Boîtier pour appareil électronique: comment le concevoir et le fabriquer en Chine

_{Cela ressemble à une coulée à froid dans un moule en silicone (le moule lui-même est sur la photo à droite). L'équipement en silicone est moins cher que le métal, mais ne convient que pour une douzaine de cycles, puis la forme peut être jetée}

Chaque ingénieur et technologue sait qu'un projet ne se déroule jamais à 100% comme prévu. Même si des risques possibles sont prévus, il est encore nécessaire à un moment donné d’agir selon les circonstances réelles et non selon le plan. Surtout si vous faites quelque chose pour la première fois, en travaillant avec un entrepreneur d'un environnement culturel différent qui est à des milliers de kilomètres.
Avec l'expérience de situations imprévues, cela devient beaucoup moins.

Pendant sept ans sur Habré, nous avons évoqué toutes les étapes de la création de nouveaux appareils pour le marché de l'électronique: de l'idée au lancement de la production de masse. Cette fois-ci, nous nous concentrerons sur la conception et la fabrication d'étuis en Chine, en notant les pièges qui peuvent vous attendre sur la voie d'un nouveau produit.

1. Développement de la conception des logements

Les designers industriels et les designers estiment que la conception du boîtier est le composant principal du nouvel appareil, car c'est à cause de cela que les gadgets sont achetés. J'ai vu, je voulais, j'ai acheté, je l'utilise. Bien sûr, les ingénieurs et programmeurs qui travaillent sur la fonctionnalité du produit pourraient contester cela. :-)

Dans le processus d'élaboration de la conception et de la construction du boîtier, de nombreuses restrictions sont immédiatement prises en compte:

• souhaits des clients;
• but du produit;
• portée et conditions d'utilisation;
• facilité d'utilisation;
• demandes des consommateurs.

Au début, les concepteurs travaillent sur de nombreuses options, généralement au moins 5-7 directions différentes, parmi lesquelles 2-3 des plus intéressantes sont choisies pour démonstration au client ou au groupe de travail du projet.

En tant que client, vous pouvez avoir de nombreuses idées que vous souhaitez mettre en œuvre dans votre produit, mais elles ne peuvent pas toujours être combinées en raison de limitations techniques de production ou de contradictions esthétiques. Les concepteurs expérimentés tiennent compte du fait qu'il faudra environ la moitié du temps de l'ensemble du projet pour discuter et finaliser diverses solutions d'armoires. Négociations, appels, correspondance - personnelle, avec le concepteur, avec le chef de projet. La coordination est parfois plus difficile que le processus de conception lui-même, mais c'est une partie normale du projet. Vous devez vous y préparer.


_{Croquis de l'iPhone. Auteurs: Jonathan Ive et Apple Design Team. Date inconnue}

En parallèle (forcément en parallèle!) Un designer est connecté au développement du design. Il atterrit une volée de pensées de concepteur aux exigences réelles de la technologie de production. Si vous laissez le concepteur seul avec lui-même, le temps de développement peut être retardé: le design a été développé, convenu-réconcilié-super, et il n'est plus possible de produire le produit par moulage par injection sans ajustement significatif de l'apparence. :( Et vous devez recommencer le processus.

2. Développement de la conception du logement

Supposons que nous allions dans le bon sens et immédiatement après avoir convenu de la conception, nous avons commencé la modélisation 3D du produit et de ses composants. Un designer, ou plusieurs designers, selon la complexité et la composition du produit, à l'aide de différents systèmes de CAO, incarnent les croquis du designer.

Dans le processus de développement de modèles informatiques du boîtier et d'une étude plus détaillée de chaque détail, il peut apparaître (et apparaît!) La nécessité d'ajustements de conception mineurs. Les concepteurs fournissent des pentes d'injection, fournissent une épaisseur de paroi uniforme et la conception correcte des coins. Nous avons déjà parlé de ces subtilités dans un article sur le moulage par injection .

Un bon concepteur convient également avec le client de tous ces changements pour la fabricabilité de la production, afin qu'il n'y ait pas de malentendus lors de l'acceptation.


_{Dessins iPhone 5, image d'Apple Inc.}

Lors du développement du boîtier, il est important de ne pas rater l'étape de modélisation informatique des processus physiques - pour vérifier la fiabilité et les défauts de la coulée .

Ensuite, avec des modèles 3D et des dessins de produits en main, vous pouvez les envoyer à des entrepreneurs potentiels dans notre chère Chine pour estimer le coût de production. En réfléchissant un peu, en ajoutant leur marge, ils envoient avec plaisir des offres, souvent très différentes. Cela se produit parce que l'entrepreneur est différent de l'entrepreneur, et quelqu'un fait vraiment des choses de haute qualité à un prix élevé, et quelqu'un ne fait pas des choses de très haute qualité, mais aussi cher.


_{Stand de démonstration typique avec des échantillons de produits chez un fabricant chinois de boîtiers en plastique}

Comment faire un choix? Fiez-vous à votre expérience et à celle d'autres personnes travaillant avec des sous-traitants, analysant les offres précédentes sur des produits similaires ou similaires, comparant les temps de production.

Lorsque le fabricant du boîtier est sélectionné, vous pouvez signer un contrat d'approvisionnement. Au même stade, vous pouvez estimer le coût de fabrication d'un prototype de carrosserie.

3. Prototypage: réalisation d'un boîtier prototype

Avant de fabriquer un prototype coûteux, vous devez créer des modèles de produits 1-2-3 pour vous assurer que nous obtenons vraiment ce que nous voulions. Il existe différentes façons de créer un modèle de cas - il peut être cultivé ou moulu , le plus souvent, il utilise la culture FDM comme la meilleure option pour le coût, le temps et les résultats.


_{Une fraiseuse CNC découpe un prototype du corps en caprolon, également connu sous le nom de polyamide 6}

Ce n'est qu'après avoir reçu le modèle, le prendre en main, sentir, laisser tomber et appuyer sur les boutons physiques, vous pouvez comprendre l'exactitude du design choisi. Pourquoi avons-nous besoin d'une deuxième ou troisième itération, demandez-vous? Le fait que souvent le premier modèle cultivé, et parfois le second, nécessite un ajustement en fonction des résultats des tests en direct.

Le prototype du corps, fabriqué par la méthode de fraisage sur une machine CNC, est pratiquement impossible à distinguer du produit de série obtenu en production industrielle. Autrement dit, vous tiendrez entre vos mains un échantillon, prêt à être montré aux acheteurs potentiels, à la direction ou aux investisseurs.


<sub>Fraiseuse à portique CNC pour un usinage rapide et précis des pièces dans une usine en Chine


Voici à quoi ressemble une fraise dans une machine à portes ouvertes. Pendant le fonctionnement, ils sont fermés afin que les copeaux d'aluminium ne volent pas dans les yeux et sur le sol.</sub>

4. Production de boîtiers électroniques en Chine

4.1. Le choix des matériaux et le contrat de fabrication des équipements

Pour la production de la coque, vous avez besoin d'équipement, d'équipement, de matériaux et de personnel de travail. L'entrepreneur a l'équipement, parce que nous venons de le choisir, en fonction des exigences techniques de notre production. Mais les matériaux pour la production des parties du corps doivent être déterminés à l'avance, avant même la fabrication de l'outillage, car chaque matériau a ses propres caractéristiques de moulage et de fonctionnement, et le retrait volumétrique pendant le refroidissement est particulièrement important pour les polymères. Et initialement, le moule doit être conçu pour une certaine gamme de matériaux pour correspondre aux dimensions finales de la pièce moulée à votre dessin / modèle.

Ainsi, la conception, la construction et les prototypes sont convenus, vous pouvez commencer à fabriquer le produit. Tout commence par le développement et la fabrication d'équipements, c'est-à-dire des moules - pour le plastique, des moules d'injection - pour l'aluminium, des matrices - pour les pièces en acier. Ces processus sont assez longs et coûteux et commencent par l'approbation et la signature d'un accord sur la fabrication des équipements et la production en série.


_{Le site d'assemblage et de maintenance des moules, l'équipement inutilisé est préparé pour la conservation}

Le contrat pour la fabrication de matériel ou pour la production en série de produits est préparé très soigneusement, généralement en russe et en anglais. Des camarades de Chine signent l'accord instantanément, ne surveillant probablement que le montant et les conditions. Mais si, en cas d'excès, vous demandez une compensation pour un produit de mauvaise qualité et que vous êtes refusé en raison du manque de liens étroits ou de faibles perspectives de coopération, vous pouvez alors oublier le contrat et la compensation en toute sécurité. Poursuivre une partie de l'autre côté de la Terre est extrêmement peu rentable si vous avez des millions de projets ...

Par conséquent, les entreprises matures et les start-ups sans leur propre production ne se tournent pas toujours directement vers les fabricants chinois, mais travaillent avec eux par le biais de fabricants sous contrat , qui choisissent eux-mêmes un entrepreneur dans la liste des partenaires de confiance et s'occupent de tous les problèmes organisationnels, y compris le contrôle de la qualité et toutes les activités connexes. cela comporte des risques.

Il convient également de considérer qu'au stade de la conception et de la fabrication de l'outillage, il peut être nécessaire à nouveau d'ajuster la construction et la conception du boîtier pour garantir la fabricabilité de la pièce.


_{Atelier de fabrication de moules dans l'une des usines en Chine. A gauche - une section avec équipement, à droite - Machines à métaux CNC}

Si vous travaillez directement avec le fabricant, vous devez être régulièrement intéressé par l'état du processus de fabrication des outils: tout est dans les délais, y a-t-il des problèmes à l'usine ou si nous parvenons à respecter le délai. Tous les fabricants chinois ne surveillent pas attentivement le calendrier de production et informent immédiatement les clients des retards et des défaillances. Si vous ne les vérifiez pas vous-même, il y a un risque de recevoir une réponse «bu hao isa» de vos entrepreneurs au bon moment au lieu du résultat, c'est-à-dire «Désolé», eh bien, c'est arrivé, dans de telles circonstances, nous ne pouvions rien faire, alors les étoiles sont localisées ...

4.2. Obtention des dessins industriels du boîtier et approbation de Golden Sample

Après la conception et la fabrication de l'équipement, le processus le plus passionnant commence - obtenir les premiers dessins industriels et approcher l'objectif chéri - pour tenir votre produit en série dans des mains tremblantes.

Habituellement, un échantillon approprié n'est pas obtenu la première fois. Souvent, le raffinement de certains éléments et surfaces est nécessaire pour que le corps corresponde parfaitement à l'aspect et à la sensation tactile souhaités.


_{Machines de moulage par injection pour la production de produits en plastique par moulage par injection. Les produits finis se déplacent le long d'un tapis roulant vert}

La Chine étant éloignée, afin d'optimiser les coûts globaux, les premiers échantillons sont estimés à partir de nombreuses photographies et vidéos détaillées. Pour une évaluation préliminaire de la qualité de cela suffit. Nous soulignons les lacunes de nos camarades chinois, discutons et trouvons le meilleur moyen de les résoudre.

Les failles sont corrigées (sous contrôle vigilant), et nous obtenons une seconde itération de l'échantillon. Avec une étude approfondie du premier échantillon et les étapes correctes pour l'améliorer, la deuxième itération est généralement parfaitement cohérente avec le résultat souhaité. Encore une fois, évaluez le corps de la photo et de la vidéo. Si tout va bien, nous commandons la livraison de 3 à 5 échantillons pour une évaluation visuelle et tactile.

Après 4-5 jours et dédouanement, nous obtenons les premiers échantillons en série tant attendus de l'affaire. Nous touchons, touchons, repassons, nous noyons (s'il y a des exigences de résistance à l'eau), gelons, analysons, évaluons et recherchons à nouveau, afin que nous puissions encore nous améliorer pour obtenir le résultat parfait.

Si des commentaires apparaissent, nous ajustons à nouveau l'équipement et produisons des échantillons répétés. Si tout vous convient, vous pouvez le démontrer en toute sécurité au client, à l'investisseur ou aux utilisateurs potentiels. Plus le produit est proche de la phase finale du projet, plus il sera coûteux, long et pénible d'apporter des modifications à la conception et à la construction. Mais cela est possible.


_{C'est ainsi que les boutons moulés recherchent les boîtiers de divers appareils électroniques. Les canaux d'injection se brisent alors et les articulations sont meulées}

Après toutes les itérations ci-dessus, vous pouvez partir en voyage d'affaires chez un entrepreneur en Chine. Cela prend généralement plusieurs jours sans tenir compte du temps de trajet. À l'usine, il est nécessaire d'imiter complètement le processus de production en série du boîtier (c'est-à-dire de travailler sur un petit lot) afin de déboguer toutes les étapes, d'obtenir et enfin de coordonner l'échantillon de série, le soi-disant Golden Sample, et l'équipement pour sa production.

4.3. Production en série de caisses

La production même des étuis précieux pour le nouvel appareil électronique a lieu presque sans votre participation. Les entrepreneurs chinois selon les termes spécifiés dans le contrat, et uniquement après prépaiement, réalisent les composants du produit et, si nécessaire, organisent le montage.

Nécessairement, comme dans le cas des équipements, il est nécessaire de contrôler périodiquement le processus de production et son calendrier. Vous devez également déterminer la fréquence du contrôle de la qualité des bâtiments et convenir de l'envoi d'informations sur l'avancement du processus de production. Par exemple, jusqu'à 100% des produits peuvent être soumis à un contrôle d'aspect (surtout si les pièces moulées sont retirées du moule manuellement). La conformité aux dimensions données est vérifiée tous les 200 cycles du moule. Test de résistance à l'eau du produit assemblé - tous les 1000 produits, etc.


_{Contrôle qualité dans une usine de plastique chinoise}

Notre expérience montre que les entrepreneurs chinois ont leurs propres spécificités de travailler avec des reportages photo et vidéo. Les photos envoyées ne sont presque toujours pas de très bonne qualité, bien que techniquement, dans un téléphone plus ou moins décent, l'appareil photo vous permette de prendre de superbes photos et vidéos. Ce n'est qu'après quelques demandes répétées de photos et de vidéos que l'on peut enfin enfin examiner en détail tout défaut ou incohérence. Le calcul est simple: puisque vous n'avez pas vu le défaut, ce sont vos problèmes, nous vous avons tout envoyé, vous avez tout regardé, vous êtes d'accord sur ce que vous voulez maintenant? N'hésitez donc pas à demander autant de photos et de vidéos de bonne qualité que possible.

5. Livraison d'un lot de valises pour l'électronique et le dédouanement

Pour la livraison des produits finis, vous pouvez utiliser plusieurs modes de transport, qui diffèrent par le coût et le délai de livraison: aérien, ferroviaire, maritime et routier. Vous pouvez également utiliser des options combinées. Chaque type de transport a ses avantages et ses inconvénients qui déterminent les possibilités de son utilisation. Le transport aérien est le mode de livraison le plus cher, mais aussi le plus rapide.

Les articles les plus simples - les échantillons - sont généralement envoyés par des services de livraison express. Cela prend en moyenne 3-5 jours, hors dédouanement.

Lors de l'envoi de lots plus importants, il est nécessaire d'examiner attentivement la faisabilité de l'envoi par avion, c'est la méthode de livraison la plus coûteuse. Oui, cela ne prend pas plus de 4-5 jours, mais le coût est plusieurs fois plus élevé que la livraison par rail ou par mer.
Le dédouanement signifie le dédouanement et le paiement des droits de douane. La prestation de ces services est effectuée par un représentant en douane ou un courtier en douane. Il s'agit d'un agent habilité à effectuer toutes opérations de dédouanement au nom et dans l'intérêt du client.

Pour commencer la procédure, il est nécessaire de soumettre au service des douanes tous les documents confirmant l'origine de la cargaison, ses caractéristiques et son coût.


Le dédouanement prend généralement 1 à 2 jours si aucune inspection douanière supplémentaire (tarifaire et non tarifaire) n'est effectuée. Après le dédouanement des marchandises, il peut circuler librement dans toute la CEE.

6. Acceptation des produits et résolution des réclamations

Les marchandises sont livrées et dédouanées. Vous êtes heureux de déballer les boîtes et de vous assurer que tout est en place, tout correspond à la qualité et à la quantité souhaitées.


_{Dessins industriels de boîtiers: moulage à deux composants, un boîtier avec des pièces encastrées et une pièce avec une texture en bois, créé par la technologie du moulage par injection avec des films (IMD) . À gauche, des sacs avec des granules de plastique qui s'endorment dans la machine de moulage par injection}

Bien sûr, il peut y avoir des incohérences. Vous ne pouvez pas assister physiquement à la production et à l'emballage de l'ensemble du lot de produits, vous devez donc d'abord vous mettre d'accord sur la procédure d'acceptation ...

Si vous travaillez avec des entrepreneurs en Chine non pas directement, mais par l'intermédiaire d'un fabricant sous contrat, tout est plus simple. Si vous recevez le premier lot, le représentant du sous-traitant étudiera avec vous la série de valises livrées et compensera à vos frais tous les défauts.En règle générale, la compensation ne se fait pas en termes monétaires, mais par la fabrication et la livraison du nombre requis d'ensembles. En conséquence, les coûts de fabrication sont à la charge de l'entrepreneur en Chine, car c'est de sa faute, et le fabricant sous contrat paie les frais de transport s'il s'engage à livrer le lot de bâtiments fini au bon endroit dans le monde.

Ainsi, le lot de produits est livré, livré, contrôlé. C’est tout!

Non, pas tous.

Après la vente du produit, le processus même d'opération commence, qui révèle tous les moments cachés qui n'étaient pas prévus dans le développement de la conception et de la construction. Si vous avez vous-même travaillé sur le développement, ces risques incombent à votre équipe projet. Si par l'intermédiaire d'un développeur de contrat, il est responsable de la correction de la conception, du moule, du remplacement du matériau, du débogage du processus, etc. Jusqu'à ce que votre produit soit parfait. :-)

Total: il y a vraiment beaucoup d'embûches dans la conception et la fabrication d'un boîtier pour un appareil électronique, mais tous ces problèmes peuvent être résolus soit par nos propres essais et erreurs, soit avec le soutien de développeurs et fabricants sous contrat qui prendront les risques et résoudront tous les problèmes techniques et organisationnels. des questions.

Nous vous souhaitons de nouveaux projets réussis sur le marché de l'électronique! Partagez dans les commentaires vos réussites et vos échecs envers vos propres produits. Et nous serons heureux de partager notre expérience en répondant à vos questions.