Koniec subiektywnych testów? Jak cyfrowe bliźniaki i roboty zaprojektowały nowe słuchawki, zegarek i pierścień Samsunga

Samsung po cichu zastępuje jeden z najstarszych rytuałów w projektowaniu produktów – subiektywny panel oceny dopasowania – obiektywnym, napędzanym przez sztuczną inteligencję procesem inżynieryjnym. Centrum Innowacji Projektowych Samsunga (Samsung Design Innovation Center, SDIC) w San Francisco zbudowało system projektowania obliczeniowego, który łączy prawdziwe dane o ludzkim ciele, wirtualne cyfrowe bliźniaki i fizyczne testy robotyczne, aby tworzyć urządzenia noszone, które pasują do większej liczby osób, bardziej precyzyjnie i za pierwszym razem .

W przypadku nowo wprowadzonych na rynek serii Galaxy Buds4, Galaxy Watch8 i Galaxy Ring, rezultatem są produkty, których kształt, kąt nachylenia i punkty styku zostały określone nie przez intuicję projektanta, ale przez setki milionów skanów anatomicznych, ponad 10 000 symulacji na produkt oraz robotyczne stanowiska testowe, które fizycznie weryfikują cyfrowe przewidywania . Oto jak działa ten system i co Samsung planuje dalej.

Jak działa potok projektowania obliczeniowego

Federico Casalegno, szef SDIC, opisuje ten proces jako pętlę opartą na trzech filarach: prawdziwych ludziach, cyfrowych bliźniakach i robotach .

1. Skanowanie ciała 3D i 4D. SDIC wykonuje precyzyjne skany anatomiczne uszu, nadgarstków i palców zróżnicowanej globalnej populacji. Komponent „4D” dodaje element czasu, rejestrując, jak te części ciała deformują się podczas ruchu .
2. Tworzenie cyfrowych bliźniaków. Te skany są przekształcane w wysoce wierne wirtualne modele anatomiczne, które służą jako środowisko testowe .
3. Symulacje zasilane przez AI. Na tych cyfrowych bliźniakach badacze przeprowadzają tysiące sterowanych przez sztuczną inteligencję symulacji fizycznych, dostosowując takie zmienne, jak kąt nachylenia słuchawki, rozmieszczenie sensorów i nacisk na punkty kontaktu. Dla serii Galaxy Buds4 oznaczało to ponad 10 000 symulacji .
4. Robotyczna walidacja krzyżowa. Zwycięzcy symulacji są fizycznie weryfikowani za pomocą niestandardowych robotycznych stanowisk testowych. To zamyka pętlę, zamieniając tradycyjnie subiektywne pytanie „jak to jest noszone?” na mierzalny wskaźnik inżynieryjny .

Jak projektowanie obliczeniowe ukształtowało każde nowe urządzenie noszone

Seria Galaxy Buds4: „Konstrukcja ostrza” (Blade Design) została zaprojektowana, a nie tylko narysowana

Słuchawki są najbardziej szczegółowym studium przypadku dla nowego podejścia. Samsung przeanalizował setki milionów punktów danych dotyczących uszu – jedno oficjalne źródło podaje liczbę ponad 100 milionów globalnych punktów danych o kształcie ucha – i przeprowadził ponad 10 000 symulacji dopasowania, aby uzyskać nową tożsamość „ostrza Buds” .

Z danych wynikała jasna historia: główny korpus słuchawki musiał być nieco mniejszy, a kąt obrotu musiał zmienić się o kilka stopni. Te drobne zmiany geometryczne przyniosły znaczną poprawę stabilności i komfortu podczas całodziennego noszenia dla znacznie szerszej bazy użytkowników . Rezultatem jest ultra-smukłe, ergonomiczne dopasowanie, które pozostaje stabilne nawet podczas energicznego ruchu, a twierdzenie to jest teraz poparte obiektywnymi danymi z testów robotycznych, a nie garstką subiektywnych recenzji .

Seria Galaxy Watch8: Dopasowanie to problem czujnika zdrowia

W przypadku smartwatcha dopasowanie to nie tylko kwestia komfortu; decyduje ono o dokładności czujników do pomiaru tętna, snu, monitorowania stresu (w tym nowego czujnika EDA w Watch8) i śledzenia ćwiczeń .

SDIC zastosował ten sam proces skanowania 4D i symulacji AI, aby zoptymalizować kontakt z nadgarstkiem. Dane skłoniły zespół do udoskonalenia konstrukcji poduszki (cushion) w całej linii Watch8. Kluczową decyzją mechaniczną było rozszerzenie Dynamicznego Systemu Zaczepów (Dynamic Lug System) – wprowadzonego po raz pierwszy w Galaxy Watch Ultra – na wszystkie modele Watch8, minimalizując szczelinę między korpusem zegarka a nadgarstkiem, aby poprawić spójność odczytów z czujników .

Galaxy Ring: Uniwersalne dopasowanie na miliony palców

Pierścionki są z natury trudne, ponieważ pojedynczy, sztywny obiekt musi utrzymywać precyzyjny kontakt czujnika na palcach o bardzo różnych kształtach. Proces projektowania obliczeniowego Samsunga tworzy teraz cyfrowe bliźniaki palców użytkowników, aby zoptymalizować rozmiar pierścionka, wewnętrzną krzywiznę i rozmieszczenie czujnika PPG do całodziennego monitorowania zdrowia .

Celem jest zapewnienie, że pomiary biometryczne, takie jak tętno i fazy snu, pozostają dokładne w najszerszym możliwym zakresie anatomii palców, bez konieczności stawania się przez użytkowników ekspertami w dziedzinie doboru rozmiaru pierścionka .

Co Samsung planuje dalej: Nowe kategorie urządzeń noszonych i fabryki AI

Wizja Casalegno, z oficjalnego wywiadu Samsunga, wskazuje na trzy konkretne kierunki .

• Samowzmacniająca się przewaga danych. W miarę wzrostu zastrzeżonego zbioru danych anatomicznych Samsunga, jego niestandardowe narzędzia AI będą napędzać dokładniejsze symulacje i głębsze spostrzeżenia, potencjalnie zwiększając przewagę nad konkurentami, którzy opierają się na mniejszych lub mniej zróżnicowanych danych treningowych .
• Zupełnie nowe kategorie urządzeń noszonych. Casalegno stwierdził, że rozszerzenie tej metodologii może „odblokować wykładnicze innowacje, które doprowadzą do powstania zupełnie nowej kategorii urządzeń noszonych, które mogą na nowo zdefiniować granice doświadczeń użytkownika” . Nie sprecyzował formy, ale infrastruktura – obiektywne dane o dopasowaniu do uszu, nadgarstków i palców – jest już na miejscu.
• Od laboratorium do fabryki. Oddzielnie Samsung ogłosił plan przekształcenia całej globalnej produkcji w w pełni sterowane przez AI fabryki do 2030 roku, z symulacjami opartymi na cyfrowych bliźniakach zintegrowanymi w całym łańcuchu produkcyjnym . Sugeruje to, że ta sama metodologia cyfrowych bliźniaków, która dziś projektuje Galaxy Buds, będzie ostatecznie zarządzać ich produkcją na linii montażowej.

Zespół SDIC Samsunga potwierdził również, że aktywnie wprowadza innowacje w procesie projektowania w oparciu o zgromadzone dane i wyspecjalizowaną sztuczną inteligencję, dążąc do wprowadzenia produktów noszonych, które łączą ergonomię i AI głębiej, niż pozwalają na to obecne produkty . Na razie Galaxy Buds4, Watch8 i Ring są pierwszym fizycznym dowodem na to, że subiektywne panele oceny dopasowania ustępują miejsca obiektywnemu, zweryfikowanemu przez AI standardowi.