Περίληψη
Wonderful PCB Συνεργαστήκαμε με μια εταιρεία πληρωμών για να κατασκευάσουμε ένα νέο φορητό έξυπνο POS. Τα παλιά έξυπνα POS είχαν τρία μεγάλα προβλήματα: οι μπαταρίες εξαντλούνταν πολύ γρήγορα, η ασφάλεια ήταν αδύναμη και οι οθόνες ήταν δύσκολο να διαβαστούν έξω. Το νέο μας έξυπνο POS διόρθωσε όλα αυτά τα προβλήματα. Η μπαταρία λειτουργεί πλέον για 18 ώρες χωρίς φόρτιση. Το μηχάνημα πέρασε αυστηρές δοκιμές ασφαλείας. Μπορεί να αντέξει νερό και σκόνη. Η εταιρεία πούλησε 50,000 μηχανήματα σε οκτώ μήνες.
Έρευνα Αγοράς και Εντοπισμός Προβλημάτων
Ποιος χρησιμοποιεί αυτό το μηχάνημα
Τρεις τύποι ανθρώπων χρησιμοποιούν αυτό το έξυπνο POS. Πρώτον, οι πωλητές τροφίμων που πωλούν τρόφιμα σε εξωτερικούς χώρους το χρειάζονται. Εργάζονται 12 ώρες κάθε μέρα. Δεύτερον, οι ταμίες των καταστημάτων το χρησιμοποιούν. Επεξεργάζονται περισσότερες από 200 πληρωμές κάθε μέρα. Τρίτον, οι εργαζόμενοι στις υπηρεσίες που επισκευάζουν πράγματα σε εξωτερικούς χώρους το χρειάζονται. Χρειάζονται ένα ισχυρό μηχάνημα που να λειτουργεί σε εξωτερικούς χώρους.
Τι ήταν λάθος με τα παλιά μηχανήματα
Πόσο συχνά παραπονιούνται οι χρήστες για τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας; Έρευνες δείχνουν ότι 67 στους 100 πωλητές κινητής τηλεφωνίας λένε ότι οι μπαταρίες τους εξαντλούνται κατά τη διάρκεια των ωρών εργασίας. Τα παλιά έξυπνα σημεία πώλησης καταναλώνουν πολύ γρήγορα την ενέργεια της μπαταρίας. Ο λόγος είναι ο κακός έλεγχος θερμότητας και η συνεχής σύνδεση στο διαδίκτυο. Πολλοί πωλητές πρέπει να φορτίζουν τα μηχανήματά τους κατά τη διάρκεια της εργασίας. Αυτό σταματά την επιχείρησή τους και χάνουν χρήματα.
Τα παλιά έξυπνα POS είναι πολύ μεγάλα και βαριά. Οι ταμίες που κρατούν αυτά τα μηχανήματα κουράζονται τα χέρια τους. Τα χέρια τους πονάνε μετά από 4 έως 6 ώρες εργασίας. Τα περισσότερα έξυπνα POS ζυγίζουν μεταξύ 320 και 380 γραμμαρίων. Οι κινητοί πωλητές που κουβαλούν το μηχάνημα όλη μέρα βρίσκουν αυτό το βάρος πολύ κουραστικό.
Οι οθόνες είναι δύσκολο να διαβαστούν έξω. Οι κανονικές οθόνες έχουν φωτεινότητα 300 έως 400 nit. Αυτό δεν είναι αρκετό όταν ο ήλιος λάμπει απευθείας πάνω στην οθόνη. Οι πωλητές πρέπει να βρουν σκιά ή να μπλοκάρουν την οθόνη με το χέρι τους. Αυτό κάνει τις πληρωμές πιο αργές. Οι σερβιτόροι εστιατορίων που εργάζονται τόσο σε εσωτερικούς όσο και σε εξωτερικούς χώρους χάνουν χρόνο επειδή η οθόνη είναι δυσανάγνωστη.
Ποιες είναι οι κοινές ανησυχίες για την ασφάλεια; Πολλά έξυπνα σημεία πώλησης (POS) δέχτηκαν επίθεση από hackers. Εκατομμύρια πελάτες έχασαν χρήματα εξαιτίας αυτού. Τα παλιά μηχανήματα δεν προστατεύουν καλά τις πληροφορίες των καρτών. Χρησιμοποιούν παλιές μεθόδους ασφαλείας που δεν ακολουθούν τους ισχύοντες κανόνες. Οι μικρές επιχειρήσεις αντιμετωπίζουν περισσότερα προβλήματα επειδή οι έλεγχοι ασφαλείας κοστίζουν πάρα πολλά χρήματα.
Πώς διαφέρει αυτό το μηχάνημα
Εξετάσαμε άλλα έξυπνα σημεία πώλησης (POS) στην αγορά. Τα ακριβά μηχανήματα από μεγάλες μάρκες έχουν καλή ασφάλεια. Αλλά κοστίζουν 400 έως 600 δολάρια το καθένα. Οι μικροπωλητές δεν μπορούν να τα αγοράσουν. Τα φθηνά μηχανήματα κοστίζουν 150 έως 200 δολάρια. Αλλά αυτά τα φθηνά μηχανήματα έχουν κακή ποιότητα. Ο εκτυπωτής είναι κακός και η μπαταρία μικρή. Κανένα μηχάνημα στη μεσαία τιμή δεν είχε τόσο καλή ασφάλεια όσο και καλά χαρακτηριστικά. Αυτό είναι το κενό που καλύψαμε.
Βιομηχανικός Σχεδιασμός και Εμπειρία Χρήστη
Η ιδέα σχεδιασμού μας
Wonderful PCB Χρησιμοποιήθηκε Λειτουργικός Μινιμαλισμός για αυτόν τον σχεδιασμό. Αυτό σημαίνει ότι διατηρούμε μόνο τα σημαντικά χαρακτηριστικά. Αφαιρούμε πράγματα που δεν χρειάζονται. Αυτό βοηθά τους ταμίες να εργάζονται πιο γρήγορα σε ώρες αιχμής. Δεν μπερδεύονται. Οι καθαρές γραμμές και οι εύκολες θέσεις των κουμπιών βοηθούν τους ανθρώπους να χρησιμοποιούν το μηχάνημα χωρίς εκπαίδευση.
Σχήμα και μέγεθος
Η ομάδα μας μελέτησε 45 εργαζόμενους σε καταστήματα σε διαφορετικά μέρη. Θέλαμε να μάθουμε τι μας κάνει να νιώθουμε άνετα στο χέρι. Μάθαμε ότι το πλάτος της μηχανής πρέπει να είναι 78 χιλιοστά. Αυτό το μέγεθος ταιριάζει τόσο σε μεγάλα όσο και σε μικρά χέρια. Η μηχανή καμπυλώνει στις 15 μοίρες και από τις δύο πλευρές. Αυτό κατανέμει το βάρος ομοιόμορφα στην παλάμη.
Γιατί έχει σημασία η γωνία της οθόνης; Η οθόνη γέρνει κατά 7 μοίρες όταν την κρατάτε κανονικά. Αυτή η γωνία μειώνει την αντανάκλαση κατά 40 τοις εκατό. Η αντανάκλαση σημαίνει αντανάκλαση του φωτός που καθιστά την οθόνη δυσδιάκριτη. Οι χρήστες δεν χρειάζεται να αλλάξουν τον τρόπο που κρατούν το μηχάνημα. Οι δοκιμές έδειξαν ότι οι ταμίες εργάζονται 12 τοις εκατό πιο γρήγορα με αυτήν τη γωνία οθόνης.
Η λαβή χρησιμοποιεί σιλικόνη ιατρικής ποιότητας. Αυτό το υλικό έχει μικρές ραβδώσεις που αυξάνουν την τριβή. Η τριβή σημαίνει ότι δεν γλιστράει. Η επιφάνεια λειτουργεί καλά ακόμα και όταν τα χέρια ιδρώνουν. Το δοκιμάσαμε ρίχνοντας το μηχάνημα πολλές φορές. Η λαβή εμποδίζει το μηχάνημα να γλιστρήσει από τα χέρια.
Πώς όλα λειτουργούν μαζί
Ο εκτυπωτής, η συσκευή ανάγνωσης καρτών και οι υποδοχές καρτών βρίσκονται όλα στο μπροστινό μέρος. Αυτό επιτρέπει στους ταμίες να ολοκληρώνουν πληρωμές χωρίς να μετακινούν το μηχάνημα. Ο εκτυπωτής 58 χιλιοστών βρίσκεται κάτω από την οθόνη. Αυτό δημιουργεί μια ομαλή ροή. Ο πελάτης βλέπει τα στοιχεία πληρωμής, ακουμπάει την κάρτα και λαμβάνει μια απόδειξη. Ο ταμίας δεν αλλάζει θέση χεριού.
Ο σαρωτής κωδικών QR είναι ενσωματωμένος στο πάνω μέρος. Χρησιμοποιεί μια κάμερα 5 megapixel με αυτόματη εστίαση. Αυτή η θέση επιτρέπει στους χρήστες να σαρώνουν κωδικούς χωρίς να εμποδίζουν την οθόνη. Οι δοκιμές έδειξαν ότι οι χρήστες μπορούν να σαρώνουν κωδικούς σε λιγότερο από 1.2 δευτερόλεπτα. Αυτό είναι τόσο γρήγορο όσο οι κανονικοί σαρωτές γραμμωτού κώδικα.
Μηχανική Υλικού και Τεχνικές Προδιαγραφές
Κύριο τσιπ υπολογιστή
Ποιος επεξεργαστής είναι ο καλύτερος; Wonderful PCB επέλεξε το τσιπ Qualcomm QCS6490. Αυτό το τσιπ είναι ο εγκέφαλος του μηχανήματος. Έχει οκτώ πυρήνες που λειτουργούν στα 2.7 GHz. Σκεφτείτε τους πυρήνες ως μικρούς επεξεργαστές που συνεργάζονται. Το τσιπ διαθέτει ένα ειδικό τμήμα ασφαλείας που χειρίζεται την προστασία πληρωμών ξεχωριστά από άλλες λειτουργίες.
Αυτό το τσιπ καταναλώνει 35% λιγότερη ενέργεια από τα παλαιότερα τσιπ. Εξακολουθεί να λειτουργεί πιο γρήγορα. Οι δοκιμές έδειξαν ότι οι πληρωμές ολοκληρώνονται σε 0.8 δευτερόλεπτα. Αυτό σημαίνει ότι από το πάτημα της κάρτας έως την έγκριση της πληρωμής συμβαίνει πολύ γρήγορα. Οι πελάτες δεν περιμένουν πολύ σε ώρες αιχμής.
Χαρακτηριστικά Ασφαλείας
Το μηχάνημα διαθέτει ασφάλεια επιπέδου τράπεζας. Έχει πολλά επίπεδα προστασίας. Πρώτον, διαθέτει ένα ειδικό πλέγμα γύρω από τα κυκλώματα πληρωμών. Εάν κάποιος προσπαθήσει να ανοίξει το περίβλημα του μηχανήματος, το πλέγμα τον ανιχνεύει. Στη συνέχεια, το μηχάνημα καταστρέφει όλα τα κλειδιά ασφαλείας σε 50 χιλιοστά του δευτερολέπτου. Αυτό είναι πολύ γρήγορο.
Τι απαιτεί η συμμόρφωση με το πρότυπο PCI-PTS; Το PCI-PTS 6.x είναι ένα αυστηρό πρότυπο ασφαλείας. Το Επίπεδο 1 διασφαλίζει ότι ο αναγνώστης καρτών με τσιπ επικοινωνεί σωστά με τις κάρτες. Η τάση πρέπει να είναι ακριβώς 5V με διαφορά μόνο 5%. Η συχνότητα πρέπει να είναι 4.915 MHz. Το μηχάνημα πέρασε με επιτυχία τις δοκιμές με Visa, Mastercard, American Express και Discover.
Το EMV Επιπέδου 2 ελέγχει εάν το λογισμικό επεξεργάζεται σωστά τις πληρωμές. Το μηχάνημα λειτουργεί με όλα τα μεγάλα συστήματα tap-to-pay. Αυτά περιλαμβάνουν τα Visa payWave, Mastercard Contactless και China UnionPay QuickPass. Η επεξεργασία πληρωμών ακολουθεί αυστηρά βήματα. Πρώτα επαλήθευση κάρτας, έπειτα έλεγχος κατόχου κάρτας, έγκριση πληρωμής και τέλος δημιουργία κωδικού.
Η τοποθέτηση της κεραίας tap-to-pay ήταν δύσκολη. Τα μεταλλικά μέρη στο εσωτερικό του μηχανήματος δημιουργούν παρεμβολές. Οι παρεμβολές σημαίνουν ότι τα σήματα μπλοκάρονται ή μπερδεύονται. Wonderful PCB Το πρόβλημα λύθηκε τοποθετώντας την κεραία σε ένα κενό 3 χιλιοστών. Αυτό το κενό βρίσκεται ανάμεσα στην οθόνη και το κάλυμμα του εκτυπωτή. Η κεραία μπορεί να διαβάσει κάρτες από απόσταση μικρότερη των 35 χιλιοστών. Τα μεταλλικά μέρη δεν προκαλούν προβλήματα.
Το Περιβάλλον Αξιόπιστης Εκτέλεσης (TEE) εκτελείται ξεχωριστά από το Android 12. Τα δεδομένα πληρωμών παραμένουν σε ασφαλή περιοχή. Το κύριο λειτουργικό σύστημα δεν μπορεί να αγγίξει αυτήν την περιοχή. Ακόμα κι αν ένας ιός επιτεθεί στο σύστημα Android, οι πληροφορίες πληρωμής παραμένουν ασφαλείς στο TEE.
Σύστημα ελέγχου θερμότητας
Γιατί τα έξυπνα σημεία πώλησης (smart POS) υπερθερμαίνονται κατά τις ώρες αιχμής; Η συνεχής σύνδεση στο διαδίκτυο, η χρήση της οθόνης και η εκτύπωση δημιουργούν θερμότητα. Οι κανονικές μηχανές φτάνουν τους 42 έως 45 βαθμούς Κελσίου μετά από δύο ώρες έντονης χρήσης. Αυτή η θερμότητα καταστρέφει την μπαταρία και κάνει το μηχάνημα άβολο στο κράτημα.
Wonderful PCB δημιούργησαν ένα σύστημα ψύξης με πολλά μέρη. Ο κύριος διανομέας θερμότητας χρησιμοποιεί ένα θερμικό μαξιλαράκι γραφενίου. Αυτό διαχέει τη θερμότητα στο εσωτερικό μεταλλικό πλαίσιο. Αυτό το υλικό μετακινεί τη θερμότητα 40% καλύτερα από τα φύλλα χαλκού. Το θερμικό μαξιλαράκι συνδέει το τσιπ του επεξεργαστή, τα κυκλώματα τροφοδοσίας και την μπαταρία σε μια κοινόχρηστη ψύκτρα.
Οι οπές αέρα στα πλαϊνά πάνελ επιτρέπουν τη διαφυγή του ζεστού αέρα. Ο αέρας εισέρχεται μέσω φιλτραρισμένων καναλιών. Αυτά τα κανάλια σταματούν τη σκόνη αλλά αφήνουν τη θερμότητα να εξέλθει. Το μηχάνημα εξακολουθεί να είναι ανθεκτικό στο νερό. Οι δοκιμές έδειξαν ότι η θερμοκρασία της επιφάνειας παραμένει κάτω από τους 38 βαθμούς Κελσίου. Αυτό συμβαίνει μετά από τέσσερις ώρες συνεχούς εργασίας σε 35 βαθμούς θερμοκρασίας δωματίου.
Η κεφαλή του εκτυπωτή είναι το πιο καυτό μέρος. Φτάνει τους 65 βαθμούς Κελσίου κατά την εκτύπωση. Ένα ειδικό θερμικό φράγμα χωρίζει τον εκτυπωτή από την μπαταρία. Αυτό το φράγμα εμποδίζει τη θερμότητα να φτάσει στην μπαταρία. Η θερμότητα κάνει τις μπαταρίες να χάνουν την χωρητικότητά τους πιο γρήγορα. Αυτό το φράγμα προστατεύει την μπαταρία.
Χαρακτηριστικά σύνδεσης
Το μηχάνημα διαθέτει internet 4G LTE. Μπορεί επίσης να χρησιμοποιήσει 3G σε περιοχές με αδύναμο σήμα. Το μόντεμ κινητής τηλεφωνίας λειτουργεί σε 12 διαφορετικές ζώνες συχνοτήτων. Αυτό σημαίνει ότι λειτουργεί σε πολλές χώρες. Το δοκιμάσαμε σε 15 χώρες. Συνδέθηκε με επιτυχία σε πόλεις και χωριά.
Το Wi-Fi 6 παρέχει γρήγορο internet στα καταστήματα. Αυτό το νέο πρότυπο Wi-Fi χειρίζεται καλύτερα τα πολυσύχναστα δίκτυα. Αυτό έχει σημασία όταν λειτουργούν πολλά μηχανήματα ταυτόχρονα. Το σύστημα εναλλάσσεται μεταξύ 2.4 GHz και 5 GHz. Επιλέγει αυτό με καλύτερο σήμα.
Το Bluetooth 5.2 συνδέεται με εκτυπωτές αποδείξεων, συρτάρια μετρητών και σαρωτές γραμμωτού κώδικα. Η σύνδεση λειτουργεί σε απόσταση έως και 15 μέτρων. Αυτό δίνει στα καταστήματα ευελιξία ως προς το πού τοποθετούν τον εξοπλισμό τους.
Επιλογή οθόνης και εκτυπωτή
Πώς επιλέγετε την κατάλληλη οθόνη για εξωτερική χρήση; Η οθόνη χρειάζεται ειδικές λειτουργίες. Wonderful PCB Διάλεξα μια οθόνη IPS LCD 5.5 ιντσών με φωτεινότητα 600 nit. Αυτό το επίπεδο φωτεινότητας λειτουργεί σε άμεσο ηλιακό φως. Η μπαταρία διαρκεί πολύ. Η οθόνη χρησιμοποιεί Gorilla Glass 3. Αυτό το γυαλί είναι ανθεκτικό στις γρατζουνιές. Έχει μια επίστρωση που είναι ανθεκτική στα δακτυλικά αποτυπώματα.
Ο εκτυπωτής εκτυπώνει με ταχύτητα 80 χιλιοστών ανά δευτερόλεπτο. Η κεφαλή εκτύπωσης έχει 576 κουκκίδες. Αυτό καθιστά ευανάγνωστο το κείμενο και τους γραμμωτούς κώδικες. Οι γραμμωτοί κώδικες παραμένουν σαρώσιμοι για πολλούς μήνες. Ο εκτυπωτής λειτουργεί με ρολά χαρτιού πλάτους έως 58 χιλιοστών. Αυτός ο χώρος είναι αρκετός για αναλυτικές αποδείξεις, διαφημίσεις και κωδικούς QR.
Η μπαταρία είναι λιθίου-πολυμερούς 5000mAh. Λειτουργεί για 18 ώρες κανονικής χρήσης. Αυτό καλύπτει μεγάλες εργάσιμες ημέρες χωρίς φόρτιση. Η μπαταρία διαθέτει προστασία από υπερφόρτιση και βαθιά εκφόρτιση. Προστατεύει επίσης από υπερθέρμανση. Η φόρτιση φτάνει το 80% σε 90 λεπτά. Περιλαμβάνουμε έναν γρήγορο φορτιστή 18W.
Προκλήσεις και λύσεις μηχανικής
Το πρόβλημα της μπαταρίας
Ποια είναι η μεγαλύτερη πρόκληση στο σχεδιασμό μπαταριών; Ο σχεδιασμός απαιτούσε μια μπαταρία 5000mAh σε μια θήκη πάχους μόλις 18 mm. Οι συνηθισμένες μπαταρίες με αυτή την ισχύ έχουν πάχος 22 έως 25 mm. Δεν θα μπορούσαμε απλώς να κάνουμε τη θήκη πιο χοντρή. Μια χοντρή θήκη θα έκανε το μηχάνημα βαρύ. Τα βαριά μηχανήματα πονάνε τα χέρια κατά τη διάρκεια πολλών ωρών εργασίας.
Η ομάδα μας συνεργάστηκε με μια εταιρεία μπαταριών για να δημιουργήσει μια προσαρμοσμένη μπαταρία. Η μπαταρία έχει διαφορετικό πάχος σε διαφορετικά σημεία. Η μπαταρία έχει πάχος 16 χιλιοστών στην περιοχή λαβής όπου ακουμπούν τα χέρια. Στη συνέχεια, επεκτείνεται στα 20 χιλιοστά στο κάτω μέρος όπου βρίσκεται ο εκτυπωτής. Αυτός ο σχεδιασμός διατηρεί το μηχάνημα λεπτό εκεί που το κρατούν οι άνθρωποι. Η μπαταρία εξακολουθεί να έχει αρκετή ισχύ.
Η προσαρμοσμένη διάταξη PCB βοήθησε στην επίλυση αυτού του προβλήματος. Τα κανονικά έξυπνα σημεία πώλησης (POS) χρησιμοποιούν μία μεγάλη πλακέτα κυκλώματος. Αυτή η πλακέτα καταλαμβάνει τον περισσότερο χώρο στο εσωτερικό. Wonderful PCB σχεδίασε τρεις ξεχωριστές πλακέτες κυκλωμάτων. Η μία πλακέτα έχει τον κύριο επεξεργαστή. Μια άλλη πλακέτα χειρίζεται τη διαχείριση ενέργειας. Η τρίτη πλακέτα έχει ασύρματα εξαρτήματα. Αυτός ο σχεδιασμός τριών τεμαχίων δημιουργεί μικρά κενά. Τα εξαρτήματα της μπαταρίας ταιριάζουν καλύτερα σε αυτά τα κενά.
Ειδικά θερμαντικά υλικά προστατεύουν την μπαταρία από ζημιές. Η περιοχή της μπαταρίας χρησιμοποιεί ένα υλικό αλλαγής φάσης. Αυτό το υλικό απορροφά επιπλέον θερμότητα κατά τη φόρτιση. Απελευθερώνει θερμότητα αργά κατά τη διάρκεια της αδράνειας. Αυτός ο έλεγχος κάνει την μπαταρία να διαρκεί 30 τοις εκατό περισσότερο από τις μπαταρίες χωρίς έλεγχο θερμότητας.
Προβλήματα κεραίας με μεταλλικά μέρη
Η δεύτερη μεγάλη πρόκληση ήταν η ασύρματη απόδοση με μεταλλική θωράκιση. Οι κανόνες ασφαλείας PCI-PTS απαιτούν μεταλλική θωράκιση γύρω από τα κυκλώματα πληρωμών. Αυτό το μέταλλο εμποδίζει τους ανθρώπους να κλέβουν δεδομένα μέσω ηλεκτρομαγνητικών σημάτων. Αλλά το μέταλλο δημιουργεί ένα φαινόμενο κλωβού Faraday. Αυτό το φαινόμενο μπλοκάρει τα ασύρματα σήματα και κάνει τις κεραίες να λειτουργούν κακώς.
Wonderful PCB Έλυσε αυτό το πρόβλημα μέσω έξυπνης τοποθέτησης κεραίας και επιλογής υλικού. Η κεραία tap-to-pay χρησιμοποιεί ένα εύκαμπτο κύκλωμα. Βρίσκεται σε ένα πλαστικό πλαίσιο. Αυτό το πλαίσιο τη χωρίζει από τα μεταλλικά μέρη κατά 4 mm. Αυτό το κενό επιτρέπει τον σχηματισμό ηλεκτρομαγνητικών πεδίων χωρίς να εμποδίζεται. Το πηνίο της κεραίας χρησιμοποιεί ένα φράκταλ μοτίβο. Αυτό το μοτίβο αυξάνει την ενεργό επιφάνεια κατά 25 τοις εκατό σε σύγκριση με τα κανονικά ορθογώνια πηνία.
Οι κεραίες κινητής τηλεφωνίας και Wi-Fi τοποθετούνται στις επάνω και κάτω γωνίες. Αυτές οι θέσεις είναι οι πιο απομακρυσμένες από τη μεταλλική θωράκιση. Τα πλαστικά καπάκια των άκρων χρησιμοποιούν ένα ειδικό μείγμα πολυανθρακικού. Αυτό το πλαστικό δεν μπλοκάρει πολύ τα ηλεκτρομαγνητικά σήματα. Οι δοκιμές σήματος έδειξαν ότι η συσκευή διατηρεί ισχυρά σήματα ακόμη και σε περιοχές με ασθενή κάλυψη. Η ισχύς του σήματος πληροί τις απαιτήσεις του φορέα.
Κατασκευή και Ποιοτικός Έλεγχος
Δημιουργία μοντέλων δοκιμών
Κατασκευάσαμε δοκιμαστικά μοντέλα σε τέσσερα βήματα. Τα πρώτα μοντέλα χρησιμοποίησαν τρισδιάστατη εκτύπωση για να δοκιμάσουν ιδέες σχεδίασης. Αυτά τα μοντέλα μας βοήθησαν να ελέγξουμε πώς αισθάνεται το μηχάνημα στο χέρι. Δοκιμάσαμε τις θέσεις των κουμπιών με πραγματικούς χρήστες πριν ξοδέψουμε χρήματα σε εργαλεία.
Τα δεύτερα μοντέλα χρησιμοποίησαν θήκες από αλουμίνιο κατεργασμένες με CNC με λειτουργικά μέρη στο εσωτερικό. Αυτό το βήμα μας έδειξε προβλήματα μεταξύ της κεραίας tap-to-pay και του μεταλλικού κελύφους. Διαπιστώσαμε ότι η αρχική θέση της κεραίας δημιουργούσε μια νεκρή ζώνη 15 mm. Οι κάρτες δεν μπορούσαν να διαβάσουν σε αυτήν τη ζώνη.
Τρίτα μοντέλα διόρθωσαν αυτά τα προβλήματα με καλύτερη τοποθέτηση των εξαρτημάτων. Προσθέσαμε χαρακτηριστικά ανθεκτικότητας. Αυτά τα δείγματα υποβλήθηκαν σε δοκιμές πρώτης πτώσης και δοκιμές κύκλου θέρμανσης. Βρήκαμε αδύναμα σημεία στη δομή.
Τα τέταρτα μοντέλα πληρούσαν τις τελικές προδιαγραφές παραγωγής. Αυτά ονομάζονται μονάδες δοκιμής επικύρωσης μηχανικής. Αυτά τα μηχανήματα ολοκλήρωσαν πλήρεις δοκιμές. Πραγματοποιήσαμε δοκιμές πτώσης από ύψος 1.5 μέτρου, δοκιμές με βρύση σε οθόνη αφής 1 εκατομμύριο και δοκιμές εκτυπωτή από απόσταση 100 χιλιομέτρων.
Κάνοντας την Κατασκευή Ευκολότερη
Πώς μειώνετε τον χρόνο συναρμολόγησης; Wonderful PCB χρησιμοποίησε διάφορες στρατηγικές που μείωσαν το κόστος παραγωγής κατά 22%. Ο αρθρωτός σχεδιασμός επιτρέπει στον εκτυπωτή, την μπαταρία και την οθόνη να λειτουργούν ως ξεχωριστά εξαρτήματα. Μπορείτε να αντικαταστήσετε κάθε εξάρτημα ανεξάρτητα. Αυτός ο σχεδιασμός μειώνει το κόστος επισκευής. Οι τεχνικοί μπορούν να ανταλλάξουν τα χαλασμένα εξαρτήματα χωρίς να αντικαταστήσουν ολόκληρο το μηχάνημα.
Μειώσαμε τις βίδες από 18 σε 8. Αυτό μείωσε τον χρόνο συναρμολόγησης κατά 35 τοις εκατό. Η θήκη χρησιμοποιεί συνδέσμους κουμπώματος με νευρώσεις στήριξης. Αυτές διατηρούν την αντοχή ενώ παράλληλα κάνουν τη συναρμολόγηση απλούστερη. Κάθε σύνδεσμος κουμπώματος μπορεί να αντέξει δύναμη έλξης 25 Newton. Αυτό υπερβαίνει τις απαιτήσεις για κανονικό χειρισμό.
Αλλάξαμε από χαλαρά καλώδια σε εύκαμπτα τυπωμένα κυκλώματα. Τα εύκαμπτα τυπωμένα κυκλώματα ονομάζονται FPC. Αυτή η αλλαγή εξάλειψε τα συνηθισμένα σφάλματα. Παλαιότερα, οι τεχνικοί μερικές φορές τσάκιζαν ή έσφαλαν τη δρομολόγηση των καλωδίων κατά το κλείσιμο του κουτιού. Οι σύνδεσμοι FPC χρησιμοποιούν σχέδια μηδενικής δύναμης εισαγωγής. Αυτά αποτρέπουν ζημιές κατά τη συναρμολόγηση και την αποσυναρμολόγηση.
Η γραμμή παραγωγής κατασκευάζει 240 μονάδες ανά 8ωρη βάρδια. Οι επιθεωρητές ποιότητας ελέγχουν σε πέντε σταθμούς. Ελέγχουν την τοποθέτηση των εξαρτημάτων, τις λειτουργίες, το κλείσιμο της θήκης, επικυρώνουν την τελική συναρμολόγηση και επιβεβαιώνουν τη συσκευασία.
Δοκιμές για αξιοπιστία
Wonderful PCB δοκίμασε το μηχάνημα σκληρότερα από ό,τι απαιτούν οι κανόνες του κλάδου. Αυτές οι δοκιμές διασφαλίζουν ότι το μηχάνημα θα επιβιώσει σε πραγματικές συνθήκες καταστήματος.
Δοκιμές πτώσης περιελάμβανε την πτώση του μηχανήματος από ύψος 1.5 μέτρου σε σκυρόδεμα. Οι δοκιμές απαιτούσαν κρούσεις και στις έξι πλευρές συν τέσσερις γωνίες. Το μηχάνημα έπρεπε να αντέξει συνολικά 18 πτώσεις. Τα εσωτερικά μέρη δεν έπρεπε να παρουσιάσουν βλάβη. Η οθόνη δεν έπρεπε να σπάσει. Οι μονάδες παραγωγής πέρασαν με μηδενική βλάβη σε 50 μηχανήματα δοκιμών.
Τεστ Κύκλου Ζωής Χρησιμοποίησαν ρομποτικούς βραχίονες για να δοκιμάσουν την οθόνη αφής και τα κουμπιά. Η οθόνη αφής άντεξε 1.2 εκατομμύρια πατήματα με δύναμη 5 Newton. Τα φυσικά κουμπιά άντεξαν 500,000 πατήματα. Αυτή η δοκιμή δείχνει ότι το μηχάνημα αντέχει τρία χρόνια έντονης καθημερινής χρήσης χωρίς να σπάσει.
Δοκιμές εκτυπωτή μετρήθηκε η απόσταση χαρτιού πριν η κεφαλή εκτύπωσης επιδεινωθεί. Ο εκτυπωτής παρήγαγε 75 χιλιόμετρα αποδείξεων πριν παρουσιάσει οποιαδήποτε μείωση στην ποιότητα. Αυτό δείχνει περίπου 300,000 κανονικές αποδείξεις. Αυτό ισοδυναμεί με δύο χρόνια σε καταστήματα μεγάλου όγκου.
Δοκιμές στατικού ηλεκτρισμού Ελέγξαμε ότι το μηχάνημα χειρίζεται ηλεκτροστατική εκκένωση. Το μηχάνημα πέρασε με επιτυχία τις δοκιμές επαφής στα συν ή πλην 8kV. Πέρασε με επιτυχία τις δοκιμές εκκένωσης αέρα στα συν ή πλην 15kV. Το σύστημα δεν πάγωσε ούτε επανεκκινήθηκε. Αυτή η προστασία είναι σημαντική σε ξηρό καιρό όταν συσσωρεύεται στατικός ηλεκτρισμός στους χρήστες.
Δοκιμές ανατροπής Τοποθέτησαν μηχανήματα σε περιστρεφόμενο τύμπανο με επιφάνεια από σκυρόδεμα. Αυτό προσομοιώνει την πτώση και την κύλιση πολλών φορών. Το μηχάνημα άντεξε 400 περιστροφές. Αυτό ισοδυναμεί με την πτώση από έναν πάγκο και την κύλιση πολλών φορών την ημέρα για μήνες.
Δοκιμές καιρού εκτέθηκαν μηχανήματα σε θερμοκρασίες από -10 έως 55 βαθμούς Κελσίου. Τα επίπεδα υγρασίας ανέβηκαν από 10% σε 95%. Το μηχάνημα λειτούργησε πλήρως σε αυτό το εύρος. Οι δοκιμές μπαταρίας δεν έδειξαν διόγκωση ή απώλεια χωρητικότητας μετά από 100 κύκλους θέρμανσης. Οι δοκιμές ομίχλης οθόνης έλεγξαν ότι η οθόνη παραμένει καθαρή όταν κινείται μεταξύ ζέστης και κρύου.
Αντίκτυπος στο τελικό προϊόν
Πώς αντέδρασε η αγορά
Η εταιρεία πούλησε 50,000 μηχανήματα σε οκτώ μήνες. Πούλησαν σε τρεις τύπους επιχειρήσεων. Τα καταστήματα λιανικής πώλησης δήλωσαν ότι οι πληρωμές διεκπεραιώνονται κατά 23% ταχύτερα από τα παλιά τους συστήματα. Αυτό σημαίνει ότι περισσότεροι πελάτες μπορούν να κάνουν check in σε ώρες αιχμής.
Τα δεδομένα από τους πρώτους έξι μήνες έδειξαν ποσοστό αποτυχίας μόνο 0.3%. Αυτό είναι ένα από τα χαμηλότερα ποσοστά στον κλάδο. Ο αρθρωτός σχεδιασμός βοηθά στην γρήγορη επίλυση προβλημάτων. Οι τεχνικοί αντικαθιστούν τα σπασμένα εξαρτήματα χωρίς να επιστρέφουν ολόκληρο το μηχάνημα. Αυτό μειώνει τον χρόνο διακοπής λειτουργίας από ημέρες σε ώρες.
Τι λένε οι χρήστες για την εργονομία; Οι ταμίες είπαν ότι τα χέρια τους δεν κουράζονται. Το μηχάνημα ζυγίζει μόνο 295 γραμμάρια. Οι άνθρωποι μπορούν να το χρησιμοποιούν άνετα όλη μέρα. Οι κινητοί πωλητές τροφίμων ολοκλήρωναν 12 ώρες εργασίας χωρίς φόρτιση. Η μπαταρία διαρκεί, επομένως δεν χάνουν χρήματα από εξαντλημένες μπαταρίες.
Το μηχάνημα κέρδισε το Χάλκινο Βραβείο στα Διεθνή Βραβεία Αριστείας Σχεδιασμού. Αυτό το βραβείο αναγνώρισε τον τρόπο με τον οποίο ενσωματώνουμε πολύπλοκα χαρακτηριστικά σε ένα απλό σχέδιο.
Αποτελέσματα επιχείρησης
Η εταιρεία εξοικονόμησε 34% στο συνολικό κόστος ιδιοκτησίας. Τα χαμηλότερα ποσοστά βλαβών σημαίνουν λιγότερες αξιώσεις εγγύησης. Ο αρθρωτός σχεδιασμός απαιτεί λιγότερα ανταλλακτικά σε αποθήκευση.
Τα καταστήματα ενεργοποίησαν τα μηχανήματα εντός 25 λεπτών από το άνοιγμα του κουτιού. Αυτό περιλαμβάνει τη φόρτιση και τη ρύθμιση του δικτύου. Η απλή διεπαφή μείωσε το κόστος εκπαίδευσης κατά 40%.
Η αξιοπιστία επεξεργασίας πληρωμών έφτασε το 99.7% σε όλα τα μηχανήματα.
Μελλοντικά σχέδια
Ο αρθρωτός σχεδιασμός υποστηρίζει μελλοντικές αναβαθμίσεις. Η εταιρεία σχεδιάζει να προσθέσει έναν αναγνώστη δακτυλικών αποτυπωμάτων. Αυτό θα επιτρέπει στους χρήστες να πληρώνουν με το δακτυλικό τους αποτύπωμα. Τα καταστήματα μπορούν να τον προσθέσουν χωρίς να αγοράσουν νέα μηχανήματα.
Η εταιρεία αναπτύσσει διαχείριση αποθεμάτων με τεχνητή νοημοσύνη. Η κάμερα θα αναγνωρίζει προϊόντα χωρίς σάρωση γραμμωτών κωδικών. Αυτό βοηθά τις υπαίθριες αγορές και τις λαϊκές αγορές όπου τα προϊόντα δεν έχουν συσκευασία.
Οι ενημερώσεις λογισμικού πραγματοποιούνται ασύρματα (over the air). Αυτό προσθέτει νέες δυνατότητες χωρίς αλλαγές στο υλικό. Οι πρόσφατες ενημερώσεις πρόσθεσαν υποστήριξη για πληρωμές με Apple Pay, Google Pay και κρυπτονομίσματα. Αυτή η ευελιξία διατηρεί το μηχάνημα ενημερωμένο καθώς αλλάζει η τεχνολογία πληρωμών.
Συμπέρασμα
Wonderful PCB έφτιαξε ένα έξυπνο έξυπνο POS που εξισορροπεί τα προηγμένα χαρακτηριστικά με την εύκολη χρήση. Το έργο δείχνει πώς ο σχεδιασμός και η κατασκευή συνεργάζονται για τη δημιουργία καλύτερων προϊόντων. Το μηχάνημα διαθέτει ασφάλεια τραπεζικού επιπέδου μέσω πιστοποίησης PCI-PTS 6.x. Η τιμή εξακολουθεί να είναι προσιτή για μικρούς πωλητές. Ο σχεδιασμός μειώνει την κόπωση των χεριών κατά τη διάρκεια πολλών ωρών εργασίας. Οι αυστηρές δοκιμές διασφαλίζουν ότι λειτουργεί καλά σε δύσκολα περιβάλλοντα καταστημάτων. Ο αρθρωτός σχεδιασμός επιτρέπει μελλοντικές αναβαθμίσεις. Αυτή η μελέτη περίπτωσης δείχνει την αξία του συνδυασμού δεξιοτήτων σχεδιασμού, γνώσεων ηλεκτρονικής μηχανικής και αποδοτικότητας κατασκευής για την επίλυση πραγματικών προβλημάτων της αγοράς.
Βιογραφικό Wonderful PCB: Wonderful PCB Ασχολούμαστε με ολοκληρωμένο σχεδιασμό και κατασκευή έξυπνων ηλεκτρονικών συσκευών. Ασχολούμαστε με βιομηχανικό σχεδιασμό, ηλεκτρονική μηχανική, κατασκευή PCB και παραγωγή μεγάλου όγκου. Συνεργαζόμαστε με εταιρείες παγκοσμίως για να μετατρέψουμε τις ιδέες σε πραγματικά προϊόντα.
