PEAK je přední značka sportovního oblečení založená v Číně v roce 1989. V roce 2015 přesáhly tržby společnosti PEAK 3 miliardy RMB. O dva roky později se společnost PEAK stala jedním z průkopníků ve výrobě obuvi pomocí 3D tisku. Do listopadu 2021 vydala společnost PEAK lehkou basketbalovou obuv řady TaiChi, která byla vyrobena 3D tiskem. Její svršek je potištěn tepelně citlivým materiálem, který mění barvu podle změn teploty. V prosinci 2021 společnost PEAK vydala první verzi své řady tenisek s 3D tiskem, Future Fusion 3.0xSeapool, v limitované sérii 199 párů. Dnes je společnost PEAK gigantem s více než 5 000 maloobchodními prodejnami v Číně.
Společnost PEAK již několik let využívá technologii 3D tisku při výrobě obuvi. Díky této inovaci zintenzivnila společnost PEAK vydávání 3D tištěné sportovní obuvi a zlepšení, která 3D tisk výrobkům PEAK přinesl, jsou zřejmá.
Plakáty různých modelů sportovní obuvi PEAK pro 3D tisk
Znovuzrození namísto renovace
Společnost PEAK přebudovala svůj výrobní proces zdola na proces 3D tisku. Například model Future Fusion 3.0xSeapool má svršek boty vyrobený pomocí technologie Raise3D FFF (Fused Filament Fabrication). Tento svršek obuvi je přímo tvořen postupným nanášením několika tištěných vrstev pomocí FFF tiskárny. Pro každou vrstvu používá tiskárna FFF barevný materiál jako vlákno o průměru 0,4-0,8 mm, které sleduje zkříženou dráhu, jež tvoří předem určený mřížkový vzor. Proto může FFF tiskárna vykreslit každou vrstvu s jiným vzorem a barvou. Jak FFF tiskárna vrství vrstvy na předchozí vrstvy, vytváří kompozitní tkaninu, která je propustná, má jedinečný, kreativní vzhled, propustnost a neomezené množství kombinací.
Struktura Future Fusion 3.0
Na základě této výrobní metody společnost PEAK přehodnotila svůj výrobní proces tenisek a vytvořila postup založený na 3D tisku, který je kratší a flexibilnější než původní výrobní proces. Nejvýraznějším zlepšením je fáze výroby svršku obuvi. Prostřednictvím integrovaného řešení FFF tisku nahradila společnost PEAK osm původních postupů výroby flyknitů třemi novými postupy. Díky vysoké míře digitalizace procesu FFF tisku jsou tyto nové postupy mnohem efektivnější, pokud jde o proměnlivé množství a poptávku po výrobku. V porovnání s postupem flyknit není při zahájení nové tiskové linky potřeba velké množství práce na naprogramování sofistikované dráhy tkaní. Místo toho software pro 3D tisk automaticky generuje tiskové cesty a odpovídající příkazový kód stroje. Kromě toho se 3D tiskárna mnohem snadněji kalibruje pro vkládání a vykládání materiálu a bez nutnosti výměny nástrojů a může dodávat svršky obuvi s libovolným vzorem nebo kombinací podle předem stanovené tiskové dráhy. Tyto funkce navíc přinášejí obrovské výhody ve fázi výroby prototypů díky snížení nákladů a časového cyklu. Díky této automatizaci a digitalizaci umožňuje 3D tisk rychlou výrobu prototypů funkčních svršků a mezipodešví obuvi, které lze přímo sestavit a nosit. Tento proces umožňuje společnosti PEAK provádět více iterací návrhu, které jsou zároveň rychlejší.
Srovnání technologie Flyknit a 3D tisku
Rychlé spuštění výroby flexibilních svršků obuvi
Sériová výroba 199 párů Future Fusion3.0xSeapool měla rychlý začátek a dobu realizace. Jakmile je návrh CAD potvrzen, může být okamžitě a plynule zahájena výrobní fáze 3D tisku. Před zahájením provozu 3D tiskárny musí inženýr importovat potvrzený soubor CAD (exportovaný do formátu pro 3D tisk, například do formátu STL) do programu ideaMaker. Tento soubor se pak „rozřeže“ neboli změní na vypočtený příkazový kód (známější jako soubor .gcode), který se následně nahraje do 3D tiskárny. Tento postup trvá jen několik minut.
Poté si proces výroby a montáže vyžádá pouze deset pracovních dní. Svršky a mezipodešve tenisek jsou 3D tisknuty současně v průběhu čtyř dnů dvěma různými technologiemi 3D tisku. Dva dny trvá shromáždění všech 3D vytištěných komponent a další tři dny se řadí do fronty a prochází procesem montáže.
Jako příklad lze uvést svršky tenisek vytištěné specializovaným řešením pro tisk obuvi Raise3D, které dodá jeden pár svršků tenisek přibližně za tři hodiny. Postup tisku není třeba upravovat, protože různé velikosti svršků bot jsou zahrnuty do fronty úloh. Více tiskáren pracujících synchronně nevyžaduje mnoho práce a 199 párů svršků je hotovo za čtyři dny.
Proces FFF tisku svršku
3D tisk znamená pro malosériovou výrobu mnohem nižší výrobní náklady na jednotku. Při tradičním postupu lze hromadné výroby svršků obuvi dosáhnout pouze zefektivněním pletení a stříhání. Struktura nákladů tohoto typu procesu není vhodná pro malosériovou výrobu. Vyžaduje mimořádně vysoké investice ve výši přibližně 25 000 USD na nákup jedné sady pletacího a stříhacího zařízení. Pro každý cyklus zpracování je zapotřebí velké množství materiálu, aby se náklady na stroj a nástroje vyrovnaly s amortizací. Proto by výroba 199 párů svršků obuvi s tímto typem zařízení vedla k velkým ztrátám nebo nepřiměřeně vysokým cenám. Technologie tisku Raise3D, kterou společnost PEAK přijala, je však ekonomická a dokáže vyrobit jakékoli potřebné množství svršků, proto nevznikají žádné utopené náklady ani vysoké odpisy. Navíc s tím, jak se bude technologie 3D tisku v budoucnu rozšiřovat, se nákladová efektivita výroby s největší pravděpodobností ještě zlepší.
Trend nákladové efektivity malosériové výrobní technologie
To vše ji z hlediska času a nákladů značně odlišuje od hlavních výrobních scénářů, ale právě o tom je flexibilní výroba.
Vývoj 3D tištěných tenisek PEAK
Trh byl svědkem úsilí a následného úspěchu společnosti PEAK při zavádění výroby pomocí 3D tisku. Počínaje řadou Future společnost PEAK rozšířila rodinu 3D tisku o řadu Future Fusion, Future E a Future Alpha. Mezi nimi se řada Future Fusion nadále vyvíjí a dnes dosáhla verze Future Fusion 3.0. Kromě toho společnost PEAK zavedla 3D tisk do řady TaiChi, svého hvězdného produktu. V historii zavádění 3D tisku společnost PEAK využívala různé tiskové technologie i nové obchodní strategie. Z historie experimentování s různými technologiemi 3D tisku společnost PEAK poznala, že technologie FFF je pro sériovou výrobu nákladově efektivnější a dokáže tisknout s použitím pružných materiálů, což je požadovaná vlastnost svršků obuvi. Příkladem pružného materiálu, který lze tisknout na FFF tiskárně a který splňuje požadavky na pružnost svršků obuvi, je TPU (termoplastický polyuretan). Plochý svršek obuvi vytištěný 3D tiskem je pružný a lze jej ohýbat a sestavovat. Tato metoda se vyhýbá nevýhodě, kterou je nutnost tisknout podpůrnou konstrukci s přesahem, a tím zefektivňuje tisk. Taková integrace přispívá k hlubokému výzkumu mechanismů 3D tisku a výrobních aplikací společnosti PEAK.
Vývoj 3D tištěných tenisek PEAK
Řada Future Fusion se vyvíjí na úrovni produktů a výroby s maximálním využitím 3D tisku. Při porovnání verze 3.0 s verzí 2.0 se u první jmenované objevují nejen průlomové konstrukční prvky, jako jsou odnímatelné doplňky svršku obuvi, ale také zlepšení efektivity výrobních nákladů. Její výroba využívá technologii tisku obuvi Raise3D, která zvyšuje kvalifikační poměr, přesnost tisku a kvalitu povrchu. K tomu přispívá dlouholetá praxe a výzkum společnosti PEAK, která určila několik kritických kritérií, včetně rychlosti tisku, integrace mezi hardwarem a softwarem, kontroly navlékání a přesnosti polohování. Řešení společnosti Raise3D poskytlo společnosti PEAK optimalizovanou technologii FFF tisku, která tato kritéria splňuje.
Vylepšení technologie Future Fusion 3.0 pomocí technologie tisku Raise3D
Transformace obuvnického průmyslu směrem k procesu 3D tisku potřebuje podporu dodavatelů technologií, kteří jsou schopni prokázat kompletní řešení. Pro zavedení flexibilní výroby musí výrobci integrovat digitalizaci, materiály a strojní zařízení. Jakmile se najdou výrobci, kteří touží po implementaci 3D tisku a zaměřují se na ni, jako je PEAK, schopnosti řešení FFF společnosti Raise3D budou jejich nejsilnějším spojencem.
