如果說 2020 年下半年智能手機市場在萬元以上市場有什么新花樣的話,就是聯(lián)想摩托羅拉刀鋒(Moto Razr)和三星 Galaxy Z Flip 5G 兩款折疊屏手機的對壘,相似的形態(tài)和一致的售價,讓折疊屏手機這個新品類離大眾消費者更近了一步。
因為三星在智能手機產(chǎn)業(yè)鏈上幾乎算是全才,從屏幕處理器到存儲都能搞定,不過聯(lián)想需要整合更廣的資源來完成刀鋒手機,也就是說三星玩的是 Normal 模式,而聯(lián)想玩的是 Hard 模式,并且吧,聯(lián)想智能手機份額在全球也是 others 的一員,還能在手機新形態(tài)上探索一下(包括之前的拯救者電競手機)嗎,所以甭管折疊屏是不是正確的技術(shù)路線,反正先給聯(lián)想一點鼓勵的眼神吧,掌聲就先不必了。
其實折疊手機的關(guān)鍵,一是屏幕,二是轉(zhuǎn)軸。前者聯(lián)想得靠供應(yīng)鏈,而后者,恰好是聯(lián)想的強項,畢竟從 Yoga 系列電腦開始,聯(lián)想就在電腦上嘗試了各種轉(zhuǎn)軸。
而恰好,在刀鋒手機上,聯(lián)想視其轉(zhuǎn)軸技術(shù)為核心技術(shù),是區(qū)隔其他折疊屏手機的關(guān)鍵所在,聯(lián)想稱之為「星軌」轉(zhuǎn)軸技術(shù)。
雖然直到 2019 年聯(lián)想才將 Razr 手機在國外推出,到 2020 年才改進(jìn)工藝并將其命名為刀鋒手機并向國內(nèi)供貨,但其實聯(lián)想啟動柔性屏幕技術(shù)研究比較早,在 2015 年 4 月,專注于未來技術(shù)研究的聯(lián)想研究院,就在內(nèi)部啟動了柔性技術(shù)研究,然后在 2016 年的「聯(lián)想創(chuàng)新科技大會2016」,聯(lián)想展出了業(yè)界首個真正可彎可折的柔性設(shè)備原型 CPlus 和 Folio。
在手機這條線之外,聯(lián)想也在 CES 2020 上發(fā)布了 ThinkPad X1 Fold 折疊屏筆記本。
雖然聯(lián)想開展柔性屏幕研究很早,概念產(chǎn)品展出也很早,但是和如今已經(jīng)量產(chǎn)的刀鋒手機相比,技術(shù)路線其實是完全不同的。
CPlus 是一款類似手環(huán)的穿戴式設(shè)備,其屏幕彎折半徑較大,屏幕采用了較成熟的 POLED 材質(zhì),只是將 POLED 的玻璃蓋板替換為柔性蓋板,即可滿足 CPlus 的彎折需求。
Folio 則有所不同,由于當(dāng)時業(yè)界開發(fā)的柔性屏幕主要是針對內(nèi)折應(yīng)用,如果應(yīng)用于外折,屏幕的觸控傳感器容易因為受到拉應(yīng)力而失效。為了實現(xiàn)外折,聯(lián)想研究院對顯示結(jié)構(gòu)進(jìn)行了調(diào)整,將中性層的位置從顯示層上移至觸控層。根據(jù)應(yīng)力仿真結(jié)果,確定可以通過減薄偏光片厚度的方式來實現(xiàn)中性層位置的上移,故此方案成為 Folio 原型設(shè)備的最終方案。
在最關(guān)鍵的屏幕折疊角半徑尺寸上,CPlus 的屏幕彎折半徑是 15mm,F(xiàn)olio 彎折半徑 5mm。但這條技術(shù)路有一個瓶頸:柔性屏幕的折疊角度再小,也無法像紙張一樣折成銳角,如此一來內(nèi)折設(shè)備就沒辦法做到無縫隙的折疊,無法規(guī)避外折設(shè)備屏幕容易劃傷的缺點。
除了屏幕技術(shù),轉(zhuǎn)軸也是柔性設(shè)備的另外一項關(guān)鍵技術(shù)。
Folio 兩代概念機針對多瓣結(jié)構(gòu),軌道結(jié)構(gòu),同步結(jié)構(gòu),扭力結(jié)構(gòu),動態(tài)補正結(jié)構(gòu)采用了不同的設(shè)計。Folio 第二代轉(zhuǎn)軸在表面平整度以及彎折壽命方面都獲得了明顯提升,轉(zhuǎn)軸彎折壽命達(dá)到十萬次,已能滿足產(chǎn)品化指標(biāo)。
與 Folio 同時開發(fā)的 CPlus 是另一種形式的外折設(shè)計,相對 Folio 只在中段進(jìn)行彎折, CPlus 作為手機/手表的二合一裝置,需要全段外折的設(shè)計以滿足配戴的需求。CPlus 轉(zhuǎn)軸設(shè)計包括三大關(guān)鍵技術(shù):偏心轉(zhuǎn)軸,變軸距阻尼微控制鎖緊結(jié)構(gòu),以及柔性骨架。
不同于 CPlus 和 Folio 的外折轉(zhuǎn)軸設(shè)計,產(chǎn)品化的刀鋒可折疊手機采用了內(nèi)折轉(zhuǎn)軸設(shè)計。
內(nèi)折設(shè)計根據(jù)屏幕彎折型態(tài)分二大類: U 形/水滴形。U 形設(shè)計對屏幕要求較低,轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)也較簡單,但整機的造型在閉合時會空出很大的空間,整機閉合厚度多出彎折直徑,不利于工業(yè)設(shè)計與攜帶性。水滴形則能滿足工業(yè)設(shè)計與攜帶性需求,但對軸的設(shè)計和屏幕模塊的特性都有較大的挑戰(zhàn)。因此聯(lián)想從 2017 年開啟了基于水滴形屏幕的轉(zhuǎn)軸內(nèi)折設(shè)計。
從 2017 年開始,聯(lián)想一共為折疊屏 Razr 設(shè)計了 5 種類型 20 多版轉(zhuǎn)軸。其中 C 轉(zhuǎn)軸是仿造聯(lián)想 YOGA 系列筆記本做的轉(zhuǎn)軸,但因為會讓人想起 YOGA 而非 Razr 被放棄了。A 轉(zhuǎn)軸采用鋼板結(jié)構(gòu)支撐,但中間為屏幕折彎留出了兩個中空區(qū)域,展開后手按上去偏軟,也被放棄。D 和 E 則同樣采用鋼板結(jié)構(gòu),分別用了五片和三片鋼板,但結(jié)構(gòu)比較死板又會增加重量。而采用滑動結(jié)構(gòu)且同樣有鋼板支撐的 B 轉(zhuǎn)軸方案成了最優(yōu)解。
最終呈現(xiàn)到消費者面前的,就是刀鋒手機了。
最終的結(jié)果是,刀鋒手機在折疊時,柔性顯示屏可以按照星軌曲線進(jìn)行折疊,解決了屏幕完全對折時折痕無法消除,轉(zhuǎn)角過大折疊時又無法平整的矛盾。
如果互聯(lián)網(wǎng)有記憶的話,就會想起第一批折疊屏手機折疊耐用性翻車的事情。后發(fā)的聯(lián)想自然知道,這是折疊屏手機的阿喀琉斯之踵,什么參數(shù)性能成像都不重要,最重要的是品控和耐用性不要出問題。
在聯(lián)想武漢生產(chǎn)基地測試中心,刀鋒手機的生產(chǎn)和測試都在這里,其中最重要的一項測試就是轉(zhuǎn)軸壽命。實驗室數(shù)據(jù)是,刀鋒手機的星軌轉(zhuǎn)軸壽命達(dá)到 20 萬次以上,按照每天開合手機 200 次計算,足夠用戶使用兩三年了。
但這一切都并不容易,因為在年初的時候,武漢是疫情中心,整個城市封鎖,生產(chǎn)經(jīng)營活動完全暫停。而聯(lián)想武漢生產(chǎn)基地測試中心是聯(lián)想的生產(chǎn)重鎮(zhèn),每年以千萬計算的手機平板從這里走下產(chǎn)線,全球每出貨的 10 臺聯(lián)想手機里就有 6 臺是來自于聯(lián)想武漢產(chǎn)業(yè)基地。
在 9 月 10 日舉行的摩托羅拉刀鋒 5G 折疊屏手機下線儀式上,聯(lián)想集團(tuán)董事長兼 CEO 楊元慶說:
幾個月前,這里(武漢)還是新冠疫情的風(fēng)暴眼,而現(xiàn)在,這里已經(jīng)成為了中國經(jīng)濟(jì)疫后發(fā)展的風(fēng)向標(biāo)。
在 3 月武漢疫情逐漸控制住了之后,武漢生產(chǎn)基地測試中心就實現(xiàn)了萬名員工到崗,到了 4 月武漢解封之后,這里迅速實現(xiàn)了 100% 滿產(chǎn),到了 6 月,聯(lián)想自主開發(fā)的 5G+IoT 自動化組裝標(biāo)桿線「量子線」投入使用,接著就是 9 月份刀鋒手機在武漢量產(chǎn)下線。
這就是產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計之外的另一個故事:中國制造和中國智造。
因為刀鋒手機形態(tài)復(fù)雜,零件精細(xì)且多樣,傳統(tǒng)的產(chǎn)線無法滿足生產(chǎn)要求,所以聯(lián)想為它開辟了全新的人工組裝產(chǎn)線,也就是說,相比于其他的手機,刀鋒手機生產(chǎn)的人工環(huán)節(jié)要多不少。
聯(lián)想武漢產(chǎn)業(yè)基地負(fù)責(zé)人齊岳說:今天我們下線的是 Razr 5G 折疊屏手機,而在 2005 年在 Moto 推出第一代 Razr 的時候轟動也很大,但它就是普通的 2G 手機。當(dāng)時手機線路板上不到 300 顆元器件,只不過因為有一個鋁合金外殼,所以非常硬,加上比較薄,就很帥,但是它的功能真的非常簡單。
現(xiàn)在這個 5G 折疊屏手機,里面的元器件已經(jīng)有 1200 多個了。它有兩個屏幕、兩個攝像頭,手機復(fù)雜了這么多,但組裝手機的人并沒有聰明多少。所以,質(zhì)量怎么保證?
這個答案不能指望人的精準(zhǔn)度達(dá)到機器水準(zhǔn),也不能指望機器有人的彈性,而是二者的配合。
一般來說,一條普通手機生產(chǎn)線上會有 50 多人,而 5G 加上折疊屏使得刀鋒手機產(chǎn)線需要一百多人來組裝。齊岳表示:
在目前階段,這是一個新創(chuàng)的產(chǎn)品,生產(chǎn)并不會非常行業(yè)化和標(biāo)準(zhǔn)化。你可以理解成這是在做愛馬仕,生產(chǎn)過程中包含手工部分。但是手工生產(chǎn)并不代表低端,我們做這條生產(chǎn)線的員工都是千挑萬選出來的。有些生產(chǎn)會使用機器實現(xiàn)自動化,有些生產(chǎn)就需要人工生產(chǎn),我們也在不斷平衡。我相信隨著產(chǎn)品迭代,會更多引入自動化,但高端的產(chǎn)品也一定意味著工藝流程不會特別簡單。
因為刀鋒手機選用了異形柔性屏幕,屏幕在貼合時需要 100% 的精準(zhǔn)定位,每塊屏幕僅有一次組裝機會,如果屏幕組裝的過程中出現(xiàn)任何偏移或歪斜,就會因撞到邊框而出現(xiàn)分層,導(dǎo)致屏幕直接報廢。
面對高精度的組裝要求,聯(lián)想武漢產(chǎn)業(yè)基地通過導(dǎo)入 CCD 視覺組裝技術(shù),應(yīng)用 3D 視覺預(yù)先識別零部件的曲面特征,再通過大數(shù)據(jù)將識別結(jié)果與后臺準(zhǔn)確數(shù)據(jù)進(jìn)行對比,最后由系統(tǒng) AI 精準(zhǔn)計算每一個相鄰配件間的距離、進(jìn)行自動校準(zhǔn)后再做最后的高精度結(jié)構(gòu)貼合。
而今年突如其來的疫情對工廠的智能化提出了更高的要求,即便聯(lián)想武漢產(chǎn)業(yè)基地能夠迅速復(fù)工復(fù)產(chǎn),但是在疫情初期還是不可避免地受到了影響。
「量子線」的出現(xiàn),能夠通過設(shè)備與設(shè)備、人與設(shè)備的靈活互換,可快速調(diào)整產(chǎn)線的工藝流程以及參數(shù),實現(xiàn)生產(chǎn)不同型號產(chǎn)品間的切換。也就是說,這個產(chǎn)線的彈性更強了。
說到底,還是新技術(shù)的引入,這條產(chǎn)線上在高速率、海量接入的 5G 技術(shù)支撐下,無論是生產(chǎn)線上員工操作細(xì)節(jié),還是自動化產(chǎn)線上的傳感器數(shù)據(jù)都可以實現(xiàn)本地收集、本地管理。另外,SIoT、3D 仿真、Face ID 技術(shù)的加入,也能提高產(chǎn)品的交付質(zhì)量。
最終,3C 設(shè)備組裝產(chǎn)線的自動化率得到了 2 倍的提升,與傳統(tǒng)產(chǎn)線相比,人員精簡 45%。
中國早已經(jīng)是世界上最大的智能手機消費國家和生產(chǎn)國家,同時也是移動互聯(lián)網(wǎng)最大的受益者之一,同時,在這里也有最熟練的產(chǎn)線工人,以及不斷革新的新技術(shù)應(yīng)用。
聯(lián)想在武漢生產(chǎn)手機,并出口全球是中國產(chǎn)業(yè)鏈地位的一個縮影,也正如齊岳所說的:聯(lián)想在全球布局了 30 多家工廠。但是坦白說,中國還是聯(lián)想的大本營。第一,聯(lián)想是中國公司,第二,聯(lián)想在中國有完整的供應(yīng)鏈,無論是電腦、手機,還是平板,聯(lián)想的整個供應(yīng)鏈都在中國。
烽巢網(wǎng)注:本文來源于微信公眾號 愛范兒, 作者 : 劉學(xué)文 李晨
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