่งอย่างมั่นคงระหว่างกระบวนการกัด ช่วยเพิ่มความแม่นยำของเครื่อง CNC และหลีกเลี่ยงความเสียหายหรือความคลาดเคลื่อนที่อาจก่อให้เกิดต้นทุนสูง

เกจยึดจับที่มีคันโยกหนีบด้วยสลัก ถูกติดตั้งเข้ากับแกนที่สี่ของเครื่องกัด เพื่อให้สามารถทำการกัดได้อย่างเหมาะสมที่สุด

การปรับเครื่องมือระบบอัตโนมัติให้เข้ากับผลิตภัณฑ์และกระบวนการใหม่ ๆ ต้องอาศัยขายึด ตัวจับ ฟิกซ์เจอร์ และชิ้นส่วนอื่น ๆ ที่ผลิตได้อย่างรวดเร็ว มีความทนทาน และมีความแม่นยำสูง เนื่องจาก PMRobotics พึ่งพาเครื่องจักรระบบอัตโนมัติที่มีความซับซ้อน พวกเขาจึงจำเป็นต้องสามารถออกแบบชิ้นส่วนที่สามารถติดตั้งเข้ากับอุปกรณ์ที่มีอยู่ได้อย่างแนบสนิทและแม่นยำ ชิ้นส่วนที่ผลิตจากผง Nylon 12 GF ของ Fuse Series มีค่าความคลาดเคลื่อนเชิงมิติที่เหมาะสม ซึ่งทำให้สิ่งนี้เป็นไปได้

“ด้วย Fuse [1+ 30W] มีการใช้งานที่เป็นไปได้มากมาย ไม่ว่าจะเป็นอะแดปเตอร์สำหรับท่อดูดสูญญากาศ [ของโต๊ะสูญญากาศ] เกจยึดจับ เกจสำหรับการผลิต อุปกรณ์การผลิต อุปกรณ์ช่วย ขายึด หรือรายละเอียดเล็ก ๆ บนเครื่อง CNC ของเรา” Hagen กล่าว

ด้วยทีมงานเพียงหกคน ความพยายามทั้งหมดควรถูกทุ่มไปที่การออกแบบและการผลิตโดรนสำหรับใช้งานจริง มากกว่าการปรับปรุงเครื่องมือที่ใช้ผลิตโดรนเหล่านั้น การมีวิธีการผลิตที่รวดเร็วภายในองค์กร ช่วยให้ผู้ออกแบบสามารถนำเวลาไปใช้กับงานที่มีมูลค่าสูงกว่าได้ สมาชิกทุกคนในทีมสามารถระบุปัญหาที่พบในงานประจำวันของตนเอง และส่งชิ้นส่วนไปพิมพ์ได้ทันที เพื่อแก้ไขปัญหาด้วยจิ๊ก ขายึด ท่อ หรืออุปกรณ์เสริมที่พร้อมใช้งานภายในวันเดียว

“ด้วย Fuse ผมสามารถแก้ปัญหาในชีวิตประจำวันได้อย่างยืดหยุ่นมาก ตัวอย่างเช่น ผมสร้างโต๊ะสูญญากาศขึ้นเองสำหรับหุ่นยนต์ KUKA ของเรา โดยใช้ท่ออากาศขนาดใหญ่ แทนที่จะต้องใช้เวลาหลายชั่วโมงในการหาข้อต่อท่อ แล้วต้องสั่งซื้อ ผมสามารถออกแบบมันเองใน CAD และมีข้อต่อท่อพร้อมตัวล็อกแบบปลดเร็วได้ภายในวันถัดไป ในแบบที่ผมต้องการอย่างแท้จริง” Hagen กล่าว

การสร้างต้นแบบที่รวดเร็วและใช้งานได้จริง ช่วยย่นระยะเวลาการผลิต

ข้อได้เปรียบที่สำคัญของการขยายการผลิตด้วยเทคโนโลยี SLS แทนที่จะเป็น FDM คือ ความสามารถในการใช้งานของชิ้นส่วนที่เพิ่มขึ้น การคิดไอเดีย การสร้างต้นแบบ การทดสอบ และการผลิตในปริมาณต่ำ โดยใช้เทคโนโลยีเดียวกัน ค่าพารามิเตอร์การพิมพ์เดียวกัน และวัสดุเดียวกัน ช่วยย่นระยะเวลาการพัฒนา และเพิ่มความน่าเชื่อถือของผลลัพธ์เบื้องต้น

คำสั่งซื้อจากลูกค้าสำหรับโดรนเป้าหมายขนาดใหญ่ ซึ่งใช้สำหรับการฝึกซ้อมด้านการป้องกัน มีระยะเวลาการส่งมอบที่สั้นกว่าที่ทีม PMRobotics คุ้นเคย กระบวนการพัฒนาสำหรับชิ้นส่วนหลายรายการเกิดขึ้นพร้อมกันกับการทดสอบการทำงาน และการจ้างผลิตชิ้นส่วนบางรายการจากภายนอก ทำให้ต้องเพิ่มเวลาอีกสี่วันในตารางงาน สำหรับทุกคำสั่งซื้อหรือทุกการปรับแก้

สำหรับคำสั่งซื้อถัดไป พวกเขานำระบบนิเวศของ Fuse Series เข้ามาใช้ และเริ่มพิมพ์ชิ้นงานในช่วงเวลากลางคืน เวลาทำงานถูกใช้ไปกับการทดสอบชิ้นส่วนที่ใช้งานได้จริง และการปรับแก้แบบ ในขณะที่เครื่องพิมพ์ผลิตชิ้นส่วนออกมาอย่างต่อเนื่องทุกคืน โดยไม่ต้องเสียเวลารอชิ้นส่วนใด ๆ ระยะเวลาการพัฒนาโดยรวมจึงลดลงถึง 30%

“ในช่วงเวลาเดียวกับที่คนอื่นใช้ในการสั่งซื้อและรอรับชิ้นส่วน ผมสามารถติดตั้งชิ้นส่วนนั้นได้อย่างพอดีสมบูรณ์ด้วย Fuse แล้ว คนอื่นต้องใช้เวลาหกหรือเจ็ดสัปดาห์สำหรับสิ่งนี้ แต่ผมใช้เวลาเพียงหนึ่งสัปดาห์เท่านั้น ต้องขอบคุณเวิร์กโฟลว์ภายในบริษัท โดยรวมแล้ว ผมประหยัดเวลาในการพัฒนาไปได้ถึงสามในสี่ของปี เมื่อเทียบกับการจัดส่งจากภายนอก”
Niklaus Hagen, ผู้ร่วมเป็นเจ้าของ, PMRobotics

การบินขึ้นด้วยชิ้นส่วนสำหรับใช้งานจริงจาก Fuse Series

เมื่อทีม PMRobotics เสร็จสิ้นการออกแบบและการทดสอบโมเดลของตนแล้ว พวกเขาสามารถก้าวเข้าสู่การผลิตได้อย่างราบรื่น โดยพิมพ์ชิ้นส่วนพลาสติกทั้งหมดของโดรน ด้วยผง Nylon 12 GF แบบเดียวกับที่ใช้ในขั้นตอนการสร้างต้นแบบ เพื่อรองรับคำสั่งซื้อแบบเป็นชุดจำนวนแปดลำ ทีม PMRobotics ได้ใช้ประโยชน์จากขีดความสามารถด้านการผลิตของ Fuse Series

“Fuse ทำงานเกือบตลอดทั้งวัน โดยมีห้องพิมพ์เต็มตลอด และมีความหนาแน่นในการจัดเรียงชิ้นงานถึง 30% … เครื่องพิมพ์คุ้มค่าจากผลิตภัณฑ์เพียงชิ้นนี้ชิ้นเดียว เพราะเราคงไม่สามารถทำงานให้เสร็จได้อย่างรวดเร็วและเป็นมืออาชีพเช่นนี้ หากเราไม่ได้ซื้อ Fuse [1+ 30W] มาใช้งาน”
Niklaus Hagen, ผู้ร่วมเป็นเจ้าของ, PMRobotics

การมี Fuse Series อยู่ภายในบริษัทยังช่วยให้ทีมมีความยืดหยุ่นในการรับงานเสริมที่สร้างรายได้สูง ซึ่งอาศัยความเชี่ยวชาญด้านการออกแบบสามมิติและการพิมพ์สามมิติ รวมถึงขีดความสามารถในการผลิตชิ้นส่วนสำหรับใช้งานจริงของ Fuse Series

โครงการเสริมที่สร้างผลกำไรอื่น ๆ ได้เกิดขึ้นจากความสำเร็จของทีมในการผลิตโดรน เมื่อไม่นานมานี้ Fuse Series และผง Nylon 12 GF ถูกนำมาใช้กับงานภาคพื้นดิน สำหรับการผลิตซ้ำท่อร่วมไอดีของเครื่องยนต์รถยนต์คลาสสิก เทคโนโลยีการพิมพ์สามมิติแบบ SLS เป็นโซลูชันที่เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการออกแบบโบราณหรือคลาสสิก ซึ่งอาจไม่มีแม่พิมพ์หรือเครื่องมือผลิตเหลืออยู่แล้ว ด้วย Fuse Series Hagen สามารถพิมพ์ท่อร่วมที่มีคุณสมบัติทนต่อสารเคมีและอุณหภูมิที่จำเป็น

“ท่อร่วมไอดีต้องสัมผัสกับความร้อนจากเครื่องยนต์และไอระเหยของเชื้อเพลิงจากระบบฉีดเชื้อเพลิงอยู่ตลอดเวลา เมื่อเปรียบเทียบกับ FDM แล้ว Fuse Series สามารถให้วัสดุที่มีความสม่ำเสมอและเป็นเนื้อเดียวกัน พร้อมด้วยเสถียรภาพด้านความร้อนที่เพียงพอ นอกจากนี้ยังทนต่อน้ำมันเชื้อเพลิงได้อีกด้วย” Hagen กล่าว

ระหว่างการสร้างต้นแบบ อุปกรณ์ช่วยในการผลิต เครื่องมือปลายแขนสำหรับเครื่องจักรระบบอัตโนมัติ และการผลิตชิ้นส่วนสำหรับใช้งานจริง Fuse Series ได้ช่วยให้ PMRobotics บรรลุผลตอบแทนจากการลงทุน (ROI) ได้แทบจะในทันที โครงการเสริม เช่น ท่อร่วมเครื่องยนต์ สามารถสร้างแหล่งรายได้ใหม่ให้กับ PMRobotics ได้ โดยไม่เพิ่มภาระงานให้กับทีมมากเกินไป

“เราสามารถพิมพ์โซลูชันแบบกำหนดเองได้อย่างง่ายดาย มันถูกกว่า และที่สำคัญที่สุดคือ เร็วกว่า Fuse 1+ 30W เป็นเครื่องพิมพ์ที่เรียบง่ายที่สุดที่เรามี ไม่มีอะไรต้องปรับ ไม่มีอะไรที่ทำให้ผิดพลาดได้ นั่นคือสิ่งที่ผมชื่นชอบมากที่สุดเกี่ยวกับระบบของ Formlabs คือมันทำงานได้จริง และมีเสถียรภาพ” Hagen กล่าว

	รายละเอียดเครื่อง Formlab form4 SLA คลิก    เช็คราคา คลิก
	รายละเอียดเครื่อง Formlab Fuse 1+ 30W SLS คลิก    เช็คราคา คลิก

แหล่งอ้างอิง

https://formlabs.com/blog/drone-production-fuse-series-sls-3d-printing/