Малышка на миллион!
Как промышленный дизайн превратил навесное устройство для дрона в продукт который сделал выручку $1,5 млн +
Это кейс 2018 года, он настоялся, как коньяк и теперь мы готовы представить его с определенным смаком. Какое-то время было непонятно, получилось ли что-то хорошее с этим проектом или нет. Связь с клиентом была весьма нестабильная. Но при повторном обращении этого же клиента по другому проекту спустя 6 лет, мы узнали интересные подробности.
Как все началось.
К нам обратился Заказчик, у которого осталось чуть больше месяца до выставки в Германии, на которой должен быть представлен продукт, которого еще нет и нам его предстояло разработать. Клиент занимается разработкой и продажей оборудования для лазерного сканирования и фотограмметрии — по сути, для оцифровки местности с высоким разрешением. Основное направление — дроны, используемые для работы с большими территориями.
Как и многие компании в этой сфере, часть решений собирается на базе готовых электронных компонентов. Ключевая ценность их продуктов формируется не только электроникой, но и тем, насколько удобно и корректно это оборудование интегрируется в реальную эксплуатацию.
Задача.
Наша задача заключалась в создании промышленого дизайна, инжиниринга и прототипирования навесного оборудования, а именно корпуса GNSS-антенны и узла крепления для обработчика данных, который устанавливается на уже серийный квадрокоптер dji phantom4.
Ключевым требованием было точное позиционирование антенны. Ее ось должна совпадать с поворотными осями и камерой дрона. Даже небольшое смещение напрямую влияло на итоговую точность работы всей системы.
Само устройство решает две задачи.
Первая — повышение точности сканирования местности до порядка 2 см, что для аэросъёмки и фотограмметрии считается высоким показателем.
Вторая — обработка данных прямо в процессе полёта, в режиме реального времени. Это позволяет существенно сократить объём сохраняемых данных, поскольку сканирование крайне требовательно к памяти.
Дополнительную сложность создавала форма квадрокоптера. Обтекаемая, аэродинамическая геометрия квадрокоптера, удобная для полёта, практически не оставляет места для установки стороннего оборудования.
Внутри устройства находится компьютер - по факту PCB плата, дополнительно антенна и ряд вспомогательных компонентов. Всё это требовалось упаковать в корпус, который выглядел бы органично на серийном дроне и соответствовал ему по стилю и геометрии.
К корпусу навесного оборудования предъявлялись следующие требования:
•Органически вписывающийся дизайн внешнего вида
• лёгкий и простой монтаж на корпус дрона;
• обеспечивать строгое положение антенны в заданной точке и оси;
• позволять убирать устройство с установленным корпусом в стандартный кейс;
• иметь допустимый общий вес устройства в сборе не более 100;
• предусматривать места для светодиодной индикации.
Со стороны заказчика были предоставлены:
• корпус дрона;
• транспортировочный кейс;
• пульт управления;
• плата обработчика данных;
• мачта GNSS-антенны и приёмник.
Особенности проекта:
У проекта было несколько важных особенностей.
Во-первых, сроки. Нужно было успеть к выставке в Германии, и на всю работу — от первых замеров до готового прототипа — оставалось около полутора месяцев. Запаса времени не то что не было, его было в несколько раз меньше положенного.
Во-вторых, сложная форма, которая плохо описывается чертежами, и не замеряется штанген-циркулями, отсутствие на первый взгляд возможностей крепления.
В третьих, это не массовый продукт. Серия предполагалась относительно небольшой, поэтому использование пресс-форм не подходило ни по срокам, ни по экономике. В качестве технологии производства было выбрано литьё в силикон.
Если смотреть на результат уже постфактум, решение себя оправдало. По данным заказчика, с 2018 по 2023 год было продано более 700 устройств по всему миру, каждое стоимостью около 2200 долларов. Совокупный оборот составил порядка 1,5 млн долларов.
Для нишевого промышленного оборудования это существенный показатель. Продукт стал флагманским и сыграл ключевую роль в развитии бизнеса компании.
Как шла работа.
Это был один из тех проектов, где этапы постоянно накладываются друг на друга, а работа не идёт по классической линейной схеме. Все в угоду скорости. Начали со сбора данных и обмеров. Все платы и компоненты были предоставлены в виде физических образцов — 3D-моделей не существовало.
Поэтому первым шагом стало создание их цифровых копий с необходимой детализацией, включая геометрию, крепёжные отверстия и элементы, которые могли понадобиться на следующих этапах.
Выбор места крепления.
Было решено крепить устройство в этой части корпуса — во многом из-за формы квадрокоптера и ограниченного количества подходящих вариантов.
3Д сканирование корпуса для дальнейшей точной работы.
Был выполнен детальный скан корпуса во всех ключевых зонах. Полученные данные объединили в единую модель и привели её к рабочему состоянию.
На основе результатов сканирования сформировалась основная концепция. Времени было немного, поэтому с заказчиком заранее договорились ограничить количество вариантов и сосредоточиться на скорости принятия решений. Уровень доверия со стороны заказчика был высоким. Иначе мы бы точно не успели.
3д моделирование дизайна.
В результате поэтапного моделирования в 2-3 итерации, получился данный результат. Модель отображает основную идею, внешний вид, концепцию, размеры.
И параллельно было запущено частичное прототипирование. Была использована прямо сама полигональная концептуальная модель из 3д макс. Мы знаем как делать так, чтобы все получилось, несмотря на то, что это не CAD.
Таким образом, проверяем геометрию дешево, на раннем этапе и защищаем себя от будущих несостыковок сложных поверхностей и напрасной работы. На данном этапе 3д модель еще обратима и подвергается корректировке.
Проектирование. Создание CAD модели.
Проект был комбинированный: мы начинали в полигональном софте, где удобнее работать с органическими и плавными формами, а затем переносили данные в CAD-систему.
Шла постоянная борьба за каждый миллиметр. Нужно было, чтобы всё влезало в кейс, при этом пульт от дрона буквально упирался в наш корпус, находясь в кейсе. В этих условиях родилось финальное решение.
В результате мы получили финальную модель.
Она почти не отличалась от концепции, но это уже полноценная инженерная модель, с внутренней проработкой, с толщиной стенок, всеми фасками, скруглениями, отверстиями под крепеж, пригодная для прототипа и производства. На рендере выглядит вот так.
3D-печать и прототипирование.
Работа над этим этапом началась с тестовой детали, предназначенной для проверки прилегания (об этом я писал выше) еще до проектирования. Тот этап позволил убедиться, что выбранное решение корректно стыкуется с корпусом дрона ещё до начала полноценного проектирования.
Далее был изготовлен первый прототип, по результатам которого внесли корректировки и выполнили второй, борьба шла за каждый милиметр и грам веса.
Сборка , проверка на корпусе и в кейсе.
Существенным ограничением стал транспортировочный кейс. Чтобы избежать ошибок на этапе проектирования, были смоделированы не только дрон, но и пульт управления, а также сам кейс — это позволило заранее определить доступные габариты.
Антенна своим фланцем крепилась снизу нашего корпуса и при этом оставалась съёмной за счет своего специального разъема. Для этого использовался штатный механизм, предусмотренный производителем, что позволило сохранить удобство эксплуатации и обслуживания.
Итог.
Этот проект показал себя успешным в реальной эксплуатации. После нашей работы, заказчик внес лишь локальное дополнение в модель в районе логотипа, сделав углубление по рекомендации производителя. И еще была использована другая антенна.
Все остальное осталось неизменным. Приписывать результат в виде продаж только промышленному дизайну было бы некорректно — здесь сработал комплекс факторов.
Однако именно сочетание инженерных решений, востребованности в профессиональном кругу и продуманного корпуса изменило сценарий использования устройства и его рыночное восприятие.
А это перевело его из разряда “сделано из говна и палок” в продукт, который можно реально продавать без стыда. Заказчик признался при обращении по новому проекту спустя 6 лет, что продукт стал флагманским и запустил их бизнес. А для нас он стал достаточно весомой точкой роста.