7個步驟,帶你了解硬件產品從0到1

1、7個步驟，帶你了解硬件產品從 0到1抓緊時間已經完成了前期一系列的準備工作，明確了產品的概念， 現(xiàn)在要做的就是實現(xiàn)產品設計；硬件產品的設計極其松散，但是作為 硬件產品一定經理要有一定的了解，若想在出現(xiàn)問題時與同事進行溝 通；本文簡要就詳細的介紹了硬件設計的整個流程。硬件產品從0到i的過程，也就是概念產品化的過程所謂概念一一就是產品的創(chuàng)意和想法，內容可包括前文詳述的： 市場分析、用戶研究、產品定義和結構設計；此時已經基本明確了為什么要做這款產品，以及這款產品樣貌將 打碎什么樣子，即 WH濟口 WHA兩個方面。其中須要重點傳遞給研發(fā)同事的是 WHAT-部分一一即產品的PRD 這是從產品的上游，輸入

2、給研發(fā)下游研發(fā)的關鍵文檔。此時產品仍然只有概念，以及“虛無縹緲”的產品 PPT Word等 文檔，因此在“概念產品化”的階段，關鍵更為重要任務是達致產品 定義能夠實現(xiàn)。當然在PRD出來之前，產品經理也會有和研發(fā)人員的可行性討論， 避免PRDtH來之后出來可行性不強的凄慘。接下來把這個階段的流程梳理一下，當然每個公司的流程都不盡相同，但大體投資思路應該是一致的。這里提到的 ID 設計，指的是狹義上所的外觀設計。外觀設計：就是把產品的設計模式架構出來，技術顧問剩下的細節(jié)還需要整體工程師、模具工程師、軟硬件工程師等人員協(xié)同完成。一件新產品從無到有，在殼料上可以分為兩個階段：對于 ID 設計師來說，常

3、用的軟件工具是AutodeskAlias ，是Autodesk 公司旗下的計算機輔助工業(yè)設計軟件；以及 Rhino ，是美國 RobertMcNeelAssoc開發(fā)的PC上強大白專業(yè)3D造型軟件。ID 設計師一方面需要具備適度豐富的想象力，足夠的想象力才能夠產出好的產品創(chuàng)意；但是想象力也需要適度，如果太有想象力，會嚴格控制后續(xù)結構設計、劇本創(chuàng)作模具制作以及工藝生產的難度，甚 至無法制造。另一方面，也需要熟悉相關外觀效果和外觀工藝，在設計過程中能熟練使用正確工藝來表達效果；最重要的闊是對產品的理解要足夠厚，能夠幫助讓設計直指產品本質，這部分需要要產品經理多介入直接對話，確保產品理念和定義傳遞到位

4、。ID設計之后會進入到MD( MechanicalDesign )設計，MDX程師在 ID基礎上進行詳細的結構設計；因此在ID設計階段，MD硬件也需要 參與，溝通產品的尺寸、結構、性能等要求，在設計初期就一并考慮 到位。ID 設計一般分為三個發(fā)展階段：草圖階段：主要是基于設計師的構思，通過草圖勾畫的方式，急速記錄下設計師思考形成的創(chuàng)意，這個階段非常重要，會決定了桑利縣產品設計的主要方向方向；草圖是即時靈感的視覺再現(xiàn)呈現(xiàn)，缺少精確的尺寸和幾何訊息信息，此刻一般會出多個方向，再從中篩選出來若干個，進入下一階段的深入設計。平面效果圖：是2D的視覺表達，通過CADB件完成，意在將圖稿 中模糊的設計清晰

5、化表達；這個階段的圖紙相比于草圖，可以更為清 晰地給他人傳遞產品尺寸以及視覺感受。3D設計圖階段：是通過三維建模的形式，更直觀、更真實地在三 維空間中多角度觀察產品形態(tài)；可以清晰展示設計師的結構設計設計 思想、思路和細節(jié)，相比于最終實物，幾乎只有一線之差。所謂CMF分別指代了 C （Colour顏色）、M （Material材料）、 F（ Finishing ）。. C （顏色）是產品外觀效果的第一要素，是人們視覺感 受最重要的部分。不同的顏色可以給傳遞出不同的情感，如下表所示：.同樣的M （材料）使用了不同的顏色，會產生完全不 同的效果。在硬件產品上，主要使用的材料為塑料和金屬，不太常用的有

6、用 材料包括了精密陶瓷、玻璃、皮革、板材、紡織面料等。.不同的材料有著相對應的F （成型工藝與表面處理工藝）。成型工藝是指把原材料加工成為產品，例如：將顆粒狀、粉狀、條狀、塊狀的基礎原材料，塑型有望成為產品的部件，表面處理工藝指的是在成型工藝的紡織物基礎上，對產品部件進一步加工，使其性能或者裝飾效果得到進一步提升。也就是說，成型工藝賦予了產品身體，表面處理工藝賦予了產品臉面。除了 CM1大要素之外，還有另外一個非常重要的要素 P（Pattern圖紋），所以當前CM股計領域中，已經更多的在強調CMFPT,而不只是CMFID 鎖定之后，就進入了構型設計階段。產品的結構設計：是指結構工程師根據(jù)產品功

7、能來內部結構的設計工作。結構設計的過程：包括了根據(jù)外觀模型來進行零件的分件、確定各個零件的固定方法、設計產品使用和運動功能的實現(xiàn)工具、確定產品各金屬表面部分使用材料和表面處理工藝等；另外，結構設計過程中還需要考慮需要有外形、成本、性能、可制造性、可裝配性、維修、運輸?shù)榷鄠€方面。搖擺式結構設計主要就是結構工程師的工作了，產品經理觀摩得少，各類但也需要了解結構工程的相關基礎知識；在后續(xù)的文章中，會有簡單介紹產品經理需要體會的知識點。硬件設計：指的是電子電路部分的設計，整個設計過程包括設計需求分析、原理圖設計、PC股計、工藝文件處理等兩三個階段。硬件工程師在接收工程師到產品經理轉換器的PR求件之后，

8、會對其中硬件部分的需求成功進行分析，形成圖形界面設計方案，來決定如何選用電路核心優(yōu)先選擇元器件以及設計鮮明電路。原理圖設計是電路設計的核心，等等包括了元器件選型和繪制原理圖兩個階段。所謂元器件指的就是芯片、電阻、電容、二極管、晶振、電源模塊、傳感器、存儲器等這些。元器件的選擇是否優(yōu)質（保證性能）、合理（保證成本），將直接影響整個電路乃至最終產品的性能表現(xiàn)；確定好選型之后，就可以開始繪制原理圖了，硬件工程師一般都使用EDAa件作為工具來繪制電路原理圖。原理圖輸出之后，下一步就進入 PCBX程師的PC股計環(huán)節(jié)（也 叫 PCBLayout）PCB（ PrintedCircuitBoard ）即印制電

9、路板的意思。PCB由絕緣底板、連接導線和裝配焊接的焊盤組成，具有導電線路 和絕緣地板的雙重作用，本質上也就是為了實現(xiàn)各元器件的電氣互聯(lián)。PCB照電路層數(shù)分類可劃分為單面板、雙面板和多層板：單面板的元件集中在一面，導線集中在另一面，因導線集中在一面所以叫做單液晶面板；雙面板顧名思義，就是兩面都有配線，六面之間的線路通過“導孔”來作為橋梁連接；雙面板解決了單面板布線交錯的層疊難點，適用于更復雜的電路上；常見的多層板一般為 4 層板或者 6 層 板，逐步提高復雜的甚至可以大幅提高幾十層。PC股計以硬件輸出的原理圖作為設計依據(jù)，來實現(xiàn)硬件電路的功 能：可以這么打個比方：用戶手冊好比建筑圖紙，PC破計好

10、比按圖施工，PCBT品設計相對來說是簡單一些的管理工作工作內容。PC股計完成后，便可發(fā)出PCBH造廠才T樣，PCB丁樣的數(shù)量沒有 限制，一般在硬件設計未完全確定推斷出和完成測試之前都可稱之為 打樣。打樣回來之后，就可以安排制作 PCBAT, PCB制PrintedCircuitBoardAssembly 的縮寫（在歐美的標準寫法是PCB A，多了個點），指的是 PC轉板經過 SMT（SurfaceMountedTechnology , 表面貼裝技術，也叫貼片），或者DIP（ Dualin-linePackage ，白眉林直插封裝技術）插件的整個制作過程。SM嘀單地講，就是通過貼片機把一些微小型

11、的元器件貼裝到PCB上，而DIP插件則是在PCB上插入大些一些的無法使用 SMT的元器件。PCBA制作完成回來后，硬件工程師就硬體可以開始進行硬件自測， 如果有問題就改，重復一遍原理圖、PCBlayout、PCBPCB闌作的過程，當然從或許哪個環(huán)節(jié)重新開始得看看更改的內容是什么。與虛擬化設計相伴的，是固件開發(fā)。固件也叫 Firmware ，之所以叫做固件，可以理解為是“固化的軟件”，廣泛地存在于各種電子產品中。以前的固件一旦燒錄入芯片中所，后續(xù)就再也無法更改，一方面是技術原因，一方面也是因為沒有必要對固件進行升級操作，即便固件出現(xiàn)了惡劣 bug 也只能將好程序的芯片拆卸下來更換。當然隨著技術的

12、發(fā)展，修改固件以適應不斷更新的硬件環(huán)境已經成為標配需求，可重復刷寫的芯片也出現(xiàn)了，所以當前的固件大都是可以 OTA( OvertheAir )升級的，目前固件和軟件的區(qū)分和界限，也越來越模糊，固件已經不固。固件擔負著一個硬件系統(tǒng)最基礎、最底層的工作，可以理解為硬件的操作系統(tǒng)；固件好比是硬件設備的靈魂，沒有固件的 PCBA就像 一塊磚頭啥也干不了；固件也有大小之分大的可達幾百兆，小的甚至只有幾K,甚至不足1k。在結構設計完成之后，需要制作手板( Prototype )來驗證產品可 行性。剛設計完的產品離最終可量產初始狀態(tài)，還差得很遠，所以需要做手板來進行驗證，確保沒問題第三階段之后才能進入模具設

13、計階段因為模具的投入金額一般都很大，需要確保設計圖紙是沒問題的才能投入。“手板”一詞屬于行業(yè)俗語(也有叫首板)，即產品在定型之前少量校正制造的驗證樣件，專業(yè)術語也被稱作樣件、驗證件、樣板、等比例模型等等；硬件產品殼料都需要模具來硬體生產，手板就是在投模之前，根據(jù)產品配色圖紙、結構圖紙先做出的十個若干個樣件，來外觀鑒別外觀情況和結構合理性。按照打手板的目的不同，可以分為外觀手板、結構手板和功能手板七種。當結構設計和功能設計中央處理器設計都完成之后，就可以安排制作功能手板了。硬件測試就是測試技術顧問，站在用戶的角度，對產品的功能、性能、可靠性、兼容性、穩(wěn)定性等方面對產品的硬件（主板）進行嚴格的測，

14、硬件測試是產品從研發(fā)走向生產的關鍵把關環(huán)節(jié)。以上大概介紹了 ID設計、CM段計、結構設計、硬件設計、固件 開發(fā)、手板制作、硬件測試報告等幾個關鍵環(huán)節(jié)。如果你的產品是智能軟件產品的話，那么大概率還有AP陽發(fā)、云平臺開發(fā)的環(huán)節(jié)。有了 app 就可以通過手機等控制終端對設備進行操控；有了云平臺，硬件產品就能夠在廣域網(wǎng)（例如 4G網(wǎng)絡，控制終端和設備不在同 一個局域網(wǎng)網(wǎng)絡設備下讓）的前提下所也可以對設備進行操控。至于AP可口云，那是軟件產品經理要操心的事情了，這里如是說對于計算機軟件不做過多介紹。當然這些環(huán)節(jié)并不是串行的，像ID 設計和硬件設計可以并行走，但大體的邏輯是按照上面的描述進行。對于大多數(shù)這些環(huán)節(jié)，作為硬件產品主管，雖然不必需做到很精通，但至少打探對于各個環(huán)節(jié)都需