Epson Moverio BT-300

Mit 3D-Druck zu verbesserten Datenbrillen

Tobias Fischer ist Senior Marketing Manager CER bei Proto Labs Deutschland.
Um den Tragekomfort zu verbessern und die Datenbrille kompakter und leichter zu gestalten, ging Seiko Epson bei der Entwicklung der Moverio BT-300 neue Wege und setzte auf Rapid Prototyping.

Mit der Moverio BT-300 hat Epson die bislang leichteste halbtransparente Multimedia-Brille mit Si-OLED-Display geschaffen. Die Datenbrille bietet unter anderem eine sehr gute Bildqualität für Augmented-Reality-Szenarien. Dies erlaubt etwa das Steuern einer Drohne in First Person View (FPV) - also wie aus Sicht eines Piloten. Mit nur 69 Gramm Gewicht bietet sie außerdem einen Tragekomfort ähnlich wie bei einer normalen Brille.

Wurde mit Hilfe von 3D-Druck entwickelt: Die AR-Brille Epson BT-300
Wurde mit Hilfe von 3D-Druck entwickelt: Die AR-Brille Epson BT-300
Foto: Epson

Diese Entwicklung kommt allerdings nicht von ungefähr: "Bei unserem Vorgängermodell bekamen wir immer wieder Anfragen zu Gewicht und Größe der Datenbrille", erklärt Kazuya Kamakura, Senior Staff, HMD Business Management Department, Visual Products Operations Division bei Epson. "Deshalb haben wir uns bei der Entwicklung zum Ziel gesetzt, den Tragekomfort zu verbessern und die Datenbrille kompakter und leichter zu gestalten."

Herausforderung: Tragekomfort verbessern, Gewicht reduzieren

Leichter gesagt als getan: Die Herstellung möglichst leichter und kompakter Produkte unter Beibehaltung der Festigkeit ist zwar eine Standardanforderung, die zu erfüllen ist. Dabei können Faktoren wie die Festigkeit oder der Massenschwerpunkt mit Daten verifiziert werden. Schwieriger zu lösen ist indes eine Verbesserung des Komforts, denn dieser lässt sich nur am tatsächlich hergestellten Produkt nachprüfen.

Fertigungslösung: Prototypenherstellung mittels Schnellbearbeitung

Um das Design der Moverio BT-300 AR-Datenbrille zu validieren, ließ der für die Produktentwicklung verantwortliche Kamakura in mehreren Zyklen Prototypen im Expressverfahren herstellen. "Vor der Massenproduktion wollten wir unbedingt den Tragekomfort der Bügel und der Nasenauflage physisch bestätigen, wozu wir einen ersten Prototyp benötigten", berichtet Kamakura. "Während herkömmliche Methoden der Prototypenherstellung teuer und zeitaufwendig sind, hatten wir mit Rapid Prototyping diese Probleme nicht. Es kam uns sehr entgegen, dass wir mit 3D-Druck den Prototyping-Zyklus genauso schnell wiederholen konnten."

Das Produkt: Verbesserter Komfort

Über die Prüfung von Design und Komfort hinaus half der Prototyp den Entwicklern, von der Operations Division von Epson grünes Licht für die Produktion zu bekommen. Kamakura und sein Team ließen dabei Prototypen in mehreren Runden herstellen, bevor sie das Design fertigstellten. Nach den Verbesserungen bei Design und Entwicklung wurde die Produktqualität der BT-300 dann schließlich als geeignet befunden, so dass die Massenproduktion starten konnte.

Das Modell machte bei Epson Schule: Wie Kamakura berichtet, befänden sich derzeit Profimodelle in der Entwicklung und näherten sich dem Zyklus der Prüfung von Qualität, Kosten und Lieferzeiten. "Bei den neuen Geräten der Moverio-Profimodelle nutzen wir verschiedene Verfahren, darunter auch Spritzguss", verrät Kamakura. "Die Verbesserung des Designs nimmt jedes Mal Zeit in Anspruch, doch wir können die Lieferzeiten nicht verändern. Dank des zeitsparenden Spritzgussverfahrens hatten wir die mit herkömmlichen Prototyping-Verfahren verbundenen Termin- und Kostenprobleme aber in diesem Fall nicht."

Mehrere Durchgänge beim Prototyping möglich

Eher im Gegenteil: Durch die Möglichkeit der raschen Durchführung mehrerer Iterationen während des Prototyping-Zyklus verbessere sich die Genauigkeit des Designs, wodurch die Überarbeitung von Formwerkzeug und Design in der Produktionsphase entfällt, freut sich Kamakura.

"Bei klassischen Prototypen kommt es häufig zu Rechenfehlern, da der Formenbauer versucht, ein Formwerkzeug in der einfachsten denkbaren Form herzustellen. Diese weicht jedoch von unserer Vorstellung ab, und die Trennfuge verläuft bei der Lieferung woanders", erklärt der Epson-Manager. Bei dem 3D-Druck-Spezialisten hingegen werde bereits im Vorfeld deutlich auf Probleme mit Trennfugen sowie Oberflächen, an denen Einfallstellen wahrscheinlicher sind, hingewiesen. Von daher seien Missverständnisse ausgeschlossen."

Außerdem kann Kamakura bei der Entwicklung dem Zyklus zur Prüfung von Qualität, Kosten und Lieferzeiten jetzt gelassener entgegenblicken. "In der Entwicklung sind Dinge wie Formänderungen unter allen Umständen zu vermeiden, da sie sich in erheblichem Maße nicht nur auf den Zeitplan, sondern auch auf die Entwicklungskosten auswirken", so Kamakura. "In diesem Sinne sind die Prototyping-Dienstleistungen, bei denen die Überarbeitungen deutlich geringer ausfallen, die ideale Vorbereitung für einen erfolgreichen Zyklus zur Prüfung von Qualität, Kosten und Lieferzeiten bei der Entwicklung."