Apiar利用3D打印实现奢侈手表小批量生产，完全采用外包产业链

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Apiar是一家位于伦敦的英国初创公司，专注于 3D 打印奢华手表的设计和生产。Apiar 创始人 Sam White 和 Matt Oosthuizen 拥有工业设计、机械工程和大规模增材制造 (AM) 领域的专业背景，他们正利用自身的专业知识优化这些手表的生产流程，并致力于提升产品的适应性和持续变化性。

△Apiar完成的 Gen 1.0 手表，采用 3D 打印部件。来源：Apiar（所有图片）

制表业最初只是两位工程师的爱好，却提供了一个机会，让他们有机会利用增材制造技术彻底革新长期以来的传统生产模式。尽管怀特（White）和Oosthuizen希望增材制造技术能够推动整个行业的创新，但从车间生产来看，制表业仍然相对传统。Apiar成立于2022年，其使命是将3D打印技术引入制表业，旨在为奢侈品消费者打造独特、可持续且轻巧的配饰。

然而，由于Apiar最初只是两人基于爱好的兼职项目，因此没有自己的工厂或设备。因此，White和Oosthuizen必须回答许多初创制造商面临的一个问题：一家公司如何在没有自有车间的情况下，进行生产流程？ Apiar专注于在岸外包，在150英里半径范围内寻找行业合作伙伴来完成这项工作。这条本地供应链降低了运输成本，并使Apiar能够与供应商建立密切的沟通和合作关系。这种紧密的距离和公司之间建立的信任，简化了其主要在外部运营的工作流程。

外包生产

手表的内部组件通常是标准化的，许多制造商会从瑞士或英国外包零件。因此，创始人的想法并非彻底改造标准手表，而是利用增材制造技术 (AM) 生产以前无法制造的复杂设计的新表壳和框架。AM 技术不仅使 Apiar 能够完成这一使命，还能以非传统的高效方式为奢侈品市场小批量生产此类手表。

设计工作完全由 Apiar 内部完成，Apiar使用了 Netfabb、Rhinoceros 3D 和Autodesk Fusion 软件。其首款手表 Invenire v1.0 的设计和原型制作均采用 Fusion 和 Netfabb 的生成设计和体积网格技术。Invenire v1.0 采用了螺旋形、六边形和 X 形网格。Apiar 希望其手表能够通过 3D 打印技术获得良好的辨识度，因此所有图案都特意清晰可见。

△Invenirev1.0 手表表壳采用螺旋形、六边形和 X 形网格，清晰可见，因此可以识别出手表是 3D 打印的。

随后，Apiar公司生产了限量版Invenire ERB 手表系列，不带任何格纹，完全采用 Fusion 的 CAD 功能进行设计。在其第二款手表系列 Gen 1.0 中，Apiar 受衍生式设计的启发，出于美学考虑，转而采用手工设计方法。该公司的目标是为这款手表打造一种视觉上奢华、轻巧耐用的设计。这些有机美观的结构首先在 Rhinoceros 3D 中创建，然后传输到 Fusion，利用 CAD 设计手表的其余部分。

Apiar 与合同制造商ApexAdditive Technologies在整个手表部件的金属 3D 打印过程中紧密合作。在为 Apiar 生产零件时，该公司使用其内部激光粉末床熔融 (LPBF) RenishawAM 500 机器和专有的零件制造参数。Apex Additive 增材制造的四个关键手表部件包括：由镂空表耳固定的背板、带表盘的中壳、表冠以及舒适的带表带的表扣。所有部件均经过热处理，并采用 23 级钛合金制成，重量轻且坚固耐用。

零件离开构建板后，精加工工艺因产品而异。当想要为打印表面创建哑光效果时，零件会经过喷砂处理。对于高抛光或拉丝效果的零件，它们会被送到位于伍斯特郡的五轴 CNC 加工工厂Silvey Engineering，在那里它们会被加工成反映传统抛光手表饰面的效果。Silvey Engineering 还为产品加工密封槽和其他关键接口，因此组装后的手表是防水的。然后，这些零件会经过制表业惯用的手工精加工工艺，可为打印表面提供更高质量的抛光。对于最终组装和质量保证，该公司与手表服务公司Horologium Limited 合作。该公司还与Watch ToolkitLtd.合作，后者为单个表壳提供表面精加工服务。

调整生产流程

英国手表市场规模在过去两年里几乎翻了一番，行业竞争也因此加剧。怀特表示，3D打印技术使Apiar能够快速创新，并领先于市场快速发展的速度生产手表。怀特说：“对我们来说，好处是，一旦设计完成，就可以将它们放置在构建板上并有效扩展。”

Apiar首先将机壳水平放置在Invenire打印平台上，由于打印平台与打印平台上的多个接触点需要重新打磨，打印部件总共需要大约七个小时的加工时间。

△1.0代表壳已装夹在Silvey Engineering公司进行加工。由于Apiar与Apex Additive Technologies合作优化了其手表部件的3D打印技术，加工时间已显著缩短。

Apiar 开始生产 Gen1.0 时发现，垂直放置机壳可以优化生产流程。这样一来，构建板上可以添加超过 25 个额外单元，而后期加工时间仅需一个半小时，从而加快并简化了加工流程。3D 打印部件的总生产时间约为八小时。怀特补充道：“我们的重点是让技术为我们服务。”

Oosthuizen 表示，Apiar目前单次生产量可达 200 块。这一批量大小与奢侈品市场需求息息相关，同时也经过了优化，以提高增材制造工艺的效率。一次性生产 200 块手表，能够帮助公司填满制造板，降低单位成本，并保持其质量标准。

除了更小的产量和新的设计可能性之外，Apiar 对增材制造技术的运用也支持了其可持续发展的目标。每款手表都设计得轻巧且可持续。为了减少材料浪费，手表零件并非采用坯料加工而成，而是打印成近净成形的部件。此外，在其最新的手表生产线上，只需从打印的部件上去除 0.75 毫米的材料即可形成产品的最终形状。在运输方面，Apiar 还与Magical Mushroom Co.合作，定制菌丝体包装，作为塑料的可堆肥替代品。在能源消耗方面，该公司利用 Apex Additive Technologies 完全由核能驱动的设施，在整个制造过程中减少碳足迹。

更小的批次，更快的生产

与量产手表相比，Apiar 的手表产量小得多，非常适合奢侈品生产——这使得增材制造成为比传统制表工艺更优的生产工艺。增材制造技术使 Apiar 能够有效降低风险、纠正任何生产错误，并根据市场需求快速改进和发布产品。

△完工的 Gen 1.0 表壳，几何形状采用更手工的方式设计，既美观又轻巧。

Oosthuizen 表示，与坯料加工相比，3D 打印技术让 Apiar 能够更好地控制产量。如果采用传统机械加工方式，Apiar 的表壳需要足够大的产量才能抵消五轴数控机床的设置时间和成本，而该公司此前发现这既困难又昂贵。虽然 Apiar 的手表零件仍然需要机械加工，但零件在机械加工过程中耗费的时间要少得多，加工过程也简单得多。金属 3D 打印的灵活性加上机械加工需求的减少，使 Apiar 能够以更快的速度生产少量产品——这在以前是不可能的。简而言之，有了增材制造技术，任何数量都无所不能。

Apiar 通过与国内供应商建立稳固的合作伙伴关系，优化了其外部生产流程，利用增材技术控制产品设计和数量，并最大限度地缩短加工时间，从而提升了市场地位。在收到其他制表商关于其 3D 打印和原型制作流程的咨询后，Apiar 致力于拓展业务，并将其增材生产知识分享给更广泛的受众。

最后，Oosthuizen 补充道：“我们希望开始帮助其他人实现他们的设计和梦想，帮助他们使用增材制造技术以极小的数量完成原型。”