Импортозамещение по-русски. AR-очки

Меня зовут Илья Зеленский. Ранее я уже публиковал статью о том, как потратил более 10 лет на разработки AR очков в России. Помните басню Крылова "мартышка и очки"? Смысл басни был, как важно владеть знаниями и правильно применять их. Поэтому я хочу поделиться своим опытом запуска действительно сложного продукта.

Сегодня я хочу на своём примере показать этапы производства конструктора школьных очков дополненной реальности в России.

Зачем я вообще взялся за этот проект? По двум причинам:

1) Школам и вузам нужен недорогой инструмент для обучения программированию дополненной реальности и нейронным сетям.

Когда ты наглядно видишь результат, это вдохновляет. Не важно, это твоё первое приложение для глухонемых или же переводчик на ChatGPT.

2) Я хотел дать возможность другим воплотить в жизнь свои идеи.

Конструктор - это возможность быстро собрать свой MVP проект и проверить идею.

Ноябрь 2022 года

Закупка и производство

Мы получили грант в 1 млн руб от Московского кластера на пилот конструктора школьных AR очков на площадке МГПУ. На тот момент у меня был собран грубый вариант оптики и за основу взяты старые прототипы.

Студенты должны были научиться программировать под AR и освоить инженерные программы (чтобы изменять корпус очков).

Деньги гранта закончились уже через 2 недели. Они ушли на изготовление форм для литья оптики и закупку нескол��ких дисплеев.

Декабрь - январь 2022/2023

Китайцы

Я получаю линзы и с ужасом вижу, что они вырезаны под левый глаз (в задании было для правового) и неправильное напыление оптики. Напыление исправляли в МГУ.

Вторая проблема возникла с дисплеями. Поставщик 2,5 месяца кормил обещаниями: то всё заболели, то задержки, то проверяют. В итоге удалось вернуть деньги и раскидать заказ у других поставщиков. В целом потерял на этом 3-4 месяца.

Январь-февраль. 2023

Оптический модуль

На проектирование модуля оптики ушло ещё 2 месяца. Так как надо было придумать механику регулирования под разное зрение, калибровки оптики и тд

Март. Проектирование корпуса.

На дворе был март. Пилот должен был стартовать с 1 февраля.

Сделать универсальный и простой корпус, где даже школьник сможет его изменять, гораздо сложнее проектирования красивых очков.

Декабрь-сентябрь. 2022/2023.

Электроника.

Электронику мы начали делать в декабре 2022. Пришлось несколько раз переделывать, прежде чем плату можно было выпускать промышленным тиражом. В первый раз ошибка была с нашей стороны, во второй раз китайцев (перевернули чип). Полностью рабочий варианты был в сентябре 2023.

Но между этапами были паузы из-за моих финансов. В месяц я мог выделить из своего кармана на проект 100-200 тыс руб, иногда 300 (грант закончился через 2 недели). Так что в реальности на электронику ушло 3-4 месяца: от идеи до получения промышленной платы.

Апрель-июль. 2023

Изготовление корпусов

Пришло время изготавливать корпуса.

1) Производство формы для литья из алюминия стоит порядка 5-10 тыс $

2) В начале проекта, вы будете часто изменять форму корпуса, поэтому изготовление промышленной формы для литья - это 100% выброс денег в трубу

Так как я считал каждую копейку, поэтому решил самостоятельно лить корпус.

На эксперименты ушло несколько месяцев. Отлить не проблема, но детали имеют брак (камера и давление не всегда спасает от пузырей воздуха у мелких сложных деталей) или шлак(лишний пластик на стыках двух форм, который надо удалять вручную). В итоге удалось отработать методику литья. Материал корпуса выходил по цене 200 руб. Но з/п наёмного работника, который будет лить корпус, увеличивает цену одного комплекта корпуса до 1,8-2 тыс руб.

Аутсорсинг литья в силикон за один комплект корпуса:

1) Китай 8-9 тыс руб

2) России 14-24 тыс руб

Поэтому оставался вариант самостоятельного изготовления. Иначе цена за очки улетала в космос.

В итоге первые корпуса я решил печатать на фотополимерном принтере. Скажу сразу, это подходит для красивых фото, но не в реальном продукте. Смола слишком хрупкая, гибкая и тяжелее пластика. Очки легко ломаются и больше весят.

Июль-август 2023

Кабели

Шлейфы мы не стали использовать, чтобы у студентов была возможность изменять расположение модулей под свои очки. Со шлейфами такое не пройдёт. Студент или школьник не сможет спаять или изготовить свой шлейф.

Китайцы не хотели делать кабели из-за их малого кол-ва.

Я сам сёл за изготовление кабелей. Мне надо было увидеть всё проблемы. Рассчитать время изготовления каждого кабеля.

Не каждые провода подходили, а надо было сделать компактно. В итоге пришлось обжимать кабели вручную (даже специальные инструменты мало помогали). Это приводило к куче брака. Сейчас я нашёл китайцев, кто изготовил кабели нужной длины, но на это ушло полгода.

Август. 2023

Упаковка

Думаете всё? Нет, упаковка тоже большая головная боль. Под очки нужна своя, а её изготовление стоит дорого. Резка поролона, склейка, коробки, мелочевка. Аутсорсинг их изготовления сильно увеличивал бы конечную стоимость. Поэтому пришлось изготавливать самостоятельно. Лазерная резка, специальная скле��ка и тд.

Так же изготовил клише логотипа для горячего тиснения. К сожалению не удалось его поставить на коробки. Пробовал температуры от 80 до 250 градусов и разную фольгу для горячего тиснения. К бумаге липнет, к картонным коробкам нет.

В реальности, задач было больше. Например, колесо регулировки под разное зрение. Я перепробовал множество материалов. В итоге лучшим решением была резка ABS пластин. Изготовление на заказ увеличивало стоимость продукта.

Первые продажи

В августе мы изготовили первые 5 наборов. Один отдали в рамках пилота, один разработчикам, один методисту и продали 2 шт. по цене 40 тыс за комплект. Задача была получить обратную связь.

Я рад,что каждый этап мы изготавливали сами. Это позволило дать конкурентную цену при мелкой серии. Оценить временные затраты, возможные сложности и проблемы на каждом этапе производства.

Софт

Команда разработчиков не сделала вовремя софт, поэтому я сам сёл за его разработку и написал на python пару десятков примеров: жесты, распознавание, переводчики и т.д. Таким образом, на базе очков можно не только учиться программированию под AR и проектированию в CAD, но и наглядно изучать Python.

Первые отзывы

Общение с первыми пользователями, позволило улучшить очки. Изменения касались корпуса. Смола не выдерживала и очки быстро рассыпались. Так же просили изменить носовик и улучшить внешний вид.

Доработки

Поэтому я снова засел над улучшениями. Сначала мы доработали корпус. Сделали подвижную камеру, чтобы отслеживать руки или объекты спереди. Улучшили эргономику очков. Вернулись к литью из пластика.

Сентябрь-ноябрь 2023

Новая оптика

В сентябре я сёл за новый модуль оптики, который увеличивал угол обзора. Как итог, мы сделали 3-и улучшенные модели оптики для разных дисплеев. Мы заменили подстройку под зрение колесом на электронику через кнопки.

Была полностью отработана техника самостоятельного литья необходимой оптики. Это позволило снизи��ь первичные затраты на 1,5-2 млн руб. (Изготовление форм для литья асферических линз в Китае)

Сейчас готовлю сборку 3ех вариантов конструктора очков. С разными оптическими модулями.

Исходя из проделанных работ, я пришёл к выводу, что корпуса надо лить в пресс формы под давлением промышленным способом. А это ещё 500-800 тыс руб. Так как литье в ручную, слишком затратно (много мелких деталей и стенки в разных местах имеют толщину 0,5 мм ради уменьшения веса и компактности). Поэтому эту часть отдам на промышленное производство. Всё ради снижения себестоимости, и значит конечной цены. Ведь надо конкурировать с Китаем. А делать оверпрайс за говно я не хочу. Цель - доступный конструктор для образования.

Так же, ещё предстоит оплатить сертификацию. Чтобы продукт могли официально закупать вузы и школы.

2024 год

Наши дни

- мы разработали корпус для новой оптики

- работаем над новой электроникой для отслеживания глаза и положения в пространстве

- делаем версию очков на два глаза

Для чего нужен данный конструктор?

- прежде всего это обучение. Тем кто хочет научиться программированию (особенно нейронные сети) и проектированию. Где можно в живую увидеть результат своего обучения

- это быстрый старт в погружение в тему дополненной реальности. Сегодня Apple, Google и другие гиганты делают свои AR очки. Поэтому данный опыт разработки будет востребован. А низкая стоимость комплекта за 40 тыс рублей, позволяет облегчить вход в эту область.

- это использование в своих проектах. Кто то мечтал сделать свои AR очки для медиков, кто то для промышленности, кто то для умного дома. Данный конструктор это возможность быстро разработать и попробовать свой прототип. Не тратя годы и кучу денег на разработку.

Какие характеристики?

- разрешение 800х600 , OLED (до 1920х1200)

- угол обзора 30 градусов (до 52 градусов)

- подключение к компьютеру, ноутбуку, Rassbery pi и другим одноплатникам. Можно через переходник type-c подключить к телефону.

- микрофон

- аудио через наушники

- качественная камера с высоким разрешением и углом обзора 72 градуса

- модульность. Можно подключить другую камеру, заменить микрофон или аудио

- батарея 800mAh. Хотя некоторые предпочитаю убрать её и питать плату по usb.

- вес 80 грамм

- исходники корпуса

- примеры на Python

Постскриптум

Это далеко не всё проблемы, с которыми я столкнулся при производстве. Если кому-то интересно увидеть весь ход работ, то можно зайти в телеграмм и отмотать историю до ноября 2022 года (или даже раньше) до наших дней. Там я выкладывал каждый шаг этих работ.

Сейчас я готовлю сборку нескольких очков. Чтобы:

- сделать маркетинговые материалы и запустить предпродажи (с ожиданием товара 3 месяца, столько нужно, чтобы произвести формы для литья и отлить корпуса).

- заменить первые модели конструктора очков тем, кто купил первые наборы и тем самым поддержал их развитие.

- представить их на китайском рынке, так как Китайцы заинтересовались производством в Китае для своих школ и вузов.

- перенести их с дисплеев Sony на дисплеи BOE. Так как последние тоже заинтересовались продуктом и предложили неплохие цены при партии от 1000 шт. BOE это китайский производитель, поэтому с ними будет работать спокойнее, если Sony перекроет поставки.