|
|
Компания "ЭОЛ" представляет очистители воздуха нового поколенияtree - очистка и обеззараживание воздухаОчистители воздуха Tree. История создания воздухоочистителя (новое)История создания
Наше знакомство с заказчиком началось с просьбы произвести оценку изготовления оснастки для разработки, выполненной другой компанией. После всестороннего анализа которой, нашими силами и силами инженеров инструментальных производств, было рекомендовано отказаться от существующей концепции ввиду не технологичности деталей, неудачного внешнего вида и чрезмерно дорогой стоимости оснастки для деталей, которые при грамотном проектировании могли быть значительно технологичнее. К сожалению, практически все решения в существующей разработке оказались не оптимальными, поэтому было принято решение начать новую разработку с чистого листа. Работы по проекту условно разбиты на несколько этапов и представлены в хронологическом порядке. Как и любой другой, этот проект начался с планирования работ. Был составлен предварительный план-график, которому мы постоянно старались следовать, что не всегда получалось, однако этапность была полностью соблюдена. 
Следует подчеркнуть, что очиститель воздуха "Tree" не имеет аналогов, это совершенно новая технология и в процессе нашей работы над прибором, также не останавливалась научная работа авторов технологии - американской компании Kronos Air Technology, вносившей несколько раз коррективы в технические требования. Одним из условий успешной разработки является изучение возможных аналогов. Исследование конструктивных, компоновочных и стилистических решений, позволяет понять, что в каждом конкретном случае определяло каждое конкретное решение, и чем каждое решение плохо или хорошо. Поиск аналогов, как и следовало ожидать, ни одного прямого аналога не дал. Единственным относительно похожим прибором оказался воздухоочиститель Euromate VisionAir, предназначенный в основном для курительных комнат. Любой курильщик мог видеть такие аппараты, например, в курительных комнатах аэропорта "Домодедово". Такой прибор был заказан и доставлен к нам, затем досконально изучен, с полной разборкой и анализом каждого элемента. 
Рис.2: Анализ и исследование аналогов.
В результате исследования, были сделаны выводы о качестве дизайна основных элементов и узлов образца: Система фиксации картриджа была признана простой и надёжной, также как и организация высоковольтных контактов между картриджем и прибором, которая в модернизированном виде была применена. Также нам понравилась идея модульной стыковки двух приборов в один "двойной", которая в изменённом виде была применена в нашей разработке. Схема организации потоков воздуха не удовлетворяет нашим требованиям, так как наш прибор, в отличие от аналога, не имеет механических нагнетателей (вентиляторов) и соответственно требует организации потоков воздуха по схеме с меньшим сопротивлением. Крепление крышки имеет неудачную конструкцию, при обычном пользовании крышка постоянно слетает со своих петель, к тому же конструкция неоправданно сложная и дорогая в изготовлении, поэтому было принято решение сделать крышку полностью съёмной, что значительно дешевле, проще и надёжнее. Конструкция картриджа в нашей разработке принципиально оригинальная, спроектированная в соответствии с инновационной технологией Kronos и не имеет аналогов. Также были изучены все демонстрационные прототипы от Kronos. Необходимо отметить, что наша разработка была первой разработкой основанной на этой технологии и рассчитанной на массовый выпуск, поэтому существующие прототипы принимались во внимание только как компоновочные решения. Теперь предмет разработок стал более понятен, пришла пора заняться составлением технического задания, что и было сделано. Тут следует ещё раз упомянуть о продолжающихся в течении всего проекта изменениях и улучшениях технологии, поэтому составленное на тот момент ТЗ оказалось предварительным и не раз подвергалось корректировкам, что было адекватно оценено со стороны заказчика. Проектирование для данного проекта началось с предварительного эскизирования. Эскизы выполнялись в программе векторной графики. На этом этапе рассматривались любые концепции, теоретически возможные к реализации.   
Рис.3: Примеры вариантов 2D эскизирования.
Получив все варианты эскизов, заказчик назначил совместные обсуждения, в результате которых была выбрана концепция для дальнейшего развития. Следующим шагом последовала разработка вариантов компоновочных решений. В рамках этой работы, были приняты во внимание пожелания заказчика по разумной минимизации количества деталей, в тоже время, необходимо было предусмотреть место для всех компонентов, заявленных в техническом задании и учесть их взаимное расположение, учитывая требования по безопасности и помехозащищённости. 
Рис. 4: Пример вариантов компоновки.
Утвердив вариант компоновочного решения, мы разработали концепцию построения основных исполнительных элементов, включающих в себя: картридж, его систему фиксации, коронирующую рамку, ложемент и систему контактов, а также был произведен расчёт компоновочных решений по воздушным потокам. После построения математических моделей всего узла, был создан прототип сборки. Необходимо отметить, что в приборе присутствует высокое напряжение (порядка 16кВ), и не многие материалы, используемые в технологиях быстрого прототипирования, в состоянии выдержать такую разницу потенциалов. Благодаря нашему опыту, была найдена технология, позволившая за разумные деньги и сроки получить полностью работоспособный прототип, в последствие, собранный в работоспособный узел. Прототип отправился в Сиэтл на испытания к авторам технологии, которые он с успехом выдержал. 
Рис. 6: Прототип рабочих частей перед отправкой в Kronos.
Получив утвердительный ответ на инженерное решение основного узла прибора, и располагая утверждённой компоновкой, учитывающей требования безопасности для высоковольтных приборов, мы смогли приступить к работам по созданию финального стиля устройства. Эти работы включали в себя построение вариантов наружных поверхностей продукта и фотореалистичную визуализацию. Следует отметить, что на этом этапе были достаточно жёстко определены все ограничения, поэтому варианты отличаются нюансами, что не помешало создать достаточное для выбора количество вариантов высокого уровня. 
Рис. 7: Пример вариантов дизайна.
Расширенная презентация вариантов фотореалистичного качества, на должном уровне была воспринята заказчиком и после недолгих раздумий, и совместных совещаний был выбран вариант для инженерного проектирования. Он представлен ниже:  
Рис. 8: Финальный вариант дизайна.
В процессе работ были созданы математические модели всех стандартных компонентов и новых корпусных деталей.  
Рис. 9:Сборка, математическая модель.
Интерсным фактом является то, что глава компании заказчика располагает только одной рукой, и по его личной просьбе в конструкцию прибора была заложена возможность полного обслуживания, используя только одну руку. В конструкции учтены все требования по защите пользователя от поражения электрическим током, что в последствии было успешно подтверждено проведёнными сертификационными испытаниями. Стоит отметить, например, что в отсеке высоковольтной электроники, вентиляционные пазы выполнены с лабиринтовыми выходами, не позволяющими коснуться металлической проволокой вставленной снаружи, любых токоведущих частей, и что фиксаторы крышки картриджа работают с усилием, не позволяющем ребёнку открывать крышку. В обязательном порядке учитывались требования технологичности деталей. Во время создания нами общей конструкции научная деятельность авторов методики не стояла на месте, что обусловило появление дополнительных ранее не упоминавшихся компонентов прибора, таких как датчики автоматического определения качества воздуха. Конструкция прибора была утверждена по математическим моделям, наши инженеры подготовили и отправили разработчикам механические чертежи для разработки печатных плат прибора.  
Рис. 10: Изготовление печатных плат американскими партнерами.
Американские партнёры по проекту, разработали дизайн печатных плат и изготовили опытные образцы для проведения испытаний. Одновременно с изготовлением плат, в Сиэтле был получен прототип продукта созданный методом фрезеровки по разработанным нами математическим моделям деталей. После сборки прототипа на почти серийной электронике, были выданы рекомендации по небольшим доработкам конструкции. В частности необходимо было перенести фиксаторы для прокладки кабеля дальше от платы управления, для минимизации помех. 
Рис. 11: Рекомендации по изменениям.
Согласно пожеланиям были доработаны математические модели. Параллельно в Америке и в России создавались полнофункциональные прототипы: 
Рис. 12: Полнофункциональный макет из силиконовых форм в Kronos. 
Рис. 13: Тестирование макета из силиконовых форм в Kronos. Двухмодульное исполнение.
- русская версия - с помощью послойного синтеза, по технологии, использовавшейся для прототипа рабочих частей, и подтвердившей свои преимущества для данных целей. 
Рис. 14: Функциональный макет методом послойного синтеза в DW.
В лабораториях Kronos были проведены расширенные испытания прототипов. Московский прототип также выдержал испытания. Получив уверенность в правильности всех решений, мы приступили к подготовке документации для серийного производства прибора. Использование современных методов проектирования, плотный контакт с изготовителями оснастки, позволили обойтись без плоских чертежей для всех пластиковых деталей проекта. По каталогу текстур и цветовому каталогу RAL, были выбраны варианты отделки наружных поверхностей прибора. 
Рис. 14: Католог текстур. 
Рис. 15: Католог RAL.
Подготовили файлы печати символов на наружных поверхностях. Собрали пакет информации для производства деталей, включающий в себя файлы математических моделей в экспортном формате, файлы печати и сопроводительный файл в котором были заданы материалы, текстуры и цвета на каждую деталь, а так же раскладка деталей по пресс-формам. 
Рис. 16: Варианты решений по цвету. Подготовленная информация была разослана для оценки нескольким тулмейкерам, в Европе и Азии. После получения коммерческих предложений, сравнения сроков и заявленного качества оснастки, было принято решение изготавливать пресс-формы в Азии. Все вопросы, возникавшие при проектировании пресс-форм, оперативно решались совместными усилиями наших инженеров и инженеров фабрики производившей оснастку. 
Рис. 17: Производство отливок.
Вся оснастка, несмотря на сложность, была изготовлена качественно. Часть пресс-форм была оснащена горячеканальной системой. Как показывает практика, у любого, даже самого качественного и дорогого изготовителя оснастки, не получается с первого раза получить тестовые отливки без замечаний, данный случай не явился исключением. После получения первых отливок, нашими специалистами были проведены полные обмеры и осмотр всех деталей, по результатам чего был составлен отчёт. 
Рис. 18: Выдача замечаний по опытным образцам.
По окончании доработок, повторного осмотра и обмера деталей, была отлита пробная партия деталей, которые были отправлены одновременно в Сиэтл и Москву. Используя детали пробной партии, в Kronos Air и в DesignWorks были собранны образцы для проведения очередного полного тестирования. 
Рис. 19: Испытание плотных образцов в Kronos.
После успешного прохождения всех тестов на предсерийных отливках, было дано добро на отправку пресс-форм в Россию. Доставка пресс-форм осуществлялась сразу на литейное производство в московскую область. Параллельно с доставкой был произведён заказ и поставки материалов. После установки пресс-форм на термопласт автоматы, были отлажены режимы литья. Отладка режимов курировалась специалистами DesignWorks, оперативно проводились обмеры и осмотр деталей. Стоит отметить, что процесс выхода на режим каждой формы и вся работа по сопровождению заняли продолжительное время, в течение нескольких недель наши специалисты выезжали на производство. В итоге были утверждены образцы-эталоны для каждой детали, и заказана первая серийная партия деталей. Параллельно велись работы по разработке упаковки. Вес прибора составляет 8 и 11 кг в зависимости от исполнения, соответственно требования к коробке были довольно серьёзные, также в задачи входила разработка укладки и всех дополнительных вкладышей и упаковочных пакетов.
Рис. 20: Разработка дизайна упаковки.
Мы составили техническое описание на прибор, гарантийный талон и создали шаблон для разметки отверстий на стене при монтаже. 
Рис. 21: Техническое описание на прибор.
Многие заказчики ценят партнёрство с нами, потому что мы всегда готовы оказывать поддержку, даже для выпускающегося продукта. В данном проекте после старта серийного выпуска заказчик столкнулся с проблемой скорости сборки, наши инженеры разработали и внедрили сборочные посты, оборудованные специально разработанными приспособлениями для разных технологических операций сборки.
Рис. 22: Разработанный сборочный пост.
Также нами был рекомендован поставщик комплектующих, который смог предоставить более выгодные для заказчика условия. Так как Kronos Air постоянно совершенствует свою инновационную технологию очистки воздуха, нами была разработана новая версия картриджа, обеспечивающая лучшие параметры.
Смотрите еще в этом разделе: |
