手机渐变色工艺的设计和制作难度大吗?

通常来说,我们判断一项工艺难不难,主要是看两个维度:

一、原理层面上的实现难度;

二、工艺制程的良率可控程度。

首先,可以明确的是,这类工艺都已经是有理论基础的成熟工艺,也就是在原理层面上已经解决了实现问题。所以难点并不在于工艺本身的可实现性,而落在了制程中对最终效果以及良率的把控上

可以实现这类渐变、光晕效果的工艺,目前主流的有 PVD镀膜(Physical Vapor Deposition,物理气相沉积)、各种转印(热转印、水转印等)、喷涂、IML(In Molding Label,模内注塑)、磁性油墨等等。前面举例这些是相对成熟可控的,应用得比较多。所谓成熟可控,是指工艺流程中的各个环节可量化、可数控的比例相对较大,可以通过一些方法和经验得到与设计尽可能接近的可量产成品。

这恰恰就是难点所在。

以最简单的喷涂[1]为例(为方便外行的朋友理解,以下描述均作简化处理),如果要在一块较平坦的外壳上实现渐变色,需要用喷枪先在壳料的一侧以某个倾斜角度对素材(未处理的壳料)喷射事先调制好的油漆,待这一层油漆干透后,再从另一侧以某一角度喷涂,中间重叠过渡的部分就会形成一个渐变的效果。但是实际的工序不会这么简单,比如素材在上色前可能需要做一些预处理(视不同工艺),上漆之前需要上一道底漆(底漆使用什么配方视工艺而定),两种颜色的漆可能需要加入其它成分(比如珠光粉、金属粉末等),两次喷涂之间可能需要一道遮挡物以控制喷涂范围,全部漆上完之后还需要UV固化,甚至二次喷涂等后工序。

即便以上描述已经做了简化处理,但仍然可以感受到,这个过程当中实际上是存在一个不可控的空间的,也就是两道颜色叠加过渡的部分不是精准数控的。这个非精确控制的空间存在于以上所说的包括 PVD、转印、喷涂、IML、磁性油墨等各项工艺当中,区别在于,不同工艺在精准程度的控制能力上。比如通过入射角度、喷射速度、粘稠度、膜的厚度等各项参数来控制,但这些参数本身也具有一定的非可控性和随机性。

再比如 PVD 镀膜,可以通过镀层的厚度变化来实现不同视角下不同光泽的变化,那么哪个位置厚哪个位置薄?如何控制不同位置的镀层厚度?这些都不是像 CNC 那样,可以依靠机械手段严格按照 3D 图纸来精细化加工的。

所以,这类工艺在制程上的上下限也比一般的工艺要宽,因为定窄了可能没法儿出货。

这里顺带简单介绍一下什么叫上下限。由于制造工艺会受到制程、材料特性、生产管控水平等因素存在公差,那么我们在制程上就需要针对这个公差制定一个标准和可接受的范围。比如一个外壳的标注尺寸是 30±0.05mm,那意思就是说,只要这个供应商生产出来的壳料尺寸控制在 29.95~30.05mm 这个范围之内,那就是允许的,可以入库的,超出这个范围(按照一定百分比,例如 1%的不良率)的物料,就需要根据商务条款进行处理(可能直接报废,可能退回修改,也可能基于某些特殊情况而允许入库)。

了解了公差这个概念后,大家就可以理解,为什么有一些手机明明是同一个造型,但不同颜色的价格居然会不一样,这就是因为不同颜色的良率是不一样的。有时候,厂商会为了保证产品的一致性,不放宽上下限,以牺牲良率的方式来确保品质,但良率低了,价格自然要高。

比如曾经某些手机采用陶瓷作为机身材料,下一代就没再用了,就是因为陶瓷本身的不良率居高不下(非常非常高),导致成本太高,无法形成良性循环。再比如一些常被吐槽的问题,手机边框夹头发、屏幕松动、按键异响等,都属于公差和良率管控的问题。有些时候,为了保证良率,保证可出货,也会视情况故意放大上下限。

所以,一项工艺的制程当中数控化程度越高,就意味着良率越高,可量产性越高。

然而以上提到的实现渐变色效果的这些工艺当中,除了IML 以外,均存在比较大(与 IML 相比而言)的随机空间,这就导致公差的范围和良率都会是很头疼的问题。尽管 IML可以做到非常好的形变控制,但对素材本身的造型也有相对应的要求,这就对了设计有了一些限制,比如手机外壳的深度太大的话就难以实现了。

但是为了量产,各厂商和供应商们也是想尽了一切办法来提高可控性。

比如上面提到的喷射角度,这就需要相对应的治具、夹具(用于固定壳料的辅助零件)来配合喷枪,又或者是油漆本身的流动性、添加物来改善或掩盖某些容易出现的瑕疵。

然而,这些方法,都是需要试和找的。

尽管供应商在渐变色工艺上会有一系列标准的做法,但是在面对不同的客户时,都需要进行一些具体的、定制化的制程改造,甚至是和客户一起研发(例如 Jony Ive 曾在 SARS 期间常驻珠三角长达三个月,为了改良 iPhone 的氧化制程)。

这个过程,就是从设计到量产中最大的难点所在。因为这个过程需要设计师和供应商不断地互相磨合、互相试探底线、共同探讨改良的机会,只有通过不断地、大量的、不厌其烦地试错,才能找到一个合适的度,既满足设计的实现,又有合适的良率,既对得起用户,又照顾到品牌的脸面,还能让品牌和供应商都有钱赚。

然而实际上,这些手机所用到的渐变工艺,往往不仅仅是单一的一种工艺,而是多种工艺的搭配组合,这其中的研发、生产成本可就相当大了。

但为什么有些低价型号也陆续出现这些渐变色工艺了呢?

因为制造工艺的边际成本是越来越低的,只要越来越多的产品在使用同一类工艺,那么这项工艺的价格就会越来越低,产品也会越来越便宜。但是,价格的降低是因为数量和总利润的增长,并不意味真实制造成本的必然下降或良率的必然上升,只是供应商调低了自己的利润率而已,因为数量可以吸收掉那些不良品带来的损失。这也是新工艺总是先出现在高端产品中,待出货量达到一定规模后再下放到低端产品线的主要原因之一。

曾经的 氧化铝工艺也是这样[2] 的过程。

 

※ 本文首发于知乎:手机渐变色工艺的设计和制作难度大吗?

参考资料

  1. [专利] 渐变喷涂的处理方法 patents.google.com
  2. 设计潮流是随机的吗? zhihu.com

第一次跌屎坑TAT

今天早上刚经历了人生中第一次手机掉进马桶,唔……特意记录一下,让未来的我以屎为鉴。

其实实际的状况并不算很糟,就是起身的时候,手机从两腿间滑落。所幸坑内混合物以水居多,且手机宽度大于洞口直径,所以只有半截沫浴水中。我花了0.000001秒观察并分析了形势,便立即伸手捏住手机的小腿,将其拎出。对,它是头朝下以45°的姿势入水的,并且水花没有压好,无论是难度分还是技术分,都没有获得很好的成绩。

由于清理手机头部的马赛克比较及时,所以不论是观感、气味还是功能上都并没有什么不适。

只是啊,以后需要腾出手做事的时候,就没法用嘴叼着手机了。

不想消除的抵触情绪

不良情绪需要疏导一下,写篇日志说说吧。

故事是这样开始的:隔壁公司的老总过来找我们老大,请我们为他们的客户设计一款具有划时代意义的手机。但是,其实严格来说又不是一部手机,而是一个商务平台,它能帮你赚钱、帮你创业,还能变身成为一台刷卡机。至于怎么实现,我不能说。总之,他们的目标和全中国大中小各类企业的愿景一样:超越APPLE。

我们公司主要是做专用设备和仪器仪表等三防产品的,从来没做过手机,但客户那么有自信,姑且瞧瞧卖的什么药,而且隔壁公司每天抬头不见低头见,这个人情还是不方便推,就试试。

Well,How?

除了先进的运营理念,首当其冲当然是外形。于是,我们开始了“讨论”…

一开始,客户的客户(也就是委托他们做这款“神器”的大老板们,姑且称之为甲方的甲方,或者,甲甲方,但是我觉得叫做“二甲方”比较有意思,因为这个数字颇为传神)提出了一个叫做“器官”的概念。怎么理解?他们说,要把这款手机做成像人的器官一样,成为不可分割的一部分,我们时刻需要它;而且,这个手机的耳机孔可以接插一个刷卡附件,配合软件就能成为一台刷卡机。嗯,一听,挺唬人的,但是,我问了一句:“现在谁离得开手机?早就是了,这是什么概念。”于是,对方陷入了困惑当中。

此刻开始,我对这个项目已经没有幻想了。原来,他们和那些人一样。

项目得继续运作啊,接下来就是进行外形的设计。对方给了我们两张图片作为参考依据,分别是黑莓和诺基亚的两款概念手机。对方的说法是,两种感觉里选一种,不能落入俗套,要有新意。因为他们的UI未来会设计成空间感比较强的效果,所以这个造型需要有所呼应,得强调空间感体积感,还有“第六感”(这是隔壁老总的原话,你没看错,要强调“第六感”)。隔壁公司的老总还给我们提供了旧机型的电路板,并且,电路板完全不能改。理由是:来不及。

不换电路板,换个新外壳,呵呵,能让人联想到什么?

接下来,我们花了一个星期时间给他们提供了第一轮的设计提案,五种不同的口味,但结果是:“不是那种味道。”这个“味道”很难捉摸,因为它不能量化,无法测量,客户说“是”那就是,他说不对味儿那就是不对。这种情况通常意味着两种可能:要么,客户其实不知道自己要什么;要么,他们不好意思开口说出某些话。然而不幸的是,情况属于后者。

我们提供了第二轮方案之后,二甲方决定在其中一款设计上进行修改。听起来是件好事,因为至少定下来了,不过,这个“修改”其实只是推倒重来的委婉说法。接下来的事情,就是按照他们的想法,我们来制作而已。

这个戏剧性的时间点发生了什么事情呢?

隔壁老总再次拿着黑莓的概念机BlackBerry Empathy的图片过来,说出了关键性的一段话,归纳为一个字:抄。

两个内部完全不同的东西怎么抄呢?更何况黑莓这台概念机就纯粹是个概念,都没落实到材料和工艺上的,难道说…果不其然,最后还是暴露了真实意图:旧电路板+概念造型。于是,在隔壁老总的全程监督之下,这里切一刀,那里挖一下,在克服了种种毫无意义的困难之后,一个比例失调的砖块终于借同事之手诞生了。隔壁老总满心欢喜地说道:“这个好!”其实同事也很委屈,因为他一点也不想弄这玩意,但是隔壁老总天天粘着他,粘到他弄出来为止。庆幸的是,从中期开始,就没我什么实际的事了,既然我不能阻止这种不负责任的设计的出现,那唯一能做的就只剩下独善其身,不做帮凶了。

当然,我不会把设计图贴出来的,一来是商业机密,二来同事陪他折腾了这么久也蛮辛苦的,就不要拿出来被人笑话了。不过,我那因为“不够像”的飞机稿倒是可以拿出给大家娱乐一下,消遣一把:

我的设想是【顽石】,在商务的稳重沉实和创业者的大胆勇敢之间寻找平衡,屏幕是信息的载体,是一切“流出”的地方,我就故意处理成石头横断面的效果,仿佛切开石头就会流出源源不断的资讯。真的算不上什么精彩的设计,权当是逮着个机会做了回小实验,乐一把。

点击以上两张图片,都可以看到超高清的大图。

大概会有朋友担心我把大图贴出来会被某些人顺手牵羊,但是你们要知道,哪怕只是一张分辨率很低的黑莓概念机也会被他们拿来大做文章,抄袭与否和可获得的图片的大小是没有关系的,有心做贼的人是一定会想方设法达成的。图可以被轻易盗用和抄袭,但真正有意义的价值是他们不能理解的。

我昨天对新来的实习生说:“你要知道自己是一名设计师,而不是美工,你应该把最重要的时间花在推敲你的设计上。”这个项目使我在工作两年后的现在第一次出现了对客户强烈的抵触心理,尽管我仍然认真地进行项目,理性地提出各种合理化分析和建议,但我无法让自己向对方的审美和价值观低头,即使从前有过和客户意见不统一的时候,但从未出现过这样难受的抵触状态。我选择缄默和退守一侧,由同事去继续,既不影响项目执行,也无需我亲自面对我不认可的客户,是目前的我能想到的比较折中的做法了。

小人物在大时代面前最难得和珍贵的,就是正直和善良,这种抵触事关原则,恕我不能排解。

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2012.02.28补充:

最后我们还是按照客户的想法给他出了这个方案,二甲方也终于满意了。虽然设计方案敲定了,但是进入到后期,肯定还会有非常非常多的地方要改的,估计会因为结构的关系而改得面目全非。不过遇到这种类型的客户多半都是这样的结果,没有沟通和讨论的价值,还是得妥协,顺着他走,但继续往下落实到生产制造的阶段,他们就得为自己的天真交学费了。这也是一种无奈的教育经历,总体而言是件好事。

我们公司现正在策划的一件事就是给一个大客户上课,这也是他们提出的,有心想认真了解工业设计,不仅仅是赚钱,所以我觉得设计师和厂商的进步是相互推进的。我时常觉得,市面上每多一件负责任的设计,对国民素质的提升就是一点帮助,没人可以在一个乱糟糟的环境里变得文明,环境需要每一处小的设计改良。所以给客户上课也是一种不错的途径,凡事都得慢慢来。我倒不觉得成为“大师”一定得是功夫多了得,那样太个人主义,我比较欣赏《海贼王》的模式,船长不是万能的,通过团队推动某些事情的发生,反而更有意义。