Caixa para um dispositivo eletrônico: como projetá-lo e fabricá-lo na China

_{Parece moldagem a frio em um molde de silicone (o próprio molde está na foto à direita). O equipamento feito de silicone é mais barato que o metal, mas é adequado apenas para algumas dúzias de ciclos, então o formulário pode ser descartado}

Todo engenheiro e tecnólogo sabe que um projeto nunca vai 100% conforme o planejado. Mesmo que possíveis riscos estejam previstos, ainda é necessário, em algum momento, agir de acordo com circunstâncias reais, e não de acordo com o planejado. Especialmente se você estiver fazendo algo pela primeira vez, trabalhando com um empreiteiro de um ambiente cultural diferente, a milhares de quilômetros de distância.
Com a experiência de situações não planejadas, torna-se muito menos.

Durante sete anos na Habré, conversamos sobre todas as etapas da criação de novos dispositivos para o mercado de eletrônicos: da ideia ao lançamento da produção em massa. Desta vez, vamos nos concentrar no design e fabricação de caixas na China, observando as armadilhas que podem estar à sua espera no caminho para um novo produto.

1. Desenvolvimento do projeto da habitação

Designers e designers industriais acreditam que o design do case é o principal componente do novo dispositivo, porque é por isso que os aparelhos são comprados. Vi, queria, comprei, uso. Obviamente, os engenheiros e programadores que trabalham na funcionalidade do produto podem discutir isso. :-)

No processo de desenvolvimento do design e construção do caso, muitas restrições são imediatamente levadas em consideração:

• desejos do cliente;
• finalidade do produto;
• escopo e condições de uso;
• facilidade de uso;
• pedidos do consumidor.

No início, os designers estão trabalhando em muitas opções, geralmente em pelo menos 5 a 7 direções diferentes, das quais 2 a 3 das mais interessantes são escolhidas para demonstração ao cliente ou ao grupo de trabalho do projeto.

Como cliente, você pode ter muitas idéias que deseja implementar em seu produto, mas elas nem sempre podem ser combinadas devido a limitações técnicas de produção ou contradições estéticas. Designers experientes levam em consideração que levará cerca de metade do tempo de todo o projeto para discutir e finalizar várias soluções de gabinete. Negociações, telefonemas, correspondência - pessoal, juntamente com o designer, com o gerente do projeto. Às vezes, a coordenação é mais difícil do que o próprio processo de design, mas essa é uma parte normal do projeto. Você precisa estar preparado para isso.


_{Esboços para iPhone. Autores: Jonathan Ive e a equipe de design da Apple. Data desconhecida}

Em paralelo (necessariamente em paralelo!) Um designer está conectado ao desenvolvimento do design. Ele faz uma fuga dos pensamentos do designer para os requisitos reais da tecnologia de produção. Se você deixar o projetista sozinho consigo mesmo, o tempo de desenvolvimento poderá ser atrasado: o design foi desenvolvido, super-conciliado e não é mais possível produzir o produto por moldagem por injeção, sem um ajuste significativo da aparência. :( E você precisa iniciar o processo novamente.

2. Desenvolvimento do projeto da habitação

Suponhamos que seguimos o caminho certo e imediatamente após concordar com o design, começamos a modelagem em 3D do produto e de seus componentes. Um designer ou vários designers, dependendo da complexidade e composição do produto, usando vários sistemas CAD, incorporam os esboços do designer.

No processo de desenvolvimento de modelos de computador do caso e um estudo mais detalhado de cada detalhe, pode aparecer (e aparece!) A necessidade de pequenos ajustes no design. Os projetistas fornecem pistas de injeção, fornecem espessura uniforme da parede e o design correto dos cantos. Já falamos sobre essas sutilezas em um artigo sobre moldagem por injeção .

Um bom designer também concorda com o cliente em relação a todas essas alterações para fabricação da produção, para que não haja mal-entendidos durante a aceitação.


_{Desenhos iPhone 5, imagem da Apple Inc.}

Ao desenvolver o caso, é importante não perder o estágio da modelagem computacional dos processos físicos - para verificar a confiabilidade e os defeitos da fundição .

Então, com modelos 3D e desenhos de produtos em mãos, você pode enviá-los a possíveis contratados em nossa amada China para estimar o custo de produção. Pensando um pouco, acrescentando margem, eles enviam ofertas de prazer, muitas vezes diferindo significativamente. Isso acontece porque o contratado é diferente do contratado, e alguém realmente faz coisas de alta qualidade caras, e alguém não faz coisas de alta qualidade, mas também é caro.


_{Suporte de demonstração típico com amostras de produtos em um fabricante chinês de gabinetes de plástico}

Como fazer uma escolha? Confie na sua própria experiência e de outras pessoas trabalhando com contratados, analisando ofertas anteriores de produtos similares ou similares, comparando os tempos de produção.

Quando o fabricante do caso é selecionado, você pode assinar um contrato de fornecimento. No mesmo estágio, você pode estimar o custo de fabricação de um corpo de protótipo.

3. Prototipagem: produção de uma caixa protótipo

Antes de criar um protótipo caro, você precisa criar modelos de produtos 1-2-3 para garantir que realmente conseguimos o que queríamos. Existem diferentes maneiras de criar um modelo de caso - ele pode ser cultivado ou moído , na maioria das vezes eles usam o cultivo de FDM como a melhor opção de custo, tempo e resultado.


_{Uma fresadora CNC corta um protótipo do corpo do caprolon, também conhecido como poliamida 6}

Somente depois de receber o modelo, pegá-lo na mão, sentir, soltar e pressionar os botões físicos, você poderá entender a correção do design escolhido. Por que precisamos de uma segunda ou terceira iteração, você pergunta? O fato de muitas vezes o primeiro modelo crescido, e algumas vezes o segundo, exigir algum ajuste de acordo com os resultados dos testes ao vivo.

O protótipo do corpo, feito pelo método de fresagem em uma máquina CNC, é praticamente indistinguível do produto serial obtido na produção industrial. Ou seja, você terá em suas mãos uma amostra, pronta para ser mostrada a potenciais compradores, gerentes ou investidores.


<sub>Fresadora CNC de pórtico para usinagem rápida e precisa de peças em uma fábrica na China


É assim que uma fresa se parece em uma máquina com portas abertas. Durante a operação, eles são fechados para que os cavacos de alumínio não voem para os olhos e para o chão.</sub>

4. Produção de gabinetes eletrônicos na China

4.1 A escolha dos materiais e o contrato para a fabricação de equipamentos

Para a produção do casco, você precisa de equipamentos, equipamentos, materiais e pessoal de trabalho. O contratado possui o equipamento, porque nós o escolhemos, com base nos requisitos técnicos de nossa produção. Mas os materiais para a produção de partes da carroceria precisam ser decididos com antecedência, mesmo antes da fabricação das ferramentas, porque cada material tem suas próprias características de fundição e operação, e o encolhimento volumétrico durante o resfriamento é especialmente importante para os polímeros. E, inicialmente, o molde deve ser projetado para uma certa gama de materiais para corresponder às dimensões finais da peça fundida com seu desenho / modelo.

Assim, o design, construção e protótipos são acordados, você pode começar a fabricar o produto. Tudo começa com o desenvolvimento e fabricação de equipamentos, ou seja, moldes - para plásticos, moldes de injeção - para alumínio, matrizes - para peças de aço. Esses processos são bastante demorados e caros, e começam com a aprovação e assinatura de um acordo sobre a fabricação de equipamentos e produção em série.


_{O local de montagem e manutenção de moldes, equipamentos não utilizados, é preparado para conservação}

O contrato para a fabricação de equipamentos ou para produção em série de produtos é elaborado com muito cuidado, geralmente em russo e inglês. Camaradas da China assinam o acordo instantaneamente, provavelmente observando apenas a quantidade e os termos. Porém, se houver algum excesso, você exige uma compensação por um produto de baixa qualidade e é recusado devido à falta de laços estreitos ou perspectivas fracas de cooperação adicional, então você pode esquecer com segurança o contrato e a compensação. Processar uma festa do outro lado da Terra é extremamente inútil se você tiver milhões de projetos ...

Portanto, empresas maduras e startups sem produção própria nem sempre recorrem diretamente aos fabricantes chineses, mas trabalham com eles por meio de fabricantes contratados , que escolhem um contratado da lista de parceiros confiáveis ​​e cuidam de todos os problemas organizacionais, incluindo controle de qualidade e todos os produtos relacionados. existem riscos com isso.

Também vale a pena considerar que, no estágio de projeto e fabricação das ferramentas, pode ser novamente necessário ajustar a construção e o design da caixa para garantir a capacidade de fabricação da peça.


_{Oficina de fabricação de moldes em uma das fábricas na China. À esquerda - uma seção com equipamento, à direita - máquinas para trabalhar metais CNC}

Se você trabalha diretamente com o fabricante, deve estar regularmente interessado no estado do processo de produção das ferramentas: está tudo dentro do cronograma, há algum problema na fábrica ou tem tempo para cumprir o prazo. Nem todos os fabricantes chineses monitoram cuidadosamente o momento da produção e informam imediatamente os clientes sobre atrasos e falhas. Se você não os verificar, há o risco de receber uma resposta "bu hao isa" de seus contratados no momento certo, em vez do resultado, ou seja, "Desculpe", bem, aconteceu que, nessas circunstâncias, não podíamos fazer nada, então as estrelas estão localizadas ...

4.2 Obtenção de desenhos industriais do caso e aprovação da Golden Sample

Após o projeto e a fabricação do equipamento, o processo mais emocionante começa - obtendo os primeiros projetos industriais e aproximando-se do objetivo estimado - para manter seu produto serial em mãos trêmulas.

Normalmente, uma amostra adequada não é obtida na primeira vez. Freqüentemente, é necessário o refinamento de certos elementos e superfícies para que o corpo combine totalmente com a aparência e a sensação tátil desejadas.


_{Máquinas de moldagem por injeção para a produção de produtos plásticos por moldagem por injeção. Os produtos acabados se movem ao longo de uma correia transportadora verde}

Como a China está longe, a fim de otimizar os custos gerais, as primeiras amostras são estimadas a partir de inúmeras fotografias e vídeos detalhados. Para uma avaliação preliminar da qualidade disso, basta. Apontamos as deficiências de nossos camaradas chineses, discutimos e encontramos a melhor maneira de resolvê-las.

As falhas são corrigidas (sob controle vigilante) e obtemos uma segunda iteração da amostra. Com um estudo completo da primeira amostra e as etapas corretas para aprimorá-la, a segunda iteração geralmente é totalmente consistente com o resultado desejado. Mais uma vez, avalie o corpo da foto e do vídeo. Se tudo estiver bem, solicitamos a entrega de 3 a 5 amostras para avaliação visual e tátil.

Após 4-5 dias e o desembaraço aduaneiro, obtemos as primeiras amostras em série do caso. Tocamos, tocamos, passamos a ferro, afogamos (se houver requisitos de resistência à água), congelamos, analisamos, avaliamos e pesquisamos novamente, para que ainda possamos melhorar para alcançar o resultado perfeito.

Se comentários aparecerem, ajustamos novamente o equipamento e produzimos amostras repetidas. Se tudo lhe convier, você poderá demonstrá-lo com segurança ao cliente, investidor ou usuários em potencial. Quanto mais próximo o produto estiver do estágio final do projeto, mais caro, mais longo e mais doloroso será fazer alterações no projeto e na construção. No entanto, isso é possível.


_{É assim que os botões moldados procuram caixas de diversos eletrônicos. Os canais de injeção quebram e as juntas são retificadas}

Após todas as iterações acima, você pode fazer uma viagem de negócios a um contratado na China. Isso geralmente leva vários dias sem levar em conta o tempo de viagem. Na fábrica, é necessário imitar completamente o processo de produção em série do gabinete (ou seja, trabalhar em um pequeno lote) para depurar todas as etapas, obter e coordenar finalmente a amostra em série, a chamada Amostra de Ouro e o equipamento para sua produção.

4.3 Produção em série de caixas

A própria produção dos casos estimados para o novo dispositivo eletrônico ocorre quase sem a sua participação. Os contratados chineses, de acordo com os termos especificados no contrato, e somente após o pagamento antecipado, fabricam os componentes do produto e, se necessário, organizam a montagem.

Necessariamente, como no caso de equipamentos, é necessário monitorar periodicamente o processo de produção e seu cronograma. Você também precisa determinar a frequência do controle de qualidade dos edifícios e concordar com o envio de informações sobre o andamento do processo de produção. Por exemplo, até 100% dos produtos podem ser submetidos ao controle de aparência (especialmente se as peças vazadas forem removidas do molde manualmente). A conformidade com as dimensões fornecidas é verificada a cada 200 ciclos do molde. Teste de resistência à água do produto montado - a cada 1000 produtos, e assim por diante.


_{Controle de qualidade em uma fábrica de plástico chinesa}

Nossa experiência mostra que os empreiteiros chineses têm suas próprias especificidades de trabalhar com reportagens de fotos e vídeos. As fotos enviadas quase sempre não são de muito boa qualidade, embora tecnicamente agora em qualquer telefone mais ou menos decente a câmera permita tirar ótimas fotos e vídeos. Somente depois de alguns pedidos repetidos de fotos e vídeos, finalmente é possível finalmente examinar detalhadamente quaisquer defeitos ou inconsistências. O cálculo é simples: como você não viu o defeito, esses são seus problemas, enviamos tudo, você olhou para tudo, concordou com o que deseja agora? Fique à vontade para solicitar o maior número possível de fotos e vídeos de boa qualidade.

5. Entrega de um lote de caixas para eletrônicos e desembaraço aduaneiro

Para a entrega de produtos acabados, você pode usar vários modos de transporte, que diferem em custo e tempo de entrega: aéreo, ferroviário, marítimo e rodoviário. Você também pode usar opções combinadas. Cada tipo de transporte tem suas vantagens e desvantagens que determinam as possibilidades de seu uso. O transporte aéreo é a forma de entrega mais cara, mas também a mais rápida.

Os itens mais simples - amostras - geralmente são enviados por serviços de entrega expressa. Leva uma média de 3-5 dias, excluindo o desembaraço aduaneiro.

Ao enviar lotes maiores, é necessário considerar cuidadosamente a viabilidade do envio por avião, este é o método de entrega mais caro. Sim, não leva mais de 4-5 dias, mas o custo é várias vezes maior do que a entrega por trem ou mar.
Desembaraço aduaneiro significa desembaraço aduaneiro e pagamento de direitos aduaneiros. A prestação desses serviços é realizada por um representante ou despachante aduaneiro. Este é um agente que tem o direito de executar qualquer operação de desembaraço aduaneiro em nome e no interesse do cliente.

Para iniciar o procedimento, é necessário submeter à alfândega todos os documentos que confirmem a origem da carga, suas características e custo.


O desembaraço aduaneiro geralmente leva de 1 a 2 dias se nenhuma inspeção aduaneira adicional (tarifária e não tarifária) for realizada. Após a liberação alfandegária da mercadoria, ela pode circular livremente em toda a CEE.

6. Aceitação do produto e resolução de reclamações

As mercadorias são entregues e liberadas. Você terá o prazer de desembalar as caixas e garantir que tudo esteja no lugar, tudo corresponda à qualidade e quantidade desejadas.


_{Projetos industriais de caixas: fundição de dois componentes, caixa com peças embutidas e peça com textura de madeira, criada pela tecnologia de moldagem por injeção com filmes (IMD) . À esquerda, há sacos com grânulos de plástico que adormecem na máquina de moldagem por injeção}

Obviamente, pode haver algumas inconsistências. Você não pode atender fisicamente a produção e a embalagem de todo o lote de produtos; portanto, você deve primeiro concordar com o procedimento de aceitação ...

Se você trabalha com contratados na China não diretamente, mas através de um fabricante contratado, tudo fica mais simples. Se você receber o primeiro lote, o representante do fabricante do contrato estudará com você a série de casos entregues e compensará todas as deficiências às suas próprias custas.Normalmente, a compensação não ocorre em termos monetários, mas através da fabricação e entrega do número necessário de conjuntos. Como resultado, os custos de fabricação são suportados pelo contratado na China, uma vez que a culpa é dele, e o fabricante do contrato paga os custos de transporte se ele se comprometer a entregar o lote acabado de edifícios no lugar certo no mundo.

Assim, o lote de produtos é entregue, entregue, verificado. Isso é tudo!

Não, não todos.

Após a venda do produto, inicia-se o próprio processo de operação, que revela todos os momentos ocultos que não foram previstos no desenvolvimento do projeto e construção. Se você trabalhou no desenvolvimento, esses riscos caem na sua equipe de projeto. Se através de um desenvolvedor de contrato, ele é responsável por corrigir o design, o molde, substituir o material, depurar o processo etc. Até o seu produto estar perfeito. :-)

Total: existem realmente muitas armadilhas no design e na fabricação de uma caixa para um dispositivo eletrônico, mas todos esses problemas podem ser resolvidos por meio de nossa própria tentativa e erro, ou com o apoio de desenvolvedores e fabricantes de contratos que assumem os riscos e resolvem todas as questões técnicas e organizacionais. perguntas.

Desejamos a você novos projetos de sucesso no mercado de eletrônicos! Compartilhe nos comentários suas histórias de sucesso e falhas em relação aos seus próprios produtos. E teremos o maior prazer em compartilhar nossa experiência em responder suas perguntas.