文章目录
智能硬件研发是一个复杂的过程, 当然一件事要发出萌芽必须得有人,
有一天,几个合伙人凑在一起,说一起开发个智能硬件产品吧,于是故事开始了.
市场分析
- 合伙人: 万物互联的时代, 智能音箱已经成为智能设备的一个控制中心, 我们就从智能音箱入手(市场大).
- 硬件/结构工程师: 买回市面上卖的最火的一些竞品智能音箱,拆机分析
于是桌面上堆了一堆类似这样的部件:
结构:
pcba主板及排线
团队组建
一个完整的团队, 包含:
- ID设计师
- 结构工程师
- 嵌入式硬件工程师
- 嵌入式软件工程师
- 测试工程师
- 认证工程师
- 品质管理
- 采购
- 产品经理
- 项目经理等
- 客服
- 维修
其中 ID设计, 结构工程师, 硬件工程师, 软件工程师 是需要的, 当然这些都可以外包,这里不讨论.
ID设计
分析了市场, 定了要做的功能, 分析了竞品, 就可以进行ID设计了,
让UI设计外观, 出2D渲染图
比如要设计成百度智能音箱的样子
结构设计
结构设计需要与硬件工程师配合协商，综合硬件设计、PCB 布局设计，确定好硬件提供给结构的EMC 需求.并要考虑散热,装配,跌落等因素.
使用CAD软件构建三维模型，精确表示产品形状和结构.然后出3d渲染图,
将整体产品拆解成可独立设计的零件，包括外壳、支架、盖板等.
会进行各部件的3d结构图设计, 如图为内部结构
外壳部分
结构可参考
智能硬件产品结构设计要点
pcba设计
硬件工程师, 根据选定的芯片, 外围器件, 结合结构设计(pcb是要放在结构中的)进行pcba的制作,
过程包含: bom表制作->画pcb图-> 打板-> 贴器件
bom表就是器件的造型并整理价格.
如图为pcb画图软件制作的pcb示例
pcb板示例图
硬件设计完,要进行硬件测试, 包含功耗,静电等测试.这些属于EVT阶段,后面会提到.
软件开发
有pcba就可以进行软件开发了.
软件开发是指一系列计算机科学活动,专用于完成创建、设计、部署和支持软件的过程。
通常主芯片定了后, 软件基础架构就可以定了, 比如rtos芯片就要用rtos系统, 手机芯片大部分选择安卓系统.
不同的系统开发不一样, 语言, 开发环境都不一样.
软件开发又包含
- 设备底层内核及驱动开发
- 设备上层应用开发
- 服务器后端开发
- 电脑网页或手机app的前端开发
软件开发过程需要测试工程师进行测试.
手板
使用3D打印、CNC加工等技术制作实物模型, 把pcba装到3d模型上,
手板看起来会比较粗糙, 跟最终产品会有些差距, 但却是不可缺少的部分.可以进行功能,结构等调试.
如图为结构手板
EVT
Engineering Verification Test）指工程验证，此阶段是针对工程原型机做验证，对象很可能是一大块开发板，或是很多块开发板.
包含
- 功能测试
- 性能测试
- 可靠性测试
- 兼容性测试
- 安全测试
开模
结构开模是指根据产品的结构设计要求，制作模具的过程。
手板验证后, 就可以开模了,
- 开模一般是30天到60天.
- 智能音箱开模费用要大几十万,甚至上百万.
- 技术风险：开模过程中可能会遇到技术难题，如模具设计不合理、加工精度不高、试模不成功等。为了控制技术风险，可以选择专业的模具制造商，进行充分的技术沟通和交流，确保模具的设计和制造符合要求。开模是产品生产过程中的一个重要环节，需要进行充分的准备和规划，选择专业的模具制造商，严格控制开模过程的质量和风险，以确保产品的质量和生产效率。
如视频, 为比较简单的手提篮的模具生产过程,
一整圈倒扣的手提篮，模具量产顺利
DVT
1.（Design Verification Test）设计验证测试，是硬件生产中不可缺少的一个检测环节，包括模具测试、电子性能、外观测试等等。
-
这个阶段可开始进行包材的设计与生产了，包括外包装、内托和说明书.
-
DVT包含测试项与EVT相似, 区别是DVT可以进行完整的整机测试.
-
智能音箱的 DVT 是一个系统而严格的测试过程，通过对产品的功能、性能、可靠性、兼容性和安全性等方面进行全面验证，可以确保产品质量符合设计要求，为产品的量产和市场推广提供有力保障。
这个阶段要上工厂的流水线生产, 一般是生产几十到几百的产品.
如图为工厂流水线:
PVT
PVT（Process Verification Test）生产过程验证测试, 小批量生产.一般会生产上千的产品.
- 确保产品在大规模生产条件下的质量稳定性。
- 验证生产流程的可行性和效率。
- 发现并解决潜在的生产问题，以提高产品的良品率
小批量完成后，我们已经有了一小批可量产的产品了，这时候就可以进行相关的认证了。一般认证时间都需要比较长的时间，可能3-8周，所以能够越早进行越好。
MP
"MP" 通常可能指 "Mass Production（大规模生产）" 阶段, 这个时候就是大批量出货的时候, 产品销售能不能上量也是看这个时候.
- 这是将产品推向市场、实现商业价值的关键阶段。只有通过大规模生产，才能满足大量用户的需求，提高产品的市场占有率。
- 大规模生产可以降低单位产品的成本，提高企业的盈利能力。同时，通过稳定的生产过程，可以保证产品质量的一致性，提升用户对品牌的信任度。
产品销售, 还伴随着客服,售后维修等阶段.
到此整个硬件的设计生产流程就完成了.
作者:帅得不敢出门