指纹锁开发方案.doc

奥珀铜质指纹防盗锁 开发方案 目录 、、背景 、、需求分析 、、开发论证 、、方案论证 、、投资回收期 、、开发进度表 一、 背景 指纹锁是现代智能家居重要组成部分，有领跑智能家居产品的趋势，它是 一种以人体指纹为识别载体的智能锁具，集机械、电子、软件、生物识别等多 位一体的综合性产品，代表了锁具行业的最高水平，国内产品质量规范以《中 华人民共和国公共安全行业标准 （GA 701-2007） 》 为主要依据。 目前，国内指纹锁款式繁多，材质主要以锌合金和不锈钢为主，其次是仿 韩产品，以美观的塑料材质为主，而铜质指纹锁市场占有率极少，结合公司铜 工艺的强项和高端品牌形象开发铜质指纹锁是顺理成章的事情。随着指纹技术 的不断成熟和研发、生产成本的逐步降低，指纹技术相关产品必将迎来一个大 发展时期。 二、 需求分析 1、 用户需求： 用户需求是企业生产经营活动的出发点，其满足程度是产品成败的关键。 为此，企业需要准确获取用户需求，正确分析用户需求，并根据用户需求设计 产品。 随着居民生活质量的不断提高，对具有高便捷性和高安全性的指纹产品需 求日益提升，指纹锁只需手指轻松一点就可以打开，开锁时间只需 0.5 秒，方 便快捷，也将改变人们出门带钥匙的习惯，以后出门将会失去机械钥匙的身影； 指纹的独一无二和不可复制性决定了指纹锁是目前最为安全的锁种。 除此之外，铜质指纹锁还具有优越的机械性能，安全系数高，耐腐蚀性强， 色泽鲜艳、欧式古典等优点，不仅具有普通指纹锁的便捷性和安全性，还满足 用户个性化需求。 2、 企业发展需求： 新产品开发对企业的发展有重要意义： 新产品开发是企业利润增长的动力，能使企业的利润保持一个增长的势头， 是企业实现利润目标一个重要的变量； 新产品开发是企业适应市场竞争的需要，没有产品开发能力，企业也就没 有竞争能力。 新产品开发能够增强企业形象，电子锁产品是可以衡量一家锁企研发能力 和技术水平的重要指标，质量稳定的电子锁产品不仅可以增强企业形象， 还可以让经销商对企业更有信赖感和忠诚度。 3、市场环境的需求 现在指纹识别技术已经广泛应用于公安、海关、银行等需要进行身份确定 的领域；苹果公司新推出的 iPhone 5s 手机用上了指纹识别技术，用户通过指 纹可登录商店、解锁手机。这对指纹识别技术的运用和普及起很强推动作用， 指纹识别技术必定成为一个潮流。 三、 开发论证 1、必要性和目的 中国指纹锁市场前景巨大，国外指纹锁品牌如三星、耶鲁、海福乐已经占 有一定的市场，而中国指纹锁企业虽多，还没有哪一家进入消费者内心成为品 牌。不管是建立民族品牌还是公司长远的发展来讲，都有开发指纹锁的必要性。 在中国，从 2000 年开始，指纹识别技术产品就占据了生物识别技术应用市 场超过 85%的份额。2006 年以来中国指纹识别市场达到 78 亿人民币，指纹锁产 品的市场份额超过其中的 39%。最新资料显示，未来中国指纹锁的市场需求量 将呈几何级态势增长，仅指纹锁产品市场就将达到 100 亿元人民币规模。 2、可行性 2.1 可行性分析：指纹识别技术日渐成熟，电子部分在国内已经形成专业的供 应厂家，国内指纹锁不存在所有材料完全自己研发生产，是系统集成。指纹锁 厂家一般自行负责机械设计，电子部分有专门供应商设计，然后公司总装测试 和销售。 2.2 技术可行性分析： 机械部分： 1、前后面板部分：选择自行设计，依据：奥珀专注于铜质家居，对铜质五 金的生产和工艺有长久的经验和技术积累，在开发铜质指纹锁方面有明显优势， 可以自主开发铜质机械部分，有效控制产品的质量。 2、防盗锁体：选择外购方式，依据：有专业生产电子锁体厂家，锁体是核 心部件，自行研发设计需要经过几年的市场检验才能确定它的稳定性，外购是 为了可以及早使用到稳定的锁体。 电子部分： 1、指纹模块和控制电路板：外购方式，依据：智能锁电路部分已经形成专 业的供应厂家，公司的电子工程师负责与厂商沟通指纹锁的功能设计、电路板 样板测试、电路板尺寸与机械结构部分尺寸磨合等。 2.3 生产可行性分析： 我司对铜质锁具生产已具备较为完善的基础条件，大型的锻压设备齐全和 生产工艺成熟，实现自主生产控制指纹锁铜质部分配件。 公司建立电子锁安装生产线，并购置相应的电子锁检测设备，所有外发配 件发回公司经严格检验后总装测试产品。优点：生产测试过程中出现的状况， 开发人员及时处理改进，可控性好，为今后建立产品线打基础。 以下为生产方式： 部件名称 选择依据 供应 方式 厂家 备用厂家 备注 6068 锁体 公司规模，附近厂家 外购 深圳汇明盛 小榄福祥来 上提反锁 6068 锁体 公司规模，经营时间 外购 浙江圣非格 浙江圣非格 自动上锁 面板组件 — 自制 奥珀 奥珀 铜质部分 指纹模块 控制电路 公司规模和技术实力： 能做全套电路 外购 深圳指昂 深圳凯迈 浙江维尔 电容式厂家 指纹模块 控制电路 公司规模和技术实力： 能做全套电路 外购 长春鸿达 深圳指昂 光学式厂家 微动开关 进口 外购 欧姆龙 欧姆龙 电池盒 经营时间 外购 深圳江潮鑫 有限公司 深圳龙岗电 子世界金桥 总结： 1.公司具备一定规模和实力，生产工艺很高，在行业内也较有名气，品牌 企业应及早建立自己的研发、生产、销售、售后环节，一条龙的全套服务体系； 2.指纹锁线路多，机械结构复杂，生产过程和检测过程要求极高，企业自 主控制大部分生产工艺能快速处理生产异常，并积累解决方案，有充足的后续 发展力； 3.为弥补我们智能锁生产过程和测试过程的不足，可以参观同行业的生产 部门、检测部门和售后部门等提升经验，促进自己发展。 四、方案论证 1、豪华型指纹锁定位： 目标用户：收入水平较高的消费人群，需求高品质生活的人士。 适用场合：高档公寓、会所和别墅区。 产品分类：铜质入户门防盗指纹锁。 未来发展规划：预先开发入户门指纹锁，然后是室内门指纹锁，最后形成 一条铜质指纹锁产品线。 2、市场上指纹锁结构对比 公司 凯迪仕 普罗巴克 汇泰龙 耶鲁 滑盖指纹 锁图示 公司 凯迪仕 爱而德福 汇泰龙 名门 非滑盖指 纹锁图示 结构分析 面板有滑盖结构和非滑盖结构 一、滑盖结构 问题：金属滑盖上下滑动时，碰撞声音大；上拉时，滑盖左右摇摆间隙大，并且滑盖触动的上电 开关可能失灵指纹锁不上电。 优点：滑盖能保持整锁外观；避免指纹头风吹雨淋和阳光直射，延长指纹锁寿命。面板结构 二、非滑盖结构 问题：1、光学指纹头虽然防破坏能力强，但阳光照射可能自动开门；2、电容式指纹模块露在外 面易刮伤损坏且风水雨淋和阳光照射缩短寿命；3、指纹头和密码按键在表面上，破坏整锁外观， 且金属面板尺寸不够精度，显得面板外观粗糙。 优点：1、结构简单，无滑盖结构出现的机械问题和电子故障。 机械钥匙 孔结构 总结：机械钥匙孔结构有 5 类，1、磁铁挡盖，即用磁铁固定，需要钥匙开门时用吸盘吸走挡盖， 且容易丢失，给人感觉很山寨；2、穿孔挡盖，即挡盖上有穿孔，钥匙开门时用钩子拉开挡盖，使 用次数多挡盖变形掉漆，影响外观且暴露钥匙孔位置；3、旋转挡盖，即用卡勾和弹簧固定，需要 钥匙开门时旋转挡盖打开，隐藏性好；4、滑动挡盖，即锁芯装在执手上，执手背后隐藏按钮，拨 动按钮，才可滑开执手上的挡盖露出钥匙孔，隐蔽性好，设计感强；5、无挡盖，即锁芯装在面板 底部，无挡盖。 电池盒盖 结构 总结：电池盒结构有 2 类，1、金属电池盒盖固定方式：紧固螺丝+卡槽；2、塑料电池盒盖：滑轨 +卡勾；3、塑料电池盒盖：按钮+卡勾 显示屏选 择 总结：显示屏分 3 类：1、使用寿命长、色彩调校一直不尽如人意、可视角度狭窄；2、使用寿命 长、亮度高、故障少、视角大、可视距离远；3、OLED 为自发光材料，不需用到背光板，同时视角 广、画质均匀、反应速度快、使用寿命长、用简单驱动电路即可达到发光、制程简单. 结构选择 滑盖结构 钥匙孔结构（旋转挡盖） 电池盒 (螺丝+卡槽) OLED 显示屏 3、结构（指纹+密码+机械钥匙三种开启方式，配 OLED 液晶屏） 结构选定原因： 1.指纹：指纹的唯一性决定了指纹锁是目前所有锁具中最为安全的锁种； 2.密码：增加密码按键确保在用户在意外情况，如：手指受伤或脏的时候也 可开门； 3.机械钥匙：根据国家规定，应该加配应急机械钥匙； 4.OLED 液晶屏：此外，配 OLED 液晶屏提示用户添加指纹、删除指纹、开门 成功等操作过程，人性化交互界面。 3.1、外观：仿古款式，面板外形、大小和是否需配滑盖有待进一步商讨。外观 是区别于同类产品的显著标志，由奥珀公司自行设计。 假设选定使用滑盖结构，参考结构如下： 1、手机的滑盖结构很不错，手感好、噪音小、经久耐用。请看参考结构 的整体图片 2、滑轨的结构主要 3 部分组成：滑轨、滑轨罩、弹簧（2 根） 下面图中是滑轨罩沿滑轨滑到不同位置的照片，滑动方式通过扭簧实 现快速打开和快速关闭，图中用红色模拟弹簧形状。 3、 下面的几张图是滑轨拆解后的情况，第二张图片是截面示意，银灰色的部 件是镁铝合金材料，表面的润滑性极好，其上两侧都是滑槽，整体的滑动 上下左右的自由度均靠滑轨和五金的折边配合完成，精度要求非常高，而 且五金件的平面度非常好，折边虽然很小但是成型尺寸精度极高有效的保 证了使用的效果。 （滑轨固定在指纹锁滑盖上，滑轨罩固定在指纹锁面板上） 4、考虑到滑动结构在滑动中受力情况的复杂可能带来摩擦等现象，对壳体的 损伤如何消除，如下几个方面作了具体的设计达到了较好的效果。 1）下壳的设计（相当于面板部分的设计） 从上图可以看到，为了避免摩擦，其在键盘周边设计了一个单独的塑料件来 实现摩擦功能，材料属性来看应该是聚四氟乙烯的材料，这种材料比较耐磨 而且相对较软，其采用背胶的方式粘贴到壳体上。 2）上壳的设计（相当于滑盖部分设计） 从上图可以看到黑色的塑件，滑盖滑动的时候虽然留出了设计的间隙避免摩 擦，但受力情况复杂，壳体是难免要互相摩擦的，在上壳背面可能摩擦的最 外侧也设计了三个塑件来保证摩擦，从塑件表面看应该是比较耐磨的聚甲醛 的材质，设计中其是采用背胶加卡勾的方式实现固定。 5、滑轨四角做防撞塞，材料 TPU，起缓冲作用，防止金属直接撞击。 除滑盖外还有面板开孔的结构，此结构相对来说简单，基本上没有密码按键， 图中三个按键是用来进行操作，比如上电、添加指纹、删除指纹、确认等。如 下图： 3.2、指纹采集模块： 指纹锁工作最重要的一环就是获得指纹图像，目前指纹的采集技术主要有 光学采集技术、半导体指纹采集技术，刮檫式指纹采集技术三种。 项目 光学指纹模块 电容式指纹模块 刮檫式指纹模块 模块图示 技术参数 性能 工作温度-10℃-+60 ℃；干湿手指和浅文 理指纹适用性一般； 表面耐磨性和抗静电 能力强；不防假指纹 工作温度﹣20℃ －+60℃；干湿手指 和浅纹理指纹适用性 较好；表面耐磨性和 抗静电能力一般；防 假指纹一般 工作温度﹣20℃至 +70℃；干湿手指和 浅纹理指纹适用性好； 表面耐磨性和抗静电 能力一般；防假指纹 好 价格 90 多/300 300-500 150 左右 模块体积 大 小 小 其他优缺点 指纹残留 无指纹残留 无指纹残留 总结 综上所述：建议使用半导体指纹模块，1.光学采集技术由于对干 湿手指和浅纹理适用性差，有时阳光照射会自动开门，乳胶手套假指 纹能骗过光学指纹锁；2.半导体采集技术对干湿手指、浅纹理和防止 假指纹有明显改善，安全性和适用人群宽，且产品高端，使用环境较 好，指纹头抗破坏性要求不用太高；3.刮檫式采集也叫射频式采集， 理论上性能最好，但寿命短，在指纹锁上很少应用。 3.3、主锁体选用：6068 标准的天地杆锁体。 锁体选定原因：通用性，应当适用国内大部分的防盗门（符合 2008 版防 盗门国家标准） ，改装量少。 材质方面： a.斜舌、方舌、呆舌均为精铸 304 不锈钢； b.锁侧板、上下天地杆均为冲压 304 不锈钢； c.内部把手转块、方舌转块、呆舌转块均为精铸 304 不锈钢； d.锁盒锁盖均为日本进口电解板冲压； 功能和结构：1.门内带逃生功能；2.锁体左右开门和内外开门自行调整斜 舌进行互换；3.可选择带天地杆和不带天地杆；4.内置式离合；5.U 型游离把 手；6.上锁方式有 2 种：(a)门内外把手上提反锁；(b)关门自动上锁，建议使 用第二种，不用再担心老人或小孩出门忘记反锁。 配备锁芯：超 B 级防盗锁芯，安全性能超国家最高级别防盗标准（GA/T73- 94《机械防盗锁》B 级） ，并通过专家测试，长达 270 分钟防技术开启，区域互 开率为零（一千六百万分之一）。 以下为锁体图片： 以下为锁体外形尺寸图: 3.4 功能选择： 指纹锁的核心功能是指纹开门和指纹管理，不少厂家在自己的产品上集成 很多功能，用户一看功能不少可能会动心，但功能太多会造成不稳定性，任何 产品都有出现问题的可能，多一个功能多一种可能出现的问题，一旦出现异常， 维修复杂，指纹锁要保持稳定性、实用性，真正发挥指纹开门的本质功能。 项目 功能作用 建议 备注 指纹防盗锁标准要求功能 自检功能 指纹防盗锁开始工作时，应有表明其工作正常的指示 ● 指纹登录功能 按照产品说明书中规定的步骤操作，能登录用户指纹 ● 指纹删除功能 按照产品说明书中规定的步骤操作，能删除已登录指纹 ● 信息保存功能 电源掉电或更换电池时，指纹锁内已保存的信息部不得丢失 ● 使用权限管理 功能 指纹防盗锁应具有用户使用权限分级管理功能，在指纹登录 和删除过程中应具有相应授权机制 ● 指示/显示功能 操作过程中，指示可采用可见的、发声的等多种方式 ● 报警功能 发生以下情况发出报警信号输出：(a)连续五次错误操作；(b)强行拆除；(c)门未关好。 ● 外接电源 指纹锁电池没电，外接 9V 备用电源，不用担心被锁在门外 ● 应急机械钥匙 开锁 电子部分被破坏或出错的时候有一个备用的开门方式 ● 通讯功能 a)受试样品应具有用于测试的 UART 或 USB 接口;b)受试样品 采集的指纹图像能传送给计算机，计算机也能传送给受试样 品；c）受试样品能与计算机通过接口传输和应答 其它常用功能 复位按键 指纹锁进行复位，程序重启，类似电脑死机才会用到此功能 ● 欠压报警功能 指纹锁电池电压低于额定电压 80%有声光报警提示 ● 常开设置 指纹锁处于常开状态，不用输密码和指纹也可开门，装修或 者家里客人多的时候可以使用。 时间设置 指纹锁有时钟显示功能，按照液晶屏提示可以设置时间 语音提示 操作指纹锁时，全程每个操作步骤有语音引导，人性化 ● 电话短信报警 强行拆除指纹锁，即撬开，指纹锁向手机发出报警信号 远程开锁 可以发送手机短信远程开锁 蓝牙开锁 手机软件控制开锁，通过蓝牙给锁传输信号 密码保护功能 开锁时可以在正确密码前加任意多位数字，即使身边有人看 着也盗不走密码。 查询开锁记录 连接电脑可以查询近一个月的开锁记录。 按键背光功能 密码按键背光灯方便晚上使用。 ● 可视电子门镜 电子猫眼。 门铃功能 指纹锁上装有门铃按钮和扩音器。 指纹防盗锁标准要求参数 工作电流 不大于 500ma 休眠状态电流 不大于 50uA 欠压报警 低于 4.8V 声/光报警指示 过压运行 电源电压为额定值的 115%仍能正常运行 电池寿命 指纹锁连续启闭操作 3000 次无欠压报警 4、资源配备 4.1 设备预算 序号 设备名称 设备单价 数量 用途 1 稳压直流电源 250 2 供电检测 2 恒温箱 30000 1 模拟极端环境检测 3 整锁寿命测试机 28000 1 寿命测试 4 万用表 100 2 电路板检测 6 电路板老化架 3000 1 电路板检测 7 指纹锁样板 4300 1 结构参考 8 总价（元） 66000 4.2 项目组成员表： 项目组成员表 一、项目基本情况： 项目名称： 铜制指纹锁开发 审核人： 张兴义 制作人： 制作日期： 2014.05.20 二、项目组成员： 成员姓名 所在部门 职责 市场部 电子部分：功能设计、功能检测等 市场部 外观部分：外观打样、外观设计等 研发部 结构设计：滑盖结构、电路板固定等 研发部 模具设计：模具制作、模具完善等 采购部 部件采购：锁体、电路板、模具等 生产部 生产安排：建立生产线、安排组装等 品管部 部件检测：锁体检测、零部件检测等 五、投资回收期 铜质指纹锁开发成本预算 类别 项目 项目说明 单位 成本/收入/费 用预算 备注 调研费 前期资讯收集 次 5000 前期调研 设计费 电路板设计及指导费 项 6000 电路板供应商收取前期 开发 部分 奥珀人工 及杂费 包括市场、研发相关跟 进人员人工成本，日常 杂费 项 10000 概估 面板模具、滑盖模具， 对应剪边模/夹具 套 23000 奥珀开模（发外 20 天 35000- 39000，自己开模 50 天 15000- 18000），剪边模/ 夹具整套下来不超 过 5000 元。 按键模具 1 套 套 15000 奥珀开模(铜材质) 用户界面塑料模 1 套 套 8000 供应商开模 采集头固定塑料模 1 套 套 5000 供应商开模 液晶屏固定塑料模 1 套 套 5000 供应商开模 按键硅胶模 1 套 套 5000 供应商开模 防滑硅橡胶模 1 套 套 5000 供应商开模 模具 防摩擦防撞塑料模 2 套 套 8000 供应商开模 打样 手样及正式样板 套 10000 滑盖打样、前后面 板及零部件打样 费用合计：96000 面板 奥珀提供 个 272 执手 奥珀提供 个 42 拉手 奥珀提供 个 66 尾板 奥珀提供 个 31 锁体 使用供应商锁体 个 130 锁芯 使用供应商锁芯 个 50 电子部分 供应商提供 套 380 包装 供应商提供 套 35 包括内部纸卡和说 明书等 装配 奥珀装配 套 20 质检 奥珀质检 套 20 塑料及固 定螺丝 供应商提供 套 20 税费 把 10 构成 产品 实体 部分 产品成本：1076 网络宣传 篇 5000 宣传物料 批 20000 包括指纹锁图册、 单张、海报等，共 20 个店计算 样品补贴 批 36000 样品按 5 折计算，计划上样 20 个店 推广 费用 展示道具 补贴 个 1800 道具按 90 元/个计 算，计划上样 20 个店 首批库存 首批 50 把 把 53800 机动费用 元 10000 费用合计：126000 出厂价 元 3300 产品 价格 毛利 元 67% 上样客户 数 个 20 预计月销 量 按每月 20 把保守估计 把 20 成本费用 合计 包括前期开发费用、宣 传费用、展示费用、样 品补贴费用等。 元 222000 利润合计 按月计算 元 44480 投资 回收 分析 投资回收 期 月 5 六、产品研发时间安排：（详见 EXCEL 附件） 初步设计阶段 目标：产品开发规划确定、各部门责任确定、供应商考察并确定 完成时间：2014 年月日到 2014 年月日 二阶段目标及完成时间 目标：面板组件结构设计、控制电路板设计 完成时间：2014 年月日到 2014 年月日 三阶段目标及完成时间 目标：试产和试产评审会 完成时间：2014 年月日到 2014 年月日