2017年，New Balance (新百倫) 與 Formlabs 建立合作伙伴關(guān)系一并開(kāi)發(fā) 3D打印生產(chǎn)系統(tǒng)。通過(guò)實(shí)現(xiàn)無(wú)限的設(shè)計(jì)自由來(lái)創(chuàng)建性能優(yōu)化結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠地量產(chǎn)定制組件、以及開(kāi)啟更多的材料可能性，New Balance 便可在設(shè)計(jì)和材料兩個(gè)方面開(kāi)拓創(chuàng)新的機(jī)遇。

      今年夏天，New Balance 在實(shí)現(xiàn)這一愿景方面邁出了一大步，那就是發(fā)布了 TripleCell：由Formlabs 立體光固化 (SLA) 3D 打印機(jī)和全新材料 Rebound Resin (彈力樹(shù)脂) 提供的高級(jí)技術(shù)平臺(tái)。

TripleCell 使我們能夠以數(shù)據(jù)來(lái)對(duì)用戶腳底每一毫米的體驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)化。Formlabs是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)不可或缺的合作伙伴。我們將不僅能在性能上，還能在運(yùn)動(dòng)員定制化和上市速度方面顛覆這個(gè)行業(yè)。

                                                                                    Katherine Petrecca

                                                                           New Balance 鞋履創(chuàng)新設(shè)計(jì)工作室總經(jīng)理

位于馬薩諸塞州勞倫斯的 New Balance 工廠現(xiàn)在已經(jīng)開(kāi)始小規(guī)模制造第一款 TripleCell 產(chǎn)品，取名叫 990S TripleCell。據(jù)了解，這款運(yùn)動(dòng)鞋于6月28號(hào)于美國(guó)發(fā)布500雙，并于當(dāng)日售罄，目前已陸續(xù)在多個(gè)國(guó)家開(kāi)售，包括中國(guó)。2019年秋季將會(huì)陸續(xù)推出帶有 TripleCell 前掌的 FuelCell Echo，再將于2020年推出第一款全鞋底打印的高性能跑鞋。

在錯(cuò)綜復(fù)雜的供應(yīng)鏈中尋找定制化機(jī)會(huì)

表面看，鞋子是一個(gè)簡(jiǎn)單的大眾產(chǎn)品，但其實(shí)不然。鞋業(yè)是一個(gè)高庫(kù)存、高銷量的行業(yè)，且往往離不開(kāi)大量的手工制作。New Balance 每年發(fā)布上千種新的設(shè)計(jì)，而每一個(gè)設(shè)計(jì)都來(lái)涉及不同的材料、公差和工裝程序，最后組成上百個(gè)不同顏色和大小組合的SKU。

隨著對(duì)定制需求的增長(zhǎng)，這只會(huì)變得更加復(fù)雜。現(xiàn)代消費(fèi)者的需求是可以隨時(shí)隨地從各種設(shè)備上訂購(gòu)中意的定制化產(chǎn)品，并能快速交付。迄今為止，大多數(shù)公司只能一次性提供高度定制化產(chǎn)品，利用3D 打印為專業(yè)運(yùn)動(dòng)員開(kāi)發(fā)和制造高度定制的運(yùn)動(dòng)鞋。2013 年，首次出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)員穿著定制 3D 打印鞋參賽。不久后，我們見(jiàn)證了更多的第一次：田徑、足球、棒球等運(yùn)動(dòng)。

2017年4月，第一位穿著帶 3D 打印鞋釘運(yùn)動(dòng)鞋的參加美國(guó)職業(yè)棒球比賽的選手 - Corey Kluber

與此同時(shí)，3D打印技術(shù)也在不斷發(fā)展。2012 年，F(xiàn)ormlabs 推出了 Form 1，其目標(biāo)是使消費(fèi)者能以更低的價(jià)格和使用門(mén)檻獲取功能強(qiáng)大且可靠的立體光固化(SLA) 技術(shù)。Form 2 緊隨于 2015 年推出，而它的用戶至今已經(jīng)打印了超過(guò) 4000 萬(wàn)個(gè)部件。現(xiàn)在，F(xiàn)orm 3 和 Form 3L 為 3D 打印可能性開(kāi)啟了更多扇門(mén)，例如生產(chǎn)大型部件。

如今，3D 打印正朝著讓更多企業(yè)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模定制的方向穩(wěn)步前進(jìn)。各行各業(yè)的應(yīng)用案例都已在為此開(kāi)疆辟土，例如 Gilelette (吉列) Razor Maker? 平臺(tái)的創(chuàng)新項(xiàng)目，它是直接面向消費(fèi)者制造的終端使用 3D 打印部件的首批案例之一。

完成以前所未有的速度，鞋子從內(nèi)到外的整體設(shè)計(jì)

除了與專業(yè)運(yùn)動(dòng)員合作，New Balance 在使用 3D 打印技術(shù)于原型制作上也頗有經(jīng)驗(yàn)。該公司每年生產(chǎn)數(shù)千個(gè) 3D 打印原型。而隨著 3D 打印市場(chǎng)的成熟，他們也一直在觀望。“我們看到了諸多3D 打印機(jī)和材料的創(chuàng)新后，開(kāi)始設(shè)想未來(lái)如何在消費(fèi)產(chǎn)品中集成這些新技術(shù)”，Petrecca 說(shuō)。

“當(dāng)你能夠利用3D 打印這樣的技術(shù)轉(zhuǎn)向按需制造模式時(shí)，游戲規(guī)則就變了。這對(duì)消費(fèi)者和制造商 New Balance 來(lái)說(shuō)都有好處。從消費(fèi)角度來(lái)將，3D打印能實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)能力和制造能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了模塑制造。這為我們提供了很多機(jī)會(huì)來(lái)生產(chǎn)優(yōu)于泡沫和塑料的部件。”

當(dāng)今鞋類的大多數(shù)泡沫部件都是通過(guò)注塑或模壓成型的方式來(lái)制造的，這極大地限制了設(shè)計(jì)的可能性。然而，過(guò)渡到利用3D 打印技術(shù)同時(shí)進(jìn)行原型制作和生產(chǎn)，開(kāi)辟了傳統(tǒng)制造工藝無(wú)法實(shí)現(xiàn)的新機(jī)遇。

“到目前為止，我們所能做的就是設(shè)計(jì)鞋子的外觀，并依靠材料的固有特性來(lái)提供我們所追求的所有性能優(yōu)點(diǎn)。你能考慮到的所有程度的定制，都僅僅是將不同的泡沫塑料粘在一起或模制在一起，然后進(jìn)行后端的組裝步驟。” New Balance 高級(jí)增材制造工程師 Dan Dempsey 說(shuō)道。“而通過(guò)增材制造，我們可以改變晶格結(jié)構(gòu)，從而真正改變單一形狀內(nèi)部的局部特性，讓我們能夠設(shè)計(jì)整個(gè)鞋體；我們可以從內(nèi)到外設(shè)計(jì)整個(gè)系統(tǒng)。”

 真正的 3D 制造可以讓整個(gè)部件實(shí)現(xiàn)“超越泡沫”的結(jié)構(gòu)。New Balance 的TripleCell 產(chǎn)品將提供業(yè)界頂尖的數(shù)據(jù)表達(dá)式設(shè)計(jì)，并實(shí)現(xiàn)腳底不同屬性之間的無(wú)縫轉(zhuǎn)換。這種新的設(shè)計(jì)方式開(kāi)辟了全新的性能可能性。而這正是TripleCell 所實(shí)現(xiàn)的：對(duì)整個(gè)腳底進(jìn)行無(wú)縫調(diào)整，使高緩沖區(qū)能夠在一個(gè)設(shè)計(jì)和一種材料內(nèi)過(guò)渡到高度穩(wěn)定區(qū)。

采用3D打印技術(shù)的原型和制造部件也改變了整個(gè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)流程，大大縮短了產(chǎn)品的上市時(shí)間。

“傳統(tǒng)上，我們的產(chǎn)品周期（從草圖到上市）是15 到 18 個(gè)月。當(dāng)我們建立工具和等待泡沫或橡膠部件時(shí)，我們通常需要等待4-6周的交付期。通過(guò)去除模具，我們可以節(jié)省幾個(gè)月的開(kāi)發(fā)時(shí)間。TripleCell 技術(shù)可以很容易地同時(shí)產(chǎn)生多個(gè)設(shè)計(jì)，重新發(fā)明了傳統(tǒng)的迭代測(cè)試方法。我們擁有了能力去生成和編輯成千上萬(wàn)的選項(xiàng)，然后最終使用您今天看到的高性能的運(yùn)動(dòng)裝配結(jié)構(gòu)。”

開(kāi)發(fā) Rebound Resin 彈力樹(shù)脂和無(wú)縫的 3D 打印生產(chǎn)系統(tǒng)

當(dāng) New Balance 團(tuán)隊(duì)開(kāi)始這個(gè)項(xiàng)目時(shí)，他們知道需要一種增材制造行業(yè)中還不存在的非常特殊的材料，他們需要一個(gè)有能力的合作伙伴來(lái)幫助實(shí)現(xiàn)整個(gè)項(xiàng)目。2017年，該公司宣布與 Formlabs 合作，將 3D 打印技術(shù)引入位于馬薩諸塞州的大規(guī)模鞋類制造業(yè)。

Formlabs 與 New Balance 通過(guò)一個(gè)周密的研發(fā)項(xiàng)目，迭代了數(shù)百種探索性材料配方，最終發(fā)明了 Rebound Resin，并通過(guò)密切合作開(kāi)發(fā)了一個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)，創(chuàng)造了 TripleCell。

此后，F(xiàn)ormlabs 與 New Balance 一直保持密切合作。各公司的團(tuán)隊(duì)通過(guò)合作，從前期的研發(fā)和迭代，到數(shù)百種探索性材料配方，再到開(kāi)發(fā)生產(chǎn)流程（包括定制軟件功能、現(xiàn)場(chǎng)支持和專用供應(yīng)鏈），充分實(shí)現(xiàn)了Rebound Resin 與 3D 打印的優(yōu)勢(shì)。“這一切都始于也終結(jié)于你能從你所做的東西中獲得的性能。你可以運(yùn)行世界上最快的打印機(jī)，或者擁有一臺(tái)價(jià)值幾百萬(wàn)的打印機(jī)，但如果你的材料性能無(wú)法承受它們的用途，那一切都無(wú)關(guān)緊要。” Dempsey 說(shuō)。

New Balance 和 Formlabs 從零開(kāi)始一并研發(fā)了一款 New Balance 獨(dú)有的定制材料，以承受所有在制造過(guò)程和成品使用中的應(yīng)用。成果就是 Rebound Resin。這種材料旨在創(chuàng)建具有彈力和恢復(fù)性強(qiáng)的彈性晶格結(jié)構(gòu)，與所有其他 Formlabs SLA 材料相比，它具有更高的能量返還率、撕裂強(qiáng)度和延伸率。

Petrecca 說(shuō)：“TripleCell3D 打印組件可提供比泡沫更真切的彈簧般的減震體驗(yàn)，而且最后我們還能在自己的馬薩諸塞州工廠進(jìn)行按需生產(chǎn)”。

Rebound Resin 具備高彈力的彈性晶格結(jié)構(gòu)，與所有其他 Formlabs SLA 材料相比具有更高的能量返還率、撕裂強(qiáng)度和延伸率。

這一切都始于也終結(jié)于你能從你所做的東西中獲得的性能。你可以運(yùn)行世界上最快的打印機(jī)，或者擁有一臺(tái)價(jià)值 100 萬(wàn)美元的打印機(jī)，但如果你的材料性能無(wú)法承受它們的用途需求，那也一無(wú)所用。

                                                                                                           Dan Dempsey

                                                                                      New Balance 高級(jí)增材制造工程師

擴(kuò)展鞋類設(shè)計(jì)與制造的邊界

TripleCell 的合作標(biāo)志著 3D 打印應(yīng)用從原型制作擴(kuò)展到大規(guī)模生產(chǎn)的又一個(gè)里程碑。這種尖端的數(shù)字化制造技術(shù)目前只在美國(guó)的 New Balance 工廠中得到推廣。明年，New Balance 計(jì)劃將 TripleCell 產(chǎn)品的產(chǎn)量提高到每年 10,000雙以上，并繼續(xù)擴(kuò)大其制造基地。

展望未來(lái)，TripleCell 為利用獨(dú)特的運(yùn)動(dòng)員數(shù)據(jù)和性能洞察提供了基礎(chǔ)，以無(wú)限組合的方式創(chuàng)造定制鞋類并按需生產(chǎn)，減少開(kāi)發(fā)時(shí)間，并縮短從產(chǎn)品概念到產(chǎn)品交付至消費(fèi)者的時(shí)間。Petrecca說(shuō)道：“我們現(xiàn)在所做的一切都見(jiàn)證了我們的內(nèi)部工作以及與 Formlabs 的外部合作關(guān)系，這些合作確實(shí)能夠推動(dòng)我們的項(xiàng)目向前發(fā)展，我們已經(jīng)證明，我們能夠擴(kuò)大增材制造的規(guī)模并使其適用于生產(chǎn)環(huán)境。所以在我看來(lái)，我們前途無(wú)量。”