智能硬件从零开始的设计生产流程

市场分析

1. 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).
2. 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:

1. ID设计师
2. 结构工程师
3. 嵌入式硬件工程师
4. 嵌入式软件工程师
5. 测试工程师
6. 认证工程师
7. 品质管理
8. 采购
9. 产品经理
10. 项目经理等
11. 客服
12. 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

1. 设备底层内核及驱动开发
2. 设备上层应用开发
3. 服务器后端开发
4. 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

1. 功能测试
2. 性能测试
3. 可靠性测试
4. 兼容性测试
5. 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,

1. 开模一般是30天到60天.
2. 智能音箱开模费用要大几十万,甚至上百万.
3. 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,

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。
2. 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.
3. 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.
4. 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.

1. 确保产品在大规模生产条件下的质量稳定性。
2. 验证生产流程的可行性和效率。
3. 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.

1. 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。
2. 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