工業設計與3C智能制造

文:杜政志2017年第4期

    智能制造發展到今天,未來趨勢基本為以下幾個方面:第一是有非常好的生產體系,可以從制造升級中實現很多智造場景;第二是在某個產業鏈節點有非常好的技術,可以從節點展開合作,在這個行業的整個產業鏈上下游找到合作客戶。比如說現在的運動控制、機器視覺或其它東西,如果這兩者都不具備的時候,行業還沒有其它的一些出路可以發展呢?在這里從另外一個角度跟大家解讀一下,如何從工業設計方面跟上3C智能制造的節奏。

    錘子科技于2015年發布的第一款爆品錘子T1,當年稱為東半球最好用的手機,外觀輪廓仿的是蘋果,整個系統用的是安卓。當時做工業設計的時候采用“對稱學”來做,行業人士對這款手機抱有很大的期待。這款手機在2015年獲得IF的金獎,跟它一起獲獎的是同年的蘋果手表。在工業設計上來講它是成功的,從產品設計角度來講,它則比較失敗,特別是針對智能制造來講,這是一個徹底的失敗案例。

    T1這款手機相對iphone4S在整個背部外觀特別是攝像頭區域做了一些改動,在正面把原有的圓形鍵改成三顆對稱式實體按鍵,但在歷經兩代產品設計后,其M1在正面又回歸到蘋果的風格。

    為了和蘋果產品有設計上的區別,錘子產品內部很多背部設計采用了安卓手機的類似通用設計。三款產品在內部設計時,沒有一代一代逐步優化設計,而是每一代都是對上一代設計進行了顛覆,每代產品都是按飄逸的思維在走,造成需要后面大規模生產時,不能全面采用智能制造模式,而只能走回“人海”戰術,產量永遠趕不上蘋果、華為、小米。

    以上圖為參考,最左邊iPhone4S拆開的界面,內部結構是智能制造上非常棒的一個結構,也是最能大規模生產的一個結構。而T1在電池與后殼之前加了一塊金屬的保護罩,這是明顯當年對智能制造工藝沒有全面了解的情況下進行的設計。在T1規模化量產吃虧以后,T2的內部結構又換回4S的結構,但外觀設計師堅持正面三顆體按鍵設計,左右側面的卡套及電源鍵開關也是對稱式設計,這些調整都是為了配合對稱式設計的理念!在開發M1時,綜合T1和T2的實際生產難度,錘子又把T1和T2的結構否定掉了,回到了以前功能機的結構:上半部分是主板,中間是電池,后殼與產品中框還做了一條信號線連接,底部是連接器;而正是這一條線,導致了最后整個在做智能裝配時又出現一些問題。

    在智能制造的裝配環節,難解決的問題點就是柔性線的裝配。如下圖解剖圖,T1、T1和M1整個的零配件拆到最細之后,M1的零件是最少的,因為M1有了這條柔性信號線,T1之前也有一條,正因為有了這條線,這個裝配點就很難采用自動化生產或者智能生產。在拆解蘋果產品時,則看不到這條柔性信號線。

    另外,在對錘子整個產品線拆解的時候,也發現錘子的工藝工程師在其它結構設計上確實做了很多優化。比如T1,它的后蓋采用的是傳統的卡扣式,但是到了T2的時候,后蓋就變成粘合式的。同時錘子對包裝盒也進行了優化調整,從A5大小縮小一半(榮耀的包裝尺寸),M1又變回A5大小。這種變來變去的設計思路,會占用智能生產設備調試更多的時間和成本,每次產品設計的變化對產業鏈的設備商都是一個挑戰,也都是一項不小的成本。

    當然,在工業設計和智能制造磨合的過程中,錘子也優化了一些好的工藝點。看看T1、T2、M1的螺絲對比數量圖。T1的重要螺絲數量是43顆,T2的螺絲只有23顆,到了M1改進到16顆,一顆螺絲的裝配時間約為2秒,錘子整個設計團隊把時間優化了50%以上,這個對于其它的3C產品組裝包括其它部品裝配來講都是非常好的優化現象,廠商在設計時要考慮把傳統用手工作業的螺絲數量適度減少,才能提高生產效率。

    要實現智能制造,很多企業都略過量產可行性設計這個階段。這個流程很關鍵,也是國外已經很成熟的流程管控體系。盡管因為蘋果的影響,中國企業現在已經注重了技術的相互促進,但在實地調研中發現,很多企業內部或產業鏈上下游這個流程基本上還是流于形式。

    在這個流程里面,涉及到幾個關鍵因素。第一是工業設計團隊和產品設計團隊的結合,然后是這兩個團隊結合以后,在整個市場階段品控現場是進行把控和現場解決問題的團隊。這樣工藝效果才能更好,團隊配合才能更輕松。第二是技術積累,產品設計團隊本身要具有足夠的技術廣度和深度;其次是創新意識,產品設計團隊本身應深入參與創意階段;最后是成本控制,產品設計團隊要有成熟的供應商體系和精確的成本信息。

    因此,廠商在跟很多客戶對接時,在產品設計上要考慮模組化生產系統方法的約束要求。第一是盡量歸類,第二是學蘋果建立零件族,當然現在已經有企業這么做了,這是非常令人欣慰的,如華為。

    正如前文所述,運動控制也好、機器視覺也好,是站在整個產業鏈的橫切面,大家還可以站在整個產業鏈的縱深,對某個站點或者某個工藝進行了解,切入很多行業,同時還要關注整個終端行業的發展趨勢。比如新材料的介入,手機行業像iPhone7推出的“中國紅”,就是通過新材料的應用和新工藝的應用做出來的。類似的還有華為,其新的P10手機多了很多種顏色,就是用了新的金屬鉆裱工藝,這也是未來的產品趨勢之一。

    錘子科技在新手機發布時,特別強調了三句話:新材質、新工藝、新顏色。企業要腳踏實地地經營,也要密切關注未來的發展方向在哪里,有哪些應該具備的核心競爭力,如何才能“吃透”行業的某項工藝。比如3D玻璃加工設備,這也許是能夠真正在未來3C行業站穩腳跟、真正盈利或者是對企業發展非常有利的一個全新起點。所以新材料、新工藝、新設備將引領新一輪3C智能制造的發展,也是這個產業鏈企業可以思考的出路之一。

 

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