Блестящая идея
Иногда, когда мы видим все недостатки старых методов, перед нами со всей ясностью открывается новый путь. То же самое произошло и с Брайаном Граммом (Brian Gramm): пока он занимался исследованиями возобновляемых источников энергии, таких как энергия ветра, ему открылся совершенно иной подход. Почему бы вместо того, чтобы создавать большие электростанции для получения «зеленой энергии», не генерировать электричество прямо там, где оно используется, предоставив потребителям собственные миниатюрные электростанции, которые можно переносить куда угодно?
«В одних ситуациях большие солнечные батареи подходят идеально, например для офисных зданий. Но большинство приборов, которыми мы пользуемся в повседневной жизни, часто не требуют такого количества энергии», — говорит Грамм. Вместе с партнерами он основал компанию Peppermint Energy в штате Южная Дакота и занялся производством портативных, готовых к подключению солнечных батарей под названием FORTY2. FORTY2 представляет собой солнечную электростанцию размером с чемодан и получает достаточно энергии от солнца для питания лампочек, ноутбуков и даже небольшого холодильника. Аккумулятор накапливает энергию и отдает ее после захода солнца.
От вдохновения к реализации
Солнечная батарея FORTY2 значительно изменилась на пути от замысла к готовому изделию. Поначалу Грамм считал, что его устройство будет интересно в основном потребителям в США — путешественникам и туристам, желающим получать энергию вне населенных пунктов. Однако профессионалы отрасли были больше воодушевлены тем, как FORTY2 может помочь развивающимся странам, где три миллиарда людей живут без постоянного электроснабжения. Если устройство Peppermint будет питать осветительные приборы для работы и учебы после захода солнца, оборудование для помощи при стихийных бедствиях и холодильники для пенициллина, оно может изменить жизнь этих людей.
Только подумайте: неотложная медицина могла бы достичь ранее недоступных мест. Это устройство также могло бы способствовать развитию торговли в удаленных регионах, так как предприниматели могли бы продавать услуги стабильного обеспечения электроэнергией.
Грамм понял, что самое важное для FORTY2 — это надежность и прочность. Учитывая портативный размер генератора, формирование интенсивных пиков энергии для приборов охлаждения было крайне сложной конструкторской задачей. Грамм принялся собирать людей, находить ресурсы и строить отношения для воплощения своего замысла. «Честно говоря, на тот момент это была всего лишь неоформленная идея, образ», — говорит он.
После того как конструкторы довели CAD-чертеж прибора до совершенства, генератору Peppermint потребовался физический прототип. «Всем, в том числе и мне, трудно было в действительности оценить размеры и масштабы прибора по одному рисунку на экране», — говорит Грамм. Ширина прибора планировалась около метра, а масса — около 30 кг, так что FORTY2 нуждался в корпусе серьезной и сложной конструкции, достаточно прочном для удержания всех компонентов генератора. Здесь могло помочь только моделирование методом послойного наложения расплавленной полимерной нити — технология Fused Deposition Modeling™ (FDM®).
Создание первого полномасштабного прототипа с помощью 3D-системы Fortus® привело к некоторым изменениям в конструкции, которые сейчас отвечают за удивительную простоту эксплуатации FORTY2. «Только увидев физический образец, понимаешь, что форма должна соответствовать выполняемым функциям», — говорит Грамм. К примеру, переключатель питания не нужен, ведь FORTY2 можно включить, просто раскрыв его. Кроме того, отдел разработки Peppermint принял решение еще больше уменьшить размер прибора, поскольку переноска первого прототипа оказалась неудобной. Грамм заявил, что, если бы ему пришлось повторить процесс разработки, он бы применил трехмерную печать на более ранней стадии.
Построение отношений с партнерами
Как это ни удивительно, опытные образцы помогли нам построить еще один незаменимый элемент успеха: отношения с партнерами. Как говорит Крис Максвелл (Chris Maxwell), президент компании Peppermint: «Думаете, удобно просить партнера изготовить особенную штуку, которая должна работать в комплексе с кучей других штук, которые вы, к сожалению, не можете ему показать?» Полноразмерные опытные образцы перевели на новый уровень переговоры с производителями и поставщиками компонентов. А что самое главное, по словам Максвелла, — как только продукт обрел физическую форму, потенциальные инвесторы почувствовали, что вкладывают свои средства в бизнес, а не в некую абстрактную идею. Некоторые из них даже просили забрать образец домой на выходные.
На втором этапе проектирования в FORTY2 был выявлен зазор размером в 6 мм, который, по словам Грамма, можно было бы легко пропустить на чертеже. Кроме того, мощный аккумулятор, необходимый для приборов охлаждения, потеснил некоторые другие компоненты, заставив уменьшить их размеры. «Мы смогли внести изменения, которые, по моей оценке, сэкономили нам по меньшей мере четверть миллиона долларов на изготовлении станочного инструмента», — говорит Грамм. Благодаря двум опытным образцам, изготовленным по технологии FDM, компания перешла к производству с твердой уверенностью, а не c одной лишь надеждой.
Оригинал: http://www.stratasys.com/ru/resources/case-studies/consumer-goods/peppermint-energy