壹零壹工业设计：揭秘电子产品设计与制作过程——超越设计，赋能制造  |  FROM ZERO TO ONE

        当下，全球电子产品市场正加速迈入 “功能高度集成、形态极致轻薄、体验智能便捷” 的全新发展阶段。消费电子、工业控制、智能硬件等核心领域的产品迭代速度显著加快，产品生命周期已从以往的 18~24 个月大幅缩短至 12 个月以内。这一变化对工业设计公司提出了更为严苛的挑战，不仅要满足国内外一系列的认证标准，还需在 “快速迭代、成本可控、体验卓越” 三大维度上实现精准平衡。

        那么电子产品设计与制作的流程有哪些？壹零壹工业设计作为一家深耕产品设计领域20 年的老牌设计公司，不仅在设计初期熟悉了解电子产品从开发到制作的全部流程，而且还对行业规范、标准的有着深刻理解与严格执行，助力于众多客户在激烈的市场竞争中快速抢占先机，设计推出一款又一款备受消费者青睐的电子产品。下面我们以壹零壹设计公司的角度，详细介绍电子产品设计与制作过程中的外观设计和结构设计，其他方面也做了简要说明。

        一、何为电子产品？

        电子产品定义：技术与需求融合的智能载体。电子产品是以电子元器件为核心，通过硬件电路与软件程序的协同运作，实现信息采集、处理、传输或控制功能的智能化设备。其核心特征体现在四个关键层面：硬件层面、软件层面、形态层面、全生命周期层面。核心逻辑就是始终以用户需求为出发点，以先进技术为实现路径，以成功的市场落地为最终目标。

        二、电子产品设计与制作核心流程

        01.需求分析：奠定产品成功的 “基因基础”
        需求分析是电子产品设计与制作的首要环节，是决定产品能否成功的关键基石，需要实现对 “市场、用户、技术” 的全方位洞察，严格遵循 “调研 - 定义 - 评估” 的闭环工作流程：
        市场调研阶段：根据客户的需求，通过调查、数据分析等多种方式，深入了解目标市场、目标群体、竞品的核心优势及市场价格区间。
        需求定义阶段：基于市场调研结果，精心撰写《产品设计规格书》，明确产品的各项关键参数。
        可行性评估阶段：对产品设计方案进行全面的可行性评估。重点排查技术瓶颈、仔细检索专利信息、严格审查产品是否符合各项法规要求。

        02.系统设计与架构：搭建产品稳固的 “骨架框架”

        系统架构设计是将抽象的需求转化为具体技术方案的关键步骤，其核心在于科学合理的 “模块化划分与接口定义”，为产品搭建起稳固的 “骨架”。
        硬件架构设计：根据产品功能需求，将硬件系统划分为核心处理器模块、电源管理模块、通信模块、传感器接口模块等多个独立单元。
        软件架构设计：精心规划软件系统的层级结构，包括操作系统的选择、驱动程序的开发方向、应用框架的搭建以及核心算法的设计。

        03.硬件开发：筑牢产品可靠的 “物理根基”
        硬件开发是电子产品实现功能的基础，重点聚焦于 “电气性能与可靠性”，主要分为原理图设计和 PCB 设计两大核心步骤。
        原理图设计阶段：根据产品需求，精心完成元器件选型工作，以及电路拓扑规划。
        PCB 设计阶段：将设计好的原理图转化为实际的物理布局。重点关注三个方面：一是电磁兼容性（EMC）；二是热管理；三是可制造性设计（DFM）原则。

        04.软件开发：赋予产品灵动的 “智能灵魂”
        软件开发贯穿电子产品设计与制作的全流程，通过代码编写与调试，为产品赋予灵动的 “智能灵魂”，实现对硬件的控制与各项功能的落地。软件开发涵盖 “底层 - 中层 - 上层” 三个完整层级：
        底层驱动开发：工程师编写处理器初始化、传感器读写等底层驱动代码。
        中层软件开发：操作系统的移植工作、开发中间件。
        上层应用开发：聚焦于用户界面（UI/UX）设计与业务逻辑实现。

        05.外观设计：打造产品独特的 “视觉名片”
        外观设计（ID 设计）是电子产品与用户进行 “第一次接触” 的关键环节，直接影响用户对产品的第一印象，其核心是打造产品独特的 “视觉名片”，需要在美学、人机工程学与品牌调性之间找到完美平衡。以壹零壹设计公司为例，在电子产品的外观设计方面，通过丰富的经验，以及流程清晰、严谨的，设计每一款产品：
        形态草图绘制阶段：壹零壹设计师团队会深入研究目标群体的审美偏好，例如年轻用户通常更偏爱圆润、时尚的产品造型；同时充分考虑产品的使用场景，如办公设备注重简约、专业的质感。基于这些分析，设计团队绘制大量的形态草图，初步探索产品的外观形态，生成 3-5 套具有不同风格特点的设计方案。
        3D 渲染图制作阶段：对初步选定的设计方案进行细化，运用专业的 3D 设计软件制作高精度的 3D 渲染图。在渲染图中，清晰呈现产品的外观细节，包括表面处理工艺的选择（如阳极氧化工艺可提升产品表面硬度与质感，喷砂工艺能营造柔和的视觉效果）、颜色搭配方案（如工业设备常选用深灰色，彰显稳重、专业的气质）以及产品标识设计，让产品的外观效果更加直观、真实。
        高保真外观模型制作与测试阶段：根据 3D 渲染图制作高保真的外观模型（手板），采用与实际生产相近的材料与工艺，尽可能还原产品的真实外观与手感。随后，组织目标用户进行手感测试与反馈收集，了解用户对产品尺寸、重量、握持舒适度等方面的意见与建议，并根据反馈对外观设计方案进行进一步优化，确保产品的外观既符合美学标准，又能满足用户的实际使用需求。
        以无线耳机设计为例，壹零壹工业设计团队会通过人体工学仿真软件，对耳塞的弧度进行反复优化，确保用户佩戴时具有良好的舒适度，同时严格控制整机重量，提升产品的便携性，让用户在使用过程中更加轻松、便捷。

        06.结构设计：实现产品 “形神合一” 的关键
        结构设计（MD 设计）是连接产品外观与内部硬件的重要桥梁，其核心目标是实现产品 “形神合一”，确保外观形态与内部硬件能够完美适配，同时重点关注 “装配合理性、结构强度与制造可行性”。
        3D 结构建模阶段：壹零壹的结构工程师基于 PCB 布局与外观模型，运用专业的结构设计软件（如 SolidWorks）进行 3D 结构建模，设计产品的壳体、支架、按键等关键结构部件。在建模过程中，工程师会充分考虑元器件的安装位置与尺寸，确保元器件装配时无干涉现象；同时对螺丝固定点等关键部位进行强度设计，保障结构连接的稳固性。
        特殊需求结构设计阶段：针对产品的特殊需求，如防水、防尘要求，设计相应的密封结构。例如，在需要防水的产品中，会采用硅胶密封圈进行密封设计，通过精确计算密封圈的尺寸与压缩量，确保产品达到预设的防水等级。同时，对结构设计方案进行模具分析（DFM），验证设计是否符合注塑工艺要求，避免在生产过程中出现缩痕、飞边等缺陷，提高产品的生产合格率。
        以智能手表结构设计为例，壹零壹工业设计团队会在保证产品外观美观的前提下，不仅做了超薄设计，还合理预留电池更换空间，方便用户后续更换电池；同时特别注重屏幕与壳体的贴合度设计，通过优化密封结构与装配工艺，有效防止水分进入产品内部，降低进水风险，保障产品的使用寿命与使用安全。

        07.原型机研制：完成从图纸到实物的跨越

        原型机研制是将设计方案从图纸转化为实际实物的关键环节，是验证设计可行性与合理性的重要手段，主要分为 “PCBA 打样 - 结构件快速成型 - 手工组装” 三个步骤。
        PCBA 打样阶段：专业工厂进行 PCBA 打样。工厂按照设计要求制作 PCB 光板，并完成元器件的贴片工作。
        结构件快速成型阶段：根据结构设计方案，采用合适的快速成型技术制作结构件。对于需要快速验证形态的结构件，会采用 3D 打印技术，能够在短时间内制作出高精度的结构件；对于需要模拟量产工艺的结构件，则会采用 CNC 加工技术，确保结构件的工艺性能与量产产品一致。
        手工组装阶段：将制作完成的 PCBA 板、结构件、屏幕等部件进行精准的手工组装，形成 1~10 台工程样机。

        08.测试与验证：筑牢产品坚实的 “质量防线”
        测试与验证贯穿电子产品设计与制作的全流程，是保障产品质量的关键环节，主要分为工程验证测试（EVT）、设计验证测试（DVT）与生产验证测试（PVT）三个阶段，通过多维度、全方位的测试，筑牢产品坚实的 “质量防线”。
        工程验证测试（EVT）阶段：以工程样机为测试对象，重点开展硬件功能测试、软件稳定性测试及结构可靠性测试。
        设计验证测试（DVT）阶段：使用接近量产标准的样机进行测试，测试内容更加全面、严格。
        生产验证测试（PVT）阶段：通过小批量试产的样机进行测试，重点验证产品的用户体验与生产一致性。

        09试产与量产：实现产品规模交付的关键
        试产与量产是将研发成熟的产品转化为实际商品，实现规模交付的关键环节，核心目标是实现 “工艺稳定化与质量可控化”，确保产品能够高效、高质量地批量生产。
        试产阶段：通常会生产几十到几百台样机，采用正式的生产模具与量产工艺流程进行生产。
        量产阶段：建立完善的供应链管理体系。在生产线架设方面，按照标准建设车间，合理布局生产设备与工艺流程，营造安全、高效的生产环境。同时，建立健全品质控制流程，包括 IQC（进料检验）、IPQC（制程巡检）、OQC（成品检验）三个关键环节。

        10.生命周期管理：提供产品全链路的保障服务
        电子产品生命周期管理覆盖产品 “研发 - 生产 - 使用 - 报废” 的全阶段，壹零壹工业设计致力于为客户提供全链路的保障服务，核心目标是提升产品的市场竞争力，降低产品对环境的负面影响，实现产品价值的最大化。
        研发阶段：在产品设计初期就融入生命周期管理理念，采用模块化设计方法，将产品划分为多个独立的功能模块。
        生产阶段：严格选用符合环保要求的材料。同时，优化生产工艺，实现绿色生产。
        使用阶段：为产品搭建完善的性能监控系统，以及建立高效的售后维修服务体系。
        报废阶段：积极搭建产品回收网络，实现资源的循环利用，降低产品报废对环境造成的压力。

        三、总结
        在电子产品设计与制作的全链路中，从行业趋势洞察到生命周期闭环管理，每一个环节都如同精密咬合的齿轮，共同驱动产品从抽象概念走向市场落地。壹零壹工业设计公司以行业权威标准为锚点，将需求分析的精准定位，与外观设计的美学表达、结构设计的实用适配深度融合。
        这一完整流程不仅是技术与创意的协同共生，更是对 “以用户为中心、以品质为核心” 理念的极致践行。未来，壹零壹工业设计将继续深耕电子产品设计各环节的流程优化，为客户打造兼具市场竞争力与用户认可度的优质电子产品，助力电子行业在创新浪潮中稳步前行。

        内容来源于：www.101ir.com/news-s1295-c1-p1.html