所面臨的挑戰

將飲水裝備產品從最初的揹包生產線擴展到瓶裝、過濾和軍用飲水裝備市場，同時加強創新、提高耐用性並讓開發流程變得順暢。

實施後的效果

• 將產品發展為包含瓶裝、過濾和軍用飲水裝備產品
• 在產品的整個生命週期內提供“GOT YOUR BAK”產品保修支持
• 首創無 BPA 塑料水瓶
• 將原型創建速度提高 10-20 倍

三維設計 SolidWorks 3D CAD

SolidWorks 3D CAD 軟件除了設計、模擬、成本估算、可製造性檢查、CAM、可持續設計和數據管理等多種功能以外，還包含適用於鈑金，焊件，曲面，模具，產品配置，DFM和CAM的專業工具，同時擁有ECAD/MCAD協作，複雜的零部件庫以及高級真實感渲染。還具有結構和運動分析功能，高級曲面平展，逆向工程以及電纜和管道佈線功能。

1988 年，CamelBak Products, LLC 公司的創始人 Michael Eidson 在一個吊針輸液袋中注入水，然後將輸液袋塞到一隻筒襪中，再綁在自己的後背上，以便在德克薩斯州 Hotter‘n Hell Hundred 自行車賽中補充水分，並由此找到了一種獨特的補水方法。如今，CamelBak 是領先的飲水裝備品牌，從最初的儲水揹包產品出發，逐漸將產品線擴展到瓶裝、過濾和軍用飲水裝備市場。公司的 Hard Goods Group 專注於開發可重複利用的水和飲料瓶及容器，以取代一次性塑料水瓶為自身使命。

在 2006 年 CamelBak 推出水瓶之前，這家公司並未採用 3D 設計，因為只需要紙筆就能高效生成揹包的圖紙。然而，據首席工程師 Jeff Davies 表示，開發新產品和創新功能需要 3D 的更強大設計力量。“擴展產品線需要 3D 設計工具，包括有機曲面製作、快速原型和 FEA [有限元分析] 仿真功能，”Davies 解釋說。

“我們在 SOLIDWORKS 開發環境內找到了維繫我們的領先地位所需的設計力量，”Davies 補充說，“這款軟件易於使用，提供了我們繼續實現創新、取得成功所需的集成解決方案。”

CamelBak 實施了 SOLIDWORKS Premium 設計和 SOLIDWORKS Simulation Professional 分析軟件來支持其產品擴展，近期還增加了 SOLIDWORKS PDM Professional 產品數據管理軟件，旨在更加高效地處理與其產品相關的更大設計、工程和製造數據量。

“藉助 SOLIDWORKS，我們可以及時推出產品創新，”Davies 表示，“2011 年，我們推出了第一款無 BPA [BPA 即雙酚 A，是一種有害的工業化學品] 的水瓶，併為我們的 Forge 隔熱旅行保溫杯的獨特觸發機制申請了專利。SOLIDWORKS 幫助我們不斷實現產品開發、測試、創新、人體工學和耐用性目標。”

曲面製作和運動算例促進開發

CamelBak 在其 KickBak 水瓶的開發期間利用了 SOLIDWORKS 曲面製作和運動分析工具。這款水瓶採用創新的反扣蓋，設計工程師 Kelsey Hammond 對支持瓶蓋開關的活鉸鏈執行運動算例 —— 隨後運行持續多天的機械測試，確保瓶蓋能持續使用數千個週期。SOLIDWORKS 曲面製作工具幫助這位工程師加強了瓶蓋的人體工學設計和美觀性。

“我們致力於提供經久耐用的產品，不僅方便隨身攜帶，而且多次跌落（或者在汽車中多次滾動）也不會損壞，仍能保持正常使用，”Hammond 強調說，“但我們也希望產品外觀炫酷美觀。SOLIDWORKS 對於幫助我們維護標準意義重大。”

“例如，對於反扣蓋，我使用了 SOLIDWORKS 高級曲面製作技術，設計一個底切部分，從而使瓶蓋的一側可以扣入另一側，並讓用戶飲水時接觸到的區域光滑平順，”Hammond 繼續說，“隨後，我增加了圓角設計，讓外觀更整潔美觀，同時提高性能。如果沒有 SOLIDWORKS，我就沒法做到這一切。”

確保產品耐用性和性能

由於 CamelBak 為所有產品提供產品整個生命週期內的“GOT YOUR BAK”保修，該公司竭力設計出能終生使用的產品。這並不意味著 CamelBak 不注重創新。除了對設計概念進行廣泛測試之外，CamelBak 還依靠 SOLIDWORKS Simulation Professional FEA 功能，竭盡所能推動創新，例如 Forge 隔熱旅行保溫杯上享有專利的自動密封觸發裝置。

“Forge 旅行杯給我們帶來了一項十分有趣的設計挑戰，我們要引入一項業內首創的創新，同時竭力縮短上市時間，”Davies 說道，“利用 SOLIDWORKS Simulation Professional，我能夠迅速研究操控觸發機制的彈簧片的應力集中和偏移。這讓我能夠從 30 種不同的設計中精選出 3-4 種進行原型製造，進而減少確定最優設計所需的原型週期數量。SOLIDWORKS 為我們節省了時間和資金，因為我們能快速實現設計迭代，從而縮短上市時間、滿足緊迫的最終期限並確保產品耐用性和性能。”

加快原型以縮短開發週期

SOLIDWORKS 設計環境還讓 CamelBak 得以通過快速創建夾具、模具和測試平臺來縮短原型流程。設計工程師 Aaron McCready 利用 SOLIDWORKS 設計 3D 打印模具，並通過此模具製作 CamelBak 的一體、自封式硅膠咬閥的原型。

“能通過實際用戶真人測試獲得的反饋越多越好，”McCready 說道，“我們使用 SOLIDWORKS 儘可能創建可用原型，因為完成原型的速度極為關鍵。SOLIDWORKS 能極大地節省創建原型的時間 —— 至少能將此過程加快 10-20 倍。對於咬閥，我通過 3D 打印模具在兩天內就獲得了可用於測試的實際硅膠零件，而採用其他方法時創建這些零件需要兩個月的時間。”

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關鍵字: 大設計 飲水 技術