Работаем над корпусом нового поколения медицинского рекордера ARGO. Такие аппараты часто используют в операционных. Рекордер этой модели подключается к медицинским видеопроцессорам, может производить фото- или видеофиксацию в форматах 4К и FullHD.
Для корпуса рекордера потребуются два материала:основная часть будет из металла, лицевая панель — из пластика. Внутри — материнская плата с тремя платами расширения, блок питания, дисплей 11.6 дюймов, тачскрин и вентилятор охлаждения. На лицевой панели — экран с наклоном 15 градусов, кнопки управления, индикаторы и два порта USB.
На задней панели — разъемы матплаты, плат расширения и заземления, отверстия охлаждения блока питания.
Задачи и решения
| Проблема, которую решили | Для прибора уже подобраны все электронные компоненты (в том числе большой, около 12”, тачскрин), срочно нужен полнофункциональный прототип, но нет ни дизайна устройства, ни понимания, где делать все остальное (причем за разумные деньги) |
Цели клиента | Сделать такой корпус, чтобы все говорили: «ВАУ!», быстро (полгода — это долго!), в условиях ограниченного бюджета, и показать прибор на выставке |
| Что нужно сделать? Задачи | 1. Разработать несколько концептов дизайна. 2. Архитектура корпуса — по аналогии с ПК: с тремя слотами для карт расширения. 3. Хорошая вентиляция: в корпусе есть основной кулер для отвода до 200 Вт тепла, но возможно, что потребуется установка дополнительных. 4. Подготовка основания для крепления системы VESA 100х100мм. 5. Кнопки на лицевой панели — больших размеров с тактильной отдачей. Лучше пленочные. 6. Индикаторы на лицевой панели должны быть хорошо видны даже боковым зрением. 7. Предусмотреть место для большой информационной таблички на боковой панели. 8. Прибор будет проходить сертификацию. Отсюда — специфические требования к материалам, из которых он будет изготовлен. В том числе обязательны устойчивость к ультрафиолету и химическим растворам для дезинфекции. 9. В этих же целях — особые требования к эргономике: никаких щелей или внутренних углов, то есть мест, в которые не сможет добраться санобработка. 10. Корпус должен выдерживать нагрузку в 250 Н·м, приложенную к любой точке. Степень пылевлагозащиты — IP20. Есть требования и по электробезопасности. 11. Потребуются маркировка разъемов, подписи к индикаторам, лого производителя на лицевой панели и название модели — ARGO (на той же панели). Нам нужно подобрать шрифты 12. Легкий доступ внутрь устройства для сервисных инженеров. «Легкий» значит, что: а) потребуется не больше, чем один инструмент (отвертка); б) время «на все» займет не больше 5 минут. 13. Учесть, что корпус нужно будет опломбировать (наклейкой на одном из винтов) |
| Решения и объем работ | 1. Предложили схему работы — как сделать все быстро. 2. Разработали дизайн, сделали макет, а затем — с помощью своих подрядчиков — и прототип. 3. Оптимизировали расходы на проект и успели к сроку. 4. Рассчитали стоимость серийного производства |
Черновые эскизы — заказчик озвучил бело-серую цветовую гамму:
Чуть позже:
В ходе работы над дизайном определяемся со сценариями индикации и кнопками клавиатуры.
Итоговый дизайн — вариант «Г»:
3D-модель (успели завершить этот этап даже раньше, чем было предусмотрено графиком работ):
Этапы работ
1. Разработка технического задания
2. Промдизайн
3. 3D-моделирование
4. Макетирование
5. Разработка конструкции
6. Пакет КД
7. Прототипирование
8. Оценка серийного производства и его организация
Переходим к печати. Макет на 3D-принтере. Здесь точность не нужна, проверяем только габариты и то, легко ли нажимаются клавиши:
А впрочем, еще можно понять, удобно ли будет пользоваться кнопками (учитываем, что это медицинский прибор, поэтому нажимать кнопки будут руками в перчатках, а это не одно и то же, что и «просто руками») и комфортно ли пользоваться разъемами USB:
Финальные версии дизайна видеорекордера — разные цветовые решения:
С расцветкой определились:
С дизайном кнопок — тоже:
Сроки, цены, технологии
| Над проектом работали | Технический писатель, промышленный дизайнер, 3D-моделлер, конструктор, электронщик со стороны клиента, руководитель проекта |
| Технологии и материалы | Литье пластика в силиконовые формы (передняя панель прибора), металлообработка |
| Производство | Ruicheng, Машкомплект |
| Ценовой диапазон разработки | $25 000 (на январь 2025 г.), без учёта стоимости прототипа |
| Сроки | 6 месяцев |
| Тираж | До 100 шт./год |
Что дальше? Делаем конструкцию и бежим изготавливать прототип. Бежим — потому, что заказчику не только нужно показать рекордер на выставке, но и начать сертификацию прибора.
Вопрос — куда именно бежать? Есть три варианта: первый — сделать все в Китае, второй — изготовить металлическую часть в РФ, а остальное — в Китае, третий — делать параллельно, например, два прототипа полностью производятся в Китае, а третий — только частично, «металл» для него делается у российского подрядчика.
Заказчик соглашается на третий вариант. Осталось все доделать: чтобы начать прототип, нужно закончить моделирование, сделать КД и оценить это все у подрядчиков.
Прототип несколько недель спустя. Есть небольшие зазоры, связанные с ручной гибкой. В «серии» под сложные гибы изготовят оснастку, и таких адских зазоров не будет. Короче, на этапе прототипирования лучше сделать не получится, — но и такое уже очень неплохо:
Тот же прототип, но уже с электронной «начинкой». Дисплей — под заказ, сразу с названием модели прибора (хорошее решение, между прочим):
Финализируем проект — сдаем файлы конструкторской документации:
Да, прибор в черном цвете — это шикарно, но для медоборудования не годится. Поэтому заказчики подумали и... сами перекрасили прототип. Теперь — огонь, таким корпус и будет в «серии»:
Сделали анализ прототипа, внесли корректировки в КД и оценили серийное производство. Договорились об изготовлении первой партии — 25 штук. Делаем все в Китае.
Кстати, о задаче «сделать не хуже, чем у европейских компаний»: на профильной выставке видеорекордер разместили в стойках с медоборудованием ведущих мировых производителей, и в этой компании он выглядел абсолютно «своим»:
Посетители остались очень довольны.
Кому нужна эта разработка корпуса?
| Отрасль | Медицина |
| Пользователи | Медперсонал |
| Покупатели устройства | Любая медицинская организация, где есть операционная |
Финальные рендеры:
Последняя правка: нужно обозначить USB-разъемы на лицевой панели. Два варианта:
Хотите узнать больше о разработке промдизайна, технологиях производства и изготовления корпусов — читайте наши статьи на Хабре и в блоге Формлаба.
