论山寨手机与Android 【3】山寨手机是怎样生产出来的?

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【3】手机是怎样生产出来的?

要说清楚MTK在商业模式上有什么优势,以及Android对于MTK未来的手机开发会有什么影响,首先得了解手机从设计,开发到生产的整个过程。

让我们先来看看手机的生产过程。在生产制造环节,山寨手机和正牌手机的区别其实不大。

1. 装配主板

大多数电子设备的制造过程,实际上就是按照设计图纸把各部分部件组合在一起,手机也不例外。手机的主要部件有:1. 硬件主板,目前大部分的手机是单板结构,2. 天线,3. 键盘,4. 显示屏,5. 外壳。其中主板是关键部件。各个手机制造商的技术能力不同,在手机制造产业链中的定位也不同。有实力的厂家会从Gerber文件开始,自己生产PCB板。 而不具备PCB生产能力的小厂,可以向其它厂家订购已经生产好的PCB板。Figure 9 是一款MTK出品的PCB板。

Figure 9. 一款MTK出品的PCB板 [13]
Courtesy http://farm3.static.flickr.com/2638/4165315089_04cccc5383_o.jpg

有了PCB板以后,就可以着手印刷和贴片。随着技术发展,老式的过孔型的PCB板已经几乎绝迹,现代PCB板大部分采用表面贴装技术。贴装工序分三步。

1.  把PCB板送入印刷机,印刷机把焊锡(Solder Paste)通过模板印刷在需要焊接的部位,参见Figure 10。

2.  把印刷好焊锡的PCB板送入贴片机,贴片机把元器件贴装在PCB板上,Figure 11。小的元器件是装在大盘上,大一些的从塑料管中送进贴片机的,Figure 12。

3.  把贴好的板子送入回流焊机,经预热,加热后,元器件就焊装在PCB板上了。Figure 13显示的是焊接好的主板。

Figure 10. 印刷机把焊锡通过模板印刷在PCB板需要焊接的部位 [13]
Courtesy http://farm3.static.flickr.com/2642/4166073144_858c9b9df6_o.jpg

Figure 11. 贴片机把元器件贴装在PCB板 [13]
Courtesy http://farm3.static.flickr.com/2738/4166074266_048dae75b2_o.jpg

Figure 12. 贴片机近景,小的元器件装在大盘上,大一些的从塑料管中送入贴片机 [13]
Courtesy http://farm3.static.flickr.com/2661/4169062298_565433bd94_o.jpg

Figure 13. 焊接好的手机主板 [13]
Courtesy http://farm3.static.flickr.com/2660/4166077558_91bc66bf8e_o.jpg

制造过程强调质量控制,质量控制体现在多个环节。

1.  生产线上配备多种自动设备,检测各个工序是否工作正常。Figure 14 显示的是手机生产线上的一个产品质量显示器。

2.  焊接好的手机主板被送入测试台,测试台给手机主板加电测试,Figure 15。

3.  如果各项指标合格,就可以进入下一工序,安装系统软件。没通过的就需要手工检验和修复,Figure 16。举个例子,有的IC是正方形的,贴的时候有可能被转了90度。

Figure 14. 手机生产线上的一个产品质量显示器 [13]
Courtesy http://farm3.static.flickr.com/2670/4165330751_b326843496_o.jpg

Figure 15. 测试台给手机主板加电测试 [13]
Courtesy http://farm3.static.flickr.com/2562/4165321507_de2b35349f_o.jpg

Figure 16. 手工检验和修复 [13]
Courtesy http://farm3.static.flickr.com/2572/4166083106_e63709dcb5_o.jpg

2. 烧录系统软件

硬件制造结束并检验合格后,下一步是烧录手机系统软件。手机系统软件是以Flash Image的形式,存放在工作站里面。把手机主板,通过串口或者USB口,与工作站相连。然后启动工作站里的安装程序,把系统软件烧到手机主板上的闪存 里,Figure 17。一台工作站可以同时烧录几十台手机裸板。

Figure 17. 手机系统软件安装工作台 [15]
Courtesy http://farm3.static.flickr.com/2543/4168191161_f66d9740ce_o.jpg

3.  装配外围设备

有 一些部件,是无法使用回流焊机这样的自动设备,需要手工处理。Figure 18 显示的是在主板上手工焊接手机话筒。有些零部件不需要焊接,手工装配,或者拧螺丝即可。Figure 19,装配无须焊接和螺丝的手机部件。Figure 20,装外壳。Figure 21,手工贴手机编码串号。

Figure 18. 手工焊接手机话筒 [14]
Courtesy http://farm3.static.flickr.com/2640/4168962000_7b8b2cf9a0_o.jpg

Figure 19. 手工装配无须焊接和螺丝的手机部件 [14]
Courtesy http://farm3.static.flickr.com/2544/4168985040_f7f4ddb504_o.jpg

Figure 20. 手工装配手机外壳 [14]
Courtesy http://farm3.static.flickr.com/2517/4168217589_ac6c4594de_o.jpg

Figure 21. 手工贴手机编码串号 [14]
Courtesy http://farm3.static.flickr.com/2546/4168228041_ab02af61db_o.jpg

4. 校准和检测

手机组装结束以后,还需要检测辐射量,发射功率,待机时间等等,另外还有一些部件校准,例如天线。Figure 22 估计是在校准天线。Figure 23 在测试声音。大厂会用更专业的检测仪器,Figure 24.

Figure 22. 可能是在校准天线 [14]
Courtesy http://farm3.static.flickr.com/2606/4168243487_9b4b9841db_o.jpg

Figure 23. 测试声音 [14]
Courtesy http://farm3.static.flickr.com/2785/4169007364_43fdd90aee_o.jpg

Figure 24 更专业的检测仪器 [16]
Courtesy http://farm3.static.flickr.com/2623/4170586975_4bbbe14b62_o.jpg, http://farm3.static.flickr.com/2577/4171352084_c49427bdbb_o.jpg, http://farm3.static.flickr.com/2560/4171357448_f740bf3a91_o.jpg

5. 打包出厂

前叙工序都完成以后,就可以打包出货了,Figure 25。

Figure 25. 打包准备出厂的山寨机 [14]
Courtesy http://farm3.static.flickr.com/2702/4168249409_348a63a654_o.jpg

由此,我们可以明白手机的生产过程和其它所有电子设备的生产几乎相同。能不能生产手机,一方面离不开必要的资金,去购置生产设备和培训员工。另一方面,需要得到软硬件的设计方案。而后者可能更重要。软硬件的设计包括以下内容。

1.  主板设计,或者Gerber文件,或者PCB板。

2.  系统软件。

3.  需要组装的全部元器件的清单(BOM List)。

4.  配套的外壳。

1,2 属于设计,3,4属于采购

一旦得到了软硬件的设计方案,以及BOM List,就可以从市场上采购,备料,然后就可以开始制造了。问题是,谁提供软硬件的设计方案以及BOM List呢?

Reference,

[13] 山寨手机制造大揭秘。(http://news.xinhuanet.com/it/2009-02/02/content_10749450.htm)
[14] 山寨新闻调查。(http://laiba.tianya.cn/laiba/CommMsgs?cmm=34721& tid=2645440990215816570&ref=commmsgs-paging&na=3&nst=501& amp;pno=11&cpno=9& nid=34721-2645440990215816570-2655961375168415098)
[15] 友利通手机高层领导访谈记实。(http://www.unitone.com.cn/newsshow.asp?id=76)
[16] Metrico for mobile device performance assessment。 (http://www.metricowireless.com/services/index.php)

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雁过留声

“论山寨手机与Android 【3】山寨手机是怎样生产出来的?”有19个回复

  1. 理客 于 2010-02-17 11:31 下午

    我们的廉价是以污染为代价的,不尽快摆脱这个噩梦,殃及后代子孙的我们是在扼杀我们自己的生命延续,这远远超过犯罪,这是全球产业链的明火下的潜规则。
    流程只是质量的body,但不能完全解决质量的spirit,这是中国资本的企业(排除了外资在中国的企业)质量的核心问题,不是body,是spirit。spirit更多的是在细节里,这是丰田成功的spirit源头。经典的例子是美国人曾复制了日本的电视机生产线到美国,但是没有复制日本人,生产出的电视机的质量全部通过质量检测,但是在市场售后调查中,还是不如日本本土的,为什么?因为美国产的电视机里没有了日本人的质量精神。具体影响是达标即可,但是日本人的质量精神不是这样的。日本人应该也知道自己的弱点:创造力先天不足,所以以全球最高的人口密度的日本人站在世界的高端,不靠后天拼命的无极限的质量追求,他们就得要饭吃,日本的精英集团是深深的理解这个日本国的立国根基,并把它们灌输到所有日本人的生活的每个细节,这些细节才能组成日本人的精神。中国要达到日德质量,如果不从文化和精神上做大变革,那是不可能的,我们愿意变吗?我们能变吗?我们变的动力和压力足够吗?我们变的宣传和具体工作足够吗?所以说,在中国,不缺乏聪明人,而是缺乏傻人?什么是傻人?我妈妈的一个当年结婚时买的暖壶,保温了几十年,胆打了以后换了一个新的(当然不会很贵),只能保温一年。中国人,把愚公移山的傻瓜精神丢得太多了,快速致富的魔鬼早晚要回报这些快速致富的人,也许不是本人,而是我们的后代
    看看这个电子产品的生产,能看到的人都没有带最基本的防静电手套。不说产品设计和生产的多种专业实验问题,就是单单这个过程,就可以看到山寨手机的质量一定是不可靠的

  2. 邓侃 于 2010-02-18 12:22 上午

    说得好。

  3. nl1031 于 2010-02-18 6:09 上午

    “在生产制造环节,山寨手机和正牌手机的区别其实不大…”

    与正牌厂家的制造和检测环节区别还是挺大的,我去过LG/Innotek的手机工厂,可惜不让拍照。

  4. 陈怀临 于 2010-02-18 6:13 上午

    在网络这个世界,也是这样,日本人对测试的细则和严格,简直让人又狠又佩服。如果不是近代史的恩怨(靠,没恩,只有怨),我确实会喜欢日本这个民族,which may be 继承了许多大唐的精神。

    Panabit曾经忽悠我说我在到处提倡工程师也要注意量化的问题。我想这确实是科学发展观的东东。很重要。

    要靠数据说话,而非八卦,周易等。。。

  5. Sunny 于 2010-02-18 8:47 上午

    对nl1031:
    正牌厂家与山寨在制造和检测环节的区别在于生产检测的规范化和工具的先进程度。比如正确的Acoustic测试和矫正,山寨厂家就几乎不可能做到。文中的“区别其实不大”强调的是大体的生产步骤。

    谢谢你的回应。有机会把你的经验也写出来一起探讨。

  6. Sunny 于 2010-02-18 9:39 上午

    对理客:
    基本同意你的观点。但是中国人和日本人最大的不同在于变通。在当前的社会环境下,你可以说变通使我们失去了愚公移山的spirit。但是我要强调,变通是我们祖先留给我们最宝贵的spirit之一!不拘泥,不教条,自己创造条件完成别人认为无法完成的任务在某种情况下是比精益求精更重要的。
    几年前,当我儿子决定不玩冰球,改当裁判的时候,我注意到他的冰球gears可是太奢侈了:冰鞋200,头盔150,护目镜150,球棍150,身上穿的其它防护等等300以上(大概的加币价格)。我记得我小的时候,我用两根铁丝,四根木棍和几块木板自己做了个冰车。我也玩的不亦乐乎。
    就像我不可能等到我可以买得起冰球设备再玩冰一样。如果我们一定要求所有的厂家都必须精益求精。可能的结果只能是价格太高,剥夺了很多低收入人群的手机使用权。
    我的看法是,质量Spirit是市场淘汰的结果,和人群,人种,国家,文化有关系但并不是决定因素。往回看50年,日本货是低质量廉价代用品的代名词。2,30年前这个帽子给了韩国货。现在中国货正在经历这个历程。当社会从动荡走向平稳,当人民从浮躁走向沉稳,当消费者有能力给高质量的生产者以生存空间时,我们的产品一定能变成高质量的代名词!
    看王刚的“天下收藏”就可以看到康雍乾的瓷器无论胎质,画工,釉色都远远超过他们的子孙后代所做。无他,社会能力所能够负担的就是你能够得到的。只要我们努力,中国人的才智绝不是仅仅能follow死板教条的质量spirit成为生产基地。我期待我们能够重新登上世界发明之巅!

  7. 邓侃 于 2010-02-18 7:12 下午

    前几天,阿里巴巴日本部门的技术总监回京过春节,聊了聊日本工程师与中国工程师的差异。

    1. 日本人预先做计划做得非常详细,每一步如果有疑问,他们就不放心。文档写得详细周密,有时候比程序还长。当然,代价是进展比较迟缓。

    中国工程师注重快,喜欢走捷径,有时候不按规矩来。觉得写程序是工作,而写文档不算正经工作。

    2. 日本人部门之间分工明确,有时候甚至有“上面不发话,隔壁部门就见死不救”的感觉。

    中国人游戏规则模糊,即便有规则也经常视而不见。一声“哥们,来帮个忙”,隔壁部门的弟兄就卷起袖子冲过来了。

    3. 日本人追求细节的极致完美,一丝不苟,有时候到了“死脑筋,僵化”的地步。

    中国人爱耍小聪明,“差不多齐,用户感觉不出差别”,就觉得可以上线了。

    4. 在杭州阿里巴巴总部的中国员工普遍士气高昂,老板指示的做,不指示的,自己想想觉得该做,就先做了再说。

    在东京的日本员工听命于上级,很少反问为什么,也很少主动做额外的工作。

    5. 上级领导不走,日本员工就不走,所以经常加班很晚。

    中国员工做完工作走人,管你老板在不在。

  8. 理客 于 2010-02-18 7:29 下午

    Sunny提到的问题,确实是一个难以回避的现实驱动力。但也有点像jobs忽悠前百事CEO的事,你到底是一辈子卖甜水还是… 变也确实太重要了
    人的精力是有限的,你在这方面思考多了,就很难在其他地方给予足够的投入,所以有日本人不够善于变化和创新的问题,但德国呢?一个人很呆板,一个集体很灵活,比如德国军队首创的参谋体系,日本人是学习德国人的,但是老虎学猫,没全学到,也许是日本人的能力有限,只能这么多。
    德国和日本都经历过了剽窃、反向工程、质量再造等阶段,这个阶段很快,20年左右,说道剽窃,美国历史上并不例外。从某种程度上说,这种第一桶金的早期关键技术的获得的不光彩不是问题,但是倘若你躺在这上面不变难就是大问题了
    如果细究其原因,是不是可以说是生存环境,包括地理环境决定了国民的根本特质,但不能解释非洲贫穷的问题,如果用客观上西方的掠夺来解释,那么日本,西方也早就成试图殖民过,但为什么日本人没有被殖民呢?也包括中国的发展。所以是不是可以归结为人种的原因?但人种的原因是不是环境的长期结果导致的?这又成了鸡蛋问题。我个人倾向于人种论。如果美国人扶植的以色列换成非洲人,我们还有多少人相信现在的以色列能获得如此辉煌?
    任何事情都是双刃剑,变是一个绝招,你把它用在该变的地方,那产生的就是宝贝,放在不该变地方,那产生的就是祸害,我们现在的许多人的变,恰恰经常是少了道德甚至法律约束,不受约束的错误的变通,就是小聪明,所以我说,中国人要是不变得傻一些,我仍然相信我们的创造力,但很难相信就在质量上的本质改变,但是,没有质量,对制造业来说创新就不能立足,所以,我提倡傻文化
    无论如何,产品是人做的,即使不是直接用手,那也是人利用机器做的,所以产品的质量也是人的质量的一种体现,我们到底要做一个什么样的人呢?把自己做人的精神用到做产品上,就是产品的质量,我们能做到吗?
    在保证质量的情况下,尤其是涉及生命安全的产品,一个相对充分竞争的产业下,如果价格还将不下来,那应该就是没有什么问题,相反,功过降低质量要求而降低的价格是有问题的
    我们从80年代到现在,30年的,混乱时期确实是不能避免的,但是如果不能从民间到政府,都把质量文化作为一个像计划生育一样的国家之本来抓,靠自然发展,那么我们这个时间还会持续多久我想大部人心里都打鼓,我们已经到了该向质量彻底转变的时候,如果说日德因为国家小,所以这段时间比我们短,那么我们现在处的时代的发展速度也远超过日德历史上的时期,一万年太久,只争朝夕,我们是要被动的等待历史的自然推动,还是有点中国人人定胜天的男人气概去主动的变来加速我们的质量变革,这不仅是我们活着的人的问题,还大大影响了正在出生和将要出生的新一代的生命和生活质量,为了孩子,我们难道还不应该提高质量吗?

  9. spike 于 2010-02-19 5:11 上午

    德国人的质量spirit跟日本人差不多,但是他们的创造能力可比日本人强,100年前的德国应该是当时世界上最具创造能力的国家。如果不是二战,现在谁在主导全球科技发展还很难说。

  10. 理客 于 2010-02-19 5:19 上午

    德国是一个非常强的国家,科学、哲学和个人的自律都不是一般的强,走的是国家社会主义道路,是很值得有中国特色的社会主义道路参考和学习的,我们的现代拼音似乎就是学习德语的。德国虽然没有创造过日本的什么质量管理方法,但德国制造的质量,个人觉得要高于日本

  11. 于 2010-02-19 6:26 上午

    好像大唐的精神并不是细致和严格吧
    大唐最出名的两样:1,诗歌,2,军功
    大唐是中国历史上最富有浪漫和传奇色彩的大一统时代

  12. 于 2010-02-19 6:38 上午

    对了,这里大家谈到日本人的质量精神
    能不能谈一下最近的丰田问题?
    感觉让人很意外啊

  13. cracked 于 2010-02-19 9:16 下午

    据说外国人知道脑袋没有中国人聪明,以后怕竞争不过中国人,就在化妆品上做文章,好影响下一代,听起来好可怕。

  14. 理客 于 2010-02-19 10:51 下午

    这高利润的东西,背后都是学问,都不是傻瓜,凭啥就让你高利润,女人可是“小人+小气”,并且没我们想的那么傻,从她们口袋里掏大把银子,那也是件特别麻烦的事,需要高人

  15. 11 于 2010-02-20 12:25 上午

    回下11楼的:
    大唐流行的这两样东西,诗歌要好必然要千锤百炼,两句三年得,一吟双泪流.可见唐朝诗人在这方面要求的严格,到了宋朝,随着这种精神的逐渐降低,宋朝就再也没有出过李杜这样的大诗人,就算是苏轼也以词曲见长.诗歌的简短对语言的要求最为严格,最要求文字功底的千锤百炼.如果达不到就只能以放宽限制,所以你可以发现到了明清时期.只写白话性质的小说了.
    而军功就跟不用说了,如果一个将军平时不在训练和谋略上锤炼自己….机会对他只有一次.

  16. cracked 于 2010-02-20 6:44 下午

    在化妆品上做文章是指 女人涂了化妆品有化学成分可以让其下一代变笨,或者婴儿同母亲皮肤接触化学成分也能让其在成长中变笨

  17. 回15楼 于 2010-02-22 12:10 上午

    你说的严格和这里讨论的严格是两个范畴的东西
    这里讨论的严格更接近于“晚年渐于诗律细”的严格,这种严格其实后世比大唐做得更好,而且我感觉这方面词牌还比诗歌更难把握一点
    大唐战例令人神往的地方就是那不像是靠严格训练就能做到的,更多的原因是主将的胆识与天赋。
    就像孙武,治军也是严格的,但显然孙子兵法主要的价值和从严治军并没有什么太大的关系

  18. ilikebbs 于 2010-02-23 2:01 上午

    防静电的手环还是带的。
    工厂对于防静电的要求还是很严格的。

  19. Siumem 于 2010-08-17 1:02 上午

    在化妆品上做文章是指 女人涂了化妆品有化学成分可以让其下一代变笨,或者婴儿同母亲皮肤接触化学成分也能让其在成长中变笨
    ————————–
    居然有人相信这种八卦。