Para esta pregunta, recurrimos a Mikoaj Wiewióra del estudio de diseño industrial Mindsailors con sede en Poznań, que ha estado desarrollando productos durante 15 años, desde el concepto, pasando por la mecánica y la electrónica hasta la producción y la venta.

- Mindsailors es un equipo de diseñadores con experiencia en ingeniería, así como de ingenieros y programadores apasionados por el diseño, afirmó Mikołaj Wiewióra. «Somos un estudio de diseño industrial que crea un producto tanto desde el punto de vista del diseño como de la tecnología. La mayoría de los productos no existirían sin la electrónica, así que asumimos el reto de formar un equipo de ingenieros electrónicos. Para proyectos de mayor envergadura, también colaboramos con empresas de EMS, los contratistas que producen la electrónica para nuestros clientes».

Mikołaj Wiewióra y el interior de un estudio de diseño en Poznań.

DE LA IDEA AL PRODUCTO

El diseño en el estudio de Poznan comienza con la comprensión de las necesidades e ideas del cliente. Esta etapa, que en Mindsailors se denomina prediseño, se define como el mensaje del briefing del proyecto, es decir, una lista de objetivos, requisitos y supuestos sobre la idea de un producto nuevo o modificado, redactada por el cliente. Los diseñadores analizan la lista punto por punto y elaboran una respuesta al briefing, donde aclaran los objetivos. Posteriormente, en consulta con el cliente, crean los primeros bocetos del producto en una etapa que dura de uno a tres meses, denominada Diseño Conceptual.

Proceso de diseño en Mindsailors sp.z oo

- Desde el punto de vista del diseño, es un proceso relativamente sencillo y predecible, pero cuando se trata de electrónica embebida, es más difícil, afirma Mikołaj Wiewióra. No está del todo claro qué debe ir primero. Por un lado, el diseño puede determinar la forma y, por lo tanto, el contenido; por otro, las posibilidades de producción actuales y la disponibilidad de componentes electrónicos (semiconductores), que ha sido un problema enorme en el mundo de la electrónica durante los últimos dos años, a veces determinan la forma del dispositivo. En este punto, como oficina de diseño, debemos encontrar una salida a este impasse. Partimos de la base de que el diseño es lo primero, pero nos basamos en el conocimiento del número de componentes electrónicos necesarios, dispuestos en un área específica de la PCB. Trabajamos sobre un boceto base del sólido 3D y consultamos con el equipo de electrónica embebida para asegurarnos de que la electrónica encaje. Esta forma de diseñar nos permite mostrar conceptos visuales con posibilidades reales de pasar a la siguiente etapa sin cambios drásticos en las proporciones o dimensiones. A veces queremos salir de la caja y cambiar las proporciones de la PCB o usar electrónica flexible y, curiosamente, el cliente a menudo elige un diseño que cumple todos los requisitos pero va un poco más allá del resumen.

Tras debatir las ventajas y desventajas con las partes interesadas del nuevo producto, los diseñadores de Mindsailors pasan a las etapas de Diseño Conceptual y Prototipo para la electrónica. Hasta este punto, los riesgos no son muy grandes, pero aumentan a medida que el proyecto se materializa, ya que deben considerarse todos los problemas tecnológicos, lo cual es especialmente difícil con dispositivos complejos o impermeables. El final de esta etapa es el mejor momento para producir un prototipo tangible y de buena calidad, que finalmente se pueda tocar. La visión original puede compararse con el objeto real, tras semanas de trabajo e innumerables conversaciones.

POTZ BALANCE: un mecanismo poco convencional para dar cuerda a los relojes, proporcionado por un movimiento giroscópico que imita el movimiento natural de la muñeca. Autores del diseño: Mikołaj Wiewióra, Artur Niedbało, Anita Rogoża © Mindsailors sp. z oo - Modelo mecánico 3D, prototipo y PCB.

El estudio de diseño inicia la fase de Diseño Mecánico, que abarca el diseño del interior del producto, desde la disposición de componentes como pestillos, nervaduras, etc., hasta la documentación y la producción del primer prototipo mecánico (y los subsiguientes) y el firmware, es decir, la escritura del software que opera la electrónica del dispositivo. A menudo, los programadores de sistemas embebidos escriben fragmentos de código adicionales que permiten al equipo probar nuevas funcionalidades del nuevo producto.

- Necesitamos demostrarle al cliente que lo que hemos imaginado realmente funcionará. Creamos un prototipo que muestra no solo la forma del producto, sino también la electrónica que encaja y funciona correctamente, continúa Mikołaj Wiewióra. En la etapa de Diseño Mecánico, solemos intentar probar elementos individuales del prototipo, que fabricamos con espuma, metal o con una impresora 3D, como la ergonomía del sólido, el cierre de la caja en los pestillos o la flexibilidad del elemento de protección del cable. Esta fase dura aproximadamente un año.

Prueba de ensamblaje de electrónica y escritura de firmware.

Los siguientes elementos del proceso son el Diseño para la Fabricación y el Diseño para el Lanzamiento, que consiste en el diseño de producción de la carcasa, considerando todos los requisitos previos, pero optimizado para la fabricación y el ensamblaje. En cuanto a la electrónica, este proceso iterativo consiste en el lanzamiento del dispositivo diseñado. En el software, estos cambios tardan unas horas o días, mientras que en el hardware tardan semanas o meses, e incluso más.

- Como estudio de diseño, supervisamos la producción en la fase final, denominada Supervisión de Producción. Para probar una idea de producto, podemos producir pequeñas series en colaboración con un taller de herramientas y una empresa especializada en moldeo por inyección. Lo mismo ocurre con la electrónica, que fabricamos nosotros mismos o con la ayuda de subcontratistas de confianza (incluido EMS). Durante las primeras pruebas en fábrica, respondemos a todas las preguntas, mostramos documentación fotográfica y explicamos nuestras intenciones durante el proceso de diseño, así como nuestras expectativas respecto a la forma, la estructura superficial y la función del nuevo producto. Esto es necesario porque los planos y modelos 3D no siempre reflejan todo con precisión. Siempre diseñamos el modelo mecánico teniendo en cuenta todos los principios tecnológicos, como la correcta inclinación de las paredes y las divisiones, para que el componente de la carcasa salga del molde de inyección sin problemas, explica Mikołaj Wiewióra. «Los EMS tienen la ventaja de que, si reciben la carcasa, pueden entregar un producto completo. Los proveedores de moldes de inyección no siempre tienen la competencia para instalar la electrónica, ya que esto implica una serie de pruebas especializadas». También puede ocurrir que el propio cliente entregue al fabricante de electrónica una carcasa prefabricada disponible en el mercado que no cumple con las condiciones de diseño. En este caso, un EMS recurre al estudio de diseño para corregirla o crearla de nuevo. Sin embargo, estos casos son poco frecuentes.

Dispositivos diseñados en Mindsailors sp. z oo. De izquierda a derecha: vaporizador STEAMIE; espirómetro portátil AioCare; SARAEYE: asistente doméstico con IA y lente de cámara giratoria de 360 grados; PREGNABIT: KTG portátil para monitorizar la frecuencia cardíaca fetal, el pulso materno y las contracciones uterinas. Existe una anécdota interesante relacionada con este último: resultó que la diseñadora que participó en todo el proceso estaba embarazada, por lo que la clienta se esforzó al máximo para implementar su idea rápidamente y le regaló el producto terminado para que pudiera probar PREGNABIT ella misma como usuaria objetivo.

También se necesitan algunos meses para que un dispositivo específico entre en producción en serie o en masa y cumpla al 100 % con las expectativas del equipo de diseño. En Mindsailors, esto suele estar a cargo de dos personas asociadas con cada proyecto, quienes se encargan de todos los detalles de la implementación. Preparan la lista de piezas mecánicas y electrónicas y verifican la disponibilidad de componentes, subconjuntos y PCB. También supervisan la comunicación adecuada y la transferencia oportuna de archivos guardados en un formato universal entre el equipo de diseño, el taller de herramientas y el fabricante de la electrónica.

Cuando los componentes de prueba moldeados por inyección resultan como esperamos, y la electrónica funciona y se prueba según nuestro procedimiento recomendado, el trabajo de diseño finaliza para nosotros. Una vez que la producción está en marcha, seguimos a disposición del cliente, pero si ambas partes, el cliente y el fabricante, ya saben qué hacer, nuestra ayuda ya no es necesaria. Intentamos llevar el proyecto a un punto en el que ya no necesitamos intervenir —concluye Mikołaj Wiewióra—.

Entrevista y compilación de Agnieszka Kubasik

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Presentaremos nuestros proyectos como expositores en la feria TEK.day , que tendrá lugar el 30 de marzo en el Tarczynski Arena de Breslavia. El organizador es el servicio de información de la industria electrónica tek.info.pl.