哈希 HASH

　　解密手机生产流程 手机生产流程简介：当大家在每一次看到一部新奇而又拥有高性能、鲜亮的外观设计的手机出现时，各位是否有这样的好奇心，这 样的手机如何制造出来的呢？ 今天我们尝试用一个技术的客观角度，来简单描述手机生产的流程，好让大家更进一步了解手机的 构造！ 一、手机的设计流程 手机设计公司一般需要最基本有六个部门： ID(Industry Design)工业设计、MD(Mechanical Design)结构设计、HW(Hardware) 硬件设计、SW(Software)软件设计、 PM(Project Management)项目管理、Sourcing 资源开发部、QA(Quality Assurance)质量监督 1、ID(Industry Design)工业设计 手机的外观、材质、手感、颜色配搭，主要界面的实现与及色彩等方面的设计。 例如摩托罗拉“明”翻盖的半透明，诺基亚7610 的圆弧形外观，索爱W550 的阳光橙等。这些给用户的特别感受和体验都是属于手 机工业设计的范畴，一部手机是否能成为畅销的产品，手机的工业设计显得特别重要！ 2 、MD(Mechanical Design)结构设计 手机的前壳、后壳、手机的摄像镜头位置的选择，固定的方式，电池如何连接，手机的厚薄程度。如果是滑盖手机，如何让手机滑 上去，怎样实现自动往上弹，SIM 卡怎样插和拔的安排，这些都是手机结构设计的范畴。繁琐的部件需要 MD 的工作人员对材质以 及工艺都非常熟识。 摩托罗拉V3 以 13.9mm 的厚度掀起了手机市场的热潮，V3 手机以超薄为卖点，因为它的手机外壳材质选择十分关键，所以V3 的 外壳是由技术超前的航空级铝合金材质打造而成。可以这样说，特殊外壳材质的选择成就了V3 的成功。 另外有个别用户反应在使用某些超薄滑盖手机的时候，在接听电话时总能感觉到手机前壳的左右摇动，这就是手机结构设计出了问 题，由于手机的壳体太薄，通话时的扬声器振动很容易让手机的机身产生了共振。 3 、HW(Hardware) 硬件设计 硬件主要设计电路以及天线，而HW 是要和MD 保持经常性的沟通。比如MD 要求做薄，于是电路也要薄才行得通。同时HW 也会 要求MD 放置天线的区域比较大，和电池的距离也要足够远，HW 还会要求ID 在天线附近不要放置有金 属配件等等。可想而知一 部内置天线的设计手机，其制造成本是会较一部外置天线% ，其主要因素就是天线的设计，物料的要求与及 电路 的设计和制造成本平均都是要求较高一些。 通常结构设计师(MD)与工业设计师(ID)都会有争论，MD 说ID 都是画家，画一些大家做不出来 的东西，而ID 会说MD 笨，不按他 们的设计做，所以手机卖得不好。所以，一款新的手机在动手设计前，各个部门都会对 ID 部门的设计创意进行评审，一个好的 ID 一定要是一个可以实现的创意，并且客户的体验感觉要很好才行。当年摩托罗拉V70 的ID 就是一个很好的实现创意例子，后期市 场的反应也不错，而西门子 的Xelibri 的创意虽然也很好，也可实现，但可惜的是最终客户的使用感觉并不好，所以一个真正好的 创意，不但要好看，可实现，而且还要好用。 另外HW 也会与ID 吵架，ID 喜欢用金属装饰，但是金属会影响了天线的设计以及容易产生静电的问题，因此HW 会很恼火，ID/MD 会开发新材料，才能应付ID 的要求。诺基亚8800 就是一个好例子，既有金属感，又不影响天线 、SW(Software)软件设计 相对来说，SW 是更容易为大家所理解，由于计算机的普及，让我们最大程度地接触了各种各样的软件，手机操作界面的模式，大 家经常看到的手机九官格操作菜单的实现，这都是SW 设计的范畴。 SW 要充分考虑到界面的可操作性，是否人性化，是否美观的因素。SW 的测试非常复杂，名目繁多，SW 的测试不仅只是在寻找 Bug，一致性的测试、兼容性的测试 等都是非常重要的项目，在目前“内容为主”的信息时代，软件才是手机的最终幕后支柱，硬件 的驱动是软件来实现，软件和硬件的工程师之间的冲突相信是不会比 其它部门少，这种关系的绕来绕去，所以便需要有 PM(Project Management)项目管理来协调了。 5 、PM(Project Management)项目管理 大规模公司的PM 都分得非常细致，比如TPM (Technologly Of Project Management) ，即专门管技术的PM，而普通的 PM，只管 理项目的进度各协调工作，PM 这个部门通常存在于那些自己设计，自己生产，自己销售手机的公司，AM （Account Manager ）的 职位 恐怕大家都不陌生，作为客户经理，对公司内部是代表客户提出要求，对外则代表公司的整体形象，在两者之间起着不可或缺 的桥梁作用。 6 、Sourcing 资源开发部 资源开发部的员工要不停地去挖掘新的资源，如新材质、新的手机组件、测试器材等，当手机开始试产时，他们要保证生产线上所 需要的所有生产物料齐备。 手机进行小批量试生产，考察的不仅是软/硬件的成熟度，还包括考察生产工艺和生产的测试技术，有些手机在进行到这个阶段时， 却通过不了这一关的话，最后是以失败告终。于是这款新设计的手机便不会出现在市场上了，而投入的开发资金和人力却付之流水， 是一个极大的损失。 7 、QA(Quality Assurance)质量监督 QA 部门负担起整个流程质量保证的工作，督促开发过程是否符合预定的流程，保证项目的可生产性，有很多新设计的手机，就因 为碰上了不可生产的某种因素而放弃了。 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。 举例：中国的菜馆出的都是样品，麦当劳做的是产品，所以麦当劳可以做得很大，而且到目前为止，中国的菜馆暂时还没有做到像 麦当劳的规模是事实，所以手机设计公司才会建立起很多流程来防止出现设计研制出来的手机却不能投入生产的情况。 不仅如此，一款手机的成功上市，能够卖个满堂红，仍然是需要与大众手机用户有亲密的接触，并且经过用户的反馈以及快速的改 善才能成功。 二、手机测试项目 第一步：压力测试 用自动测试软件连续对手机拨打 1000 个电话，检查手机是否会发生故障。倘若出了问题，有关的软件就需要重新编写了。所以有 时候手机上会出现不同的软件版本存在的情况，其实告诉大家一个秘密，手机的版本越多，这可以证明该手机在推出发售前，未经 过充分的测试工作便发售了。 第二步：抗摔性测试 抗摔性测试是由专门的Pprt可靠性实验室来进行，0.5m 的微跌落测试要做300次/面(手机有六个面)。而2m 的跌落测试每个面需 各做一次，还仿真人把手机拋到桌面，而手机所用的电池，也要经过最少4m 的高度，单独的向着地面撞击跌落100次而不能有破 裂的情况出现。 第三步：高/低温测试 让手机处于不同温度环境下测试手机的适应性，低温一般在零下20摄氏度，高温则在80摄氏度左右。 第四步：高湿度测试 用一个专门的柜子来作滴水测试，仿真人出汗的情况(水内渗入一定比例的盐分)，约需进行30个小时。 第五步：百格测试(又称界豆腐测试) 用H4硬度的铅笔在手机外壳上画100格子，看看手机的外壳是否会掉下油漆，有些要求更严格的手机，会在手机的外壳上再涂抹 上一些“名牌”的化妆品，看看是否因有不同的化学成分而将手机的油漆产生异味或者掉漆的可能。 第六步：翻盖可靠性测试 对翻盖手机进行翻盖10万次，检查手机壳体的损耗情况，是用一部翻盖的仿真机来进行，它可以设置翻盖的力度、角度等。 第七步：扭矩测试 直机用夹具夹住两头，一个往左拧，一个往右拧。扭矩测试主要是考验手机壳体和手机内面大型器件的强度。 第八步：静电测试 在 北方地区，天气较为干燥，手摸金属的东西容易产生静电，会引致击穿手机的电路，有些设计不好的手机就是这么样突然损坏了。 进行这种测试的工具，是一个被称 为“静电枪”的铜板，静电枪会调较到10-15KV的高压低电流的状况，对手机的所有金属接触点 进行放电的击试，时间约为300ms-2s 左右，并在一间 有湿度控制的房间内进行，而有关的充电器(火牛)也会有同样的测试，合格 才能出厂发售。 第九步：按键寿命测试 借助机器以给设定的力量对键盘击打 10万次，假使用户每按键100次，就是1000天，相当于用户使用手机三年左右的时间。 第十步：沙尘测试 将手机放入特定的箱子内，细小的沙子被吹风机鼓吹起来，经过约三小时后，打开手机并察看手机内部是否有沙子进入。如果有， 那么手机的密闭性设计不够好，其结构设计有待重新调整。 此外，手机的测试还包含了更多更离奇的测项目，比如把手机放在铁板上打电话加以测试，由于此时磁场发生了变化，什么情况都 会发生，例如寻找不到SIM卡等。 用铁丝在手机底部连接器内拨来拨去，主要是要考虑到手袋内有锁匙的情况下，是否会令手机出现短路的问题。 还有故意把充电器/电池反接测试，看看手机的保护电路设计是否能正常运作，靠近日光灯打电话的测试，人体吸收电磁波比例的测 试，以及靠近心脏起博器打电话的测试等等，上述所提及的各种测试都是不可少的。 以上就是手机生产的基本流程，严格执行的手机生产厂商生产出来的手机的质量才有保障。 一，主板方案的确定 在手机设计公司，通常分为市场部（以下简称MKT），外形设计部（以下简称ID），结构设计部（以下简称MD）。一个手机项目 的是从客户指定的一块主板开始的，客户根据市场的需求选择合适的主板，从方案公司哪里拿到主板的3D 图，再找设计公司设计 某种风格的外形和结构。也有客户直接找到设计公司要求设计全新设计主板的，这就需要手机结构工程师与方案公司合作根据客户 的要求做新主板的堆叠，然后再做后续工作，这里不做主要介绍。当设计公司的 MKT和客户签下协议，拿到客户给的主板的3D 图， 项目正式启动，MD的工作就开始了。 二，设计指引的制 拿到主板的3D 图，ID并不能直接调用，还要MD把主板的3D 图转成六视图，并且计算出整机的基本尺寸，这是MD的 基本功,我把它作为了公司招人面试的考题,有没有独立做过手机一考就知道了,如果答得不对即使简历说得再经验丰富也没用,其实 答案很简单,以带触摸屏的手机为例,例如主板长度99,整机的长度尺寸就是在主板的两端各加上2.5,整机长度可做到 99+2.5+2.5=104,例如主板宽度37.6,整机的宽度尺寸就是在主板的两侧各加上2.5,整机宽度可做到37.6+2.5+2.5=42.6,例如主板厚 度13.3,整机的厚度尺寸就是在主板的上面加上1.2(包含0.9 的上壳厚度和0.3 的泡棉厚度),在主板的下面加上1.1(包含1.0的电池 盖厚度和0.1 的电池装配间隙),整机厚度可做到13.3+1.2+1.1=15.6,答案并不唯一,只要能说明计算的方法就行 还要特别指出ID设计外形时需要注意的问题，这才是一份完整的设计指引。 三，手机外形的确定 ID拿到设计指引，先会画草图进行构思，接下来集中评选方案，确定下两三款草图，既要满足客户要求的创意，这两三款草图之间 又要在风格上有所差异，然后上机进行细化，绘制完整的整机效果图，期间MD要尽可能为ID提供技术上的支持，如工艺上能否 实现，结构上可否再做薄一点，ID完成的整机效果图经客户调整和筛选，最终确定的方案就可以开始转给MD做结构建模了。 四，结构建模 1.资料的收集 MD开始建模需要ID提供线框,线框是ID根据工艺图上的轮廓描出的,能够比较真实的反映ID的设计意图,输出的文件可以是DXF 和IGS格式,如果是DXF格式,MD要把不同视角的线框在CAD 中按六视图的方位摆好,以便调入PROE中描线(直接在PROE中旋 转不同视角的线框可是个麻烦事).也有负责任的ID在犀牛中就帮MD把不同视角的线框按六视图的方位摆好了存成 IGS格式文 件,MD只需要在ROE中描线就可以了.有人也许会问,说来说去都是要描线,ID提供的线框直接用来画曲面不是更省事吗?不是,ID提 供的线框不是参数化的,不能进行修改和编辑,限制了后续的结构调整,所以不建议 MD直接用ID提供的线框.也有 ID不描线直接给 JPG 图片,让 MD 自己去描线的,那就更乱了,图片缩放之间长宽比例可能会发生变化,MD描的线可能与ID的设计意图有较大出入,所 以也不建议ID不描线直接给JPG 图片. 如果有ID用犀牛做的手机参考曲面就更好了,其实ID也是可以建模的,而且犀牛的自由度比PROE大,所以 ID建模的速度比MD更 快,只是ID对拔摸模和拆件的认识不足,可能建出来的曲面与实际有些出入,对后续的结构设计帮助不大,只能拿来参考. 另外,如果是抄版还有客户提供的参考样机,或者网上可以找到现成的图片,这些都能为 MD的建模提供方便.主板的3D是 MD本来就 有的,直接找出来用就可以了,不过,用之前最好和ID再核对一下,看看有没有弄错,还有没有收到更新的版本,否则等结构做完才发现板 不对可就痛苦了. 2.构思拆件 MD动手之前要先想好手机怎样拆件,做手机有一个重要的思想,就是手机的壳体中一定要有一件主体,主体的强度是最好的,厚度是最 厚的,整机的强度全靠他了,其他散件都是贴付在他身上的,这样的手机结构才强壮,主板的固定也是依靠在主体上,如果上壳较厚适合 做主体,则通常把主板装在上壳,如果下壳较厚适合做主体,则通常把主板装在下壳, 拆件力求简捷,过散过繁都会降低手机强度,装配难度也会增大,必要时和结构同事们商量权衡一番,争取找出最佳拆件方案.拆件方案 定了之后,就要考虑各个壳体之间的拔模了,上下壳顺出模要3度以上,五金装饰片四周的拔模要5度以上. 3.外观面的绘制 外观面是指手机的外轮廓面,好的曲线出好的曲面,描线的时候务必贴近ID的线框,尊重ID的创意是结构工程师基本的修养.同时线条 还要尽量光顺,曲率变化尽量均匀,拔模角要考虑进去,如果ID的线拔模角与结构要求不一致,可以和ID协商,如果对外观影响不大,可 以由结构在描线时直接修正轮廓线的拔模角,如果塑胶壳体保留拔模角对ID的创意破坏较大,不妨考虑塑胶模具做四边行 ,毕竟手 机是高档消费品,这点投资值得. 手机的外形多是对称的,外观面只需要做好一半,另一半到后面做拆件时再镜像过去,做完外观面先自己检查一下拔模和光顺情况,然 后建立装配图,把大面和主板放在一起,看看基本尺寸是否足够,最后请 ID过来看看符不符合设计要求,ID确认完就可以拆件了. 4.初步拆件 这个时候的拆件是为给客户确认外观和做外观手板用的,可以不做抽壳,但外观可以看到的零件要画成单独的,方便外观手板做不同的 表面效果,外观面上有圆角的地方要导上圆角,这个反倒不可以省略.总装配图的零件命名和分布都有要求,例如按键是给按键厂做的, 可以集中放在一个组件里,报价和投模可以一个组件的形式发出去,很方便. 5.建模资料的输出 MD建模完成后,在PROE工程图里制作整机六视图,转存DXF线框文件反馈给ID调整工艺标注,建完模的六视图线框可能与当初ID 提供给MD的线框有所修改,ID需要做适当的更新,并进一步完成工艺图,标明各个外观可视部件的材质和表面工艺,有丝印或镭雕的 还要出菲林资料, 更新后的工艺图菲林资料,再加上MD的建模3D 图,就可以发出做外观手板了. 五，外观手板的制作和外观调整 外观手板的制做有专门的手板厂,制做一款直板手机需要3~4天,外观板为实心.不可拆,主要用来给客户确认外观效果,现在外观手板 的按键可以在底部垫窝仔片,配出手感,就象真机一样.客户收到后进行评估,给出修改意见,MD负责改善后,就可以开始做内部结构了. 六，结构设计 结构的细化应该先从整体布局入手,我主张先做好结构的整体规划,即先做好上下壳的止口线,螺丝柱和主扣的结构,做完这三步曲,手 机的框架就搭建起来了.再遵循由上到下,由顶及地的顺序依此完成细部的结构, 由上到下是指先做完上壳组件,再做下壳组件, 由顶 及地是指上壳组件里的顺序又按照从顶部的听筒做到底部的MIC,这是整体的思路, 具体到局部也可以做一些顺序调整,例如屏占的 位置比较大,我可以先做屏,其他的按顺序做下来.请注意,每一个细部的结构尽量做完整再做下一个细部,不要给后面的检查和优化增 加额外的工作量. 1.止口线的制作 内部结构开始,先是对上下壳进行抽壳,一般基本壁厚取1.5~1.8mm.上下壳之间间隙为零,前面说过怎样判定主体,主体较厚适宜做母 止口,另外一件则做公止口,止口不宜太深,一般0.6mm 就够了,为了方便装配,公止口可适当做拔模斜度或导C角. 2.螺丝柱的结构 螺丝柱是决定整机强度的关键,通常主板上会预留六个螺丝柱的孔位,别浪费,尽可能地都利用起来.螺丝柱还有一个重要的作用就是 固定主板,主板装在哪个壳,螺丝柱的做法也相应有些变化,螺丝柱不但要和主板上的孔位相配合管住主板,螺丝柱的侧面还要做加强 筋夹住主板,这样的结构才牢靠. 3.主扣的布局 4.上壳装饰五金片的固定结构 上壳装饰五金片一般采用不锈钢片或铝片,厚度0.4mm 或0.5mm,用热敏胶,双面胶或者扣位固定,表面可以拉丝,电镀和镭雕.其中铝 片可以表面氧化成各种不同的颜色,边沿处还可以切削出亮边. 5.屏的固定结构 屏就好象手机的脸,要好好保护起来,砌围墙?对了,就是要利用上壳长一圈围骨上来,一直撑到主板(留0.1mm 间隙),把LCD封闭起来, 即使受到外力的冲击也是压在上壳的围骨上,因为围骨比屏高嘛.屏的正面也不能与上壳直接接触,硬碰硬会压坏屏,必须在屏的正面 贴上一圈0.5mm 厚的泡棉,泡棉被压缩后的厚度为0.3mm,所以屏的正面与上壳之间间隙放0.3mm.前面说过整机厚度的计算方法, 这里请大家留意一下屏前面部分的厚度是怎么计算的,见附图. 为了方便屏的装入,我们会在围骨的