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没有想象中简单 揭秘笔记本诞生之谜

2014年12月17日09:43    来源:中关村在线    手机看新闻
原标题:没有想象中简单 揭秘笔记本诞生之谜

  前言:没有想象中简单

  许多时候我们使用一台笔记本电脑时,更加注重产品最终的体验而忽略其隐含的一些技术问题,因为商品的性质,消费者很难了解或是接触关于一款产品的生产线路与生态链。

  一台笔记本电脑是如何诞生的?这里面涵盖的研发、技术、生产等等信息都是普通消费者无法了解到的,对于一个局外人来说算是不为人知的秘密。即便是长期接触笔记本电脑产品对产品本身有一定了解的人,也不一定能够熟知产品研发到生产整个流水线的情况和细节。

没有想象中简单 谈笔记本电脑诞生之谜

  没有想象中简单 谈笔记本电脑诞生之谜

  简而言之,从研发设计到投入生产需要经过多个步骤:首先产品外形与主要硬件模组的设计流程是同时进行的,通俗来讲就是设计机身的同时要设计好主板位置、散热模式、各个零部件区域等等,而这些内部设计又反过来改良机身设计。

  产品原型机研发完毕需要经过多道检验工序,例如系统稳定性、散热测试、环境测试、振动测试等等,在这一系列检验之后原型机将根据检验数据来重新改良或设计,满足所有测试结果通过的产品才能投入生产。

  而量产机的生产过程基本上可以看作为由内而外的开展,从多达数千零部件的主板生产到机壳加装在到质量检验测试,最后封装运输,这一系列流程化生产都由代工厂商来完成,而量产的产品基本上是包含了所有OEM厂商信息。

  过场:研发与量产机

  研发过程是笔记本电脑的整个生产线中最为复杂的大工程,因为这个初始环节就决定了生产出来的产品是什么样子,这不仅仅是一套外壳模具这么简单,包括主板、散热等设计在内都需要考虑进去,一款笔记本电脑的模具研发成本是非常大的,而成本也是在这一个环节就要考虑进去的。

  一台笔记本电脑的诞生绝非扎堆硬件的拼凑,在散热与性能不可妥协的前提下,越是轻量型的产品的研发成本投入就越高,因为我们不单是使用到一块主板和屏幕 而已。跟其他产品线相似,笔记本电脑同样走了一套流水线,或许不少零部件可以在不同厂商手中拿到,但是要整合成一台电脑所要花费的功夫可不小。

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  看似简单却隐含着复杂的研发过程

  我们假定一台笔记本电脑由OEM厂商全权自主研发及生产,那么需要经过多少步骤才能生产出一台完整且合格的产品呢?(以下是较为笼统的研发路线,实际情况会更加复杂)

  首先是成本控制,商品要论售价、成本和利润,因此在产品的设计之初便会有成本控制,其中包括研发与批量零部件的成本、产品不良成本、物料成本、治具成本、人员成本等等等。

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  成本控制是商业模式下生产的首要考虑

  之后开始机壳设计,由设计师通过绘制产品的大致图像,其中包括了该产品的所有特点,而在此之前需要设定产品方案并确认其特性,比如转轴形态、防滚架、键盘触摸板等;而在机壳确定最终形态之前,随之同时进行的是硬件设计,核心的硬件主板以及散热布局等等。

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  产品设计稿(仅供参考)

  双线同时研发,机壳与硬件达到合理的匹配才算是初步完成,这时候生产出来的产品称之为原型机,往往原型机与最终的产品之间存在较大差别,因为原型机不只 有1号,可能会有2号、3号……每个原型机之间关系可能是缺陷改良或是功能改造,这些产品是不能流入市场的,仅供研发参考。

  原型机到量产机发展过程中,还需要经过质量检验,只有通过所有测试的机型才有可能量产。假如原型机2号在质检测试中出现了严重的硬件问题,那么该机只有两种结果:封存或销毁、检修或改良;那么原型机4号可能就是保留2号机所有特性且经过技术改良之后的机型。

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  核心硬件设计包括主板、散热等模块在内需要经过多次改良才能确定最终形态

  而改良的过程就要回到成本开始重新考虑,再到机壳、硬件修改至生产原型机,经过测试,如此循环。“牵一发而动全身”这个概念在研发过程中十分常见,一个 技术失误便会导致产品不能正常工作,改良某个硬件功能会引发另外一个问题,即便是在制造之前做足了模拟测试也难保不出任何问题,而研发过程中的质检测试则 是相当漫长的一个过程。

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  比如这套模具就用了好多年

  因此一台笔记本电脑的自主研发周期是6到9个月,而真正投入量产可能是一年之后的事情了。为了减少研发成本,选择代工厂商、外包设计,最后贴牌生产与销 售是目前市面上不少笔记本电脑厂商的选择,或是购买一套成熟的模具。另外一套模具仅使用一次是非常不明智的做法,有些模具会用上好几代产品,制造业的经验 积累非常重要。

  后记:成本与质量之间

  一台笔记本电脑的诞生过程,生产与组装是两条线,先生产再组装是目前工厂常规的生产模式,而在产品真正投入销售目的量产之前,质量检验是必要过程,只有通过了质检的产品才能投入生产,同理只有通过质检的量产机才能发送到市场上销售。

  笔记本电脑的质量检验是怎样一个过程?这需要根据研发和生产的不同而分为两类。生产质检控制的是良品率,而研发质检则是确保产品的稳定性以及为产品改良做准备。研发过程中对笔记本电脑的质量检验是十分严格的,因为这一部分涉及到了产品设计及最终定型。

  以部分产品举例(并不是所有产品都是这套流程):研发过程中的质检按照涵盖信号量测试、可靠性、稳定性、兼容性以及安全规范等相应的测试需求,大致分为热流分析、系统稳定性、环境测试、振动测试、冲击测试以及耐久测试等。

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  模拟尘埃环境测试

  热流分析主要针对产品的散热方案来做验证,散热设计是否合理便是这一项分析所要测试的项目;与之相应的系统稳定性测试除了要满足散热需求以外,长时间满 负荷的测试要确保产品的稳定性是否达标;再者便是环境测试,模拟测试各种极端温度、挤压、酸碱度环境等,保证全天候全地域稳定工作。

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  笔记本电脑模拟日常冲击测试

  振动测试是模拟产品在运输和使用时的振动环境,验证产品在各种震动环境下整体结构和部件的安全性及可靠性;与之相应的冲击测试则是模拟冲击脉冲和跌落, 验证产品在受外力冲撞或作用时结构和部件的安全性及可靠性设计;另外耐久测试针对外壳、转轴、压力、按键、接口、材质耐划程度等等方面的测试。

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  生产出来的主板经过自动化机器校验之后还需通过生产线工人抽检

  相比之下,量产机的质检流程要简化不少,主要检测硬件功能是否正常以及系统稳定性,并且会有抽检方式来进行研发过程质检中更为严格的测试。量产质检通过 的产品才能进行封装运输,于是看到有不少消费者买到新机却说该机已经被使用过的问题,运行时间是有之间产生的,一般在2-10小时之间属于正常现象。

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  量产过程最后质检环节(仅供参考)

  那么质检未通过的产品该如何处理?回收检修,修复功能后再投入生产线到测试结束至封装。所谓良品率……

  后记:

  一台笔记本电脑的诞生并没有想象中的那样简单,此中参杂着技术、经验、成本、质量、利润等等,而作为消费者,拿在手里用在钱上,产品背后的故事并不知 晓。想起近日网络上争论较多的一个话题——专利与抄袭,在此不做深究,但我相信没有世上大公无私的商人,倘若你的设计被抄袭会怎想?题外话。

(责编:陈健、杨波)


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