SAVEWO救世是香港的一家專注于應用科技的創(chuàng)新公司，集產(chǎn)品研發(fā)、設計及生產(chǎn)于一身，成立初衷是協(xié)助香港和全球進行抗疫，走出COVID-19的陰霾。SAVEWO也在尋找其他的創(chuàng)新型項目，運用自己在工業(yè)設計和生產(chǎn)上的實力，更好的推動產(chǎn)品發(fā)展。
在本次的案例中，SAVEWO幫助機器人研發(fā)公司 RICE Robotics 掃清量產(chǎn)化道路的障礙，使用Fuse 1+ 30W 3D打印機實現(xiàn)了RICE Robotics的項目落地。
RICE ROBOTICS 量產(chǎn)遇到阻礙
RICE Robotics是專注于室內(nèi)機器人的研發(fā)公司，旗下的三款產(chǎn)品主要負責送餐、消毒和巡查等功能。公司產(chǎn)品已覆蓋日本等其他亞太地區(qū)，但是公司在產(chǎn)品的量產(chǎn)階段，遇到了不少的問題。
香港因為地緣關系背靠中國大陸，RICE Robotics很自然的開始在中國大陸尋找生產(chǎn)供應商進行量產(chǎn)。但在實際量產(chǎn)的過程中，RICE Robotics的生產(chǎn)供應商往往無法配合為機器人進行修改，導致RICE的機器人在實際量產(chǎn)過程、疫情期間兩地間溝通上的問題比較突出，未能迅速得以改良及有效地量產(chǎn)。
也因為這樣的原因，SAVEWO發(fā)現(xiàn)自己在香港進行工業(yè)設計和研發(fā)生產(chǎn)上的能力或許能幫助這一類的小企業(yè)解決量產(chǎn)上的痛點。
“我們希望在香港制造、研發(fā)和改良，更希望能在香港量產(chǎn)這臺機器人設備。”
—— 丁總
SAVEWO 行政總裁
在實際的研發(fā)和改良過程中，SAVEWO也遇到了不一樣的難題。因為產(chǎn)品需要快速交付到客戶手中，所以對交期有很嚴格的要求：從改良原型到量產(chǎn)只給到SAVEWO六個月的時間。如果SAVEWO的工程師為機器人身上的每一塊零件，都采用傳統(tǒng)的開模制造及驗證，將會耗費大量的時間和金錢成本，反復地對模具進行修改也可能會導致機器人無法順利交付。
在這樣的情況下，SAVEWO開始尋求3D打印方面的解決方案，希望通過能應用在終端產(chǎn)品的3D打印技術，對機器人中較小型、較復雜的零件進行3D打印；而把耗時的傳統(tǒng)開模流程，留給較大型的、外觀零件。由此，SAVEWO創(chuàng)建了傳統(tǒng)制造和3D打印結合的混合式生產(chǎn)及開發(fā)管理系統(tǒng)。
“SAVEWO的工程師以PERT(Program Evaluation and Review)的項目管理評估為指導，把產(chǎn)品中的確定與不確定因素分類進行。對Rice 2中確定率較高的部件，立即執(zhí)行；不確定的部分，則用3D打印一邊生產(chǎn)一邊測試可行性。”
—— 朱先生
SAVEWO 研發(fā)部 - 技術主管
Fuse系列產(chǎn)品完善研發(fā)和生產(chǎn)流程
1 時間、成本控制
與傳統(tǒng)的生產(chǎn)方法（如注塑、鈑金屈接等）相比，采用Fuse 系列產(chǎn)品為代表的快速成型技術可以跳過繁瑣的模具生產(chǎn)環(huán)節(jié)，一個晚上就可以對產(chǎn)品的設計進行驗證。不僅生產(chǎn)時間和模具設計的時間可以大大縮短、快速推進產(chǎn)品設計進度；也因為不需要滿足起訂量的需求，產(chǎn)品設計的成本大大減少。
傳統(tǒng)的工業(yè)制造方式需要花費很長時間來生產(chǎn)模具，并且需要大量訂制才能制造出客制化的零件。但是有了Fuse 1+，SAVEWO 可以直接進行打印，拿到實物后再對設計圖進行必要更改，再進行打印。這樣可以大大加快整個研發(fā)過程的速度，實物原型也可以放置到機器人上進行測試。
2 簡化研發(fā)、生產(chǎn)流程
運用3D打印進行原型開發(fā)、原型驗證能有效縮短時間和成本，這對于熟悉3D打印的人來說已經(jīng)是共識。于此同時，F(xiàn)use系列所代表的選擇性激光燒結（SLS）快速成型技術可以跳過繁瑣的模具生產(chǎn)環(huán)節(jié)，實現(xiàn)傳統(tǒng)方法無法實現(xiàn)的設計。例如，在使用注塑方法時，需要考慮零件是否會有倒扣的問題，如果同時還牽扯到復雜的三維結構，模具的制造成本就會大增。
但使用Fuse 進行設計時，設計師則可以完全忽略模具如何實現(xiàn)的限制，特別是SLS的技術特性，設計師和工程師甚至不需要考慮支撐的擺放位置，就可以輕松打印出具有復雜三維結構，甚至是活動的結構部件。
3 精確地公差控制，達到生產(chǎn)需求
采用Fuse 進行原型制造還可以非常精確的進行公差控制。因為不用考慮鑄造時的壓力、時間、溫度等會對材料產(chǎn)生影響的參數(shù)。工程師可以直接在3D模型中調整精度和公差，原本需要用多個零件組合的部分，現(xiàn)在可以通過SLS 3D打印技術打印成一個整體。
“快速成型技術，特別是SLS快速成型技術的好處是與傳統(tǒng)制造相比，工程師可以更專注于產(chǎn)品設計本身。一些傳統(tǒng)制作方法無法低成本實現(xiàn)的零件設計，現(xiàn)在借助SLS 3D打印都可以輕松、準確的實現(xiàn)”
—— 鐘先生
SAVEWO 研發(fā)部-高級機械工程師
4 打印材料進一步優(yōu)化
SAVEWO的工程師采用的是Formlabs尼龍粉末家族中的“全能型材料”尼龍12 粉末（Nylon 12 Powder）。這款粉末材料在強度和細節(jié)上均達到了平衡，非常適合打印具備高度穩(wěn)定性的復雜組件和耐用部件，即適合進行研發(fā)過程中的原型制造，也適合作為終端零部件進行使用。
“尼龍（材料）本身具有足夠的硬度、韌性和良好的機械性能，我們大部分的3D打印件都具有螺紋，在使用尼龍材料直接打印零件時，多次旋緊或松開螺絲都不會有問題。”
—— 陳先生
SAVEWO 研發(fā)部-電子工程師及研發(fā)主管
5 Fuse更適合辦公環(huán)境使用
在寸土寸金的香港，想要在辦公室內(nèi)放置一臺工業(yè)級的生產(chǎn)設備其實是非常困難，也不具備經(jīng)濟效應的事情。
Fuse1+ 30W 3D打印機因為其緊湊的工業(yè)設計，很好的能夠在保證工業(yè)級生產(chǎn)效率的同時，占用最少的空間，發(fā)揮應有的平效。同時，后處理設備Fuse Sift 因其出色的操作流程設計和粉塵管理，使得辦公環(huán)境的粉塵安全性和空氣質量都得以保證。
Fuse 系列產(chǎn)品無論是機器的占地面積、優(yōu)異的生產(chǎn)工作流程還是操作環(huán)境管理，都非常適合香港或者其他的小型辦公室使用。
運用Fuse投入生產(chǎn)也使得SAVEWO得以完成半年推向市場這個看似不可能的目標。
從研發(fā)到生產(chǎn)，僅需增加Fuse的數(shù)量
2022年8月SAVEWO購入了第一套Fuse設備作為研發(fā)用途，在對Fuse系列產(chǎn)品進行研發(fā)驗證上的使用之后，SAVEWO意識到了Fuse 的打印能力和材料特性能夠解決 RICE Robotics 之前在量產(chǎn)過程中遇到的問題。隨即，他們決定增加Fuse的數(shù)量，正式利用Fuse的SLS 3D打印技術投入小批量部件的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。
SAVEWO的生產(chǎn)車間采用三臺Fuse 1+ 和一臺Fuse Sift的搭配模式，三臺Fuse 1+，即保證了生產(chǎn)效率，又保證了生產(chǎn)的靈活性。同時，F(xiàn)use Sift一臺機器即可完成三臺打印機的后處理工作，以及儲存和混合新舊粉, 重用部份材料, 亦有助減低生產(chǎn)成本。
從2022年7月的立項到同年的12月1日，項目已經(jīng)成品落地，并且已經(jīng)成功投入生產(chǎn)線。“作為項目的開發(fā)者來說，我覺得非常榮幸能參與到這個項目的發(fā)展。在香港實現(xiàn)生產(chǎn)制造這個之前看似不可能的事情，現(xiàn)在在我們這里已經(jīng)變成可能。” SAVEWO研發(fā)部高級工程師黃先生說。
“2022年8月SAVEWO購入了第一套Fuse設備作為研發(fā)用途，在對Fuse系列產(chǎn)品進行研發(fā)驗證上的使用之后，SAVEWO意識到了Fuse 的打印能力和材料特性能夠解決 RICE Robotics 之前在量產(chǎn)過程中遇到的問題。”
—— 黃先生
SAVEWO 研發(fā)部-高級工業(yè)設計師
周產(chǎn)50臺機器人，生產(chǎn)力進一步提升
SAVEWO生產(chǎn)的室內(nèi)送餐機器人Rice 2，其骨架和外殼的連接件，都是以 Fuse 1+ 30W的打印件制作。經(jīng)過SAVEWO的工程師驗證，F(xiàn)ormlabs的尼龍3D打印件能夠支撐機器人在行走過程中的路面震動。除了外殼連接件外，消毒形態(tài)中的霧化器模組（整個PCB、葉扇、接合扣）、出氣口，以及中央處理器系統(tǒng)的固定、避震系統(tǒng)固定，都是以SLS打印件作為量產(chǎn)零件。
Fuse 打印的霧化出氣口
Fuse 打印的霧化模塊
用Fuse 打印電子元件的外殼
“電子組裝部份，由于前期開發(fā)中會不斷變動，我們電子元件與骨架連接的部份，選以3D打印制造。就算不斷調整方案，也不會延長整體的開發(fā)時間。”
—— 余先生
SAVEWO 研發(fā)部電子工程師
以SAVEWO 工廠中的4臺Fuse 1+ 和1臺 Fuse Sift 為例，每周所產(chǎn)的終端零件數(shù)量已經(jīng)足夠50臺Rice 2 使用。更重要的是，F(xiàn)use系列的3D打印產(chǎn)品提供了不斷優(yōu)化的選擇，生產(chǎn)企業(yè)不需要擔心因為中途更改模具而產(chǎn)生的高昂費用。
在Formlabs的官方指南中，SAVEWO的使用方式屬于其對于Fuse系列產(chǎn)品進行中批量生產(chǎn)的需要。4臺Fuse 1+，其中3臺用于生產(chǎn)，1臺用于研發(fā)以及停機檢測時備用，在兼顧成本效益的同時，又確保了生產(chǎn)效率。
如果 Rice 2 采用傳統(tǒng)的工業(yè)制造模式，比如采用開模進行生產(chǎn)，中間涉及排期、打樣、修改等環(huán)節(jié)，一般會以45～60天為標準時間。對于這個項目來說，交付時間無法保證，生產(chǎn)成本也沒能得到有效控制，容易在項目管理上造成嚴重的風險。
優(yōu)質專業(yè)的售前和售后支持
SAVEWO擁有的Fuse系列產(chǎn)品，是香港首臺Fuse系列產(chǎn)品落地使用，這也離不開Formlabs和其香港代理商智誠科技ICT的售前售后支持。
“作為全香港第一個擁有這臺機器的公司，我們可能會在使用過程中遇到問題，但香港的代理商總是能夠快速地幫助我們解決問題。我們的團隊在使用這臺機器后學到了很多東西，這項技術大大加快了我們的研發(fā)流程。”
—— 馮先生
SAVEWO 研發(fā)部工程師
探索Fuse系列產(chǎn)品用于生產(chǎn)的最優(yōu)解決方案
SAVEWO現(xiàn)在成功探索了3D打印代替?zhèn)鹘y(tǒng)制造的最優(yōu)解決方案，也樹立了很好的生產(chǎn)制造工作模式。這種工作模式提倡在香港本地進行小批量定制以快速適應市場變化的趨勢。他們也在尋找與不同公司或行業(yè)合作的潛在商機，以幫助本地初創(chuàng)企業(yè)在市場上取得成功。
展望未來，SAVEWO希望3D打印+注塑模具的生產(chǎn)模式能夠幫助更多的香港企業(yè)完成產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和落地。
“我們希望SAVEWO能成為香港創(chuàng)科的搖籃，推動香港工業(yè)4.0的發(fā)展。最終，我們希望SAVEWO可以讓香港制造的名片再次揚威海外。”
—— 丁總
SAVEWO 行政總裁
無需百萬級投入，亦可投放生產(chǎn)級SLS設備
正如丁總所說，F(xiàn)use系列產(chǎn)品投入較小、易于上手，在研發(fā)階段能夠幫助產(chǎn)品設計師提供獨一無二的設計選擇，在生產(chǎn)階段，多臺Fuse配合使用，也提供了兼具產(chǎn)量和靈活性的選擇。Fuse系列非常適合中小型企業(yè)在產(chǎn)業(yè)升級轉型中，用較低的成本，快速實現(xiàn)更復雜、更大膽和更精細的產(chǎn)品。
