令人惊呼的创新──MacPro的製造过程解析

令人惊呼的创新──MacPro的製造过程解析
Apple 的 Mac Pro 是如何製造的

身为一个产品设计师,在苹果发表会中我最喜欢的部分就是必会见到的「How it's made」影片,而这次的 Mac Pro 也没让我失望。

苹果最为迷人的,不是他们用了一些天才的外星技术来开发产品──因为即使换做在波特兰奥瑞冈这里,当地的许多工厂都已经开始运用苹果在影片中展现的科技。让苹果独一无二的,是他们展现工艺的手法,他们的影片有着非凡的精确度和简洁的规格,更用了通常只用于航空或医疗器材行业的拍摄技术。

Mac Pro 的背后故事── 深沖压技术

当我的叔叔 Phil 说苹果正在使用新技术来开发 Mac Pro ,他此番言论的重点主要摆在这个圆柱形的机器是如何形成的。在这里,苹果使用的是一项称为液压深沖压的技术。

大多数的「金属沖压」都是透过一个或两个模具,以产生最终形状。而 Mac Pro 面临的挑战则是要生产大量的塑性变形,却又不造成其拆解,也不能让完美的圆柱表面变形。为了达成这目标,Mac Pro 的外壳是透过一系列的模具,一步步将铝拉伸,直至接近 Mac Pro 的最终形状。

金属沖压能够非常有效地产生一个「净成形」。苹果可以用一大块铝,在车床上製造同样的零件,但能够切除的金属量有限。而使用金属沖压则只要短短几个步骤,就能有效打造非常接近 Mac Pro 最终形状的金属。完毕后在车床上的 Mac Pro 外壳,转向进行表面整理、压力测试、抛光,送回加工中心製造输入输出口、开机键、凹槽以及进行阳极氧化。

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这里我们可以看到 Mac Pro 外壳的最初铸块,我怀疑这步骤是外包给其他製造商的的样子。)

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这是第一次金属沖压的结果,注意此时的 Mac Pro 和成品的长度差异。

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进入深沖压 步骤,为减少模具磨损和防止金属过度变形,于过程中添加了润滑剂。

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深沖压对于净成形来说相当有效,但不是很完美。在这张图,苹果使用了 CNC 加工中心去刻划出 Mac Pro 的外在形状,在这一步骤也会进行高精密度的锻造,以及消除深沖压过程中所产生较为粗糙的表面光滑度。

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苹果追求完美才会受人喜爱,想当然这种加工完成的表面没有达到他们的标準。在这部分的影片,两个客製的终端执行机械手臂 Kuka 在抛光轮周围旋转 Mac Pro 的外壳,使其表面达到与镜子相近的光洁度。要製造一个光滑的物体,要注意的是第一次的抛光过程,但我没有看清楚:在 Mac Pro 的外壳被放到上面之前,抛光轮是怎幺让其更加光滑。

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这画面中类似的技术也被用于生产高级刀具,目的是要创造轮廓和锋利刀片的边缘。

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将刚抛光完的外壳表面上了一层保护膜,为了在之后的铣削操作中,防止划伤。

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再回到 Mac Pro 的外壳,此画面是一台 Mazak INTEGREX 的数据机床加工中心,用来切割出「

输入输出槽」。这可能和製作苹果商标的是同一台机器,如果苹果商标是在前一步骤製作的话,在抛光过程中或许可以看到商标。

有趣点:请注意看铣刀,还有被 Mac Pro 光滑表面反射出的背景,我猜想有些部分基于保密被剪掉了,才额外增加了这个加工片段,

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在这里我们可以看到一堆已磨过待阳极处理的外壳,在传统的阳极处理过程中,于酸蚀刻这步骤需要彻底清洗零件。但拥有这样光洁度高的表面,加上他们花了这幺多时间在生产上,我赌苹果只会进行少量的酸蚀操作,或是很和缓的蚀刻化合物来保持镜面般的品质。

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电镀不像披层外衣,而是像一连串的变形。电流在酸浴中贯穿铝,

使氧分子和铝结合产生薄又均匀的一层氧化铝。因为表面层是多孔的,所以在加工完成前,各色染料都可添加在铝上。

机架本身的材料通常是钛,你可以看到在图片上方的机架是如何在两端往返。

小零件

很显然苹果希望把重点放在 Mac Pro 的独特造型,许多有趣的製造细节都可以在其他小地方发现,但这个过程苹果并没有和我们展示太多。例如,我会很想知道 Mac Pro 的风扇是怎幺製造的,其有着複杂的线条和有限的通道,使得他的「涡轮机製造」成了黄金标準。

我们能看到的是三角状的核心物体,也就 Mac Pro 的冷却塔,而它经过了一套工整、自动化的喷砂处理。

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这是一间 Guyson 自动化表面喷砂处理室,用来完成 Mac Pro 内部的三角形冷却塔。Guyson 室就如同大多数的苹果生产线,完全的量身打造。他们应该是要翻转内部零件,去为前后面喷砂。

操作的是一只 FANUC 机器手臂。这有很大的差异,因为苹果在中国工厂中的机器几乎都是人类操作,虽然美国的劳动力成本比下了价值 9 万美元 FANUC 机器手臂。

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这张图我们可以看到 Gyson 机器中送风系统的运作,使用空气压力给玻璃表面喷砂。我怀疑其中有一个驱动器来翻转三角冷却塔,然后接着再进行喷砂处理。这个三角冷却塔如同大多数的散热器一样,拥有加工过的铝外表、多孔以及许多线条。

恩,我也在想这组影像是怎幺拍摄的.

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我没特别爱好「电路板製作」,但是这看起来是台漂亮的标準取放机。每次我看到它运作时,我都会被它的速度给震慑。

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手工配装的 Mac Pro ,使用的零件传递系统很少见。我之前从来没有看过,但我和装配工程师呼吁:这会是个新趋势;他们利用本会浪费掉的空间,使其更不易沾染灰尘,一旦机器人技术迎头赶上,这将更有利于自动化装配流程。

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雷射的部分是使用光纤雷射,这款大量生产设计的雷射有着比常见的机架雷射还要快的驱动速度。

也难怪苹果副总 Phil Schiller 会说:「Can't innovate anymore, my ass.」 。

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