Внести изменения
Несколькими месяцами ранее Джони выложил на большой демонстрационный стол студии все детали MacBook Pro. На соседнем столе он разобрал один из новых MacBook, сделанных по технологии Unibody.
Аккуратно разложенные части старого компьютера заняли почти весь стол. Тем самым он проигрывал немногочисленным деталям второй машины. Джони позвал дизайнеров, чтобы они оценили разницу.
Джони всегда стремится упрощать и убирать лишнее. Сократив количество деталей, уменьшаешь число соединений между ними. Дизайнеры разобрали первый iPhone и насчитали почти тридцать точек соприкосновения. После внедрения технологии Unibody их число сократилось до пяти.
Процесс, который привел к созданию Unibody, был инициирован дизайнерским отделом намного раньше. Все началось с исследования методик машинной обработки – изготовления деталей путем удаления материала, а именно сверление, обточка, фрезеровка и так далее. В 2001 году это было сделано для Power Mac G4 Quicksilver, и постепенно эта технология стала применяться в последующих продуктах, в том числе Cube, Mac mini и различных алюминиевых iPod. Но действительно всерьез команда Джони подошла к машинной обработке в 2005 году во время работы над iPhone. В то время они посетили различных производителей часов, чтобы посмотреть, как делаются эти точные и долговечные приборы.
«Мы начали изучать работу часовых компаний, просто чтобы понять принципы металлообработки, отделки, сборки продукции», – вспоминает Зацгер. Оказалось, что там действуют исключительно высокие стандарты производства. Самое важное – в этой отрасли для изготовления высококачественных изделий очень широко применяют механическую обработку.
Хотя такой подход был разумным, делегация Apple увидела, что часы выпускают сравнительно небольшими партиями. Тем не менее все идет к тому, что машинная обработка станет основным производственным процессом для всех основных продуктов Apple.
Unibody – это обобщенное название целого ряда операций машинной обработки. Такая обработка всегда была довольно трудоемкой и занимала много времени. Ее выполняют большие, медленные машины, например сверлильные и фрезерные станки, однако числовое программное управление (ЧПУ) значительно ускорило и автоматизировало процесс.
Традиционно машинная обработка редко использовалась в массовом производстве, где для выпуска продукции миллионными партиями полагаются на более быстрые и эффективные методы, например штамповку и литье. Машинная обработка обычно ассоциируется со штучными изделиями или небольшими партиями. Прототипы в дизайнерской студии Джони делали именно так – вырезали с помощью фрезерных станков с ЧПУ.
В промышленности же эти методы обычно применяют только специализированные компании с высокими стандартами качества и толстыми кошельками, например аэрокосмическая и оборонная отрасли, производители элитных часов и дизайнерских автомобилей вроде Aston Martin. Это позволяет сделать лучшие детали, близкие к совершенству.
«Машинная обработка позволяет достичь неслыханного в нашей отрасли уровня точности, – говорит Джони. – Мы так фанатично подходим к допускам в машинной обработке и сборке продукции, что внутри она, возможно, даже прекраснее, чем снаружи. Это свидетельствует о нашей заботе, нашем внимании».
Джони видел в Unibody ключ к миниатюризации iPhone, iPad и MacBook. Во всех этих устройствах заднюю стенку и рамку образовывала одна деталь, в которой были вырезаны все втулки винтов для крепления других компонентов и сведения разных деталей в одну.
Unibody позволил команде Джони сделать iPhone 5 примерно на три миллиметра тоньше, чем iPhone 4S. Казалось бы, совсем немного, но это уменьшило и без того тонкое устройство примерно на тридцать процентов.
Первый этап изготовления корпуса ноутбука – создать блок экструдированного алюминия из бруска сырого алюминия. Брусок кладут в гигантский горячий пресс, который делает из него алюминиевые листы, словно из теста.
Затем листы проходят через тринадцать фрезерных операций и приобретают окончательную форму. Из металла вырезают прямоугольные блоки размером с ноутбук. Они поступают на первый станок с ЧПУ, где лазерный бур высверливает ряд отверстий, которые направляют следующую операцию резки, грубую «вырубку», при которой удаляется большая часть ненужного материала.
За этим этапом следуют все более точные фрезерные операции, в результате которых получается окончательная деталь. Вырезаются места для клавиш и портов, втулки винтов, формируются внутренние стойки и ребра.
Следующая стадия – лазерное сверление отверстий для световых индикаторов. Внутреннюю часть корпуса, где располагается индикатор, фрезеруют до такой толщины, чтобы лазерный бур мог перфорировать в металле крохотные отверстия. Лазерное сверление – исключительно точное и быстрое, оно испаряет металл каждым импульсом. Отверстия такие маленькие, что снаружи металл кажется монолитным, однако в действительности они достаточно велики, чтобы через них мог просвечивать светодиод. Эта инновационная техника благодаря своей точности кажется волшебством.
«Мельчайшие дизайнерские детали интересны тем, что делают изделие феноменальным, – говорит дизайнер Крис Лефтери. – Ведь можно просто проделать отверстие, вставить светодиод и прикрыть сверху пластмассой – это было бы вполне нормально. Однако вместо этого Apple делает практически невидимые отверстия в корпусе, и свет виден сквозь них. Это профессиональный подход к процессу промышленного производства».
Лазерное сверление используется также для изготовления решеток динамиков и других маленьких отверстий. После этого струя жидкости смывает все отходы. Apple применяет лазеры для гравировки на корпусе серийных номеров и другой технической информации. Поскольку физический контакт с алюминием отсутствует, эти «сверла» никогда не тупятся и не изнашиваются, их легко настроить благодаря ЧПУ.
После лазерного сверления монолитный корпус передается на шлифовальный станок с ЧПУ, который сглаживает неровности, шероховатости и любые другие дефекты поверхности. Теперь корпуса подвергаются пескоструйной обработке под высоким давлением взвесью керамических, кремниевых, стеклянных или металлических частиц, чтобы придать поверхности текстурированную, матовую фактуру. Потом детали анодируют, покрывают прозрачным лаком или полируют в зависимости от отделки.
Этот процесс большей частью коммерческая тайна, поэтому Apple не раскрывает подробностей. Неясно, насколько широко используется автоматизация, хотя как минимум часть сборки выполняют роботы. Сейчас большинство продуктов вручную собирают легионы рабочих, но Unibody может помочь компании сделать шаг в сторону автоматизированной сборки.
«Уделяется большое внимание роботизации и роботизированному управлению», – говорит бывший инженер-механик, который работал в качестве посредника между дизайнерами, конструкторами и операционным отделом и месяцами находился на фабриках. Инженер отказался рассказать об этом подробнее, ссылаясь на договор о неразглашении, но сообщил, что многие продукты Apple сейчас делают и обрабатывают на станках с ЧПУ, а роботы передвигают детали между циклами машинной обработки.
«В Foxconn я видел цеха, много цехов, насколько простирается взгляд. Там стоят режущие станки, работающие исключительно для Apple», – говорит Гуатам Бакси, инженер-конструктор, проработавший в компании с 2005 по 2010 год.