HP riduce notevolmente i tempi di ciclo del design con la produzione rapida
Il gigante tecnologico si avvale dello stampaggio per ridurre da mesi a settimane i tempi di sviluppo delle stampanti di prossima generazione
HP Inc. detiene la quota maggiore del mercato mondiale delle stampanti, altamente competitivo, per cui le attività di ricerca, sviluppo e progettazione dei modelli di stampanti di prossima generazione del gigante tecnologico mondiale, il cui valore si attesta sui 50 miliardi di dollari, sono aspetti di vitale importanza per mantenere e crescere tale posizione.
Secondo una ricerca condotta da International Data Corporation (IDC), lo scorso anno l'azienda deteneva oltre un terzo della quota di mercato. IDC, che traccia le cosiddette periferiche hardcopy in tutto il mondo, ha riferito che nel quarto trimestre del 2016, HP deteneva il 36,1 per cento del mercato. Canon occupava il secondo posto, con il 23,1 per cento di quota di mercato.
Recentemente, un team di ingegneri e progettisti HP che lavorano allo sviluppo di nuovi prodotti per le stampanti a getto d'inchiostro e le cartucce di prossima generazione destinate a privati ed aziende, si è rivolto a Protolabs per ottenere aiuto nella riduzione dei tempi di ciclo del design perché l'azienda era in grado di consegnare pezzi in pochi giorni, realizzati nel materiale personalizzato creato da HP.
Sfida di sviluppo: creare prototipi funzionali da materiali reali - in tempi brevi
Con sede centrale a Palo Alto, California, HP dispone di sedi in tutto il mondo. J.D. Hankins, ingegnere NPI (addetto all'introduzione di nuovi prodotti), fa parte del New Product Innovation Team ubicato a Corvallis, in Oregon.
Questo team è principalmente “focalizzato sul getto d'inchiostro,” ha affermato Hankins, e gran parte del lavoro svolto dal gruppo è inerente a prodotti e pezzi che saranno a contatto diretto con l'inchiostro. Pertanto, durante le fasi di sviluppo e design del lavoro del team, è di cruciale importanza che i prototipi fabbricati siano realizzati con i materiali effettivamente impiegati nei prodotti finali destinati al mercato.
Al contempo, poiché lo sviluppo comporta solitamente iterazioni multiple di un design, la produzione rapida di prototipi è un aspetto di estrema importanza.
Soluzione di produzione: integrazione di ‘resine esotiche’ nel ciclo di stampaggio
Hankins spiega quindi come avesse bisogno di un fornitore che non solo doveva essere in grado di effettuare le consegne in tempi brevi ma possedere anche le competenze tecniche necessarie per stampare pezzi realizzati in materiali speciali forniti dai clienti. HP fa uso di “resine industriali esotiche che abbiamo sviluppato insieme ai nostri fornitori di materiali,” ha spiegato Hankins. “I materiali conferiscono un'elevata resistenza di inflessione per calore ai nostri componenti,” perché alcuni pezzi delle stampanti si scaldano. Questi materiali includono versioni customizzate di materiali termoplastici come il PET, un PETG realizzato con vetro, un PET trasparente e altre plastiche e miscele.
Protolabs rispondeva perfettamente alle esigenze perché era in grado di produrre rapidamente i pezzi dalle resine personalizzate fornite da HP. A riconoscimento del fatto che lo stampaggio a iniezione è un'arte e una scienza, gli Application Engineers ed i tecnici addetti agli stampi di Protolabs lavorano per controllare le diverse variabili di processo che si possono presentare quando vengono utilizzati materiali forniti dai clienti. Per valutare queste variabili il team di Protolabs rivede numerosi elementi come la scheda dei dati di sicurezza del materiale, i dati tecnici e le informazioni per il trattamento dello stampo al fine di garantire che il materiale inviato possa essere stampato utilizzando i processi di Protolabs e non si riveli dannoso per gli operatori.
“Per noi essere in grado di utilizzare questi materiali nella fase di prototipazione rapida, è una cosa fantastica,” ha dichiarato Hankins. “È davvero unica. In passato potevamo usare pezzi lavorati a macchina ma non è la stessa cosa, la finitura non è sempre identica.”
Ha poi aggiunto: “Per noi in HP è stato estremamente importante ottenere in tempi molto rapidi i pezzi dai materiali reali che impiegheremo nella produzione finale.”
Per HP sono stati prodotti pezzi diversi come i componenti del telaio, ma poiché i modelli di stampanti sono ancora in fase di sviluppo, i design possono cambiare durante il processo, per cui il modello di prossima generazione è ancora coperto da segreto.
Il processo di collaborazione con Protolabs si è svolto senza problemi, ha affermato Hankins, dalle prime fasi di caricamento di un file CAD online al sistema di preventivazione di Protolabs che consente di ottenere informazioni sui prezzi e feedback sul design.
“Per noi in HP è stato estremamente importante ottenere in tempi molto rapidi i pezzi dai materiali reali che impiegheremo nella produzione finale.”
“Poter fare tutto questo online e ricevere un preventivo in poche ore è semplicemente una cosa mai vista,” ha esclamato Hankins. “Di solito dobbiamo insistere per ottenere un preventivo entro tre-cinque giorni da un'azienda tradizionale di stampaggio a iniezione.”
Anche l'analisi della realizzabilità (DFM) è stata molto preziosa. “L'esame del flusso dello stampo, delle posizioni dei perni dell'espulsore e dei punti di accesso, lo scambio di pareri che ha solitamente luogo tra fornitore e cliente, e altre modifiche apportate durante il processo, si sono rivelati estremamente utili,” ha affermato Hankins. Questa modalità di operare è particolarmente utile," ha continuato, "perché grazie a Protolabs HP ha prodotto pezzi per circa 20 design diversi soltanto con questo progetto, oltre a numerose iterazioni di altri design."
Risultato: drastica riduzione dei tempi di sviluppo
Hankins ha affermato che tutti i pezzi sono stati consegnati puntualmente, le comunicazioni con gli Application Engineers di Protolabs e altre figure “sono state eccellenti” e tutti i pezzi hanno funzionato secondo il design e come previsto.
Ma il maggiore vantaggio sottolineato da Hankins è stata la rapidità del produttore. “Protolabs sta effettivamente riducendo i nostri cicli di design, i tempi richiesti dai nostri cicli di design,” ha dichiarato. Di solito, spiega, occorrono dalle sei alle otto settimane e oltre per creare uno stampo a iniezione, e poi un'altra settimana o due per svilupparlo e realizzarlo. Protolabs ha invece ridotto tali tempi a “due settimane o meno,” ha affermato Hankins.
Per ora, i prototipi prodotti per HP sono “rigorosamente in fase di sviluppo,” sostiene Hankins, e fanno parte di un ciclo di sviluppo del prodotto più lungo, che può richiedere anche due anni o più. Guardando al futuro, Hankins si aspetta che Protolabs continui a rivestire il ruolo di fornitore chiave mentre il suo team continua a “testare stampanti, cartucce e idee.”