硬件PM系列（二）：硬件产品经理需要熟知的设计流程

硬件产品设计流程一般包括ID设计、结构设计、硬件设计、软件设计等内容，涉及多部门协调沟通：

本篇实例部分融入笔者负责过的一款指纹加密U盘产品，该款产品在ToB市场出货量可观，后期定位主打线上ToC市场，最后以失败告终，希望可以起到抛砖引玉的作用。

目前硬件加密级别的U盘成本及定价普遍较高，比较适合礼品市场；但对于消费类市场来说，指纹加密U盘尚未被广泛认知，用户教育成本高；并且可以通过软加密或文件加密解决安全问题，替代方案多。

近半年市场需求，长期需求量较小并保持稳定：

一、ID设计

1. 什么是外观设计

产品的颜值是我们内心永恒的期待，而产品的更新迭代，又以外观迭代最为频繁，因此自然就独立出一个领域专门搞定产品的颜值，我们称之为外观设计。

外观设计又分为形态设计和CMF设计：

2. 什么是形态设计

形态设计是在CMF之前发生的。

如同做雕塑，使用油泥，陶泥，白水泥等单一色彩的材料，只追求形态上的尽可能完美。

要求设计师具有比较好的雕塑素养。有一些产品，在CMF上是不做太多尝试的，反而偏向于在形态上，创造更多可能性。

3. 什么是CMF设计

CMF是Color-Material-Finishing的缩写，也就是颜色、材料、表面处理的概括。

如下图：蓝色织物，木材木纹，高亮的塑料和金属镀层等。

公开资料

它是我们在对产品形态已经不能改变的情况下，仍然需要在视觉上追求更多可能性的方式。

在消费电子类产品中应用尤其广泛，比如手机产品，在外形确定了以后，还要出不同价格，不同颜色和材质的版本。

一般情况下ID设计完成就可以申请外观专利，当然商标一般在项目之初就开始申请，形成一体化保护池：

二、结构设计

1. 结构设计确定事项

• 根据产品规格书-SPEC，确定主板尺寸；
• 和ID沟通板形大小及形状；
• 根据主板大小及特性确定元器件的选型，需要跟硬件沟通确认；
• 确定元器件的摆放位置；
• 调整板形，尽量的增大板形的弧度（便于ID设计）；
• 将主板板形图输出到硬件沟通调整，跟硬件沟通，调整元器件的选型及摆放位置；
• 和硬件沟通后调整板形的大小及形状（如果主板的面积不足则调整弧度或者加大主板外形）。

初步规划堆叠：

• 选型和发硬件板框图DXF文件；
• 堆叠细化；
• 外发拼板和各零件图；
• 试产样品装机反馈；

2. 结构设计工作流程

1）初步堆叠

根据产品定义要求或样机评估项目的可行性，在资源和技术能实现的情况下进行大致的堆叠，并把会在后续产生的一些问题和风险导入到报告。

2）选型和出板框图DXF文件

在初步堆叠确认后，此时结构部应发送PCBA的DXF文件给硬件进行LAYOUT工作。

此时的DXF文件必须注明硬件摆件的一些影响到结构后续生产装配的地方，其中比较敏感的地方如（邮票孔、SIM卡座的高度、焊盘的位置以及出线的路径等）。

与此同时也需要发送此堆叠3D给产品经理进行确认并根据产品的要求进行第一时间的调整。

3）堆叠的细化

在堆叠DXF文件发硬件部后，结构的堆叠可以进行一些细化方面的工作，比如：支架的固定，各处的圆角处理等。

在次过程中是会与硬件和产品经理之间进行多次的确认和调整工作，细化完成后需要进行内部评审。

4）检查确认

在硬件摆件过程中就会传输不同的版本的3D给结构进行确认，不过在最后一版确认时，结构部需要对此版本进行留档，检查的标准需要参考行业的规范。

具体的一些标准将根据结构部的内部评估表来操作，在硬件LAYOUT和结构外发前必须要进行整体的内部评审，结构部的评审需要做《堆叠设计审核报告》，并归档。

5）外发拼板和零件图

在最终的评审确认没有问题后，结构部将最终的堆叠3D和设计说明书外发。

并外发机电料BOM和一些需要打样的零件2D图，并跟踪确认。

6）装机

在PCBA和结构壳体等结构器件到齐后需要在第一时间进行装机测试，并对装机器过程中产生的问题和量产中可能出现的隐患进行修改。

在整个项目进入量产后整个堆叠工作才能算基本完成，后期的量产过程中也需要了解生产情况，并根据客户反馈的一些情况提供一些修改建议。

3. 结构设计进度安排

初步堆叠（1.5天）：

• 产品部立项；
• 硬件大至摆件和结构细化（2-3天）；
• 结构评审和修改（1天）；
• 部门间评审和修改（1天）；
• 设计说明和BOM以及加工零件图（1天）；
• 机电料清单；

整个设计工作基本在一周内完成。

指纹加密U盘示例（避嫌，现以竞品为例）：

公差问题：尾部指纹模组与结构匹配问题。

• 指纹模组图纸设计尺寸：16.7*5.7mm；
• 指纹模组公差范围：16.55*5.55 +- 0.1，相比于铝合金公差范围太大，导致很难跟结构做适配；
• 铝合金外壳公差范围：+-0.05mm，实际组装指纹位置会有缝隙；

解决问题：

虽然可能存在缝隙，但是底部做了高亮，指纹头又是纯黑色，高对比度导致缝隙不明显，兼容工艺设计和外观的平衡。

模具问题：出模具，验证问题。

问题验证不全（检测标准未建立、前期职责未明确）：

• T1：修改模具问题（缝隙、晃动等问题）；
• T2：验证测试不完全，扣帽过紧（减胶） 需要 5-10套电路用于检测模具；
• T3：职责未明确导致工程师跟工厂沟通出问题，扣帽设计过紧（减胶），USB变形导致调整不到位；
• T4：职责未明确导致工程师跟工厂沟通出问题，扣合不到位（加胶）。

三、硬件设计

硬件主要设计电路以及天线，而硬件工程师（HW）是要和结构工程师（MD）保持经常性的沟通。

比如：

• MD要求做薄，电路就需要做薄。
• HW也会要求MD放置天线的区域比较大，距离电池也要足够远。
• HW还会要求ID在天线附近不要放置有金属配件等。

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设计的手机贵上20-25%，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，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。

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，又不影响天线的接收能力。

四、软件设计

对于硬件设计，软件包含三个方面：固件开发、应用软件或小程序开发、后台开发。

对于多数小公司来说，固件设计一般由硬件工程师兼任，应用软件或小程序开发外包会比较多；同时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。

五、总结

硬件产品设计往往需要产品经理多方协调反复沟通，相比于互联网产品迭代周期长，产品良品率及售后压力较大，对个人综合能力的要求普遍较高。

作者：简约，公众号：简一商业

本文作者 @简一商业

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