О чем думает промдизайнер при разработке корпуса для электроники

CAD/CAMПрототипированиеПроизводство и разработка электроникиДизайнЭлектроника для начинающих

Делимся очередной порцией заметок из жизни промышленных дизайнеров и конструкторов, которые проектируют корпус для новых электронных устройств. Этим летом мы уже делали обзор всех этапов разработки — от эскизов до запуска серийного производства. А в этот раз остановимся на типичных ошибках, тонкостях и примерах из практики, которые тогда остались за кадром.

Заметка №1. Делайте дизайн для пользователей, а не «для себя»

Прежде чем начать разбор технических аспектов в работе дизайнера важно понимать главное: проблемы большинства новых продуктов для рынка электроники связаны не с техническими ограничениями, а с недостаточным пониманием целевых клиентов и рынка.

На Хабре опубликованы сотни статей о разработке под клиента (Customer Development), проверке гипотез «в поле» и тестировании прототипов продукта, однако практика показывает, что часть команд все еще отталкивается от своих личных ощущений, а не потребностей целевой аудитории.

Если не забывать о том, что решение задач пользователя — это основа любого дизайн-проекта, то технические ограничения не помешают вам добиться цели. Вы сможете с ними справиться. Вам помогут проблемные интервью, на которых вы узнаете о реальных, а не предполагаемых проблемах своих потребителей: дорого, устарело, неудобно, мало/много функций, быстро выходит из строя, неприветливый дизайн, раздражающие цвета, не работает при нужных условиях.

Заметка №2. Учитывайте класс защиты корпуса

При разработке корпуса нужно учитывать климатические условия и интенсивность использования устройства. В некоторых проектах нужно обеспечивать виброзащиту и противоударные свойства корпуса, на других будет достаточно стандартной пыле- и влагозащиты.

Один из важных факторов для промдизайнера — IP (International Protection) или степень защиты от пыли и влаги. От этого показателя зависит не только материал, но и конструкция:

Возьмем IP68 и IP30: IP68 можно топить в воде, в нем не будет открытых разъемов; в в устройстве с А IP30 вообще не будет защиты от воды, даже от легких брызг.

Фото: Donald Trung Quoc Don (Chữ Hán: 徵國單) - Wikimedia Commons - © CC BY-SA 4.0 International.
Фото: Donald Trung Quoc Don (Chữ Hán: 徵國單) - Wikimedia Commons - © CC BY-SA 4.0 International.

На фото слева — телефон с классом защиты IP68, выдерживает свободное падение с высоты 1,8 метра. Справа — типовая модель смартфона с защитой от пыли и легких брызг.

Заметка №3. Не забывайте об условиях эксплуатации при нанесении графики и выборе материалов

Еще один важный вопрос: устойчив ли материал к морозу или солнечным лучам? Не будет ли он осветляться? Так, при выборе наклейки для устройства важна не только графика, которую мы печатаем сверху, но также выбор материала наклейки и сам клей. Будет ли он держаться в той температуре, при которой используется устройство?

Простой пример для всех: клавиатура ноутбука. В старых бюджетных моделять спустя какое-то время буквы стирались, и на помощь приходили наклейки. В новых моделях используют более износостойкую краску и специальные защитные покрытия.

При выборе материала для кнопок нужно учесть температуру эксплуатации. Так, эластичные материалы крайне чувствительны к изменению температуры и резко теряют свою эластичность при отрицательных температурах.

Фото: 3D-модель и серийный образец корпуса глубинометра
Фото: 3D-модель и серийный образец корпуса глубинометра

На фото выше — глубиномер для зимней рыбалки с эластичной кнопкой из материала TPU, легко нажимается на морозе.

Заметка №4. У серийного производства — свои требования к форме и материалам корпуса

Бывает, заказчик приходит с готовым дизайном корпуса, который отлично смотрится на эскизах и 3D-моделях, но не годится для серийного производства по методу литья под давлением в пресс-форме. Мы уже подробно разбирали этот вопрос в статье про литьевые уклоны и другие тонкости работы с пластмассами.

Если корпус нетехнологичен, т.е. не адаптирован к требованиям производства, тогда дизайнер в паре с конструктором вынуждены предложить иную форму для отливки или найти иной метод изготовления корпуса.

Также у серийного производства — свои требования к материалам. Хотя сегодня в ход могут пойти такие нестандартные материалы и технологии как кварцевое стекло, алюминий, древесина и даже обжиг керамики. Да-да, всё это можно использовать в производстве корпусов для электронных устройств. Один из кейсов о серийном производстве корпусов с применением металлов и древесины мы уже публиковали на Хабре, а со стеклом и алюминием мы экспериментировали при производстве опытных образцов.

Фото: Qoobi Audio Innovations Company
Фото: Qoobi Audio Innovations Company

На фото — беспроводной предусилитель на радиолампах, изготовлен из анодированного алюминия с ручной полировкой, внешняя форма — это призма из тонкого кварцевого стекла.

Фото: прототипы части корпуса для вставки радиоламп
Фото: прототипы части корпуса для вставки радиоламп

На фото выше — предварительные заготовки из металла и пластика (3D-печать), на которых мы проверяли дизайн и конструкцию будущего устройства.

Заметка №5. Ощущения веса и поверхности корпуса нужно проверять на практике

Сам материал — это только половина дела, потому что ощущения от материала определяются технологией его обработки. Например, на рельефных выступающих элементах корпуса не всегда возможно получить нужную шероховатость или глянец, и тогда приходится по согласованию с заказчиком менять саму форму, чтобы глянец получился качественный.

А в некоторых проектах глянец, к которому так стремились дизайнеры, может сыграть с ними злую шутку. Например, на устройстве, которое часто держат в руках: мобильные телефоны, ручка или дверца СВЧ, глянцевые кнопки на передней панели любых электронных устройств.

Фото: глянцевый корпус смартфона и матовый прототип рации
Фото: глянцевый корпус смартфона и матовый прототип рации

Глянцевый корпус при постоянном контакте с пальцами будет выглядеть грязным, такое решение проигрывает моделям с матовыми покрытиями.

Заметка №6. Размер корпуса может измениться из-за печатной платы и теплового моделирования

Еще один интересный квест, с которым может столкнуться дизайнер при разработке нового устройства — необходимость изменить габариты. Такое может случиться из-за теплового моделирования или анализа электромагнитной совместимости, когда компоненты на плате нужно расположить иначе (разнести подальше друг от друга). Плата становится больше и уже не влазит в исходный корпус. Бывают и обратные ситуации, когда при замене компонентов на более новые миниатюрные модели дизайнер может уменьшить всё устройство в целом.

Заметка №7. Себестоимость: крупнее серия — дешевле продукт

На этапе эскизирования и моделирования можно предложить самые смелые решения — различные материалы и формы, но по факту при расчете стоимости производства могут получиться неподъемные цены для заказчика, и, как следствие, для конечного потребителя. Тогда в ход идут различные методы удешевления. Например, замена металлических вставок на их имитацию — металлизированный пластик. Или уход от компонентного литья (это дорого) и использование раздельного литься с последующей склейкой.

Еще один метод оптимизации бюджета на производство — сокращение количество частей в корпусе. Чем меньше, тем дешевле.

Также экономить можно при увеличении серийности производства. Например, стоимость прототипов устройства может достигать нескольких тысяч долларов за штуку, а при крупносерийном производстве снизится до нескольких десятков долларов за единицу.

Заметка №8. Эргономика: форма и функция продукта должны соответствовать его целям

Перцентильная кривая
Перцентильная кривая

При разработке серийного коммерческого продукта невозмозможно учесть абсолютно всех потенциальных пользователей. Нас — людей — много, и мы разные. В эргономике используется понятие перцентиля: производители ориентируются на среднее большинство, составляющее 90% популяции, а 5% в начале и в конце графика параметров отсекаются. Например, в магазине обуви редкие обладатели очень маленькой или очень большой стопы не смогут найти себе новую пару.

Тот же принцип действует и на рынке электроники. Руководства по эргономике мобильных устройств рассчитаны на правшей со средними размерами ладоней и пальцев:

UCLA Safety Department: Mobile & Tablet Tips
UCLA Safety Department: Mobile & Tablet Tips

И в заключении скажем о функции продукта. Классический пример — пульт дистанционного управления для ТВ, большая часть которого покрыта кнопками, которые никто не использует (и редко кто знает для чего они).

Старые модели пультов для ТВ и новая усовершенствованная версия
Старые модели пультов для ТВ и новая усовершенствованная версия

Цель дизайнера — довести продукт до такого уровня, когда в нем нет ни одного лишнего элемента.

На сегодня на этом всё. Делитесь в комментариях собственными наблюдениями и фотографиями из сферы промдизайна и разработки конструкции. Будем вместе дополнять этот список заметок.

Теги:промдизайнpromwadкорпус электроникиэргономикапроизводство корпусапроизводство электроникипрототипирование3d-моделирование3d-печать
Хабы: CAD/CAM Прототипирование Производство и разработка электроники Дизайн Электроника для начинающих
+16
4k 42
Комментарии 8

Похожие публикации

Веб-дизайн
25 января 202115 000 ₽Loftschool
Python для работы с данными
25 января 202131 500 ₽Нетология
Аналитика для руководителей
27 января 202167 500 ₽Нетология
Основы HTML и CSS
1 февраля 2021БесплатноНетология

Лучшие публикации за сутки