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铝材的用法：充分发挥材料和设计特点制造产品

2012/06/19 00:00

　　【日经BP社报道】在乔布斯的自传《史蒂夫·乔布斯》（讲谈社出版）中，主管设计的高级副总裁乔纳森·埃维透露了设计的部分决定流程。据说乔布斯会每天到设计室转转，查看正在制作的模型，亲手把玩一番并且给出评价。没有正式的设计检测，产品设计全靠这样日复一日的交流来敲定。过程极其随性。

“为了让自己能够安心入眠，所以彻底追求美和质感”

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[/td][/tr][tr][td]iPod nano的表面。在保持阳极氧化处理所具有的独特扩散光光彩的同时，实现了光滑的触感。苹果创造出了不使用涂料、不在表面添加任何装饰即可实现这种质感的技术
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　　亲自把玩模型，切身感受设计。如果苹果擅长的简约设计的商品是这样造成的话，那么，受到乔布斯本人重视的一定是产品的质感和手感。

　　Leading Edge Design代表山中先生分析说，作为重视质感的表现，苹果的关键词是“无暇”。

　　比如此次拆解的iPhone4S，苹果的设计形象是1块玻璃板嵌在金属框中。在此之后，用1块铝板切削而成的“一体成型”构造的产品不断出现……

　　“在无暇的材料上突然出现画面，与用户对话。通过在设计上使坚固的硬件与自由变化的软件形成对比，给用户带来了产品是来自另一个世界或是未来世界的印象”（山中代表）。

对“无暇”的执着追求

　　苹果对“无暇”追求超乎寻常，这一点可以从iPod nano等使用丰富多彩的阳极氧化处理上略见一斑。

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阳极氧化处理的原理是在水溶液中加入金属材料，通过电解，使金属表面变质，形成氧化膜。这是主要应用于铝的表面处理方法。这种方法能够增强金属表面的强度感觉，通过染色制成加工成颜色。而且表面本身同为金属，无损于金属独特的冰凉、清爽的质感。在铝的表面处理中并不是什么特殊的加工方法。

　　苹果为了使iPod nano的表面表现出丝滑舒适的手感，以及珠宝一般的高级感，决定采用有光泽的外观。也就是在保留铝的质感和阳极氧化处理得到的独特鲜艳色泽的同时，使表面富有光泽。一般来说，企业会用涂料解决这个问题。

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[/td][/tr][tr][td]红色外壳的背面和侧面完全没有接缝，因此给人以金属块上安装了画面的印象。通过切削挤压成形的铝制作外壳，部件全部从上方嵌入[/td][/tr][/table]　　但苹果采用的并不是“涂布”其他物质的方法，而是“彻底抛光”的表面处理方法。在预处理时彻底进行抛光，使铝呈现镜面状，然后在生成纹理后形成氧化膜。再对氧化膜层单独进行抛光，使表面更加平滑。这样一来，表面就在保持阳极氧化处理获得的闪亮光泽的同时，还获得了丝滑手感。

　　为何要选择抛光？按照山中代表的推测，“这是因为如果进行涂布，面和角会略显厚重，破坏掉这种犀利的造型。苹果可能不喜欢这样”。而且，如果铝上覆盖涂层，金属独特的冰凉手感将遭到破坏。所以选择抛光是唯有注重质感的苹果才会做出的选择。

　　拥有阳极氧化处理技术的某工厂人士介绍说，“虽然阳极氧化处理后的抛光非常重要，但表面处理的关键在于阳极氧化处理前的抛光。但这道工序太费工夫，成本应该会增加不少”。随后，这位人士又小声地补充道：“如今的日本企业绝对不做这一点”。

不断进化的“一体成型”

　　实现苹果的“无暇”形象的另一项关键技术是切削铝板制作外壳的“一体成型”。本刊这次除了iPhone4S之外，还对iPod nano和Apple Remote等苹果产品进行了拆解和切割，并与山中代表一同调查了内部构造。

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[/td][/tr][tr][td]苹果擅长的金属切削加工也不断更新。第一代iPad是从上方直线切削，而从2010年的商品开始，该公司开始积极采用利用盘型和碗型刀刃加工凹字型外壳（摄影：路透社/Aflo）[/td][/tr][/table]

　　通过调查结果，能看出切削技术的飞速进步。

　　下图左侧第一代iPad的外壳内侧存在梯状的切削痕迹，可以看出只从正上方进行了粗削。而到了iPad2时代，切削就变得非常细致，基本看不到切削的痕迹。而且，包括切削侧面的侧铣刀在内，通过使用大量特殊形状的铣刀，iPad2上还形成了很多根切部分。从而进一步实现薄壁化和削减部件数量。

　　充分利用这些先进的加工技术的是Apple Remote（图下）。没有任何接缝、完全封闭的一根金属棒。部件究竟是如何放进去的？“简直就像魔法一样的设计”（山中）。按照推测，实际的制作方式似乎是首先打通操作部分和安装电池的5个孔穴，使用先前提到的侧铣刀从这里扩大空间，通过打通各个孔穴形成一个大的空间。然后再从这里放入基板等部件。

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[/td][/tr][tr][td]得到众多设计师交口称赞、最具苹果特色的产品要数遥控器“Apple Remote”。其制作方式估计如下。首先，在表面、背面和侧面开5个孔。使用前面提到的盘型的刀刃从孔中挖大空洞。挖通空洞，留出安装基板的空间，加工过程类似于隧道施工。然后在制备好的空洞中放入基板。这样就实现了完全没有接缝、用整块金属板制成的“魔法般的”遥控器（切割协助：FUNASAW）[/td][/tr][/table]

　　苹果本身没有工厂。然而，实现这种无止境的技术进化需要外壳工厂与苹果设计师联手进行研究开发。一家制造苹果产品外壳的加工企业就曾经透露，“我们需要定期向苹果的高管展示自己的创意对苹果有哪些好处”。

　　如果只是按照企业的指示代工生产，就无法与苹果维持良好的关系。包括提高生产效率的方案、有望实现新设计的技术方案在内，代工企业也在拼命建立与苹果合作开展研究的体制。

模拟制造成本

只有在全球大量生产单一款式、实现低成本化，对外设不惜血本的苹果式制造才能够成立。除此之外，苹果之所以能够在专注设计的同时降低制造成本，另一个必不可少的法宝是DFMA（ Design ForManufacture and Assembly）生产系统。

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[/td][/tr][tr][td]苹果每件产品的阳极氧化处理方法其实也各不相同。曲面柔和的MacBook Air（外）加大了表面颗粒粗糙度，制作出了像镜球一样闪闪发光的表面，突出了面的美感。iPad2则实施了光滑的表面处理，使其能够流畅地放进皮包[/td][/tr][tr][td]

[/td][/tr][tr][td]认真对待极其微小的细节、聪明地利用错觉也是苹果设计的特色。苹果利用激光切割制成了无数个人眼无法识别、直径约为30μm的小孔，使其透出里面的光线。这样就制成了光线仿佛突然浮现在金属块之上装饰照明效果。苹果还在考虑为这些极微小的孔的内部配备照度传感器而非照明，借此制作无形的输入传感器和按键，使产品仿佛能够察觉用户的意图做出反应[/td][/tr][/table]

　　DFMA是计算整套制造工艺的系统，只要输入外观设计和结构设计使用的三维模型和二维图纸，系统就能够计算出哪种制造方式效率最高。

　　这样从设计阶段就可以对怎样组织生产线、大致成本有多少有所掌握。在设计阶段能够发现可能影响生产效率的问题，事前制定对策，大大提高之后试制和测试生产的成品率。苹果产品生产厂的人士表示，“其制造品质之高达到了产品最终检查只需查看表面是否美观、组装精度是否合格的程度”。

　　从制造现场到设计的全套流程，苹果式制造完全忠实于苹果的设计理念。为此，苹果一直秉持着彻底节约成本、采用新技术方案的态度。

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