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硬件产品开发是一项复杂的工程，涉及产品定义、成本控制、质量管理、进度管理、研发管理、生产管控、供应链管理和售后服务等多个环节。合理的流程可以化繁为简，提升沟通及合作效率，降低风险，确保项目按计划交付。

本书分为10个章节，分别对硬件产品开发过程中的各个关键环节进行了详细的介绍。每个环节都有相应的模板和说明，并且通过实际案例来说明流程的重要性和使用方法，旨在帮助硬件工程师和初创团队更快地熟悉和掌握开发流程。

本书内容深入浅出、易学易懂，适合广大高校的师生、硬件工程师和初创团队的管理者参考使用。

第1章

硬件开发流程概述………………………………………………1

第2章

立项………………………………………………………………6

2.1 工程师为什么要关注立项 ………………7

2.1.1 知其然，更要知其所以然 ………7

2.1.2 从硬件工程师成长为硬件产品

经理 ……………………………8

2.2 技术先进≠商业成功 ……………………8

2.3 硬件产品立项的核心内容 ……………10

2.3.1 第一步：市场趋势判断 ………10

2.3.2 第二步：竞争对手分析 ………12

2.3.3 第三步：客户分析 ……………16

2.3.4 第四步：产品定义 ……………18

2.3.5 第五步：开发执行策略 ………21

2.4 如何进行立项评审？ …………………23

2.4.1 立项沟通不充分会带来的

问题……………………………23

2.4.2 让大家都参与到立项评审中发表

意见……………………………24

2.5 立项的三重境界 ………………………25

第3章

需求 ……………………………………………………………28

3.1 需求的概念 ……………………………29

3.2 需求的收集 ……………………………31

3.3 需求的有效传递与度量 ………………35

3.4 需求的合法合规性审查 ………………36

3.4.1 项目需求的合法性审查 ………36

3.4.2 委托研发项目的法律问题 ……36

3.4.3 项目实施过程中的知识产权

问题……………………………37

3.5 需求技术评审 …………………………38

第4章

计划 ……………………………………………………………40

4.1 计划是项目执行的节拍器 ……………42

4.2 里程碑点、分层计划、关键路径 ………43

4.3 定计划、勤跟踪、要闭环 ………………46

4.4 范围管理 ………………………………48

4.5 变更管理 ………………………………51

第5章

总体设计 ………………………………………………………55

5.1 总体设计概述 …………………………56

5.2 需求转化为规格 ………………………57

5.3 硬件架构设计 …………………………62

5.4 硬件可行性分析 ………………………66

5.4.1 硬件方案评估 …………………66

5.4.2 器件选型和性能评估 …………71

5.4.3 预布局、结构设计、热设计 ……76

5.4.4 SI前仿真 ………………………82

5.4.5 硬件成本管理 …………………86

5.5 总体设计方案细化 ……………………92

5.5.1 硬件逻辑框图 …………………93

5.5.2 硬件专题分析 …………………94

5.5.3 硬件共用基础模块设计 ………99

5.5.4 硬件DFX设计 ………………101

5.5.5 专利布局 ……………………107

第6章

详细设计 ……………………………………………………114

6.1 硬件详细设计…………………………115

6.1.1

为什么要写详细设计文档 …115

6.1.2 详细设计文档的概述 ………116

6.1.3 详细设计文档的设计入口 …117

6.1.4 EMC、ESD、防护及安规

设计 …………………………119

6.2 原理图绘制 …………………………120

6.2.1 原理图和PCB绘制工具 ……121

6.2.2 原理图绘制规范 ……………121

6.3 原理图审查 …………………………124

6.4 归一化 ………………………………127

6.5 软硬件接口文档设计 ………………131

6.6 FMEA分析 …………………………133

6.7 PCB工程需求表单 …………………138

6.8 PCB详细设计 ………………………138

6.8.1 PCB布局和布线设计 ………139

6.8.2 SI后仿真 ……………………146

6.9 PCB审查 ……………………………147

6.9.1 布局阶段注意事项 …………147

6.9.2 布线注意事项 ………………148

6.9.3 接地处理 ……………………149

第7章

硬件测试 ……………………………………………………152

7.1 硬件调试 ……………………………153

7.1.1

电路检查 ……………………153

7.1.2 电源调试 ……………………154

7.1.3 时钟调试 ……………………154

7.1.4 主芯片及外围小系统调试 …155

7.1.5 存储器件和串口外设调试 …155

7.1.6 其他功能模块调试 …………155

7.2 白盒测试 ……………………………156

7.2.1 基本性能测试 ………………156

7.2.2 信号完整性测试 ……………159

7.3 功能测试 ……………………………164

7.3.1 整机规格测试 ………………164

7.3.2 整机试装测试 ………………166

7.3.3 DFX测试 ……………………167

7.4 专业实验 ……………………………170

7.4.1 EMC测试 ……………………170

7.4.2 安规测试 ……………………173

7.4.3 HALT测试 …………………175

7.4.4 HASS测试 …………………180

7.5 长期可靠性测试 ……………………182

7.5.1 环境测试 ……………………182

7.6 量产可靠性测试 ……………………185

7.6.1 生产小批量测试 ……………185

7.6.2 装备测试 ……………………185

7.6.3 器件一致性测试 ……………186

7.6.4 工艺规程和单板维修技术

说明 …………………………187

第8章

硬件维护 ……………………………………………………188

8.1 转维审查 ……………………………189

8.2 可维护性和可靠性验收 ……………190

8.3 可供应性保障 ………………………191

8.4 直通率 ………………………………192

8.5 认证管理 ……………………………195

8.6 产品变更管理（PCN）………………197

8.7 生命周期管理 ………………………199

8.8 故障返还件维修 ……………………201

8.9 现网质量保障 ………………………203

8.9.1 问题攻关 ……………………203

8.9.2 质量回溯 ……………………206

8.10 DFX需求建设 ……………………210

第9章

团队建设 ……………………………………………………212

9.1 白板讲解 ……………………………213

9.2 兄弟文化 ……………………………215

9.3 绩效管理 ……………………………216

9.4 新员工培养 …………………………223

9.5 思想导师 ……………………………228

9.6 问题跟踪 ……………………………230

第10章

流程与研发管理 ……………………………………………234

10.1 IPD在华为为什么能成功？ ………235

10.2 流程到底是什么？ …………………236

10.3 流程的价值在哪里？ ………………237

10.4 流程的基本要素 ……………………240

10.5 流程管理怎么管？ …………………244

10.6 流程不是万能的 ……………………252

10.7 流程的核心方法论 …………………254

王玉皞，博士，二级教授，博士生导师，IET Fellow，IEEE Senior Member，中国通信学会高级会员，教育部首批创新创业导师，“井冈学者”特聘教授，江西省百千万人才工程入选者，江西省嵌入式系统工程研究中心主任，上饶师范学院副院长。

朱晓明，“硬件十万个为什么”微信公众号创始人，拥有约20万硬件工程师粉丝。曾任华为硬件经理、维护经理、产品经理、产品规划师、系统设计师。近20年硬件研发经历，参与设计及维护的硬件产品包括海军装备电信设备硬件平台、监控安防、服务器、智能终端等。

付世勇，“硬件十万个为什么”技术总监，曾任华为硬件系统工程师，PoE技术领域专家，作为IEEE委员全程参与了IEEE802.3bt标准（大功率PoE标准）的制定。

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书籍介绍

硬件产品开发是一项复杂的工程，涉及产品定义、成本控制、质量管理、进度管理、研发管理、生产管控、供应链管理和售后服务等多个环节。合理的流程可以化繁为简，提升沟通及合作效率，降低风险，确保项目按计划交付。

本书分为10个章节，分别对硬件产品开发过程中的各个关键环节进行了详细的介绍。每个环节都有相应的模板和说明，并且通过实际案例来说明流程的重要性和使用方法，旨在帮助硬件工程师和初创团队更快地熟悉和掌握开发流程。

本书内容深入浅出、易学易懂，适合广大高校的师生、硬件工程师和初创团队的管理者参考使用。