Главный вопрос - зачем изобретать колесо?

Сегодня мы расскажем о причинах и о том, как по пути изобрели пару велосипедов с треугольными колесами.

Почему не подошли готовые решения?

В Китае полно различных решений для любых задач, почему бы их не использовать? Какие корпуса использовались и что подтолкнуло вас к разработке собственного?

Действительно, это так - в Китае много недорогих, универсальных и довольно качественных решений. Некоторое время китайские корпуса использовались (а в некоторых моделях используются и сейчас). Но универсальность - это обоюдоострый меч, как только компания начинала обрастать собственными опциональными модулями вроде резервного питания или ГЛОНАСС, место внутри корпуса резко заканчивалось.

Ну а поскольку решения в НИЦ "Технологии" в большинстве случаев являются проектными, и клиент хочет получить множество специальных опций под задачу или требования проекта, полезный объем корпусов вскоре стал проблемой.

Вторая причина - теплораспределение, точнее, его отсутствие. Большинство OEM-корпусов рассчитаны на простую начинку, поэтому представляют собой банальный стакан с четырьмя отверстиями для стоек. Производители массовых OEM-корпусов в Китае рассчитывают на продажу самых простых решений сборочным фабрикам. Как только производитель начинает задумываться о теплораспределении, заземлении или других инженерных решениях проектируемого оборудования, работать с массовыми корпусами ему становится практически невозможно. Именно поэтому шкафы Dahuvision и Sunelsight настолько уникальны и непохожи друг на друга внутри. Если вы хотите добавить какие-то опции к камере, то в OEM-решениях вам придется буквально выковывать какие-то несущие рамы через проставки, что не добавляет ни удобства, ни надежности, ни эстетики.

И третья причина кроется в коммерческой выгоде: поставки с китайских заводов могут быть задержаны, отгружены не в тех объемах или вовсе отменены. Это каждый раз останавливает сборку, заставляя нервничать и нас, и наших клиентов.
И вообще, как говорится, если хочешь сделать что-то хорошо - сделай это сам. Но, зная обо всех будущих подводных камнях, я бы, пожалуй, поискал новых поставщиков из Китая.....

Как проектировали буллет?

Поскольку разработка корпуса - процесс долгий, да еще и дорогой в плане многократной фрезеровки образцов, изготовления литьевых форм для дюраля (от 2-3 миллионов рублей и выше), идея заключалась в том, чтобы сохранить универсальность, разместить в одном корпусе разные конфигурации камер, но адаптировать его под фирменную начинку. В идеале должна была появиться некая направляющая, выполняющая роль радиатора, на которой будет собираться камера со всеми модулями.

Была также идея делать корпус пули методом экструзии - это быстрее и дешевле, чем литье, к тому же легко сделать корпуса разного размера для мини и больших пуль, просто вырезав стаканы нужного размера.

Первая итерация была сделана как нечто среднее, компиляция популярных OEM-кейсов. Этот прототип оказался сложнее, чем ожидалось, и не был коммерчески жизнеспособным, так и оставшись прототипом.

Затем на его основе была разработана текущая итерация. Была выбрана очень необычная форма (на наш взгляд, еще и эстетичная, по крайней мере, узнаваемая), с большим внутренним объемом и удобным размещением той самой теплоотводящей рамки с начинкой.

К новому корпусу предъявлялись следующие требования:

• Паропроницаемая мембрана, как в китайских корпусах;
• Охлаждение непосредственно из корпуса, без костылей и термопрокладок;
• Экструзионный корпус для взаимозаменяемости компонентов малой и большой версии и отсутствие углов от формовки;
• Удобное извлечение содержимого через одну направляющую;
• Выход на два удобных слота для карт памяти SD;
• Удобное крепление 4G антенн и микрофона;
• Монтаж плат (кроме сенсора) в горизонтальном положении.

Сразу же после изготовления прототипа и первых испытаний выяснилось, что планы придется менять. Во-первых, мембрана оказалась бесполезной. Фторопластовая паропроницаемая мембрана должна была исключить запотевание, но при таком расположении плат внутри корпуса она не работала. Впрочем, позже выяснилось, что мембрана в китайском корпусе тоже не работает, просто раньше никто не проводил подобных тестов.

Вторая проблема оказалась в чрезмерном усложнении конструкции: рамочная рейка крепилась к задней крышке уголком, усиливая конструкцию. Но получилось ровно наоборот - большое количество крепежных отверстий с довольно широкими допусками в некоторых образцах "шаталось", замедляя собственно сборку. Поэтому конструкцию пришлось упростить.

Возникли проблемы и с негерметичностью расширительных отсеков - силиконовые пробки, казавшиеся отличным решением, на деле совершенно не удерживали влагу.

Впрочем, эти недостатки конструкции были решены довольно быстро, и пробная партия не выявила никаких видимых дефектов. Пришло время отправить чехол в серию. Вот тут-то и начинается самое интересное.

Первый камень, о который нам пришлось споткнуться, - площадка, на которой размещаются электронные компоненты.

На штучных прототипах этот угол был срезан и согнут очень аккуратно, но при заказе крупной партии в 2000 экземпляров поставщик не подогнал его на 2 градуса! Угол к корпусу оказался не прямым, и при установке всех компонентов и объектива камера оказалась не на одной линии с корпусом! Конечно, поставщик решил проблему за свой счет, но эта ошибка стоила нам более месяца простоя.

После того как корпуса были готовы, я был вынужден временно перейти на одноплатные модули - модули, в которых процессор и сенсор размещены на одной плате. В этот момент стало ясно, что перегретый воздух концентрируется в районе видеомодуля и плохо рассеивается по корпусу. Перегрев очень плохо сказывается на качестве изображения, а при определенных условиях может даже привести к запотеванию объектива. Пришлось срочно внедрять вентилятор и плату управления им. Сейчас, в двухплатном решении, он не используется, но тогда эта история выпила приличное количество крови. Например, один из клиентов установил в офисе камеры-пульты, и люди стали жаловаться, что шум вентиляторов мешает работать - пришлось искать менее шумные, проводить тесты с измерением уровня шума и менять их в камерах клиента. А это, напомним, была, по сути, работа по усовершенствованию временного костыля.

Уже находясь в тестовой серии, выяснилось, что корпус в районе задней крышки со временем может терять свою герметичность. Резиновые уплотнители в обычных условиях обеспечивали довольно высокую герметичность, но после сезона пребывания на улице с перепадами температур они истончаются, и прижим крышки ослабевает. Вообще, проектированию уплотнителей уделяется преступно мало внимания, а между тем необходимо рассчитать усадку, допуски, сопротивление, выбрать подходящую марку полимера, перепробовав десяток-другой образцов, а затем добиться от подрядчика точного попадания в заданные стандарты. Испытания прекратились на месяц, потому что подрядчики не попадали в размеры простейших резиновых шайб или алюминиевых ситцев (с ситцами вообще курьез, собранный на отдельную юмористическую статью).

Резиновые шайбы были заменены на профилированный плотный силикон, и проблема исчезла. Вроде бы...

При установке камеры в определенное положение вода затекала через хвост. Этот дефект выявился не сразу, так как в простых тестах я погружал работающие камеры в воду более чем на несколько часов, но хвост, естественно и логично, оказывался под водой не полностью - ведь камера была к нему подключена (пример тестов, хотя здесь проверялись резинки). Казалось бы, камера имеет защиту не ниже IP67, так какой смысл проводить полевые испытания? Но, по стечению обстоятельств, тестируемая камера была установлена хвостом вверх, без монтажного бокса, и как раз в это время прошел мощный южный ливень. Камера была полна воды, стык разъемов кабельной сборки пропускал ее, как сито. Пришлось срочно менять конструкцию хвоста и добавлять туда компаунд.

Однако теперь камера оказалась слишком герметичной - при транспортировке на самолете стекло светофильтра выдавилось или лопнуло в некоторых образцах. С помощью манометра и такой-то матери нам пришлось ослабить затяжку частей корпуса, чтобы они могли выпускать лишний воздух при резком перепаде давления, но при этом не пропускали воду. Кроме того, мы заменили клей и компаунд на более эластичный, чтобы стекло не треснуло даже при чрезмерном затягивании винтов.

Теперь нам пришлось автоматизировать процесс проверки герметичности корпуса на QA, но поначалу все выглядело довольно кустарно, хотя и эффективно.

Но самое главное, что произошло, - после всех исправлений, улучшений и модификаций мы с коллегами поняли, что они нас не устраивают. Экструзия себя не оправдала, она оказалась не намного дешевле литья под давлением, а дополнительный этап крепления задней стенки с помощью кронштейна добавил сложности сборке. Теплоотвод был лучше, чем в китайских корпусах, но все равно недостаточным, особенно при большом количестве опций. Да и полезного пространства внутри все равно не хватало.

Короче говоря - нужно делать новые корпуса. Накопив немалое количество критических ударов по экструдированным корпусам, было решено вернуться к старому доброму литью. Преимущество простоты и унификации экструзии подчеркивалось танцами с бубном вокруг фиксации элементов внутри корпуса, фиксации самой рамной рейки. Литье позволило просто отформовать пазы для всех элементов внутренней начинки камеры и впоследствии закрепить все это гораздо надежнее.

В итоге именно так выглядят все итерации разработки уникального корпуса:

1. Концепция создается в голове;

2. дизайнер переносит ее в 3D-модель и видит, что концепция не соответствует 3D-модели;

3. дизайнер переделывает модель для универсального размещения всех органов камеры внутри;

4. модель печатается на принтере, я вижу, где допустил ошибку, модель переделывается;

5. печатается правильная модель, прототип собирается, тестируется, и вроде бы все хорошо. Работа до этого этапа уже заняла 3-4 месяца;

6. заказывается фрезеровка;

7. подрядчик говорит, что модель не подходит для фрезеровки, требует упрощения или перепроектирования;

8. дизайнер снова переделывает конструкцию, чтобы она соответствовала требованиям фрезеровки с ЧПУ;

9. печатается новый пластиковый корпус и проводятся испытания, чтобы убедиться, что его можно отправлять на фрезеровку.

10. Подрядчик с ЧПУ делает 3-5 образцов за большие деньги;

11. параллельно прорабатывается десяток-другой-третий вариантов и поставщиков резинок, пластиковых деталей, разъемов, клея и фурнитуры;

12. подрядчики лажают, компании приходится менять требования, чтобы соответствовать тому, что могут дать подрядчики, компании приходится искать компромиссные решения, чтобы конечный корпус хоть как-то вписывался в бюджет камеры;

13. Собираются CNC-образцы корпусов с резинками, фитингами и пластиком, камеры готовятся к тестированию и климатизации;

14. начинается тестирование - работа до этого момента заняла 6-8 месяцев. О том, сколько это стоит, лучше не спрашивать - начнете икать;

15. после климатизации или эксплуатационных испытаний выясняется, что в модель корпуса и некоторых узлов необходимо внести коррективы;

16. модель корректируется и снова печатается в виде прототипа;

17. снова проходит стадию фрезеровки на ЧПУ и споров с фрезеровщиками;

18. наконец, все вроде бы работает и встает на свои места. Остается перейти к изготовлению форм для литья - начать разработку пресс-форм;

19. повторяем шаги 1-18, только слово "тело" заменяем на "пресс-форму";

20. PROFIT!

Вот и все, просто следуйте этим пунктам, и у вас обязательно все получится! Только не забудьте запастись вагоном времени.

Заключение

Нюансов в разработке собственных решений много, и не то чтобы прибыль была слишком велика, но речь идет не столько об экономии, сколько о поиске оптимального и уникального решения для нишевого бизнеса. Скажем, для камер видеонаблюдения массового спроса нет никакой необходимости отходить от OEM-корпусов - разве что желание бить себя кулаком "отечественности" в грудь.

Но если ваш продукт уникален, то вполне вероятно, что он потребует уникальных решений, которые потянут за собой время и расходы на проектирование, изготовление и обкатку. Технологически это несложно, но вы обязательно столкнетесь с проблемами, которые невозможно было предусмотреть, - так что выделите время и деньги на этот этап.

Другие новости по теме

Еще