Ubiquiti CAE 團隊:確保產品運作如常、完善產品設計的力量!

Life at UI Taiwan
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Published in
Mar 24, 2023

「產品的光源如何設計?」

「不同體積的產品,散熱如何解?」

「產品的結構強度夠不夠,受到外力壓迫後會有什麼結果?」

在 UI 產品研發的過程中,往往有許多相當關鍵、與 UI 一向重視的產品穩定性以及使用者體驗有著緊密關聯的問題需要被定義。比方說,導光設計會直接影響使用者第一眼看到產品的感覺、後續操作行為;產品的結構強度,與不同使用情境下的耐用度息息相關;產品的散熱設計,需要考量到產品實際使用時會不會過熱……等。

這些問題通常攸關細節、又至關重要,必須透過事前模擬、中後期的實驗設計與驗證,為產品設定最適合的規格與功能,並找出最合適的解決方案,進一步提升產品穩定性與使用者體驗。而這些讓 UI 產品能夠運作如常的關鍵設定,背後都有著 CAE 團隊的努力。

什麼是 CAE?從產品研發初期到後期,全方位的參與

Ubiquiti CAE 團隊工程師透過軟體建模,模擬產品的光源、結構與熱流等設計面向。
UI CAE 團隊工程師透過軟體建模,模擬產品的光源、結構與熱流等設計面向。

CAE 的全稱是「Computer Aided Engineering」,意即電腦輔助工程。UI CAE Team Lead Scott 說明,以 UI 的 CAE 團隊編制 12 人來說,主要就有三種角色,分別是熱流(Thermal)、結構(Structure),以及光學(Optical)工程師,團隊的主要任務就是在產品研發過程中,根據個別專案需求,蒐集不同參數來進行電腦軟體建模,模擬並分析產品從熱流、結構、光學等面向在設計上的可行性,並對產品提出設計架構的建議,可說是支援產品開發的重要角色。

「很多人會以為 CAE 的功能只有後期驗證,但我們的工作其實剛開案時就開始了。」UI 熱流工程師(Thermal Engineer)Kerker 表示,CAE 團隊的任務相當全面,在產品有初始設計時團隊就會參與其中,先透過簡單的模擬去看到潛在的問題;在中期有成品時,則會透過實驗來確認產品設計的可行性,並且模擬比對跟最初預測是不是符合;在後期也會與設計品質驗證、也就是 DQA(Design Quality Assurance)團隊各司其職,持續在產品迭代時協助驗證。

Ubiquiti 熱流工程師(Thermal Engineer)會確認熱源分佈,歸納出合適的產品熱源設計。
熱流工程師會確認熱源分佈,歸納出合適的產品熱源設計。

以熱流項目為例,在模擬階段,就會先蒐集案子相關資料,建立 model 進行風險評估,例如,產品在不同的擺法會有哪些不同的殼溫表現,並選擇溫度比較高的案例去做 worse case 模擬;在 Layout 團隊產出 PCB layout 後,熱流工程師也會去看熱源大致的分佈,確認產品使用的是哪個 IC,收集每一顆元件的發熱瓦數等基本資訊,進一步歸納出對於產品熱源設計的建議。

「CAE 團隊帶來的最大價值,是協助節省開發成本與時間,也避免往不正確的方向走。」UI 熱流工程師 Eva 表示,若每個產品都先直接打樣、實驗,那勢必會耗費很久時間,後續也可能會因遇到當初沒預測到的問題而卡關。透過 CAE 軟體模擬,能大幅縮短開發迭代的過程,也能在一開始模擬時就看到潛在的弱點,因此這些初期所花費的時間和成本,其實是能更有效的去避開後期問題出現時,所要付出的心力與金錢。

在 UI 做的不只是模擬,也不只是產品顧問

在既定的印象中,CAE 團隊往往會被定位成負責模擬、產出報告這樣類似顧問性質的角色。「但我們不太喜歡被這樣定義。與其說是顧問,我們跟產品的距離其實更近。」Kerker 認為,在其他公司,CAE 的功能或許僅止於定期產出報告,但在 UI,團隊可以更直接的對產品設計、甚至使用者情境提出具體建議,帶來的價值也更多。

UI 熱流工程師 Heng-Yi 舉例,「因為 UI 的產品很多元,也很多都是沒有定義的。每個案子都是全新的挑戰,我們常常會需要回頭跟產品團隊去討論使用情境,想想在設計上有沒有其他可能。比如說要不要開這個功能,外觀要長這個形狀嗎?甚至這個裝置真的需要掛起來嗎?」

「在 UI 做 CAE 能接觸的廣度比較廣,不會只專精在跑模擬或是寫報告,我們可以自己定義出使用情境。」UI 熱流工程師 Patrick 認為。

用最高標準打造產品穩定性

除了與產品研發團隊一起將使用者體驗考量得更全面之外,為了更好的把關產品穩定性,UI CAE 團隊還有一點特色,那就是比其中公司更加嚴格的測項。

透過 Ubiquiti CAE 實驗室中的風洞機,能測試不同強度氣流下的產品穩定性。
透過 UI CAE 實驗室中的風洞機,能測試不同強度氣流下的產品穩定性。

「比方說,如果是要掛在牆上或塔上的產品通常會需要做風洞測試穩定度。別家公司可能只會測強一點的風,但我們直接是以颶風等級下去測。」UI FEA 工程師(FEA Engineer) Abby 笑說,「就連測試的廠商都說他們接別家的案子沒有在開這麼強的規格的,只有我們會做到這種程度。」

「例如,我們會將噪音壓得很低,通常是資料中心等級的設計,但我們依舊做到家用的產品上,外面公司通常解不掉就算了,在這裡就會需要妥協一些東西。」Kerker 說。

Abby 認為,UI CAE 團隊之所以會對測項有如此嚴謹的規範,也是由於 UI 的產品販售到全世界,裝置可能會被用在幾百公尺高、冰天雪地的高塔,也有可能在炎熱乾燥的沙漠地帶。因此,只有用最高標準看待,才能確保產品在任何情況下都能穩定運作。

不斷尋找問題的解答,持續累積設計經驗值

目前 UI CAE 團隊的工作任務主要分作三個部分:本業模擬、資料庫建立,以及新技術研究。

Scott 表示,在工作安排上,不像其他公司多以產品類型分配,比方說負責網通產品的就只負責網通、手機負責手機、電腦就負責電腦,在這裡會盡量讓每個團隊成員都做過不同類型的案子,累積跨領域經驗。團隊也會分不同的類組,一組以做案子為主、另一組偏向做實驗為主,並定期舉辦專案分享,除了能將有用的資訊或數據建立到資料庫裡,團隊成員在互相討論問題時,也可能會找到其他的答案,有助於應用在未來的專案中。

此外,CAE 團隊也持續進行新技術的研究,舉例來說,新的物理現象、新材料的探討,或是新的邏輯與設計研究。「UI 是個很願意投注資源的環境,無論參加研討會還是採購設備都是。」Abby 表示,「我們很常去外面參加研討會,提升軟體技能,了解業界怎麼去處理類似的案例;做模擬如果需要進階的軟體,在這裡就是提出需求,有一個很好的計畫,老闆覺得可行就會很支持你。」Kerker 也補充,「UI 不像許多系統廠或是代工廠是純 cost 導向,身為技術人員會覺得彈性很大。」

而除了持續學習,不斷地推進知識邊界外,對內,CAE 團隊也優化工作流程,透過建立 SOP 以及工作流程,讓各部門之間的協作能更加順暢。例如,在提出模擬需求給 CAE 團隊時需要包含的基本資訊,例如 CAD 圖檔、之後預計要使用的材料,以及像是產品會在什麼環境下使用,室內室外操作溫度多少,壽命需求要設定多少等 User Story 的定義。

「我覺得作為 UI 的 CAE 工程師有一個最重要的特質,就是你要夠積極。你不能接到一個任務就覺得不可能,或者一開始就說不,提出需求就要試著找出答案。」Scott 認為。

可以說,作為 UI CAE 團隊一員,工作就像是一個「學無止境」的過程,永遠都有新的問題需要找到答案,且問題通常不會有唯一解。但唯有對於答案的執著,才能持續集眾人之力,做出更好的產品。

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