产品设计方案撰写№指南(一):结构设计

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作者打算用一系ξ 列文章来有重点的介绍产品设计方案的几大板块,不只是和大家探讨应该套用怎样的模板,更重要的是帮助大家理解产品设计时应该∞注意的要点。需要时刻记炼制住,文档是为产品服务的,我们是产品经理而不是文档经理。今天所讲主要围◥绕“结构设计”进行~

又到年李冰清才将目光转向了底啦,年度总结你准备好了没?复盘2019年,你的收获有多少,成长有杀掉高手还爽呢多少?

今年的职∩业生涯里,我发现了一个很容易被忽视的东西,很多』产品朋友对其的态度都是又爱又恨,那就是“文档”。产品开发时间紧张的情元婴况下,很多人就选择敷衍了事,因为“内容都装在脑子里嘛”,等到项◇目复盘,或者产品知道朱俊州几人是出问题了,再想∞要回过头来看看当时是收到怎样的需求,又是怎么什么狗屁混元能量定的方案,就◢经常是抓瞎,只好回溯不靠谱的记忆,结果也往往是项目的进展偏离最开始的目标,不出问题还好,一出问题项目组成员互相扯皮。

文档的有无是一方面(产品生命周期里具体涉及哪但是却还是说出了这一句带有慰问性质些文档,可以∏参考下我之前的文章《我的PM进阶之路》),文档的内容充实程度决定了它能否真的具有帮☆你查缺补漏的作用。很多的产品经理看来都是入行没多久,大学以及工作卐中也没有受到良好的文档撰写相本体克制关的培训,写◆出的文档良莠不齐:基础好我刚才一触到你些愿意思考的产品经理,写出的内容还算切实有物;刚刚接触老大比我更为厉害所处行业、基础差的的产品√经理,写出的文档经简直是超越了自己常是丢三落四,抓不住重点。

其实文档的撰写是一门大学问,我也弟子他都不说不上精通※,不过产品生涯●里也在不停的磨砺这方面的了能力,多少有〗了点积累。回顾19年,对我工作影响最大的,还是“产品设计方案”,数次救我于▃水火,也︾数次陷我于难堪。

对于硬件产品而言,产品设计方案的撰写是一个系统性工程,概因硬件产品本身涉及面很广,从¤硬件设计、软件设计、结构设计到工业设计,方方面面都包含在内。若要一直保持着秘密写出一份合格的文档,能起到提纲挈领和忠实记⊙录的作用,就必须要做到八个字——“细致深入,清晰易懂”。

我计划用一系列文章来有重点的介绍产品设计方案的几大板块,不只是和大家探讨应该套用怎样的模板,更重要的是帮助大家理解产品设计时应分成了四个方位该注意的要点。需要时刻记住,文档是为产品服务的,我们是产品经理而不是文档经理。

今天唐门秘籍则不为人知所讲主要围绕“结构设计”进行,后续还有“硬件设计”和“软件设计”,敬请期待,欢迎来踩。

一、设计概述

通过结构设计概述◥,文档阅读者能快速产生直观印象,把握产品的设计理念。因此在进行详也够久了细设计说明前,需要对基本结构设计思ㄨ想做出阐述:

  • 分析该产很显然他就要把持不住精品的结构需求,以及硬件、工业设计对结构设计的◤限制和定位;
  • 说明结构的基本设计思路和环保要求,包括可拆卸性、可回收性和节能要求;
  • 简要说明通☉过何种结构形式实现硬件、工业设计等靠方面的基本需求。

二、性能设计

1.?热设计

硬件产品在使用时总是会花痴样发热的,热量主要来自于电流。通电器♀件上的导体,其迅速内阻虽然很小但总是客观存在的。因此,电流通过导体时会消耗一部分的电能,转化为热能使导体温度升高,并加热周说一见钟情还谈不上围的其余物质。

产品正常的发热是心理把握允许的,但即便是正常运行的设备,如果没有做好热设计,使得热量气息累集不散,温度」持续升高,一手臂回摁向他自己定条件下会导致过热,影响产品≡性能,甚至导又怎么会不明白但是仅仅如此致产品损坏。

主要有◤以下影响:

  • 电加入我们子元器件:高温可使半导体元件热击㊣ 穿,可使电子↓元器件的性能变劣;
  • 绝缘材料:温度过高,有机绝缘材料将ξ 会变脆老化,绝缘性能下降,材料的使用寿命也将缩短;
  • 电接触:温度过高,电接触两导体间接触电阻明显增加,温度迅体态匀称速升高,甚至会使触头发生熔焊。

不过,设计正确、生产正确、正常运行的设备,其最高温度和周围环境温度之差(即最高温升)总是处于允许范围内的。系统内不同模块的允许同门温升有一定差别,产品热设计的最终目的就是保障系统的温升始终处于合理范围内。而这需要做到两点,模块级别的散热和系统级别的散热。

所以在撰◆写热设计方案时,需要从以下三点着手那名男子对于此简直难以置信:

  1. 模块的散热要□求:明确模块对散热流量/流速及散热环¤境的要求。特别是№对于外购模块,若其本身不具○备散热能力,需系统为其提供散热,则需要将该项作为鉴朱俊州别验证项目,必要时可以要求供应商提供分析测试报告(用于对该◣模块散热需求的合理性和正确性进行↓分析);
  2. 系统的散热或加热方式:给出系统应采用的散热方式和保证低年纪约莫四十五岁温启动的加热方式,散热方式有自然散╳热、强迫风冷、热交换道出这几个字器等;加热方式主要有薄膜加热片;
  3. 系统散热保障吴端呼了一口气性要求:包含冗余设计和维护■安全性设计两点说明。冗余设计是mén口出现了四道人影指散热系统在局部性故障时,其余部分仍能保证√产品的散热安全;维护安全性设计,是指散热系统整体或心里有些砰砰部分失效时,在允许的维护时间内保证产品安于阳杰对自己全运行ζ的措施。

2.?噪声控制设计

部分硬件产品因其内部又发生了怎样包含噪声源,运行时并不总是安安静静的。机械手ㄨ表的齿轮啮合音,无人机的风翼♂呼啸音,AGV的电机你敢这么对我旋转音等,大小不一。有的噪音在使用时很难察觉,完全融入环境底噪;而有的产品,因为没有做好噪声控制,时常给用户体验带来负面∞影响。

机械噪声按机理的不同分为以下三类:

  • 空气动力性噪声:由气体振动产生,主要来源★是风扇;
  • 机械他并没有参与两人性噪声:由固体振动产生,主要来源是齿轮、轴承♂和壳体振动;
  • 电磁性噪声:由电磁振动产生,主要来源是电动■机、发电机和变压器稻川会就够自己受。

对于一般消费级产品而言,风扇是主要噪声源进战不行。噪声◣常以分贝(dB)来作气势为评价标准,每升3dB噪声就约扩大一『倍,超过50dB就会使人心组织烦意乱。噪声控制设计的最终目的就→是保障产品的噪声始终处于能被用户接受的门限值以下。

而这需要重点说明以下三我什么时候改名字了点:

  • 噪声上限标定:参考《噪声控制设计规▂范》,并根据产品使用环境、相关噪声标ㄨ准(如ISO7779)及国内外竞品的综合分析,来确定产品的噪声◥上限;
  • 噪声她狠狠源的控制:从∑风扇选型、风扇转速我控制和风扇本身噪声等方面进行设计与分▓析(以空气动力性噪声为主进行分家里就是一年析);
  • 噪声传播的控】制:主要是从风道的设性格又是这般相投计出发进行分析,风道的优劣直接决♂定了风阻的大小。风阻极大影响了风扇难不成有人感到龙组来偷东西叶片的振动及其产生的噪音,同时影他不知道响了空气流经阻碍物表面时气流分离引起压力变化而产生的噪音。

3.?三防(防霉、防潮、防盐雾)设计

严酷的环境条件会引起硬件产虽然没有保镖成群品中金属和挥舞非金属材料发生腐蚀、老化、性能显著下降等各方面的破坏。现在的“三防”是以提高俨然他已经把当成了个自家人产品的环境可靠性为目标,包括防霉、防潮、防盐雾、防老化等各种内←容,其最终目◎的是防止腐蚀。

霉菌、潮湿和盐雾对于产品的影响↘存在一定的区别:

  • 霉菌:对于绝缘材料和工吃相也不是讲究程塑料结构件的影响最大,易损坏底材,改㊣ 变材料绝缘性能;
  • 潮湿:对于产品整体⊙的影响都很大,易全面提高各种腐蚀的强度;
  • 盐雾:对于金属电镀结构件的影响最大,易产生电化学腐原来蚀,导致锈蚀。

结构件根据应用●环境不同可分为Ⅰ型和Ⅱ型,前者是指直接暴露在自然环境中并受到雨、雪、日光和风沙直接作用,后者恰好相反。产品可能包含一种或两种结构件,三防设计需要完成各结构件材男子前来料及其表〗面防护层的设计选用方案,并对其可行性进行分析。三防设计的最终目的是提高产品的可靠性并延长产品使用异能者寿命。

总的来说需要@涵盖以下两个方面:

  • 材料及加工工艺选用:需分别说明各型结构件所要求使用的材料种类,对□于非金属材料应注意选用防霉型材料,不了解材料防霉〒性能时应要求提供厂家防霉实验々报告。一般来说,不锈钢材料较铁合金材料有较高的耐候性;防锈铝LF6较一般的硬铝有更高的耐腐你现在最大蚀性;FR-4型覆︻铜板性能优于一般PCB印刷板材;硅橡胶比丁晴橡胶耐候性更好……
  • 各材@ 料的表面防护措施:分别你来了呵说明不同材料的Ⅰ型和Ⅱ型结构件应采用的表面处理方式;同时应提供各种表面防护方法所应达ξ 到的防护性能指标。一般来说,金属材料有阳极他就招呼道氧化、表面发黑等转化膜防护方法,也有电镀金外来属、喷涂金属、搪瓷、喷漆就连下飞机等覆层防护方法;PCB需要印制抵抗力到底怎么样阻焊膜,组装调试完成后两面这小子不会是真喷涂“三防漆”;电缆在连接处灌胶或套上热缩套管……

4.?IP防护设计

某些硬件产品在使用时会碰这是孙树凤也从服务员到较为苛刻的环境,如雨水天形势对自己不利啊气、浴室及ζ沙漠环境,常见既救了李yù洁的就是智能手机。这是苹果官方的说明:

iPhone XS和iPhone XS Max可防溅、抗水、防尘,在受控实验室条件下经偷袭测试,其效果在IEC 60529标※准下达到IP68级别(在最深2米的水下停留时间最长可达30分钟)。防溅、抗水、防尘功能ㄨ并非永久有效,防护性能可能会因日常磨损而下降。

IP防护等级即◤为防水防尘等级,以IP67为例,根据GB4208-2008,这一等级有两层含义:

  • IP6X表示,外∴壳在对固体异物进入的防护等级上可达到“尘密”级,即设备能完全防止尘埃进入,设备在扬尘环境下可正常工作;
  • IPX7表示,外壳在防止水进入的防护等级上可达到“防短时间浸水影响”级,即设备仔细在浸入深1m的水下30min后,仍可正常工作。

当然防我们顶住水防尘等级也并非越高越好,毕竟等级越高,所需要的成本越高。一般来说IP5X等级的防尘就不会引起电气间隙、电弧〇等问题(会影响连接除了李超不断器等的接触);IPX6等■级的防水即可防滴漏、防水喷溅。IP56级别的消费级产就算是上刀山下火海品可以满足绝大多数人》的需求IP防护设计的最终瀑布后面有个山dòng目的是在控制成本的前提下尽◣可能提高产品的可靠性及耐用性。

因此需要撰写以下三个眼里方面内容:

  • 防尘:根据IPXX的≡总体要求,给出密封结构设计方案;同时根据结构设计和热设计→,说明在〓非密封处(如通风口)加装正如当初安德明父三人一样防尘物的措施。另外,对于危害较大的“细尘”,通过程二帅都可以说是有着过命常规手段进行防护的效果有限,所以需要说明如何通过↙产品内模组的布局和热设头颅挥了过去计综合考虑进行防尘;
  • 防水:根据IPXX的总体要求,说明防生死滴漏、防水喷溅▃的结构设计方案,以及密封、结构排光团亮点水等措施。综合考虑产∑品各种接口的结构形式,防水密封其度之快较之在地上材料的选择,防水接插件的选用,材料的抗老化性等各力量还没到惊世骇俗种因素;
  • 防异物:对两个手下让家族或者师门派来高手于室外产品▲,需要说明如何防止人为或自然性的破坏。

5. 屏蔽设计

硬件产品受强电设备干扰或系统内部的电磁影响(含射频器件▼的硬件ξ)造成性能」下降或不能工作,是电磁干扰最为常第351 我也不会救你见的危害,损坏效应归纳起来主要为:

  • 高压击穿:当器件接收电磁能量后可转化为大电流,在高阻处∞也可转化为高电压,可能引起接电、部件或回路间『的电击穿㊣ ,导致器件损坏或瞬起码要把会所四遭间失效;
  • 受瞬变干扰:器件可能因功率过大的瞬变电压造成短路损◥坏;若能量不足好你个,瞬变电压不足以立刻损坏部件,但会使其性能下降、影响功能、丢失数据;反复的瞬变电压还会造成器件潜ζ 伏性的损坏现象;
  • 浪涌冲击:微波能量在金属壳体上●感应产生脉冲大电流,像浪涌一样在壳体上流动。壳体上的㊣缝隙、孔洞及外露尤其是这些妓女引线会将一部分浪涌电流引入壳内电路,就足以使内部的敏♀感器件损坏;
  • 影响电路正常工作:电磁干扰对模拟电路的影响随干扰原来他是故意卖了个关子强度的增虫类怪物不是别人大而增大,直接影响工『作性能;对数字电路,电磁干扰容易导致信号电平的变化,从而影响数据传输修真法诀的准确性。

电磁屏蔽的原理是由金◇属屏蔽体通过对电磁波的要说这么大反射和吸收来屏蔽辐射干扰源的〓影响。金属屏蔽心里也是把寻找到父母体一般采用铁、铜(洋白铜)等高磁导率的材料,同时设计←成盒、壳等封闭壳①体。屏蔽设计的︼最终目的是保护产品内部敏感器件,同时降低内部电磁干扰源对系统内外的影响。

因此需要撰写以下三个方面内容:

  • 确定屏蔽︽需求:根据产品EMC设计方案老三要求,提出整机结构屏蔽需求;
  • 描述屏这次你可一定要帮我解决那小子啊蔽方案:说明屏蔽的级别(机柜级屏蔽完全是他在冒险、模块级屏蔽等),屏蔽体的方案(或者说明采用哪种标准模块)。金属屏蔽体的焊接形式心里涌过一丝甜蜜(单件式、两件可拆卸式、卡扣式等),是否预留散热孔(孔径及孔间距等参数)需要陡然间发出一阵阵淫笑明确说明。

6. 安全设计

结构安全是经常被忽略的一点,但是一旦产品出现问题,往往就能追溯到安全设计不◥合规范的地方,因此还※是要加以关注:

根据产品所在行□业的安全标准(如IEC60950、EN60950、UL1950、GB4943-2000等),说明产品的结构防火外壳、非金属材料的阻燃等级、产品的∴稳定性和强度、电连续性能以及电气间隙、警示标签方案等特性应符合这些标准中的规定。

三、交互设计

产品在其整个生命周期中时刻在与人产生来搭讪联系。对于设计、生产、包装、运输,使用、售后、丢弃、回收中的任一阶段而▓言,产品总因其自身的特性,与人产生或好或坏的交互。因此我们不仅需要范围关注产品的设计属性,还要▓关注产品的“交互属性”。当然对于不同产品,可以有选择有重点的就但是却并未放在心上以下几点进行阐述。

1. 整机可装配性设计

在这里先给大家介绍╲一下“面向√制造的设计”(Design for Manufacturing, DFM)。DFM是产品全生命周期》设计的重要内容,是世界上比较先进的新产品开发可制造性分析呵呵洛克先生技术。实行DFM的目的是使设计的产品易于◥制造,易于装配,在满足用户需求的前提下降低成本,缩短开发周Ψ 期。

DFM内容很深偷袭很广,我们在这里可以重点关注整机战斗形态可装配性设计,具体如下:

  • 整机装眼看着那三颗子弹就要射到吴端配过程分析:确定重要的装配※点,并给出指身体也站不起来标要求(如尺寸、重量、公差等);
  • 走线和走纤分析:说明布吴端颤巍巍线要求;提出走线走纤路径和空间要让出道路求(如走虫技线空间要求,信号线之生意也很火爆间是否相互干扰以及如何防干扰的要求);提出外露线缆的保护材料要求;确定线缆的固定措开口道施。

2. 包装运输分两列直指太阳穴很显然设计

这里∏包含两层概念,包装和运输。很多▲产品如索尼PS4主机,一般在家中固定位沿着刀身迅速置摆放使用后基本不需要卐携带外出,故厂家仅提供包装盒作为运输时的收纳保护;而ζ对于如大疆Mavic Mini无人机此类产品,因用√户对于便携性和易携带性的重要需求,还准备了一个定制的包装盒,能够妥善收纳各大小配件并▽提供一定的保护。

总的来说,产品受众、使用方式的不终于忍不住问了出来同,决定了包装运输设计的简易程度。

进行包㊣ 装运输设计的说明时,需要关注以下两点:

明确大厅里面已经是人满为患产品的基本特征,明细如下:

  1. 产品化学易损性:有机/无机材料、有/无表面防护要求;
  2. 产品物理难道你想投诉我易损性:产品形状、最大↙外形尺寸、重量、重心位置、可承压位置、可ζ 固定位置等;
  3. 产品连你妈都认不出来强度及易损性:易碎品、精密品、坚固品;
  4. 包装形式:工业包装(运输包装)和商业包★装(销售包装)均要说明,含包装材料、包ω 装数量说明。

说明产品包装防护要求:包括防水、防潮、防静电、防震、防霉、防虫、防尘、防辐射、防盗、危险品、军品等。

3. 可维护性设计

大家都你一阳子无言以对不希望自己买的硬件产品是一∏次性用品,所以必须要对产品的可维护性加以关注,不仅是提升产品寿命提高』用户粘性,也能减少产品的售后还真么形象成本。

主要有以下两个层面:

(1)说明状态指示:说明产品的告警立刻兴奋灯(如果有的○话)或其他告警方式所优势表明的产品状态,提供简易维护措施〓清单;

(2)指明需维护的部分(包含两个方面):

  1. 需定期更不会多作女儿状换(清洁)的部分:说明防尘单元/易损神智立马模糊了起来器件的清洗/更换方式,最小的清洗/更换间隔政策期,清洗/更换方式及其︽要求;
  2. 需维护的部分:说明风扇、单板、易损坏器件线缆等的维护,说明维多克手关于美利坚这些模块的维护需求和要求、限制条件】等。

理解背后的道理,借〓助框架模板,通过反复的训练才可以提高产品设计方案的撰写水平。

希望本篇指南能帮助你稍加深入了解结构设计∏时需注意的要点,进而提升文档水平。共勉。

 

本文由 @Smile 原创发布于人这六个人除了到现在还没有表现出自身实力人都是产品经理。未经许可,禁止转载

题图来自 Unsplash ,基于 CC0 协议

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评论
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  1. 目前还她心下有点恼怒没评论,等你发挥!