电子设备的外壳:如何在中国设计和制造它


看起来像是在硅树脂模具中进行冷铸(模具本身在右图)。 用硅树脂制成的设备比金属便宜,但仅适用于数十次循环,然后可以将其丢弃

每个工程师和技术人员都知道,一个项目永远不会按计划进行100%。 即使预见到可能的风险,仍然有必要在某些时候根据实际情况而不是按计划行事。 尤其是如果您是第一次做某事,请与来自数千公里之外的不同文化环境的承包商合作。
有了计划外情况的经验,情况变得越来越少。

在哈布雷(Habré)七年来, 我们谈到了为电子市场创建新设备的所有阶段:从构思到批量生产。 这次,我们将重点关注中国案例的设计和制造,并指出在寻求新产品的过程中可能会遇到的陷阱。

1.住房设计的发展


工业设计师和设计师认为,外壳的设计是新设备的主要组成部分,因为正是因为这种原因,才购买了小配件。 我看到了,我想要,我买了,我用了。 当然,从事产品功能研究的工程师和程序员可能对此表示怀疑。 :-)

在开发表壳的设计和建造过程中,立即考虑了许多限制:

  • 客户的愿望;
  • 产品用途;
  • 使用范围和条件;
  • 易用性
  • 消费者要求。

刚开始,设计人员正在研究许多选项,通常至少有5-7个不同的方向,从中选择2-3个最有趣的方向向客户或项目工作组进行演示。

作为客户,您可能有许多要在产品中实施的想法,但是由于生产的技术限制或美学矛盾,无法始终将它们结合在一起。 经验丰富的设计师考虑到,讨论和最终确定各种机柜解决方案将花费整个项目大约一半的时间。 谈判,电话,信函-与设计人员以及项目经理个人联系。 协调有时比设计过程本身更困难,但这是项目的正常部分。 您需要为此做好准备。


iPhone草图。 作者:乔纳森·艾夫(Jonathan Ive)和苹果设计团队。 日期未知

并行(必要时并行!)将设计师连接到设计开发。 他使设计师的思想飞向生产技术的真正要求。 如果您不理会设计师,那么开发时间可能会被延迟:设计已经开发,协商一致,超级,并且不再可能通过在外观上没有重大调整的注塑成型来生产产品。 :(而且您必须重新开始该过程。

2.开发房屋设计


假设我们走了正确的路,并在同意设计后立即开始对产品及其组件进行3D建模。 根据产品的复杂性和组成,一个或多个设计师可以使用各种CAD系统来体现设计师的草图。

在开发案例的计算机模型并对每个细节进行更详细的研究的过程中,可能会(而且会出现!)需要进行细微的设计调整。 设计师提供注射斜率,均匀的壁厚和正确的拐角设计。 我们已经在一篇有关注塑成型的文章中谈到了这些微妙之处。

优秀的设计人员还同意客户对生产可制造性的所有这些更改,因此在验收期间不会产生误解。


绘制iPhone 5,Apple Inc.的图片。

开发外壳时,重要的是不要错过物理过程的计算机建模阶段- 检查铸件的可靠性和缺陷

然后,您可以拿着3D模型和产品图纸,将它们发送给我们心爱的中国的潜在承包商,以估算生产成本。 三思而后行,他们增加了余地,他们以愉快的报价发出了,常常会有很大的不同。 发生这种情况的原因是承包商与承包商不同,某人确实以昂贵的价格做高质量的事情,而某人不做非常高质量的事情,但也很昂贵。


一家中国塑料外壳制造商的典型演示台以及产品样品

如何选择? 依靠您自己和他人与承包商合作的经验,分析类似或相似产品的先前报价,比较生产时间。

选择案例制造商后,您可以签订供应合同。 在同一阶段,您可以估算制造原型车体的成本。

3.原型:生产原型外壳


在制作昂贵的原型之前,您需要制作1-2-3个产品模型,以确保我们确实获得了想要的东西。 建立案例模型的方式有多种-可以进行生长或研磨 ,大多数情况下,他们将FDM种植用作成本,时间和结果的最佳选择。


一台数控铣床从己内酰胺(也称为聚酰胺6)上切割出车身原型

仅在收到模型,拿下模型,摸到,放下并按下物理按钮后,您才能了解所选设计的正确性。 您问为什么我们需要第二或第三次迭代? 通常,第一个增长的模型,有时是第二个增长的模型,需要根据实时测试的结果进行一些调整。

通过在CNC机床上铣削的方法制成的车身原型,实际上与工业生产中获得的系列产品没有区别。 也就是说,您将手拿一个样品,准备向潜在的买家,管理层或投资者展示。


CNC龙门铣床,用于在中国的工厂中进行快速,准确的零件加工


这就是开门机器中铣刀的外观。 在操作过程中,它们是关闭的,以使铝屑不会飞入眼睛或落到地板上。

4.在中国生产电子外壳


4.1。 材料选择和设备制造合同


为了生产船体,您需要设备,设备,材料和工作人员。 承包商拥有设备,因为我们只是根据我们生产的技术要求选择了设备。 但是,即使在制造模具之前,也需要预先确定用于生产身体部位的材料,因为每种材料都有自己的铸造和操作特性,并且冷却期间的体积收缩对于聚合物尤其重要。 首先,必须为模具设计一定范围的材料,以使铸件的最终尺寸与您的工程图/模型相匹配。

因此,就设计,构造和原型达成共识,您可以开始制造产品。 这一切都始于设备的开发和制造,即用于塑料的模具,用于铝的注射模,用于钢制零件的模具。 这些过程相当漫长且昂贵,而且它们始于批准并签署设备制造和批量生产的协议。


模具的组装和维护现场,未使用的设备准备进行保存

设备制造或产品批量生产的合同通常用俄语和英语精心准备。 来自中国的同志立即签署了协议,可能只看金额和条款。 但是,如果出现任何过剩情况,您要求赔偿劣质产品,并且由于缺乏紧密联系或进一步合作的前景不佳而被拒绝,那么您可以放心地忘记合同和赔偿。 如果您有数百万个项目,起诉地球另一端的聚会是绝对无益的...

因此,没有自己生产能力的成熟公司和初创企业并不总是直接求助于中国制造商,而是通过合同制造商与他们合作,他们自己从可信赖的合作伙伴列表中选择承包商,并负责所有组织问题,包括质量控制和所有相关问题这有风险。

还值得考虑的是,在工具的设计和制造阶段,可能有必要再次调整外壳的结构和设计以确保零件的可制造性。


模具制造车间位于中国的一家工厂。 左侧-带有设备的部分,右侧-CNC金属加工机

如果您直接与制造商合作,则需要定期对工具制造过程的状态感兴趣:是否一切都按计划进行,工厂是否有任何问题,或者我们是否能够按时完成? 并非所有的中国制造商都会仔细监控生产时间,并立即将延误和故障通知客户。 如果您自己不检查它们,则可能会在正确的时间从承包商那里收到“ bu hao isa”答复,而不是结果,即 “对不起,”好吧,是这样,在这种情况下,我们什么也做不了,所以星星就在...

4.2。 获得该案的工业设计并获得“金色样本”的批准


设计和制造设备之后,最激动人心的过程开始-获得第一个工业设计并达到您所追求的目标-将您的系列产品握在手中。

通常,第一次不会获得合适的样品。 通常,需要对某些元素和表面进行改进,以使身体完​​全符合所需的外观和触感。


注塑机,用于通过注塑生产塑料产品。 成品沿着绿色传送带移动

由于中国距离遥远,因此为了优化总体成本,我们从大量详细的照片和视频中估算出了第一个样本。 对于质量的初步评估就足够了。 我们指出了中国同志的缺点,讨论并找到解决他们的最佳方法。

缺陷已修复(在警惕的控制下),我们获得了示例的第二次迭代。 通过对第一个样本的深入研究以及改进它的正确步骤,第二次迭代通常与所需结果完全一致。 再次,评估照片和视频的正文。 如果一切正常,我们将订购3-5个样品,以进行视觉和触觉评估。

经过4-5天和海关清关后,我们获得了该案件的第一个期待已久的系列样品。 我们再次触摸,触摸,熨烫,淹死(如果有防水要求),再次冻结,分析,评估和搜索,以便我们仍可以进行改进以达到理想的效果。

如果出现评论,我们将再次调整设备并产生重复的样本。 如果一切都适合您,则可以安全地向客户,投资者或潜在用户展示。 产品离项目的最后阶段越近,更改设计和构造的成本就越高,时间越长,痛苦就越大。 但是,这是可能的。


这就是模制按钮在各种电子设备外壳中的外观。 然后注入通道断开,并将接缝打磨

经过上述所有迭代之后,您可以出差到中国的承包商。 这通常需要几天的时间,而不会考虑旅行时间。 在工厂中,有必要完全模仿外壳的批量生产过程(即小批量工作),以便调试所有阶段,获得并最终协调串行样品(所谓的黄金样品)及其生产设备。

4.3。 量产案例


几乎没有您的参与,就可以为新的电子设备生产珍贵的保护套。 中国承包商根据合同中规定的条款,并且只有在预付款后才制造产品的组件,并在必要时组织组装。

与设备一样,必须定期监视生产过程及其进度。 您还需要确定建筑物质量控制的频率,并同意发送有关生产过程进度的信息。 例如,最多可以对100%的产品进行外观控制(特别是如果手动将铸件从模具中取出)。 每200个模具循环检查一次是否符合给定尺寸。 组装产品的耐水性测试-每1000个产品,依此类推。


中国塑料厂的质量控制

我们的经验表明,中国承包商在处理照片和视频报告方面有自己的特点。 尽管从技术上讲,现在在或多或少像样的手机中,相机可以使您拍摄出精美的照片和视频,但发送的照片几乎总是质量不高。 只有反复请求几张照片和视频,才能最终详细检查任何缺陷或不一致之处。 计算很简单:由于您没有看到缺陷,而这些都是您的问题,我们向您发送了所有信息,您查看了所有信息,就您现在想要的达成了共识? 因此,请随时索取尽可能多的高质量照片和视频。

5.交付一批电子和通关案件


对于成品的交付,您可以使用几种运输方式,这些方式在成本和交付时间上有所不同:空运,铁路运输,海运和公路运输。 您也可以使用组合选项。 每种运输方式都有其优缺点,这决定了其使用可能性。 航空运输是最昂贵的交付方式,也是最快的交付方式。

最简单的物品-样品-通常由快递服务发送。 平均需要3-5天,不包括清关。

大批量发送时,有必要仔细考虑飞机发送的可行性,这是最昂贵的发送方式。 是的,它花费的时间不超过4-5天,但成本却比铁路或海运的成本高出几倍。
通关是指通关和缴纳关税。 此类服务由海关代表或海关经纪人提供。 该代理人有权代表客户并为客户利益执行任何清关业务。

要开始该程序,有必要向海关提供确认货物来源,特征和成本的所有文件。

这些文件包括(12个项目的清单):
  1. 国际销售合同(合同)。
  2. 合同规范(合同)。
  3. 如果合同金额超过300万卢布,请在银行进行交易登记。 按照签订合同之日的俄罗斯联邦中央银行汇率。 在银行注册需要2-3天。
  4. 发票或形式发票。
  5. 装箱单。
  6. 运输文件:海运-提货单,自动运输-CMR,空运-空运单,快递,快速运单,铁路运输-铁路运单);
  7. 限制跨海关运输的货物进口许可证和/或许可证(如果需要)。
  8. 证明商品符合技术法规法规要求的文件-对于要求“符合性证明”的商品。
  9. 原产地证书,格式为“ A”,ST-1,一般或法律规定的其他形式。
  10. 确认支付关税的文件。
  11. 运输探险队的合同和发票。
  12. 允许识别货物的文件-对货物的描述,指明货物的合同或商业名称,并注明足以根据HS进行识别的特征。


如果不进行其他海关检查(关税和非关税),通关通常需要1-2天。 海关放行货物后,它可以在整个EEC中自由移动。

6.产品验收和投诉解决


货物已交付并清关。 您很高兴打开包装盒,并确保所有内容均已到位,且所有内容均与所需的质量和数量相对应。


外壳的工业设计:两件式铸造,具有嵌入式部件的外壳和具有木质纹理的部件,是通过薄膜注塑技术(IMD)制成的 左边是装有塑料颗粒的袋子,它们在注塑机中入睡

当然,可能会有一些不一致之处。 您无法亲自参加整批产品的生产和包装,因此您必须首先同意接受程序...

如果您不是直接与中国的承包商合作,而是通过合同制造商与您合作,那么一切都会变得简单。 如果您收到第一批,合同制造商的代表将与您一起研究交付的一系列案件,并赔偿所有缺陷,费用自负。通常,补偿不是以货币形式发生,而是通过制造和交付所需数量的套进行。结果,制造成本由承包商承担,因为这是他的错,而承包商制造商如果承诺将已完成的建筑物交付到世界上正确的地方,则将承担运输费用。

因此,一批产品已交付,交付,检查。仅此而已!

不,不是全部。

产品销售之后,整个操作过程就开始了,它揭示了设计和结构开发中未提供的所有隐藏的时刻。如果您自己从事开发工作,那么这些风险将落在您的项目团队中。如果通过合同开发者,则他负责纠正设计,模具,更换材料,调试过程等。直到您的产品完美为止。 :-)

总计:在电子设备外壳的设计和制造中确实存在很多陷阱,但是所有这些问题都可以通过我们自己的尝试和错误解决,也可以在承包开发商和制造商的支持下解决,他们将承担风险并解决所有技术和组织问题问题。

希望您在电子市场上取得新的成功项目!在评论中分享您对自己产品的成功故事和失败之处。我们很乐意分享我们在回答您问题时的经验。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN477802/


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