Модуль спецвычислений NM Quad
Дизайн, разработка КД, прототипирование
Этап #1 Задача
Новый модуль NM Quad нужен для специализированных вычислений, цифровой обработки сигналов и реализации нейросетевых алгоритмов. Это устройство — аналог вычислительных карт от nVidia и AMD, поэтому к разработке относятся серьезно. Дизайн и эргономика не на последнем месте.
Чуть раньше заказчик уже разрабатывал подобные модули, но корпуса в этих проектах предусмотрены не были. Поэтому выглядело всё как-то так:
Но все в прошлом. Наше устройство — двухслотовый модуль PCIe. Габариты в целом определяются стандартом PCIe, элементы корпуса на тыльной стороне платы с разъёмом не должны превышать 2,5 мм вместе с крепежом. Вот модель:
Модуль состоит двух плат, между которыми размещен радиатор (на торец радиатора будут устанавливаться три вентилятора), и элементов корпуса: панели PCIe, П-образного теплоотводящего кожуха из алюминиевого сплава со вставкой в виде логотипа производителя, задней пластины из такого же сплава, где будет информационный шильдик, декоративной задней панели (прикрывающей вентиляторы) и силиконовых заглушек краевых разъёмов.
Итак, есть ограничения по габаритам, весу, материалам корпуса (они должны обеспечить рассеивание тепла), расположению компонентов. Посмотрим, какой дизайн у конкурентов, и можно приступать к работе.
Этап #2 Эскизирование
Цвета — серебристый, синий. Допускается лазерная гравировка. Будет подсветка логотипа — от расположенных на плате светодиодов. И ничего лишнего — дизайн должен быть аскетичным, в стиле прямых конкурентов (но повторять их, разумеется, нельзя).
Наброски: :
И вот уже есть чистовые эскизы:
Вариант Б — лидер. Декоративную сетку со стороны вентиляторов надо убирать и делать фаски, как в варианте А. И логотип нужно сделать больше и поставить в середину, между заглушками. Это привязано к светодиодам внутри.
Доделываем и переходим к следующему этапу.
Этап #3. 3D-моделирование
Первая итерация модели. Уже на этом этапе мы привлекли к работе конструктора и внесли мелкие изменения, с помощью которых получится удешевить производство корпуса и одновременно упростить его сборку. Мы разделили корпус на 2 Г-образные детали (при П-образной форме будут сложности со вставкой верхней платы). Плюс с двух сторон сделали отдельные торцевые панели: такое разделение позволит избежать литья и делать все гибкой и дофрезеровкой.
Но одновременно у заказчика успела слегка измениться начинка. В итоге отмечаем, что корпус чуть увеличится в длину, меняем Г-образную форму двух деталей на П-образную и плоскую, слегка заостряем углы в рисунке на корпусе, убираем мелкие отверстия в креплении, а одна из деталей становится частью корпуса.
Следующий заход:
Форма элементов рисунка слегка заострилась, на месте планки PCIe добавлена перфорация и передвинут один из винтов. И винты, которые крепят корпус к радиатору, больше не попадают на графику: естественно, так девайс выглядит лучше.
Новые изменения: нужно уменьшить количество перфорированных ячеек на панели PCIe (или чуть сдвинуть ее). Заодно подвинули и лого производителя, да сам логотип уменьшили. Теперь крепеж корпуса не пересекается с графикой, изменены вырезы в панели. Скорректировали модель под новый радиатор. Есть идея спрятать отгиб панели вовнутрь — так мы сохраним жесткость и улучшим внешний вид.
Предварительные рендеры:
В принципе, после окончательного утверждения внешнего вида уже можно переходить к конструкции.
Этап #4. CAD-моделирование
Далее работаем над разъёмами и подсветкой логотипа — чтобы достичь красивого свечения, приходится постараться: подобрать светодиоды, расположение элементов подсветки, понять способ крепления прозрачной вставки на панели.
В этот момент слегка меняются платы.
За ними следуют еще изменения – на мягких заглушках появляются выемки для того, чтоб последние было удобнее снимать. Второй разъём питания закрываем. Ну и слегка обновляется радиатор.
CAD-модель перед прототипированием:
Кстати: ещё одной из задач в этом проекте было изготовить радиаторы в прототипах, имитируя экструдированный профиль. Наши партнеры по изготовлению прототипов умеют это делать без вложения в дорогостоящую оснастку (фильеру для экструзии) и ощутимо быстрее, чем сделало бы серийное производство. Это позволило получить профиль радиатора уже на прототипе.
Этап #5. Прототипирование
Специально оговорили в заказе, чтобы рисунок был нанесен в разных техниках: шелкография, лазерная гравировка, фрезеровка с последующей покраской (spray paint). Посмотрим и увидим, что смотрится интереснее: одно дело – смотреть на рендеры, другое – увидеть вживую, подержать в руках и выбрать.
Цветовые схемы:
Тот же прототип, сборка модуля:
Первые испытания прототипа показали, что дизайн разработан на отлично. Внешний вид никого не оставляет равнодушным, стилистика отвечает функционалу устройства. Модуль точно выглядит на свои деньги.
Однако есть несколько конструктивных моментов, которые следует доработать, а именно жесткость конструкции. Корпусные элементы, выполненные из алюминия толщиной 1 мм, достаточно мягкие, и при сборке или даже в момент, когда девайс держишь в руках, откуда-то появляются зазоры между корпусными деталями.
Теперь будем с этим бороться, увеличивая толщину деталей до 1.5 мм и меняя геометрию (добавим отгибы на детали). Но дизайн останется без изменений. Ну разве что логотип уменьшим процентов на 10.
После испытаний первого прототипа изготовили второй. Он уже принят как готовый к серийному производству.
Перед отправкой:
И после:
Нужна похожая разработка?
Расскажите о вашем устройстве — бесплатно проконсультируем и оценим стоимость.