涨姿势!一部手机从设计到量产全过程
   来源:手机技术资讯     2020年11月09日 10:12

我们每个人都用手机,一部手机究竟经历了哪些生产流程才呈现出我们现在看到的样子?各式各样的零部件从全球汇集,经过富士康等代工厂一系列流水线,最终组装成为一部可以上网、通话的设备。

一部手机的诞生,需要大量工程师们的参与,划分为类别的话,就有如下6个:

ID(Industry Design)工业设计

手机的工业设计(ID)包括手机外观、手感、材质、颜色搭配,手机上看得见摸得着的地方都是属于 ID 设计的范畴,例如边框用金属还是塑料,背面是弧形的还是直面,用哪几种颜色来搭配等。

工业设计(ID)首要考虑的是视觉效果,它的好坏直接影响着一部手机是否漂亮、经典。产品立项后工业设计师们就开始各种天马行空的构思,甚至轮番的头脑风暴,重绘成百上千张草图也不是没可能。有些作品由于太超前,终究只能留存在设计师们的电脑里,最终方案敲定后,要想实现它,就得靠接下来要说的结构设计师。

MD(Mechanica lDesign)结构设计

如果工业设计(ID)追求的是视觉感光的效果,那么结构设计(MD)就是力求将这种效果真实还原的方式。ID 设计确定手机的外形后,MD 就来一步步去搭建这个手机内部的所有零配件。

例如做成一体还是可拆卸后盖、框架选用金属还是塑料、后壳如何固定在框架上、电池怎么放、主板做成长的还是方的、屏幕用全贴合还是框贴等等,还有所有零件的尺寸把控。这就好比搭建一所房子,ID 完成的就是房子的主体框架,MD 则是给房子内部改造装修,然后置办的家具摆设好丰富起来。

HW(Hardware)硬件设计

硬件主要设计电路以及天线,实现手机的配置需求。

电路部分先根据配置参数制作一个放大版的 PCB 主板,进行各种调试,方案可行后再浓缩做成手机主板。

主板的设计又分单面布局和双面布局,单面布局意味着主板上的所有零件全部排布在一面,背面没有零件;双面布局则是两面都有零件,而双面布局的主板相对单面会厚一点,但是单面主板的面积就会比双面大,用单面还是双面的主板这就要看结构是怎么设计,所以说硬件设计(HW)设计的过程也是跟结构设计(MD)协商的过程。

硬件设计(HW)还有一个重要的一个部分就是天线设计,手机支持的频段越来越多,天线设计就越考验硬件设计(HW)工程师们的智慧和经验,天线必须离电池远,并且附近不能有金属器件,可以说为了兼顾天线的设计,ID 设计和 MD 设计都要为硬件设计(HW)的天线设计让路,明显的例子就是 iPhone6/Plus 上备受吐槽的天线条,这就是为了兼顾信号问题所做的妥协。

SW(Software)软件设计

在主板硬件和操作系统之间,又有一个叫做 BSP(Board Support Package) 的东西,是板级支持包,也可以说是属于操作系统的一部分,主要目的是为了支持操作系统,使之能够更好的运行于硬件主板。

软件设计(SW)是一个无底洞的工程,硬件部分的东西可能一次开发定稿就完成了使命,但是软件开发必须不停的迭代更新,开发新功能、修复 Bug、完善稳定、开发新功能……这样一个无限循环的过程。

软件部分在智能手机中的地位日益凸显,智能不仅要体现在硬件配置的强悍上,更多功能的实现还需要软件层面的创意,软件设计的使命就是让现有的硬件的潜能发挥到极致,这也是软件设计的伟大之处。

PM(Project Management)项目管理

PM 也分技术和非技术型,分工也比较细致,制定项目规划和进度,同时也是对外部门的发言人,如果 MD 的设计要兼顾 HW,就需要 PM 出面进行沟通协调,寻求双方可以接受的解决方案。当然,研发的老大也是一个大 PM,各部门的 PM 需要定时向大 PM 汇报成果和进度,以及开发过程中遇到的难题等。

QA(Quality Assurance)质量监督

国质量管理协会对 QA 的定义是:「企业为用户在产品质量方面提供的担保,保证用户购得的产品在寿命期内质量可靠。

QA 在手机制作中担当着质量把关的工作,项目是否可行,质量可靠性怎么样,每一个创新都需要经过 QA 的测试审核,如果发现生产难度太大良品率低或者通过不了测试环节,那么这个方案就会被否决了。

生产一部手机不是在实验室内做实验那么简单,一旦生产就是成千上万部,要保证每一部产品的优质绝非一件简单容易的事,生产一部手机的样品和生产 10 万部手机完全是两码子事。制造一部手机,简单点说就是这几大流程,每个公司的实施方案根据自身的经验习惯可能不尽相同。

这里所说的一部手机所生产的过程只是粗略的分为六个大的方向,其中的复杂程度不是一般人所能想象到的,此前罗永浩锤子手机经历过“难产”事件,就是在量产过程中出现了问题,这件事老罗最有发言权,每家手机厂商都会有自己不同的特点,但大致的流程还是按照从工业设计、结构设计、硬件设计、软件设计、项目管理到质量监督的过程的,再推向市场。

设计师 东西 手机