在詳細開發(fā)階段，你需要將產(chǎn)品計劃正式變成一個可制造的產(chǎn)品。

你將需要不斷制造和測試產(chǎn)品原型，直到具備生產(chǎn)條件為止。

詳細開發(fā)階段包括四項活動：

• 制作原型；

• 測試；

• 采購；

• 制造。

1、制作原型

硬件產(chǎn)品的原型設(shè)計可以分為三類：

• 功能原型：在功能上與最終產(chǎn)品;

• 外觀原型：在外觀上和最終產(chǎn)品相似。

• 工程原型：既是功能類似的，同時也是外觀類似的，與最終產(chǎn)品的差別不大，也被稱為 Alpha 原型。

初始的外觀原型一般是在產(chǎn)品計劃階段創(chuàng)建，但在產(chǎn)品開發(fā)過程中，受到工程技術(shù)或市場反饋的影響，可能需要對設(shè)計做改動，這時候也會更新外觀模型。

初始的功能原型一般在面包板或 Arduino 上使用各種電子元件和開發(fā)工具搭建，這樣做有三個優(yōu)勢：

• 在正式設(shè)計和定制 PCB 之前，你可以對所做的電路設(shè)計做大量測試和調(diào)試；

• 相比于 PCB，在面包板上或 Arduino 進行測試和調(diào)試更容易；

• 軟件開發(fā)者不必等到印制電路板制造出來，就可以快速著手軟件開發(fā)。

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由于面包板不夠靈活，你必須使用可定制的 PCB 來制作功能/外觀原型，初始原型可能還有自己的外殼和其他使用 3D 打印機制作的機械部件。

接下來的原型將使用最終材料制作，通常會用到注塑成型工藝，這樣你就可以測試產(chǎn)品的機械特性，檢查顏色、尺寸、拋光等是否滿足要求。

你需要對工程原型做大量測試及調(diào)試，然后對原型做進一步改進。

這個過程會反復(fù)進行，直到產(chǎn)品可以正式投入生產(chǎn)為止。

簡單的產(chǎn)品可能只需要一到兩個工程原型，而復(fù)雜的設(shè)備可能由許多零件組成，有較高的精度要求，這種產(chǎn)品需要用到許多原型，比如，智能手機。

2、測試

測試的目的在于找出問題，越早發(fā)現(xiàn)問題，修正的成本越低。測試貫穿產(chǎn)品開發(fā)的整個流程，甚至在制造過程中也會進行測試。

測試可以劃分成幾個大類，它們之間存在一定關(guān)聯(lián)：

• 設(shè)計確認測試（Design Verification Testing）；

• 認證測試（Certification Test）；

• 設(shè)計驗證測試（Design Validation Testing）；

• 制造測試。

1）設(shè)計確認測試

有時也稱為工程測試或臺架測試，它與開發(fā)階段有關(guān)聯(lián)。

設(shè)計確認測試用于檢驗產(chǎn)品的工程設(shè)計是否合理，通常，設(shè)計確認測試會做大量工作。

2）認證測試

可以將其看作設(shè)計確認測試的一部分，一般在開發(fā)結(jié)束時才做。

幾乎所有包含電子元件的產(chǎn)品都要做認證測試，以確保它們符合相關(guān)法規(guī)和標準的要求。

做認證測試時，通常需要把產(chǎn)品發(fā)送給一個第三方測試機構(gòu)，他們將根據(jù)相關(guān)法規(guī)和標準測試產(chǎn)品的安全性和性能：

• 如果產(chǎn)品通過了測試，你就能拿到認證證書；

• 如果認證失敗，你必須重新調(diào)整設(shè)計，并再次申請測試。

3）設(shè)計驗證測試

用來驗證產(chǎn)品的設(shè)計是否正確，以及產(chǎn)品投入市場后能否實現(xiàn)預(yù)期的用途，例如，外觀、手感、可用性等。

在整個產(chǎn)品開發(fā)周期的不同時間點上，你都需要做設(shè)計驗證測試。

4）制造測試

在生產(chǎn)過程中的一個或多個時間點上，你需要做制造測試，以保證生產(chǎn)出的產(chǎn)品都是合格的。

對于簡單的產(chǎn)品，制造測試可能很簡單，只需要按幾個按鈕觀察設(shè)備能否正常工作即可。

而對于有一定復(fù)雜度的產(chǎn)品來說，比如醫(yī)療器械、汽車、防空設(shè)備、航天應(yīng)用，開發(fā)自動制造測試系統(tǒng)需要付出的成本幾乎與開發(fā)產(chǎn)品本身一樣多。

3、采購

原型的采購活動和正式產(chǎn)品的采購活動不同，為產(chǎn)品做采購要付出更多精力和努力，采購量一般也遠多于原型，要考慮的問題也很多，比如零件供應(yīng)渠道是否穩(wěn)定、庫存管理是否規(guī)范、付款條件是否合理等。

為原型采購零件也是需要花一些心思的，這個過程中有如下兩個問題經(jīng)常被忽略：

1）原型中的零件確?？梢杂迷谡疆a(chǎn)品中

在為一個產(chǎn)品訂購零件時，你最不想聽到的是原型中使用的那款 LCD 已經(jīng)買不到了，這很可能意味著一切要從頭再來。

2）許多零件的交貨期很長，尤其是全定制或半定制的零件（可能需要幾個月）

你有必要提前訂購所需零件，以便讓這些零件能夠及時到位。

否則，由于零部件不到位，從開發(fā)完成到開始制造可能要往后延遲幾周甚至幾個月。

一旦拿到所有需要的零件，你就可以開始把這些零件組裝成可以銷售的產(chǎn)品。

4、制造

制造是個復(fù)雜的過程，包含許多步驟，有很多地方容易出錯。

為了找到可能存在的問題并予以修正，首先要做兩項活動：

• 新產(chǎn)品導(dǎo)入；

• 試生產(chǎn)。

#1 – 新產(chǎn)品導(dǎo)入

新產(chǎn)品導(dǎo)入「NPI」（ new product introduction ）流程的目標在于確保最終產(chǎn)品原型能夠在工廠中由機器和工人順利進行大批量生產(chǎn)，并保證生產(chǎn)成本控制在合理范圍內(nèi)。

這個過程中可能會出現(xiàn)什么問題呢？

在最簡單的情況下，比如小批量生產(chǎn)，產(chǎn)品開發(fā)者和制造者是同一撥人。

他們了解組裝和測試產(chǎn)品的所有流程及問題，當(dāng)發(fā)現(xiàn)更好的生產(chǎn)方法時，他們能夠及時調(diào)整生產(chǎn)工藝。

在這種情況下，NPI 很容易，制造產(chǎn)品就像大批量生產(chǎn)產(chǎn)品原型一樣。

但是，如果把生產(chǎn)外包，情況就會有很大差異。

此時，在 NPI 中有很多新因素，比如新面孔、新工序，甚至可能還有新語言（國外生產(chǎn)）。

整個過程會變得很復(fù)雜，此時可能需要參與者付出極大的努力，才能將設(shè)計師和開發(fā)者腦中對產(chǎn)品的所有認知變成詳細、明確且通俗易懂的產(chǎn)品介紹和可靠的制造流程。

根據(jù)產(chǎn)品組裝和測試的復(fù)雜程度，NPI 涉及的面很廣，設(shè)計師和開發(fā)者和工廠員工之間的交流互動也會比較頻繁。

比如一款只包含一個電路板和一個簡單卡扣式外殼的產(chǎn)品，與之相應(yīng)的 NPI 可能只需要一天。

如果是比較復(fù)雜且重要的機電產(chǎn)品，像助搏器（通過泵血刺激微弱的心臟跳動）， NPI 可能要花幾周甚至幾個月。

有了一套能夠幫助我們以最小成本實現(xiàn)大批量生產(chǎn)的制造流程后，接下來就可以開始制造第一批產(chǎn)品。

#2 – 試生產(chǎn)

試生產(chǎn)是一次針對你希望作為標準的制造流程而進行的“模范生產(chǎn)”，生產(chǎn)出來的這款產(chǎn)品應(yīng)是可銷售的。

你必須仔細審查生產(chǎn)過程，以找出那些效率低下的環(huán)節(jié)以及有可能導(dǎo)致產(chǎn)品不合格的因素。

你必須認真檢查第一批下線的產(chǎn)品，除了測試功能，還要檢查各種機械公差以及焊接質(zhì)量，比如電路板上的焊劑殘留等，這個過程通常稱為“首件檢驗”。

#3 – 持續(xù)生產(chǎn)

隨著一路解決遇到的各種問題，生產(chǎn)變得更容易預(yù)測，但是，此時仍未到設(shè)計師和開發(fā)者可以完全放松的時候。

例如，出于各種原因?qū)е铝慵?yīng)不穩(wěn)定，無論哪種情況，你都需要重新設(shè)計產(chǎn)品。

同時，你也許要重新調(diào)整產(chǎn)品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，以便削減成本。

降低成本的方法通常有：

• 使用更便宜的零件；

• 降低組裝難度，組裝的人工成本可能會吃掉你很大一部分利潤；

• 增加產(chǎn)品可靠性（在保修期內(nèi)降低退貨率）。

總結(jié)

通過詳盡的計劃，將每個階段和每項任務(wù)都落實到計劃里，并以最高效的方式安排每一項活動的順序，你就可以大大減少后期的工作量。

THE END

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