Apiar利用 3D 打印實現(xiàn)奢侈手表小批量生產，完全采用外包產業(yè)鏈

Apiar是一家位于倫敦的英國初創(chuàng)公司，專注于 3D 打印奢華手表的設計和生產。Apiar 創(chuàng)始人 Sam White 和 Matt Oosthuizen 擁有工業(yè)設計、機械工程和大規(guī)模增材制造 (AM) 領域的專業(yè)背景，他們正利用自身的專業(yè)知識優(yōu)化這些手表的生產流程，并致力于提升產品的適應性和持續(xù)變化性。

△Apiar完成的 Gen 1.0 手表，采用 3D 打印部件。來源：Apiar（所有圖片）

制表業(yè)最初只是兩位工程師的愛好，卻提供了一個機會，讓他們有機會利用增材制造技術徹底革新長期以來的傳統(tǒng)生產模式。盡管懷特（White）和Oosthuizen希望增材制造技術能夠推動整個行業(yè)的創(chuàng)新，但從車間生產來看，制表業(yè)仍然相對傳統(tǒng)。Apiar成立于2022年，其使命是將3D打印技術引入制表業(yè)，旨在為奢侈品消費者打造獨特、可持續(xù)且輕巧的配飾。

然而，由于Apiar最初只是兩人基于愛好的兼職項目，因此沒有自己的工廠或設備。因此，White和Oosthuizen必須回答許多初創(chuàng)制造商面臨的一個問題：一家公司如何在沒有自有車間的情況下，進行生產流程？ Apiar專注于在岸外包，在150英里半徑范圍內尋找行業(yè)合作伙伴來完成這項工作。這條本地供應鏈降低了運輸成本，并使Apiar能夠與供應商建立密切的溝通和合作關系。這種緊密的距離和公司之間建立的信任，簡化了其主要在外部運營的工作流程。

外包生產

手表的內部組件通常是標準化的，許多制造商會從瑞士或英國外包零件。因此，創(chuàng)始人的想法并非徹底改造標準手表，而是利用增材制造技術 (AM) 生產以前無法制造的復雜設計的新表殼和框架。AM 技術不僅使 Apiar 能夠完成這一使命，還能以非傳統(tǒng)的高效方式為奢侈品市場小批量生產此類手表。  

設計工作完全由 Apiar 內部完成，Apiar使用了 Netfabb、Rhinoceros 3D 和Autodesk Fusion 軟件。其首款手表 Invenire v1.0 的設計和原型制作均采用 Fusion 和 Netfabb 的生成設計和體積網格技術。Invenire v1.0 采用了螺旋形、六邊形和 X 形網格。Apiar 希望其手表能夠通過 3D 打印技術獲得良好的辨識度，因此所有圖案都特意清晰可見。

△Invenirev1.0 手表表殼采用螺旋形、六邊形和 X 形網格，清晰可見，因此可以識別出手表是 3D 打印的。

隨后，Apiar公司生產了限量版Invenire ERB 手表系列，不帶任何格紋，完全采用 Fusion 的 CAD 功能進行設計。在其第二款手表系列 Gen 1.0 中，Apiar 受衍生式設計的啟發(fā)，出于美學考慮，轉而采用手工設計方法。該公司的目標是為這款手表打造一種視覺上奢華、輕巧耐用的設計。這些有機美觀的結構首先在 Rhinoceros 3D 中創(chuàng)建，然后傳輸到 Fusion，利用 CAD 設計手表的其余部分。

Apiar 與合同制造商ApexAdditive Technologies在整個手表部件的金屬 3D 打印過程中緊密合作。在為 Apiar 生產零件時，該公司使用其內部激光粉末床熔融 (LPBF) RenishawAM 500 機器和專有的零件制造參數。Apex Additive 增材制造的四個關鍵手表部件包括：由鏤空表耳固定的背板、帶表盤的中殼、表冠以及舒適的帶表帶的表扣。所有部件均經過熱處理，并采用 23 級鈦合金制成，重量輕且堅固耐用。

零件離開構建板后，精加工工藝因產品而異。當想要為打印表面創(chuàng)建啞光效果時，零件會經過噴砂處理。對于高拋光或拉絲效果的零件，它們會被送到位于伍斯特郡的五軸 CNC 加工工廠Silvey Engineering，在那里它們會被加工成反映傳統(tǒng)拋光手表飾面的效果。Silvey Engineering 還為產品加工密封槽和其他關鍵接口，因此組裝后的手表是防水的。然后，這些零件會經過制表業(yè)慣用的手工精加工工藝，可為打印表面提供更高質量的拋光。對于最終組裝和質量保證，該公司與手表服務公司Horologium Limited 合作。該公司還與Watch ToolkitLtd.合作，后者為單個表殼提供表面精加工服務。

調整生產流程

英國手表市場規(guī)模在過去兩年里幾乎翻了一番，行業(yè)競爭也因此加劇。懷特表示，3D打印技術使Apiar能夠快速創(chuàng)新，并領先于市場快速發(fā)展的速度生產手表。懷特說：“對我們來說，好處是，一旦設計完成，就可以將它們放置在構建板上并有效擴展�！�

Apiar首先將機殼水平放置在Invenire打印平臺上，由于打印平臺與打印平臺上的多個接觸點需要重新打磨，打印部件總共需要大約七個小時的加工時間。

△1.0代表殼已裝夾在Silvey Engineering公司進行加工。由于Apiar與Apex Additive Technologies合作優(yōu)化了其手表部件的3D打印技術，加工時間已顯著縮短。  

Apiar 開始生產 Gen1.0 時發(fā)現(xiàn)，垂直放置機殼可以優(yōu)化生產流程。這樣一來，構建板上可以添加超過 25 個額外單元，而后期加工時間僅需一個半小時，從而加快并簡化了加工流程。3D 打印部件的總生產時間約為八小時。懷特補充道：“我們的重點是讓技術為我們服務�！�

Oosthuizen 表示，Apiar目前單次生產量可達 200 塊。這一批量大小與奢侈品市場需求息息相關，同時也經過了優(yōu)化，以提高增材制造工藝的效率。一次性生產 200 塊手表，能夠幫助公司填滿制造板，降低單位成本，并保持其質量標準。

除了更小的產量和新的設計可能性之外，Apiar 對增材制造技術的運用也支持了其可持續(xù)發(fā)展的目標。每款手表都設計得輕巧且可持續(xù)。為了減少材料浪費，手表零件并非采用坯料加工而成，而是打印成近凈成形的部件。此外，在其最新的手表生產線上，只需從打印的部件上去除 0.75 毫米的材料即可形成產品的最終形狀。在運輸方面，Apiar 還與Magical Mushroom Co.合作，定制菌絲體包裝，作為塑料的可堆肥替代品。在能源消耗方面，該公司利用 Apex Additive Technologies 完全由核能驅動的設施，在整個制造過程中減少碳足跡。

更小的批次，更快的生產

與量產手表相比，Apiar 的手表產量小得多，非常適合奢侈品生產——這使得增材制造成為比傳統(tǒng)制表工藝更優(yōu)的生產工藝。增材制造技術使 Apiar 能夠有效降低風險、糾正任何生產錯誤，并根據市場需求快速改進和發(fā)布產品。

△完工的 Gen 1.0 表殼，幾何形狀采用更手工的方式設計，既美觀又輕巧。

Oosthuizen 表示，與坯料加工相比，3D 打印技術讓 Apiar 能夠更好地控制產量。如果采用傳統(tǒng)機械加工方式，Apiar 的表殼需要足夠大的產量才能抵消五軸數控機床的設置時間和成本，而該公司此前發(fā)現(xiàn)這既困難又昂貴。雖然 Apiar 的手表零件仍然需要機械加工，但零件在機械加工過程中耗費的時間要少得多，加工過程也簡單得多。金屬 3D 打印的靈活性加上機械加工需求的減少，使 Apiar 能夠以更快的速度生產少量產品——這在以前是不可能的。簡而言之，有了增材制造技術，任何數量都無所不能。

Apiar 通過與國內供應商建立穩(wěn)固的合作伙伴關系，優(yōu)化了其外部生產流程，利用增材技術控制產品設計和數量，并最大限度地縮短加工時間，從而提升了市場地位。在收到其他制表商關于其 3D 打印和原型制作流程的咨詢后，Apiar 致力于拓展業(yè)務，并將其增材生產知識分享給更廣泛的受眾。

最后，Oosthuizen 補充道：“我們希望開始幫助其他人實現(xiàn)他們的設計和夢想，幫助他們使用增材制造技術以極小的數量完成原型�！�