Mnoho značek se podívá na prototyp a myslí si, že je práce hotová. To není pravda. Při výrobě tabletů je prototyp v továrně často zlatým vzorkem. Nejprve je třeba pochopit, že tento vzorek je vyroben ručně. Používají se při něm ty nejlepší díly. Takže funguje velmi dobře. Pak se spustí hromadná výroba. Stejně jako vždy se továrna může pokusit ušetřit peníze výměnou dílů. Proto je nutné znát inženýrské principy. Jak udržíme stejnou kvalitu po dobu 10 000 kusů?
Trh s tablety pro spotřebitele
Trh s tablety pro spotřebitele roste v mnoha oblastech. Lidé je používají ve školách, pro chytré domácnosti a pro sledování filmů. Máte zájem o vytvoření vlastního designu nebo o použití stávajícího z továrny? Obecně se vyhněte pouhému výběru produktu z katalogu. Z obchodního hlediska je lepší produkt přizpůsobit. Mějte tedy produkt, který vyhovuje vašim uživatelům.
Mnoho nových značek volí OEM nebo ODM výrobu. To prostě znamená, že tablet vyrábí někdo jiný. Měli byste mít kontrolu nad použitými díly. Tohle může být užitečná otázka, kterou byste se měli továrny zeptat: Kdo jsou hlavní dodavatelé dílů? Víte to? Mnoho továren po podpisu smlouvy vyměňuje vysoce kvalitní díly za levnější. Do té doby všechno vypadá perfektně. Od té doby tedy zkušení nákupčí kontrolují každou šarži.
Pozicování spotřebitelských tabletů a segmentace trhu
Nejprve se musíte rozhodnout, kdo bude tablet používat, a vybrat si hardware.
Základní spotřebitelský tablet
Tyto tablety mívají obvykle 8palcovou obrazovku. Pro úsporu peněz použijte na pouzdro plast. Tablet je tak lehký. Výrobce doporučí levný SoC. Například ten, který má pouze 4 jádra. Pak zkontrolujte, zda je Wi-Fi dostatečně rychlá. Pokud příliš snížíte cenu, často to způsobí špatný uživatelský zážitek. Pořiďte si cenově optimalizovanou baterii. Jen se ujistěte, že se v plastovém pouzdře příliš nezahřívá.
Tablet střední třídy s Androidem
Ty mají často 10 nebo 11 palců. Většina lidí je používá do školy nebo do práce. Co se týče konstrukce, měli byste se obecně vyhnout všem plastovým materiálům. Použijte kov, aby se vám lépe psal. Pak použijte stylus pro psaní. Nejlepší způsob, jak toho dosáhnout, je použít aktivní pero. Pasivní pera jsou jako prsty. Nejsou tak skvělé. Zde je obrazovka s rozlišením 1080p, takže text je čitelný.
Špičkový spotřebitelský tablet
Tyto tablety mají 2K obrazovky a rychlé čipy. Zaprvé, použijte hliníkové pouzdro. Tablet tak zůstane tenký. Co se týče zvuku, budete potřebovat velké reproduktory. Zvuk bude hlasitý a čistý. A nakonec nezapomeňte zkontrolovat obnovovací frekvenci obrazovky. Obrazovka se 120 Hz je mnohem plynulejší. Obrazovka se aktualizuje 120krát za sekundu.
Spotřebitelský tablet Návrh architektury systému
Vy si vybíráte součástky, které zajistí chod spotřebitelského tabletu. To často určuje cenu a rychlost.
Výběr platformy SoC
SoC je mozkem tabletu. Co se týče výkonu, možná budete chtít nejnovější čip. Na druhou stranu, starší čipy jsou stabilnější. Podívejte se na Board Support Package neboli BSP. Software, který pomáhá čipu komunikovat s tabletem.
Nové čipy často obsahují chyby v softwaru. Použití staršího čipu, jako je Snapdragon 680, je proto někdy lepší. Užitečná otázka může být: Jak dlouho se tento čip vyrábí? Do té doby se můžete setkat s mnoha softwarovými pády.
Integrace displejů a dotykových systémů
Vyberte si mezi LCD a OLED. OLED vypadá lépe, takže je dražší. Pak se podívejte na In-cell touch. Dotyková vrstva je uvnitř skla obrazovky. To může být užitečná otázka pro vašeho technika: Jaká je úroveň EMI této obrazovky? Obrazovka vydává elektrický šum. Může tedy poškodit dotykový senzor. Pro nápravu přidejte stínění.
Konfigurace paměti a úložiště
Musíte si vybrat RAM. LPDDR4X je běžná. LPDDR5 je rychlejší. Pak si vyberte úložiště a u rychlých tabletů se vyhněte úložišti eMMC. Používejte úložiště UFS. Aplikace se pak otevírají rychleji. To často zásadně ovlivňuje, jak se tablet chová. Po několika týdnech používání se tablet s eMMC bude zdát pomalý. Pro většinu uživatelů se zaměřte na alespoň 128 GB úložiště.
Inženýrství desek plošných spojů a desek plošných spojů pro spotřebitelské tablety
Deska plošných spojů (PCB) je zelená deska uvnitř.
Vícevrstvý design PCB
Budete potřebovat a vícevrstvá deska plošných spojů s 8 nebo 10 vrstvami. Například typ používaný v chytrých telefonech. Inženýři nakreslí stopy. Aby se elektřina mohla pohybovat rychle. Pak přizpůsobí délku vodičů. Co se týče rychlosti, RAM potřebuje, aby vodiče měly přesně stejnou délku.
Není možné zjistit, zda mají pravdu, pokud nezkontrolujete návrhové soubory. Vyhněte se levným obchodům s deskami plošných spojů. Nejlepší způsob, jak to udělat, je použít obchod, který se zabývá měřením řízené impedance. Vodiče mají stejný elektrický odpor.
Tepelný management v tenkých tabletových strukturách
Zaprvé, tablety se zahřívají. Proto je potřeba teplo odvádět pomocí grafitových fólií. Například těch, které vypadají jako černé samolepky. Nalepte je na procesor a na zadní stranu skříně. Často to jen pomáhá s rozptylem tepla.
Obecně se vyhýbejte tomu, aby se teplo soustředilo na jedno místo. Co se týče uživatelského pohodlí, nikdo nechce horký tablet. Hliníkové pouzdra rozvádějí teplo lépe než plastová. Kovové tablety tak mohou fungovat rychleji a déle.
Strojírenské a průmyslové konstrukční inženýrství
Vnější část navrhujete tak, aby byla pevná.
Konstrukční návrh a výběr materiálu
Vyberte si mezi CNC kovem nebo plastem. Co se týče hmotnosti, plast je lehčí. Musíte tedy najít rovnováhu a být schopni přidat kovový rám do plastového pouzdra. Aby se tablet neohýbal. To může být užitečná otázka: Jaká je tloušťka hliníkové stěny? Vyhněte se stěnám tenčím než 0.6 mm.
Ochrana proti pádu z konstrukce
Tablety padají na podlahu. Proto je třeba chránit obrazovku. Zpevněte rohy, protože rohy dopadají na podlahu jako první. Poté se obrazovka rozbije. Použijte malý plastový kroužek kolem skla. Kov se skla přímo nedotýká. Po několika pádech zkontrolujte, zda váš návrh funguje. Nejlepší způsob, jak to udělat, je provést test pádu z výšky jednoho metru ze všech stran.
Řízení napájení a bateriové inženýrství
Baterie je nejnebezpečnější částí.
Návrh baterie: Past 4.45 V
Pořiďte si baterii s vysokou hustotou energie. Například typ s napětím 4.45 V. Tyto články pojmou více energie v malé velikosti. Na druhou stranu je továrny mohou vyměnit za články s napětím 4.35 V. To znamená, že se vaše baterie vybije rychleji.
Jaká je životnost tohoto konkrétního článku? Vyhněte se bateriím, které vydrží pouze 300 cyklů. Musíte požadovat 800 cyklů. Od té doby budou vaši zákazníci spokojeni.
Strategie optimalizace výkonu
Android spotřebovává hodně energie. Takže je potřeba vyladit software. Pořiďte si dobrý systém BMS. Pak zkontrolujte proud v pohotovostním režimu. Bez změření proudu se nedá zjistit, proč se baterie přes noc vybila.
Použijte software k vypnutí procesoru, když je obrazovka vypnutá. Nakonec nezapomeňte zkontrolovat rychlost nabíjení. Rychlé nabíjení je dobré, ale baterii zahřívá.
Konektivita a integrace periferních zařízení
Zaprvé, tablet potřebuje WiFi a Bluetooth. Aby se mohl připojit ke světu.
Bezdrátová komunikace
Pořiďte si WiFi 6 pro nové tablety. Co se týče rychlosti, je mnohem rychlejší. Anténa potřebuje volnou cestu. Neumisťujte anténu za silný kov. Proto potřebujete v pouzdře plastové okénko. To často jen pomáhá signálu dostat se ven. Pak otestujte TRP a TIS. To znamená, jak dobře anténa odesílá a přijímá data.
Periferní ekosystém
Potřebujete způsob, jak připojit klávesnici pomocí Bluetooth. Na druhou stranu, Pogo piny jsou lepší. Piny jsou spolehlivější. Pak přidejte stylus. Jen se ujistěte, že stylus má na tabletu místo, kam se připevní. Nejlepší způsob, jak to udělat, je použít magnety. Pořiďte si silné magnety, aby pero nespadlo.
Přizpůsobení a certifikace operačního systému Android
Pořiďte si software a nechte si ho schválit od Googlu.
Přizpůsobení systému Android
Změňte ikony a pozadí. Aby to vypadalo jako vaše značka. Odstraňte aplikace, které nepotřebujete. Tablet bude mít více volné paměti. Vyhněte se přílišnému množství změn systémového kódu. Budete mít méně chyb. To může být užitečná otázka: Jak posíláme aktualizace našim uživatelům? Pořiďte si OTA server.
Certifikace GMS
GMS znamená Google Mobile Services. Uživatelé tak mohou používat Obchod Play. Projít testy CTS a VTS. Znamená to Compatibility Test Suite. Google vám nedovolí tablet prodat, pokud neuspějete. Pak si najměte laboratoř, aby ho otestovala. To často trvá jen 4 až 6 týdnů. Do té doby nemůžete produkt odeslat. Google je velmi přísný, co se týče bezpečnosti.
Spotřebitelský tablet Proces prototypování a validace
Postavte několik jednotek k testování a pak jich vyrobte tisíce.
Fáze vývoje EVT / DVT / PVT
Následuj tyto kroky.
- EVT: Nejprve zkontrolujte, zda deska funguje.
- DVT: Pak zkontrolujte, zda je konstrukce pevná.
- PVT: Nakonec se ujistěte, že továrna dokáže výrobek postavit rychle.
Toto je užitečný způsob, jak najít chyby. Časově každá fáze trvá přibližně měsíc. Měli byste být schopni opravit chyby ve fázi hluboké žilní trombózy.
Testování spolehlivosti
Nejprve dejte tablet do horké místnosti a zkontrolujte, zda se rozbije. Pak ho vložte do vibračního stroje. Pokud je pájka špatná, mohou se oddělit některé části. Pak použijte robota, který 100 000krát klepne na obrazovku. Po několika dnech zjistíte, zda je dotykový senzor v pořádku. Není možné zjistit, zda je tablet odolný, dokud se ho nepokusíte rozbít.
Hromadná výroba a kontrola kvality
Továrna spouští stroje. Spotřebitelské tablety se tedy vyrábějí na lince.
Proces SMT a PCBA
SMT znamená technologii povrchové montáže. Čipy na desku umisťuje robot. Je třeba zkontrolovat výtěžnost, například 98 % nebo vyšší. Pokud je 90 %, není to tak skvělé.
Obecně byste se měli vyhýbat přepracování desek. Jaká je vaše výtěžnost prvního průchodu? Nejlepší způsob, jak to udělat, je použít rentgenové přístroje k prohlédnutí pájky.
Proces závěrečné montáže
Dělníci vloží obrazovku a baterii do pouzdra. Poté nalepí sklo. Jděte do čisté místnosti bez prachu. Například do té, která se používá na výrobu lékařských nástrojů. Po několika minutách lepidlo zaschne. Nakonec nezapomeňte otestovat každý jednotlivý spotřebitelský tablet. Abyste v krabici neměli žádné mrtvé obrazovky. Nechte si provést finální softwarový test WiFi a zvuku.
Klíčové inženýrské výzvy a řešení
Nejprve se podívejme na problémy, se kterými se můžete setkat. Pak se podíváme na řešení.
| Inženýrská výzva | Proč je to problém | Nejlepší způsob, jak to opravit |
| Tablet se příliš zahřívá | Zpomaluje to CPU. | Použijte silnější grafit a kov. |
| Signál WiFi je slabý | Kovové pouzdro to blokuje. | Přidejte plastové okénko pro anténu. |
| Baterie se nafoukne | Je to nebezpečné a ničí to případ. | Používejte vysoce kvalitní články 4.45 V. |
| Obrazovka není jasná | Nízké rozlišení nebo nekvalitní sklo. | Používejte rozlišení FHD a dotykovou technologii In-cell. |
| Tablet se zdá pomalý | Levné úložiště nebo špatná RAM. | Používejte úložiště UFS a LPDDR4X. |
| Obchod Google Play selhává | Software není certifikovaný. | Složte testy Google CTS včas. |
Závěr
Výroba spotřebitelského tabletu je těžká. Co se týče kvality, nemůžete se spolehnout na Golden Sample. Zkontrolujte články baterie a výtěžnost desky plošných spojů. To vás často zachrání před katastrofou. Vyberte si správný SoC. Pak navrhněte odolné pouzdro. A nakonec se ujistěte, že máte certifikaci Google.
Nejlepší značky jsou ty, které kontrolují věci, které nikdo jiný nevidí. Nyní máte znalosti k vytvoření něčeho skvělého. Jen se ujistěte, že budete postupovat podle těchto kroků. Tuto příručku pak můžete použít pro svůj další projekt.
