編輯導語：產品經理在日常工作中總是需要多部門進行協作，硬件產品經理也是如此，上一篇我們講到了《硬件產品經理需要具備的核心素質》；本文作者分享了關于硬件產品經理需要熟知的一些設計流程，我們一起來看一下。

硬件產品設計流程一般包括ID設計、結構設計、硬件設計、軟件設計等內容，涉及多部門協調溝通：

本篇實例部分融入筆者負責過的一款指紋加密U盤產品，該款產品在ToB市場出貨量可觀，后期定位主打線上ToC市場，最后以失敗告終，希望可以起到拋磚引玉的作用。

目前硬件加密級別的U盤成本及定價普遍較高，比較適合禮品市場；但對于消費類市場來說，指紋加密U盤尚未被廣泛認知，用戶教育成本高；并且可以通過軟加密或文件加密解決安全問題，替代方案多。

近半年市場需求，長期需求量較小并保持穩定：

一、ID設計

1. 什么是外觀設計

產品的顏值是我們內心永恒的期待，而產品的更新迭代，又以外觀迭代最為頻繁，因此自然就獨立出一個領域專門搞定產品的顏值，我們稱之為外觀設計。

外觀設計又分為形態設計和CMF設計：

2. 什么是形態設計

形態設計是在CMF之前發生的。

如同做雕塑，使用油泥，陶泥，白水泥等單一色彩的材料，只追求形態上的盡可能完美。

要求設計師具有比較好的雕塑素養。有一些產品，在CMF上是不做太多嘗試的，反而偏向于在形態上，創造更多可能性。

3. 什么是CMF設計

CMF是Color-Material-Finishing的縮寫，也就是顏色、材料、表面處理的概括。

如下圖：藍色織物，木材木紋，高亮的塑料和金屬鍍層等。

公開資料

它是我們在對產品形態已經不能改變的情況下，仍然需要在視覺上追求更多可能性的方式。

在消費電子類產品中應用尤其廣泛，比如手機產品，在外形確定了以后，還要出不同價格，不同顏色和材質的版本。

一般情況下ID設計完成就可以申請外觀專利，當然商標一般在項目之初就開始申請，形成一體化保護池：

二、結構設計

1. 結構設計確定事項

• 根據產品規格書-SPEC，確定主板尺寸；
• 和ID溝通板形大小及形狀；
• 根據主板大小及特性確定元器件的選型，需要跟硬件溝通確認；
• 確定元器件的擺放位置；
• 調整板形，盡量的增大板形的弧度（便于ID設計）；
• 將主板板形圖輸出到硬件溝通調整，跟硬件溝通，調整元器件的選型及擺放位置；
• 和硬件溝通后調整板形的大小及形狀（如果主板的面積不足則調整弧度或者加大主板外形）。

初步規劃堆疊：

• 選型和發硬件板框圖DXF文件；
• 堆疊細化；
• 外發拼板和各零件圖；
• 試產樣品裝機反饋；

2. 結構設計工作流程

1）初步堆疊

根據產品定義要求或樣機評估項目的可行性，在資源和技術能實現的情況下進行大致的堆疊，并把會在后續產生的一些問題和風險導入到報告。

2）選型和出板框圖DXF文件

在初步堆疊確認后，此時結構部應發送PCBA的DXF文件給硬件進行LAYOUT工作。

此時的DXF文件必須注明硬件擺件的一些影響到結構后續生產裝配的地方，其中比較敏感的地方如（郵票孔、SIM卡座的高度、焊盤的位置以及出線的路徑等）。

與此同時也需要發送此堆疊3D給產品經理進行確認并根據產品的要求進行第一時間的調整。

3）堆疊的細化

在堆疊DXF文件發硬件部后，結構的堆疊可以進行一些細化方面的工作，比如：支架的固定，各處的圓角處理等。

在次過程中是會與硬件和產品經理之間進行多次的確認和調整工作，細化完成后需要進行內部評審。

4）檢查確認

在硬件擺件過程中就會傳輸不同的版本的3D給結構進行確認，不過在最后一版確認時，結構部需要對此版本進行留檔，檢查的標準需要參考行業的規范。

具體的一些標準將根據結構部的內部評估表來操作，在硬件LAYOUT和結構外發前必須要進行整體的內部評審，結構部的評審需要做《堆疊設計審核報告》，并歸檔。

5）外發拼板和零件圖

在最終的評審確認沒有問題后，結構部將最終的堆疊3D和設計說明書外發。

并外發機電料BOM和一些需要打樣的零件2D圖，并跟蹤確認。

6）裝機

在PCBA和結構殼體等結構器件到齊后需要在第一時間進行裝機測試，并對裝機器過程中產生的問題和量產中可能出現的隱患進行修改。

在整個項目進入量產后整個堆疊工作才能算基本完成，后期的量產過程中也需要了解生產情況，并根據客戶反饋的一些情況提供一些修改建議。

3. 結構設計進度安排

初步堆疊（1.5天）：

• 產品部立項；
• 硬件大至擺件和結構細化（2-3天）；
• 結構評審和修改（1天）；
• 部門間評審和修改（1天）；
• 設計說明和BOM以及加工零件圖（1天）；
• 機電料清單；

整個設計工作基本在一周內完成。

指紋加密U盤示例（避嫌，現以競品為例）：

公差問題：尾部指紋模組與結構匹配問題。

• 指紋模組圖紙設計尺寸：16.7*5.7mm；
• 指紋模組公差范圍：16.55*5.55 +- 0.1，相比于鋁合金公差范圍太大，導致很難跟結構做適配；
• 鋁合金外殼公差范圍：+-0.05mm，實際組裝指紋位置會有縫隙；

解決問題：

雖然可能存在縫隙，但是底部做了高亮，指紋頭又是純黑色，高對比度導致縫隙不明顯，兼容工藝設計和外觀的平衡。

模具問題：出模具，驗證問題。

問題驗證不全（檢測標準未建立、前期職責未明確）：

• T1：修改模具問題（縫隙、晃動等問題）；
• T2：驗證測試不完全，扣帽過緊（減膠） 需要 5-10套電路用于檢測模具；
• T3：職責未明確導致工程師跟工廠溝通出問題，扣帽設計過緊（減膠），USB變形導致調整不到位；
• T4：職責未明確導致工程師跟工廠溝通出問題，扣合不到位（加膠）。

三、硬件設計

硬件主要設計電路以及天線，而硬件工程師（HW）是要和結構工程師（MD）保持經常性的溝通。

比如：

• MD要求做薄，電路就需要做薄。
• HW也會要求MD放置天線的區域比較大，距離電池也要足夠遠。
• HW還會要求ID在天線附近不要放置有金屬配件等。

一部內置天線的設計手機，其制造成本是會較一部外置天線設計的手機貴上20-25%，其主要因素就是天線的設計，物料的要求與及電路的設計和制造成本平均都是要求較高一些。

通常結構設計師(MD)與工業設計師(ID)都會有爭論，MD說ID都是畫家，畫一些大家做不出來的東西，而ID會說MD笨，不按他們的設計做。

所以，一款新的手機在動手設計前，各個部門都會對ID部門的設計創意進行評審，一個好的ID一定要是一個可以實現的創意，并且客戶的體驗感覺要很好才行。

另外HW也會與ID吵架，ID喜歡用金屬裝飾，但是金屬會影響了天線的設計以及容易產生靜電的問題，因此HW會很惱火；ID/MD會開發新材料，才能應付ID的要求；諾基亞8800就是一個好例子，既有金屬感，又不影響天線的接收能力。

四、軟件設計

對于硬件設計，軟件包含三個方面：固件開發、應用軟件或小程序開發、后臺開發。

對于多數小公司來說，固件設計一般由硬件工程師兼任，應用軟件或小程序開發外包會比較多；同時要充分考慮到界面的可操作性，是否人性化，是否美觀的因素。

五、總結

硬件產品設計往往需要產品經理多方協調反復溝通，相比于互聯網產品迭代周期長，產品良品率及售后壓力較大，對個人綜合能力的要求普遍較高。

作者：簡約，公眾號：簡一商業

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