2017年，New Balance (新百倫) 與 Formlabs 建立合作伙伴關(guān)系一并開發(fā) 3D打印生產(chǎn)系統(tǒng)。通過實現(xiàn)無限的設(shè)計自由來創(chuàng)建性能優(yōu)化結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)實惠地量產(chǎn)定制組件、以及開啟更多的材料可能性，New Balance 便可在設(shè)計和材料兩個方面開拓創(chuàng)新的機(jī)遇。

      今年夏天，New Balance 在實現(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 (彈力樹脂) 提供的高級技術(shù)平臺。

TripleCell 使我們能夠以數(shù)據(jù)來對用戶腳底每一毫米的體驗進(jìn)行優(yōu)化。Formlabs是實現(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)動員定制化和上市速度方面顛覆這個行業(yè)。

                                                                                    Katherine Petrecca

                                                                           New Balance 鞋履創(chuàng)新設(shè)計工作室總經(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)動鞋于6月28號于美國發(fā)布500雙，并于當(dāng)日售罄，目前已陸續(xù)在多個國家開售，包括中國。2019年秋季將會陸續(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。

在錯綜復(fù)雜的供應(yīng)鏈中尋找定制化機(jī)會

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

隨著對定制需求的增長，這只會變得更加復(fù)雜?，F(xiàn)代消費(fèi)者的需求是可以隨時隨地從各種設(shè)備上訂購中意的定制化產(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)動員開發(fā)和制造高度定制的運(yùn)動鞋。2013 年，首次出現(xiàn)運(yùn)動員穿著定制 3D 打印鞋參賽。不久后，我們見證了更多的第一次：田徑、足球、棒球等運(yùn)動。

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

與此同時，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)者能以更低的價格和使用門檻獲取功能強(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 4000 萬個部件?，F(xiàn)在，F(xiàn)orm 3 和 Form 3L 為 3D 打印可能性開啟了更多扇門，例如生產(chǎn)大型部件。

如今，3D 打印正朝著讓更多企業(yè)實現(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疆辟土，例如 Gilelette (吉列) Razor Maker? 平臺的創(chuàng)新項目，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

除了與專業(yè)運(yùn)動員合作，New Balance 在使用 3D 打印技術(shù)于原型制作上也頗有經(jīng)驗。該公司每年生產(chǎn)數(shù)千個 3D 打印原型。而隨著 3D 打印市場的成熟，他們也一直在觀望?！拔覀兛吹搅酥T多3D 打印機(jī)和材料的創(chuàng)新后，開始設(shè)想未來如何在消費(fèi)產(chǎn)品中集成這些新技術(shù)”，Petrecca 說。

“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，游戲規(guī)則就變了。這對消費(fèi)者和制造商 New Balance 來說都有好處。從消費(fèi)角度來將，3D打印能實現(xiàn)的設(shè)計能力和制造能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了模塑制造。這為我們提供了很多機(jī)會來生產(chǎn)優(yōu)于泡沫和塑料的部件?！?/p>

當(dāng)今鞋類的大多數(shù)泡沫部件都是通過注塑或模壓成型的方式來制造的，這極大地限制了設(shè)計的可能性。然而，過渡到利用3D 打印技術(shù)同時進(jìn)行原型制作和生產(chǎn)，開辟了傳統(tǒng)制造工藝無法實現(xiàn)的新機(jī)遇。

“到目前為止，我們所能做的就是設(shè)計鞋子的外觀，并依靠材料的固有特性來提供我們所追求的所有性能優(yōu)點。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 高級增材制造工程師 Dan Dempsey 說道。“而通過增材制造，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)計整個鞋體；我們可以從內(nèi)到外設(shè)計整個系統(tǒng)?！?/p>

 真正的 3D 制造可以讓整個部件實現(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，并實現(xiàn)腳底不同屬性之間的無縫轉(zhuǎn)換。這種新的設(shè)計方式開辟了全新的性能可能性。而這正是TripleCell 所實現(xiàn)的：對整個腳底進(jìn)行無縫調(diào)整，使高緩沖區(qū)能夠在一個設(shè)計和一種材料內(nèi)過渡到高度穩(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產(chǎn)品開發(fā)流程，大大縮短了產(chǎn)品的上市時間。

“傳統(tǒng)上，我們的產(chǎn)品周期（從草圖到上市）是15 到 18 個月。當(dāng)我們建立工具和等待泡沫或橡膠部件時，我們通常需要等待4-6周的交付期。通過去除模具，我們可以節(jié)省幾個月的開發(fā)時間。TripleCell 技術(shù)可以很容易地同時產(chǎn)生多個設(shè)計，重新發(fā)明了傳統(tǒng)的迭代測試方法。我們擁有了能力去生成和編輯成千上萬的選項，然后最終使用您今天看到的高性能的運(yùn)動裝配結(jié)構(gòu)?！?/p>

開發(fā) Rebound Resin 彈力樹脂和無縫的 3D 打印生產(chǎn)系統(tǒng)

當(dāng) New Balance 團(tuán)隊開始這個項目時，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，他們需要一個有能力的合作伙伴來幫助實現(xiàn)整個項目。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 通過一個周密的研發(fā)項目，迭代了數(shù)百種探索性材料配方，最終發(fā)明了 Rebound Resin，并通過密切合作開發(fā)了一個生產(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)隊通過合作，從前期的研發(fā)和迭代，到數(shù)百種探索性材料配方，再到開發(fā)生產(chǎn)流程（包括定制軟件功能、現(xiàn)場支持和專用供應(yīng)鏈），充分實現(xiàn)了Rebound Resin 與 3D 打印的優(yōu)勢?！斑@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)，或者擁有一臺價值幾百萬的打印機(jī)，但如果你的材料性能無法承受它們的用途，那一切都無關(guān)緊要。” Dempsey 說。

New Balance 和 Formlabs 從零開始一并研發(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：“TripleCell3D 打印組件可提供比泡沫更真切的彈簧般的減震體驗，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)，或者擁有一臺價值 100 萬美元的打印機(jī)，但如果你的材料性能無法承受它們的用途需求，那也一無所用。

                                                                                                           Dan Dempsey

                                                                                      New Balance 高級增材制造工程師

擴(kuò)展鞋類設(shè)計與制造的邊界

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)的又一個里程碑。這種尖端的數(shù)字化制造技術(shù)目前只在美國的 New Balance 工廠中得到推廣。明年，New Balance 計劃將 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，TripleCell 為利用獨(dú)特的運(yùn)動員數(shù)據(jù)和性能洞察提供了基礎(chǔ)，以無限組合的方式創(chuàng)造定制鞋類并按需生產(chǎn)，減少開發(fā)時間，并縮短從產(chǎn)品概念到產(chǎn)品交付至消費(fèi)者的時間。Petrecca說道：“我們現(xiàn)在所做的一切都見證了我們的內(nèi)部工作以及與 Formlabs 的外部合作關(guān)系，這些合作確實能夠推動我們的項目向前發(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，我們前途無量。”