Phát Triển Sản Phẩm Và Quét 3D Trong Sản Xuất

Quét 3D đã mang lại sự cách mạng trong lĩnh vực sản xuất. Khả năng tạo ra các mô hình số chính xác của các đối tượng vật lý đã thay đổi cách chúng ta thiết kế, kiểm tra và sản xuất sản phẩm. Quét 3D trong sản xuất có thể được áp dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau hãy cùng Meme3d tìm hiểu kĩ hơn nhé!

Phát triển sản phẩm là gì?

Phát triển sản phẩm kết hợp toàn bộ hành trình của một sản phẩm từ ý tưởng đến phát hành thị trường. Trong kinh doanh và kỹ thuật, nó cũng đề cập đến việc đổi mới một sản phẩm hiện có.

Các giai đoạn chính của quá trình phát triển sản phẩm bao gồm:

• Xác định nhu cầu của thị trường
• Phân tích cơ hội
• Tạo ý tưởng
• Kiểm chứng ý tưởng
• Phát triển mô hình
• Tạo mẫu
• Phát hành sản phẩm & lặp lại liên tục

Các giai đoạn chính của quá trình phát triển sản phẩm

• Xác định nhu cầu của thị trường

Cuộc hành trình bắt đầu với việc xác định một vấn đề đáng giải quyết trên thị trường. Cuộc trò chuyện với khách hàng, khảo sát thị trường và hiểu biết sâu sắc của chuyên gia có thể giúp các công ty nhận được thông tin về nhu cầu của họ.

• Phân tích cơ hội

Không phải mọi vấn đề đều đáng được giải quyết. Các yếu tố chính được phân tích là mức độ ảnh hưởng của các vấn đề đến hiệu suất của sản phẩm, mức độ rắc rối mà chúng gây ra trong quá trình sử dụng thực tế và những lợi ích mà chúng có thể mang lại nếu nhà sản xuất đưa ra giải pháp dựa trên sản phẩm mới.

• Thế hệ ý tưởng

Tạo ý tưởng là quá trình mà các nhà thiết kế đưa ra các giải pháp mới để giải quyết các vấn đề hiện có. Những ý tưởng mới dựa trên sự hiểu biết của các nhà thiết kế về xu hướng tương lai, nguồn cảm hứng và hiểu biết về thị trường.

• Xác nhận ý tưởng

Trong giai đoạn này, các nhà thiết kế trình bày ý tưởng của họ dưới dạng bản phác thảo hoặc mô hình CAD. Tính khả thi của giải pháp được đề xuất nên được kiểm tra trước khi dành thời gian tạo mẫu và thiết kế. Bài kiểm tra nhằm mục đích xác định xem các ý tưởng có đáng để khám phá thêm hay không.

• Phát triển mô hình

Sau khi thảo luận và xác minh, các ý tưởng được trình bày dưới dạng mô hình để hiển thị chi tiết trực quan hơn. Mock-up đề cập đến một bản trình bày thực tế của một sản phẩm, có thể là một mô hình vật lý có kích thước đầy đủ hoặc tỷ lệ nhưng không có chức năng.

• Nguyên mẫu

Tạo mẫu cho phép người dùng kiểm tra giao diện, chức năng và độ bền trước khi sản xuất. Nó cho phép các nhà thiết kế, kỹ sư hoặc nhà sản xuất thực hiện những thay đổi cần thiết trước khi phát triển thêm. Đó là một cách quan trọng để đảm bảo rằng sản phẩm hoạt động như dự kiến.

• Kết hợp quét 3D với in 3D để rút ngắn vòng lặp tạo mẫu

Khi kết hợp cùng công nghệ in 3D, quét 3D giúp rút ngắn đáng kể vòng lặp giữa các phiên bản nguyên mẫu. Thay vì phải gia công truyền thống mất nhiều tuần cho mỗi lần chỉnh sửa, nhóm phát triển có thể quét mẫu vật lý hiện có, chỉnh sửa trực tiếp trên dữ liệu số rồi in ra bản nguyên mẫu mới chỉ trong vài giờ đến một hai ngày.

Cách làm này cho phép thử nghiệm ba đến bốn phương án thiết kế khác nhau chỉ trong một tuần, thay vì phải chờ đợi hàng tháng như quy trình tạo mẫu truyền thống, từ đó giúp sản phẩm hoàn thiện nhanh hơn và giảm thiểu rủi ro phát hiện lỗi thiết kế ở giai đoạn muộn với chi phí sửa chữa rất cao.

• Phát hành sản phẩm và lặp lại liên tục

Sau khi xác minh các sản phẩm, sản phẩm đã sẵn sàng để phát hành. Dựa trên phản hồi của người dùng, sản phẩm có thể được lặp đi lặp lại liên tục để bắt kịp với thị trường luôn thay đổi. Toàn bộ quá trình tiếp tục cho đến khi kết thúc vòng đời của sản phẩm.

Những thách thức của phát triển sản phẩm trong sản xuất

Môi trường sản xuất rất khắt khe vì nó đòi hỏi sự kết hợp của nhiều hoạt động chồng chéo, chi phí hạn chế, thời gian đưa sản phẩm ra thị trường bị nén lại, chất lượng được cải thiện và tăng tính linh hoạt để có hiệu quả.

Lợi ích của quét 3D trong sản xuất 

• Độ chính xác đến từng milimet

Hầu hết các máy quét 3D di động đều có độ chính xác trong khoảng 0,01 mm đến 0,1 mm. Máy quét 3D của Scantech  được thiết kế với các thuật toán phức tạp để thu thập dữ liệu 3D với độ chính xác cao lên đến 0,02 mm. Đó là lý tưởng để đảm bảo rằng các kỹ sư có thể thu được kết quả đo chính xác.

• Tính di động cao để đo lường tại chỗ

Với máy quét 3D di động và độ phân giải cao, bạn có thể tiến hành các phép đo chính xác ở bất cứ đâu bạn muốn mà không bị ảnh hưởng bởi các điều kiện môi trường. Chúng không yêu cầu phòng thí nghiệm chuyên dụng với độ ẩm hoặc nhiệt độ được kiểm soát và có thể được sử dụng ngay tại xưởng sản xuất.

• 100% không phá hủy

Máy quét 3D cầm tay và các phép đo 3d không tiếp xúc được vận hành bằng cách chiếu các chùm tia laze lên bề mặt của các bộ phận. Máy quét 3D chuyên nghiệp có thể tạo ra các đám mây điểm mà không cần tiếp xúc hoặc thay đổi đối tượng.

Các nhà thiết kế, kỹ sư và nhà sản xuất có thể đo các bộ phận mà không làm hỏng chúng. Do đó, sẽ không có nguy cơ gây hại cho các đối tượng đo lường.

• Digital Twin trong sản xuất

Bên cạnh việc đo kiểm từng chi tiết đơn lẻ, dữ liệu quét 3D còn là nền tảng để xây dựng digital twin, tức bản sao kỹ thuật số của sản phẩm hoặc dây chuyền sản xuất được đồng bộ liên tục với thực tế.

Theo nghiên cứu của McKinsey, việc ứng dụng digital twin có thể rút ngắn thời gian phát triển sản phẩm tới 50%, đồng thời giảm chi phí nhân công khoảng 10%. Với các doanh nghiệp sản xuất quy mô vừa và nhỏ, việc bắt đầu từ một dây chuyền hoặc một dòng sản phẩm duy nhất để chứng minh hiệu quả trước khi mở rộng cũng là hướng tiếp cận được nhiều chuyên gia khuyến nghị, giúp giảm rủi ro đầu tư ban đầu.

Những ưu điểm về độ chính xác và tính không phá hủy này đến từ nhiều công nghệ quét khác nhau và mỗi loại phù hợp với một nhóm vật liệu và bề mặt riêng. Bạn có thể tìm hiểu toàn cảnh các loại công nghệ quét 3D phổ biến hiện nay, từ tiếp xúc đến không tiếp xúc, trong bài các công nghệ quét 3D hiện nay và ứng dụng trong đời sống để chọn đúng giải pháp cho quy trình sản xuất của mình.

Ứng dụng quét 3d trong sản xuất 

Ứng dụng trong thiết kế ngược

Thiết kế ngược là ứng dụng đầu tiên trong quá trình quét mẫu 3d. Có thể hiểu là từ một vật mẫu, công nghệ 3d sẽ giúp tái tạo lại dưới dạng mô hình và đưa lên máy tính tất cả các thông tin như số đo, dữ liệu, họa tiết,.. Từ đó doanh nghiệp có thể cải tiến mẫu mã (nếu có nhu cầu) rồi đưa vào sản xuất.

Chẳng hạn như ở ngành điêu khắc, sản xuất tượng xuất khẩu,.. nếu như trước kia tất cả các công đoạn tạo mẫu đều do các nghệ nhân thực hiện, mất nhiều thời gian lẫn chi phí để tạo ra một sản phẩm và đặc biệt là độ chính xác giữa các mẫu không cao.Các sản phẩm của họ đa số là do các nghệ nhân tạo mẫu tay (nặn hoặc tạc gỗ) mất thời gian cực lâu và chi phí cao. Sau nhiều lầm phóng size thì cùng một loại tượng khác size rất khó để giống nha

Đo kiểm quản lý chất lượng sản phẩm

Sản phẩm sau khi được sản xuất thì tiến hành quét mẫu xem đã đạt yêu cầu như đúng bản vẽ về kích thước, chi tiết hay không. Những sản phẩm nào không đạt yêu cầu thì bắt buộc vào sửa lại cho tới khi đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật đưa ra.

 Với vật có bề mặt phức tạp khâu đo kiểm rất khó khăn, công nghệ scan 3D sẽ giúp doanh nghiệp nâng cao được khâu kiểm soát đầu ra, độ tin cậy cao và thời gian được rút gọn góp phần tạo lợi thế cạnh tranh.

Ngoài kiểm tra sản phẩm nội bộ, quét 3D còn được nhiều doanh nghiệp dùng để xác minh chất lượng linh kiện nhận từ nhà cung cấp bên ngoài trước khi đưa vào dây chuyền lắp ráp.

Việc so sánh nhanh dữ liệu quét của lô hàng thực tế với bản vẽ CAD gốc giúp phát hiện sai lệch kích thước ngay từ khâu nhập kho, tránh tình trạng phải dừng dây chuyền hoặc thu hồi sản phẩm khi lỗi chỉ được phát hiện ở công đoạn lắp ráp cuối cùng, vốn tốn kém hơn rất nhiều để khắc phục.