Как создаются новые устройства: от идеи к прототипу

Существует два основных подхода к разработке инновационных технологических продуктов: «top-down» – от дизайна к технологии и «bottom-up» – от технологии к дизайну. Первый характерен для автомобильной индустрии. Художники рисуют красивые концепты автомобилей и передают их технологам, которые ищут возможность их произвести. Второй подход применяется, когда технология уже разработана и ей нужно найти применение. Например, компания Dyson сначала создала движок «Циклон», а потом начала его использовать в пылесосах и других устройствах.

Алексей Карфидов, сооснователь и генеральный конструктор «Карфидов Лаб»: «Мы предпочитаем совмещать оба подхода. В результате получаем сквозной, бесшовный процесс проектирования и разработки технологических устройств, когда на каждом этапе в команде присутствуют инженер, электронщик, технолог, конструктор, маркетолог. Совмещение компетенций позволяет не допускать серьезных ошибок и заблуждений с точки зрения внешнего вида, пользовательских характеристик и функционала продукта. Этот путь представляется более затратным на начальном этапе, но показывает себя более эффективным в процессе разработки. В конечном счете, получается дешевле для всех».

Путь к успешному продукту начинается со встречи с заказчиком, который является носителем идеи разработки. Основная задача этого этапа – сформировать максимально подробное техническое задание. Документ должен быть всеобъемлющим. В нем должны быть описаны не только технические характеристики, но и пользовательские функции, предпочтительные материалы, формы, размеры и даже цвета.

Если речь идет о разработке технологических продуктов, то дизайн – это не просто визуализация идеи. Можно сказать, что на этом этапе формируется внутреннее содержание продукта, его ДНК. Сначала есть только предположение, как разработка будет решать конкретную проблему. Чтобы двигаться дальше, необходимо доказать или опровергнуть эту гипотезу.

В результате исследований определяются основные функции, конструкционные особенности, важные черты визуального стиля. На этом этапе составляется портрет пользователя, прорабатываются сценарии применения продукта, проводится анализ трендов и конкурентной среды, а также формируется пул образов, которые близки конечному потребителю.

В первую очередь необходимо максимально глубоко изучить потребности конкретной группы людей, которые будут использовать продукт. Такое исследование не всегда можно провести, сидя в уютном офисе. Целевая аудитория может очень сильно отличаться от представлений о ней. Так что для создания продукта, действительно отвечающего нуждам конкретных потребителей, необходимы полевые исследования, фокус-группы, опросники и другие методы, позволяющие создать портрет пользователя.

Несколько лет назад ООО «Карфидов Лаб» принимала участие в работе над подготовкой предложений в стратегию развития электротранспорта Москвы в рамках большого исследования, которое проводил Сколтех. Существующая проблема слаборазвитой инфраструктуры для зарядки электромобилей была очевидна, как, впрочем, и разные типы разъемов для подключения автомобиля к источнику питания. На рынке уже есть разработанные зарядные станции, однако в основном сценарий их использования скопирован со стандартного опыта использования бензиновых заправок – вышел, вставил пистолет в бензобак, оплатил необходимое количество топлива, заправился.

Проводя полевые исследования, дизайнеры выяснили, например, что зарядные станции в городе располагаются в зонах парковки и придомовых территориях, причем их большое количество размещены на газонах. Земля на газоне постоянно пачкала рукав зарядной станции и штаны и куртки пользователей. Казалось бы, малозначительный факт, но вряд ли грязь на джинсах – это то, что вы ожидаете получить, заправляя свою новенькую Теслу. И это лишь маленькая «точка трения» между инфраструктурой и пользователем, которую удалось определить в ходе проведенной работы. В итоге дизайнеры и инженеры компании предложили целую линейку станций для зарядки электромобилей с учетом выявленных особенностей.

Необходимо проанализировать все возможные сценарии использования конечного продукта. Какие точки контакта с изделием встречаются на пути потребителя? Где пользователь видит рекламу устройства и где его покупает? Является ли продукт функциональным или статусным? Как пользователь его включает и выключает? Где носит, хранит и заряжает устройство? Как он снимает с него данные?

Поняв, как люди используют похожие продукты, товары или услуги, можно найти «точку трения» в этом опыте и придумать решение проблемы. Если же создается совершенно новое устройство, то сценарий придется придумывать и тестировать.

Самый простой пример – мотоцикл. Существует несколько типов этого транспортного средства: спортивный, туристический, классический, чоппер... Основная функция любого мотоцикла – возить человека. Однако у каждого типа своя аудитория, которая предъявляет собственные требования к продукту. Что важно для покупателя спортивного байка? Конечно, агрессивный внешний вид, скоростные характеристики, мощность, маневренность и т.д. Важны ли эти характеристики для того, кто подбирает мотоцикл для дальних поездок? Вряд ли. Для этой категории на первое место выходят комфорт и безопасность. Те, кто выбирает чоппер, хотят статусности, это люди, которые уже «все успели» и хотят просто насладиться ветром свободы. Иными словами, первым нужен адреналин, вторым – утилитарная функция, а третьим – эмоция. Эти жизненные приоритеты находят отражение не только в сценарии использования мотоцикла, но и его внешнем облике, технических характеристиках и возможностях. Также эти принципы оказывают существенное влияние на позиционирование, первые точки контакта с пользователем, визуальные образы при продвижении.

Разработка технологического устройства занимает в среднем от 6 до 24 месяцев. Чтобы продукт оставался востребованным и через несколько лет, нужно точно понимать, куда движется индустрия и каковы основные перспективы технологического развития. Иначе можно оказаться в ситуации, когда выбранное решение оказывается устаревшим уже на выходе.

Разработка проводной гарнитуры компании Jawbone велась в то время, когда уже начала развиваться технология Bluetooth. Когда устройство появилось в продаже, у него уже появились беспроводные конкуренты, которым потребители и отдали предпочтение. В итоге продукт Jawbone полностью провалился на рынке.

На этом этапе также проводится конструктивный анализ конкурирующих продуктов, то есть устройств с аналогичным (полностью или частично) функционалом. Нужно выявить их сильные и слабые стороны, определить, что подлежит копированию, а что переработке.

После определения всех критически важных функций и требований, исходя из сценария пользования, становится понятным фронт работ с технической точки зрения. Какие механические конструкции и узлы, датчики и электроника необходимы для работы устройства. Также на этом этапе можно поближе взглянуть на общую стоимость разрабатываемого изделия и, при необходимости, что-то изменить или переработать.

Составление мудборда (превью будущего дизайна, от англ. «mood board» – «доска настроения») – это привычная задача для дизайнеров. Но при разработке продукта она важна и для технических исполнителей. Мудборд – документ, где собраны различные визуальные референсы (формы, цвета, варианты поверхностей), которые близки конечному потребителю. Эти вспомогательные изображения могут быть даже не связаны с разрабатываемым изделием.

После дизайн-исследования начинается этап быстрого операционного эскизирования.

Чтобы определить, как будет выглядеть конечный продукт, дизайнеры делают короткие скетчи. Количество таких эскизов может доходить до нескольких десятков. Работа над скетчами ведется вместе с конструктором и специалистом по электронике. Они помогают понять, помещается ли технологическая начинка в предлагаемые формы.

Потом формируется «воронка отбора». Потенциальные пользователи продукта высказывают свои предпочтения, и на их основе проводится отсев решений. К примеру, из 60 концепций остается сначала 12, потом 6, потом 3.

С каждой итерацией ведется все более глубокая проработка вариантов решения. Идет визуализация интерфейса, расположения различных элементов (кнопки, ремешки, застежки и т.д.) и разъемов. Проводится поверхностный анализ того, как это отразится на компоновке и стоимости продукта.

На этом этапе у разработчиков еще нет ни моделей, ни макетов. Есть только понимание, каким аппаратным способом будет реализован функционал устройства, и есть дизайнер, который занимается визуализацией.

Из вариантов решений, которые прошли отбор, можно взять отдельные элементы дизайна и буквально за два часа объединить их в финальный концепт.

После создания единого концепта создаются фотореалистичные изображения продукта, рендеры в окружающей среде, взрыв-схемы. Итоговый вариант демонстрируется заказчику и является отправной точкой для команды разработчиков.

Если концепт согласован, то начинается этап технического проектирования. Важно заметить, что и конструктор, и технолог, и электронщик уже знакомы с проектом и точно понимают, что продукт можно реализовать в представленном виде.

После утверждения внешнего вида можно взять модельную пену, вырезать макет устройства и начать на нем первые натурные эксперименты. Создание такого прототипа – стандартная практика для тестирования разрабатываемого решения. С его помощью можно получить обратную связь от целевой аудитории. Если что-то не так, то можно вернуться к этапу итерационного эскизирования и поправить детали. Это быстрый и дешевый способ доработать продукт. Если прототип уже реализован в металле и пластике, если под него разработаны корпус или электроника, то стоимость такой корректировки может быть очень высокой.

Если финальный макет полностью устраивает заказчика, то начинается этап прототипирования, то есть создания полнофункционального образца.

Алексей Карфидов, сооснователь и генеральный конструктор «Карфидов Лаб»: «Разработка технологических продуктов и вывод их на рынок – сложная задача, где даже маленькая ошибка может привести к провалу. Только представьте, что созданием отвертки Stanley Tool занималась команда из шести человек на протяжении целого года. На разработку было потрачено 150 тыс. долларов и еще столько же на то, чтобы запустить изделие в серийное производство. Для создания принтера HP понадобилось 175 человек, 75 млн долларов и 18 месяцев работы. Новый Volkswagen Beetle разрабатывали полторы тысячи человек на протяжении трех с половиной лет, и это обошлось автопроизводителю в 900 млн долларов. Конечно, никто не хочет потратить впустую человеческие, временные и финансовые ресурсы, выпустив на рынок никому не нужный продукт. Избежать этого позволяет описанный нами подход к разработке технологических продуктов, который применяют ведущие студии промышленного дизайна и инжиниринга во всем мире».