Napisane przez Grega Keoniga, projektanta produktu i wydawcę Atomowe rozkosze.
Jako projektant produktu, jedną z moich ulubionych części o każdym nowym produkcie Apple jest nieunikniony film „Jak to się robi”. Wcielenie Mac Pro nie zawiodło.
To, co sprawia, że Apple jest fascynujące, nie polega na tym, że do tworzenia rzeczy używają jakichś obcych technologii – nawet tutaj w Portland w stanie Oregon wszystkie technologie, które Apple pokazuje w tym filmie, są stosowane w wielu lokalnych fabrykach. To, co czyni Apple wyjątkowym, to fakt, że wykonują swoją produkcję z niezwykłą precyzją i na dużą skalę to jest po prostu zdumiewające, przy użyciu technik typowo zarezerwowanych dla urządzeń lotniczych lub medycznych branże.
Wielka historia z Mac Pro to głębokie tłoczenie.
Kiedy wujek Phil powiedział, że Apple używa nowych dla nich technologii do stworzenia Maca Pro, główny nacisk jego wypowiedzi skupił się na tym, jak powstaje cylindryczna obudowa maszyny. Tutaj Apple używa procesu znanego jako hydrauliczne tłoczenie głębokiego tłoczenia.
Większość metalowych wytłoczek przechodzi przez jedno lub dwa narzędzia matrycowe, aby uzyskać ostateczny kształt. Jednak w przypadku komputera Mac Pro wyzwaniem jest wytworzenie ogromnej ilości odkształceń plastycznych bez rozdzierania, falowania lub deformowania idealnej cylindrycznej powierzchni. Aby to zrobić, obudowa jest przeciągana przez szereg matryc, które stopniowo rozciągają aluminium w coś, co przypomina ostateczny kształt komputera Mac Pro.
Głębokie tłoczenie to proces, który bardzo wydajnie wytwarza część o „kształtu netto”. Apple mógł po prostu wrzucić gigantyczny kawałek aluminium do tokarki i stworzyć tę samą część, ale taka ilość usuwania metalu jest wyjątkowo nieefektywna. Głębokie rysowanie skutecznie tworzy kawałek metalu, który jest bardzo zbliżony do ostatecznego kształtu komputera Mac Pro w zaledwie kilku operacjach. Następnie obudowa Mac Pro jest obracana na tokarce w celu oczyszczenia powierzchni i uzyskania pożądanej tolerancji, polerowane, umieszczone z powrotem w centrum obróbczym, aby wyprodukować I/O, przycisk zasilania i funkcje fazowania, a na koniec anodowane.
Facet z głębokim tłoczeniem wysłał e-mailem, aby powiedzieć, że szczególną strategią Apple jest tutaj hydrauliczne wytłaczanie uderzeniowe, po początkowym etapie głębokiego tłoczenia. Ta sama technika wytwarzania gaśnic i butli do nurkowania.
Tutaj Apple używa centrum CNC (podobno jest jednym z dwudziestu tokarek Mazak NEXUS dostarczonych do Apple) do profilowania zewnętrznego kształtu komputera Mac Pro. Ten krok wprowadza część do bardzo precyzyjnych tolerancji i usuwa stosunkowo chropowate wykończenie powierzchni powstałe w procesie głębokiego tłoczenia. Po lewej stronie widać, że została wykonana delikatna krzywizna na dole obudowy.
Choć są piękne, obrabiane powierzchnie nie spełniają standardów Apple. W tym segmencie filmu dwa roboty ramion Kuka z niestandardowymi siłownikami końcowymi obracają obudowę komputera Mac Pro wokół tarcz polerskich, aby uzyskać wykończenie powierzchni zbliżone do lustra.
W momencie, gdy obudowa jest przenoszona na wewnętrzne stanowisko polerowania, maszyna wypluwa świeży ładunek pasty polerskiej na koło.
Podobną technologię stosuje się w wielkoseryjnej produkcji noży do tworzenia zarówno profilu szlifowania, jak i ostrych krawędzi ostrzy.
Precyzyjny sprzęt używany w operacjach szlifowania i polerowania, takich jak ten, musi być skrupulatnie konserwowany. Wytworzony drobny pył działa na łożyska, siłowniki i śruby kulowe, siejąc spustoszenie.
Świeżo wypolerowana obudowa jest pokryta folią zabezpieczającą powierzchnię, aby zapobiec uszkodzeniom podczas nadchodzących operacji frezowania.
Po co obrabiać te otwory po polerowaniu? Otwarte krawędzie nie tylko zostałyby zniszczone przez polerowanie, ale również tarcze polerskie z tkaniny w mgnieniu oka rozerwałyby się na strzępy.
Obudowa komputera Mac Pro znajduje się z powrotem w centrum CNC, w którym wycięto gniazdo we/wy. Jest to prawdopodobnie ta sama maszyna/operacja, w której Apple wycina fazę znaku towarowego na górze cylindra.
Ciekawe miejsce: zauważ, że frez i uchwyt odbijają się od świeżo wypolerowanej powierzchni MacPro, ale profil kieszeni został już wycięty z folii ochronnej. Domyślam się, że pierwotny plan zakładał po prostu obróbkę folii ochronnej, ale działanie frezu zakończyło się rozdarciem krawędzi folii, lekko przygniatając powierzchnie. Rozwiązaniem było dodanie etapu, w którym folię usuwano z obszarów przeznaczonych do obróbki.
Takie szczegóły, pomnożone tysiąc razy w całym imperium produkcyjnym Apple, sprawiają, że produkty Apple są awangardą dla dużych wolumenów ORAZ wysokiej precyzji.
Tutaj widzimy partię obudów montowanych do anodowania. W typowym anodowaniu etap trawienia kwasem ma miejsce w celu dokładnego oczyszczenia części. Jednak przy tak wysokich standardach wykończenia powierzchni obstawiam, że Apple albo bardzo lekko trawi, albo jest używany bardzo delikatne związki trawiące, aby zachować lustrzane właściwości, które spędzają tak dużo czasu produkcja.
Anodowanie to nie powłoka, to transformacja. Prąd elektryczny przepływa przez aluminium w kwaśnej kąpieli, powodując wiązanie cząsteczek tlenu z aluminium, tworząc cienką, jednolitą warstwę tlenku glinu (zasadniczo: rdza aluminiowa). Ponieważ ta warstwa powierzchniowa jest porowata, można użyć barwnika, aby dodać prawie dowolny kolor do części aluminiowej przed uszczelnieniem powierzchni.
Same stojaki są zazwyczaj wykonane z tytanu i można zobaczyć, jak wielokrotne podróże przez linię anodowania wpłynęły na nie poprzez zniekształcenie kolorów na ramionach stojaka w pobliżu górnej części obrazu.
Małe części
Podczas gdy Apple wyraźnie chce podkreślić część odpowiedzialną za unikalny kształt Maca Pro, wielu z nich ciekawe szczegóły produkcyjne można znaleźć w różnych innych małych częściach, które składają się na wnętrzności rzecz. Apple nie pokazuje nam wiele z tego procesu. Na przykład bardzo chciałbym wiedzieć, jak Apple produkuje wentylator Mac Pro; ponieważ złożone krzywe i ograniczony dostęp sprawiają, że produkcja turbin jest swego rodzaju złotym standardem dla złożonych części (tylko Google dowolna firma produkująca maszyny CAM/CNC, a pierwszym filmem, który pokażą, jest jakaś turbina tworzona za pomocą ich oprogramowania lub maszyna).
To, co widzimy, to trójkątny rdzeń/wieża chłodząca komputera Mac Pro, który przechodzi zgrabny, zautomatyzowany proces piaskowania.
Jest to komórka automatycznych szafek Guyson do wydmuchiwania kulek, używana do wykończenia powierzchni trójkątnej wieży chłodniczej wewnątrz komputera Mac Pro. Obudowy Guysona, podobnie jak większość sprzętu Apple, są wysoce spersonalizowane i prawdopodobnie odwracają część wewnętrznie, aby wysadzić zarówno przód, jak i tył.
Obsługą celi jest ramię robota FANUC. To duża różnica w porównaniu z chińskimi fabrykami Apple, w których prawie wszystkie maszyny są obsługiwane przez ludzi. Koszty pracy w USA to koszt 90 000 dolarów robota FANUC.
Tutaj widzimy pracę robota Guysona, wykorzystującego ciśnienie powietrza do wymuszenia równomiernego chropowatości powierzchni szklanych kulek. Do dyszy do wydmuchiwania kulek przymocowane jest urządzenie, które, jak podejrzewam, jest siłownikiem do obracania trójkątnej wieży chłodniczej.
Sama trójkątna wieża chłodnicza, podobnie jak większość radiatorów, jest wytłaczana z aluminium i ma takie cechy, jak otwory i gwinty dodane później. Z ograniczonych zdjęć elementów wewnętrznych Mac Pro, które widziałem, wydaje się, że do tego głównego zlewu przymocowane są duże podkładki chłodzące; piaskowanie promuje przenoszenie ciepła w połączeniu z pastą termoprzewodzącą.
Zastanawiam się, jak wyglądał obiektyw tego aparatu…
Robienie płytek PCB nie jest moim zadaniem, ale wydaje się, że jest to całkiem standardowa maszyna typu Pick-and-Place. Za każdym razem, gdy widzę jednego z tych biegających, jestem zszokowany ich szybkością.
Montaż ręczny komputera Mac Pro wykorzystuje system dostarczania części pod stołem. Nigdy wcześniej tego nie widziałem i zadzwoniłem do inżyniera montażu, który powiedział, że to nowy trend; oszczędzają miejsce, wykorzystując obszar, który w przeciwnym razie zostałby zmarnowany, ułatwiają usuwanie kurzu komponenty i (co najciekawsze) bardziej sprzyjają zautomatyzowanym praktykom montażowym, gdy technologia robotyczna dogania.
Operacja lasera realizowana jest przez laser światłowodowy. Lasery zaprojektowane do produkcji seryjnej mają napędzane głowice, które są znacznie szybsze niż ruchome lasery bramowe, które zwykle widuje się w punktach grawerowania laserowego (takich jak lasery Epilog).
Wnioski
To, co pokazuje wideo Mac Pro, to wyjątkowy talent Apple do łączenia różnych technologii produkcyjnych w celu uzyskania niesamowitej precyzji przy bardzo dużych nakładach. Jasne, posiadanie 140 miliardów dolarów w banku i możliwość sprowadzenia zadziwiającej liczby zer do zamówienia ma swoje zalety, ale mnóstwo bogatego w zasoby produktu firmy nigdy nie pomyślałyby o łączeniu procesów w sposób, w jaki Apple robi to rutynowo (patrz: formowanie wtryskowe, obróbka, polerowanie i powlekanie iPhone'a 5c Obudowa). W przypadku komputera Mac Pro firma Apple ulepszyła proces stosunkowo niskiej precyzji/niskiej tolerancji (tłoczenie głębokiego rysowania) używany do zmień miskę na wodę i pojemnik na szczotkę toaletową mojego psa w celu stworzenia biurka klasy lotniczej biżuteria.
Chcę kupić 2!
Ten post został pierwotnie opublikowany na Atomic Delights we wtorek 22 października.