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产品设计

数码电子产品设计

MP3 Player开发设计全过程实录

 

 

 

设计的第一步先要外观造型的确定。这一步非常重要,外观造型决定了产品甚至企业的成败,外观造型的方案也决定了先期投入资金的多少。外观与结构的设计是专业的人士设计的。外观的设计涉及到了市场、美学、制做工艺等的专业知识,是要综合考虑的。这些设计师要会熟练使用Corel DrawPhotoshop3Dsmax等专业软件;要熟悉市场上的相关产品;对现有的制做工艺要了如指掌,以防到时候外观造型上的一些细节模具做不出来,造成设计上的重大失误。

      外观的工艺代表了一个国家的工业是在什么水平上的。我们已经知道了MD基本上是某些日本厂家在音频设备领域的看家产品,精品不少。可见在外观造型、制做工艺这方面上日本在全球处在前列,我们跟他相差太悬殊了。同一款产品日本去开发和我们去开发的代价也相差太大。譬如本人开发的MP3产品需要开模具,日本的协作厂家的报价在20万;台湾、香港的协作厂家的报价在12万;我们大陆自己的厂家报价在6-8万(虽然便宜但有的工艺做不了,达不到设计要求,很是让我们无耐)。

      我们在市场上采购了几款日本、韩国的产品作为样机,设计上的细节参考他们的产品,争取我们的产品能达到样机的效果。并在考察模具厂家的时候把样机随身携带上,样机上的细节逐一让厂家分析在以后的产品上能否达到。这样,我们把外观设计、模具制做和产品制做这条最主要的链条紧密的配合了起来,同时也确定了我们的模具制做厂家。那里的主要负责人都是在日本的企业里从事了五年以上的骨干,自己在三年前筹措资金成立的企业。

      外观造型的设计要时尚、精美,让消费者爱不释手,最重要的一环是按键的设置。早期的韩国出的产品因没有录音、复读的功能,所以按键很少。基本上只有6个按键:开机、停机、前进、后退、音量大小,在这种类型的产品上比较容易排布。而且有部分产品采用复合键的功能,比如三星的一款经典的鹅蛋产品,外观虽然好看,但我们使用后发现几处致命的几点:电池是用7#的,使用只有两三个小时,同时它采用复合键,给人的感觉是菜单套菜单,易用性太差,我试了几遍就不耐烦地扔在一边不用了。现在都崇尚以人为本,它把上帝都难到了。我们的产品因有录音、复读功能,按键数量就要增加到10个了:开机、停机、前进、后退、音量大小、录音、复读、模式、删除键,10个按键在产品上要排布妥当是很难的。

     作为数码产品项目经理和同事们确定下了对于产品使用的设计思路:正面有LCD液晶显示、开关机按键和一些操作复杂的按键。比如将录音、复读、模式、删除键放到正面,因为这几个键在使用中按动不是很频繁。使用者不是很熟悉它们的功能,使用过程中很长一段时间内要靠说明书来完成操作,所以我们就是要让消费者好找好记。如果把它们排到别的地方,消费者就是看着说明书也要找半天按键的位置,这一遍会用了,下一遍可能又不会了。前进、后退按键放到了顶部(水平排布),向前进曲目就按顶部的右按键;音量+-按键放到了右侧(上下排布),想增大音量就按右侧上部的按键。这样用户就不用专门花心思记按键在哪里。这样是考虑了使用者的使用惯性并综合了功能的性质进行设计的。不象日本某厂家所推出的一款市场反映很好的MP3机,它刚好把前进、后退设计成了上下排布,音量+-按键排布成了水平排布,很容易按错.

 

关于电池的确定上我们相关的设计者讨论了很多,目前市场上的产品主要采用干电池供电与内置充电电池供电两种形式。具体到MP3 Player使用的电池主要有如下的几种:常规干电池;口香糖电池(Ni-MH);内置Ni-MH、锂电池4大类。用干电池的又分7#5#两种,使用7#普通干电池播放时间短,采用5#电池不可避免的会造成机子厚而大,用锂电池成本会很高。内置充电电池的设计是很多厂家选择的方案,它确实给消费者在一定程度上带来了方便,也不用买电池了。但还是有两个问题。第一是电池用完之后,如果没有充电条件,那会比较发凡。第二,最大问题是电池使用寿命有限,万一在使用一两年后电池报废了怎么办?它不像手机,消费者可以自己换的,必须是厂家进行更换,后遗症很多。口香糖电池体积小,容量高、无记忆效应、机型可以设计的比较可人,但需要专门的充电器对它充电。最后我们确定使用一节5#电池,这样也是充分考虑消费者可使用5#的镍氢充电电池。

我们设计的外观及按键排布见下图:

正面分别是:
1.
录音键 2.删除键 3.停止键 4.音效键 5.复读键 6.播放键 13.液晶显示屏
侧面是:
7.
音量减小键  8.音量增大键
顶部是:
9.
耳机插孔 10.键盘锁 11.快进键 12.快退键
其它的分别是:
14.
话筒录音口 15.SMC卡退键 16.USB连接口 17.SMC卡槽 18.电池仓

    有了以上产品的思路,外观造型就会有了一个雏形,细节的地方再进行进一步的细化。外观造型确定后就开始进行结构设计了。在这个期间要用PRO/E软件包来配合工作,这个软件包可以给出3维的造型,各个部件可以用计算机进行模拟装配以检验设计部件的可能性。在这个期间电路设计工程师与结构设计工程师要通力配合,以防止结构方给出的空间,电路方说不够大;电路方说我这里有一大型元器件,结构方说不行,我这有一支柱,等等。在结构设计期内的同时电路设计方要完成电路板的设计工作。结构设计在一周的时间内可以完成,然后要进行关键的激光快速成型,可以在很短的时间内(通常不超过两个小时,当然费用是较高的了)给出一个和设计一样的外壳了。

[PRO/E软件设计出的结构图]
     
有了外壳和第一次的电路板,双方进行校对。电路设计方要经过2-4次的电路设计版本,才能生产定型。每一次电路设计版本的时间大概在7个工作日左右。结构设计完成后交付模具厂,进行模具的制做。模具厂会在30日内进行第一次试模,经过一些精细的修模,最终是要以生产定型的电路板进行装配。这时大概有需要3周的时间。在结构上有四套模具:正反面壳体、电池盖和所有按键、透明窗、USB接口片。电路部分有近十种模具或工装:电路板成型、电路板测试架、SMT钢网、生产用测试、LCD液晶、EL背光片、电池片、烫金、移印等。

PRO/E软件给出的电路板总装图上面电路板的正面元件面(可看到LCD显示、按键、电池簧片等细

 

 

[PRO/E软件给出的电路板总装图 下面电路板的正面元件面(可看到USB接口、MIC、快进、快退键、耳机插座、音量减小、增大键、电池簧片等细节]

       在设计期间内基本上需:外观造型结构设计工程师2-3人,电路设计工程师2人,软件设计工程师1人。设计助手1人。还要完成说明书、包装的设计;所有外协厂家的确定;制定《企业标准》等等。经过紧张的设计、试生产周期,进入到平稳的生产期。产品生产前生产部门要编制《生产作业指导书》、《生产工艺与品质验收标准》等等生产用文件。产品的生产过程为生产准备、电路板元件贴装和整机组装三部分。生产准备从元器件、材料采购开始到检验入库。电路板元件贴装有两种主要工艺,即SMT贴片和帮定(软封装)。电路板生产下线后进行检测,检测通过后进行整机组装和包装。在生产当中的员工是较多的,还要配以有质量检验、元器件采购、生产工程师。可见,一款高科技数码产品是要经过科学的计划,精心的设计,各种标准、指导书的配合加上合理、开放、人文化的管理而诞生的。

       
最后我想谈谈对MP3 Player产品未来的展望。MP3播放机类产品的更新速度是目前没有另外一种电子消费类产品可以与之相比的。笔者预测,在2003MP3“U将相互渗透、相互侵入对方的消费群体。MP3音乐播放机产品将朝轻薄小巧产品方向或多功能产品方向发展,外观要更加小巧精致,或与个人衣饰、饰品相结合。内存配置至少要64MB;录音质量要提高;电池播放时间要保证1015个小时;LCD显示幕要足够大,能够显示中文;支持ID3功能,能够将歌曲的相关信息一并显示出来;增加FM收音功能。也就是说,要具备播放、录音和收音三大基本功能。其次,要大力扩展MP3的附加功能。比如优盘功能(也称“U”)MP3已经具备优盘的全部硬件条件(CPU芯片、Flash内存和USB接口),仅仅需要在软件上做工作。这可以大大扩展MP3的用途,增加了产品的卖点。随着产品的不断完善和市场的竞争加剧,MP3正快速走向大众。历史也将再一次见证,MP3播放器将会像家用电器的发展一样,普及到世界的每一个角落,而且,相信这个时间也不再漫长,未来的个人数字生活已经越来越近了

 

 

 

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