Hành trình đi từ ý tưởng đến sản phẩm của một chiếc smartphone, bạn đã biết chưa?

Trần Công Danh

03/12/22

Những năm gần đây, có lẽ ai cũng biết những câu chuyện như cạo tem Trung Quốc, dán chồng tem Việt Nam hay điện thoại “dùng chung thiết kế” điện thoại Trung Quốc. Do đâu cớ sự như thế? Vậy sản xuất ra một chiếc smartphone có khó không? Trong bài viết này, tôi sẽ giới thiệu sơ lược về quy trình để sản xuất điện thoại.

Dù bạn đang dùng smartphone flagship đầu bảng hay một chiếc dế cưng vài triệu đồng thì chắc hẳn để đến được tay bạn, chiếc smartphone trải qua rất nhiều quá trình khác nhau từ lên ý tưởng cho đến khi tạo dây chuyền sản xuất và cuối cùng là thành phẩm. 

Cùng tôi tìm hiểu "thuở ban đầu" những ngày sơ khai của chiếc điện thoại đang được các bạn dùng để đọc bài viết này nhé! Còn nếu bạn đang dùng laptop hay PC thì cũng đừng bỏ qua cơ hội để tìm hiểu những quy trình nghiêm ngặt để chế tạo ra những chiếc smartphone đầy sáng tạo và luôn đổi mới nào!

Công nghệ thay đổi từng giờ, yêu cầu người dùng ngày càng cao, đòi hỏi một chiếc smartphone phải càng “thông minh” hơn. Các hãng thì đủ mọi “chiêu trò” nhằm rút hầu bao người tiêu dùng. Điều này dẫn đến quy trình sản xuất smartphone cũng đang trở nên phức tạp hơn.

Các nhà sản xuất thay đổi nhiều hơn linh kiện và vật liệu sản xuất để tăng tính cạnh tranh, phần mềm cũng đòi hỏi tài nguyên phần cứng nhiều hơn.

Tùy vào mỗi nhà sản xuất và công nghệ đang nắm giữ mà quy trình sản xuất một chiếc smartphone sẽ khác nhau, nhưng chung quy lại để tạo ra một chiếc smartphone gồm một số bước cơ bản như sau:

Nghiên cứu và phát triển sản phẩm mẫu

Theo cá nhân tôi không chỉ riêng điện thoại, các sản phẩm về công nghệ khác cũng vậy, giá trị cốt lõi tạo ra một sản phẩm tốt thuộc về nhóm nghiên cứu và phát triển (R&D). Dĩ nhiên sản phẩm tốt không đồng nghĩa sản phẩm bán chạy, đem lại lợi nhuận cao, vì còn phụ thuộc vào các yếu tố khác. Vậy tại sao các hãng cần phải thành lập bộ phận R&D ?

Năm vừa rồi Apple chi hơn 14 tỷ USD cho R&D, năm nay OPPO tuyên bố chi 1.4 tỷ USD, còn Huawei thành lập hơn 14 trung tâm nghiên cứu, bắt tay với Học viện công nghệ Massachusetts hàng đầu Hoa Kỳ (MIT) trong lĩnh vực mạng 5G. Hay Samsung có hẳn một số phòng lab tại các trường đại học top đầu Hàn Quốc chuyên R&D riêng cho hãng.

Tôi từng làm ở vị trí R&D ở một công ty lớn về công nghệ viễn thông. Nói dễ hiểu, công việc tôi làm cũng giống như kiểu đi bắt 'trend'. Nghiên cứu đủ thứ công nghệ mới, chưa ai làm, hoặc các tính năng mới,… chờ thời cuộc rồi tung ra. Nhưng có nhiều lúc không tìm được hướng đi, chưa biết nghiên cứu những gì hoặc các nghiên cứu không thành công. 

Hơn thế, có quá nhiều các câu chuyện liên quan hãng A tung ra tính năng mới này, vài tháng sau hãng B tung ra tính năng tương tự và làm tốt hơn. Vậy đó là “Thiếu ý tưởng sáng tạo”, “Yếu sức về công nghệ”,  “Ăn cắp bản quyền” hay “ Học hỏi người đi trước” để hoàn thiện mình ? Câu trả lời tùy thuộc vào quy mô của từng công ty công nghệ.

Nếu so sánh hai ông lớn nhất trong ngành dễ dàng nhận thấy ông sau “mượn ý tưởng “ của ông ra trước. Tạo ra tính năng tốt hơn, thiết kế tương tự có khi đẹp hơn. Khi đủ lớn mạnh, tự tìm lối đi riêng nhưng vẫn chăm “học hỏi”. Đó cũng là một hướng làm trong nhóm ngành R&D, nghiên cứu lại cái người ta đã làm. Nhưng điều đó có thật sự tốt?

Từ xưa đến nay, theo chân người khổng lồ, đồng thời rút kinh nghiệm để tránh những thất bại, đó là cách mà các hãng đến từ Trung Quốc đang áp dụng. Họ nhanh chóng tung ra các mẫu điện thoại có thiết kế đẹp, loại bỏ các chi tiết không tốt từ các hãng lớn, kèm theo giá rẻ.

Phù hợp với thị trường các nước đang phát triển, người dùng dễ dàng tiếp cận. Các điện thoại có cấu hình cao, thiết kế đẹp, giá hời mà không cần đặt nặng thương hiệu.

Đứng ở góc độ người làm về công nghệ, đứng trên vai người khổng lồ chưa hẳn là điều tốt. Có thể đi nhanh, tiết kiệm chi phí nhưng về mặt đạo đức là đánh cắp chất xám. Nó làm cho hãng tiên phong dè chừng hơn khi tung ra sản phẩm mới, làm chậm sự sáng tạo.

Vụ kiện tụng kéo dài 7 năm giữa Apple và Samsung liên quan đến sao chép thiết kế, đánh cắp công nghệ vẫn chưa đi đến hồi kết. Các công ty lớn luôn tìm cách bảo vệ tài sản trí tuệ của mình, nhưng đáng buồn là luật pháp ở mỗi quốc gia mỗi khác, tài sản trí tuệ và bản quyền cũng được bảo vệ khác nhau.

Ngoài ra trường hợp khi người khổng lồ mắc phải sai lầm, các công ty nhỏ đang cộng sinh có khi phải phá sản. Đơn cử là Nokia, từng một thời hoàng kim, nhưng khi Window Phone của Microsoft mắc sai lầm dẫn đến thất bại thì Nokia phá sản, bán mình.

Nhà Huawei giữa tâm cuộc chiến thương mại, phải tìm hướng đi khác hoặc phá sản, hiện tại đang là thời điểm sống còn của Huawei khi mà các ông lớn như Google, ARM, Intel...đồng loạt bị ép "nghỉ chơi". 

Nhưng dù họ có đấu đá nhau lên bờ xuống ruộng, đem nhau ra tòa với án phí tỷ đô thì người hưởng lợi cuối cùng vẫn là người tiêu dùng.

Với một chiếc smartphone, bộ phận R&D sẽ hoàn thiện thiết kế dựa trên phân tích nghiên cứu thị trường, xu hướng của người tiêu dùng đồng thời tham khảo các thiết kế của các hãng khác, mài dũa các khuyết điểm để tạo ra những sản phẩm mẫu (prototypes) đầu tiên.

Sẽ có một loạt ý tưởng với nhiều phong cách và thẩm mỹ thiết kế khác nhau, trọng lượng, vật liệu, hình thức, sao cho sự phù hợp người dùng. Các bước thiết kế sản phẩm mẫu này khá quan trọng vì không có ai sẽ mua một chiếc smartphone có chức năng tốt nhưng trông khá xấu xí, sử dụng không thoải mái. 

Khi đã được hoàn thiện dưới dạng thiết kế mẫu, nhóm kỹ sư R&D tiếp tục sẽ dựa trên nhu cầu người dùng về phần cứng, yếu tố cạnh tranh, và giá thành mà quyết định chọn các linh kiện như bộ xử lý, dung lượng nhớ, sensor camera, pin phù hợp.

Ngày nay, kim loại và kính đang thịnh hành, dây chuyền sản xuất cũng trở nên tốn kém và khó khăn hơn. Ngoài ra lựa chọn màn hình LCD hoặc LED, độ sáng, độ cong và độ cường lực cũng là yếu tố quan trọng. Thực tế các hãng sản xuất smartphone không tự sản xuất từng bộ phận. 

Với góc độ của tôi, điều quan trọng nhất của một chiếc điện thoại trở nên “smart” đó là “hạt cát -Silic” - linh kiện bán dẫn, thành phần chính tạo ra chip. Chi phí thời gian và tiền bạc R&D cho mảng này thuộc nhóm cao nhất so với các nhóm trên, mỗi dự án thường kéo dài từ 5 đến 6 năm và cần đến hàng trăm kỹ sư giỏi có trên 10 năm kinh nghiệm, ngoài ra còn có sự tham gia của các nhà vật lý, khoa học vật liệu...

Chip xử lý không khác gì bộ não giúp cho điện thoại trở nên thông minh. Với các công ty trẻ, đây không phải là lĩnh vực dễ dàng tiếp cận, đa phần các công ty sẽ chọn mua chip từ các hãng lớn trên thế giới.

Vậy có khi nào bạn tự hỏi vì sao Apple lại tự thiết kế dòng chip A đình đám, mua lại mảng chip 5G của Intel hay Samsung là tự thiết kế ra dòng chip Exynos dùng riêng cho mình? Mà không mua chip (hoặc tiếp tục dùng) từ một công ty khác chuyên về chip tiếng tâm như Qualcomm hay Intel?

Đó là một chiến lược cực kì hay, đầy tham vọng nhưng rất tốn kém và rủi ro trong cuộc chiến chạy đua về phần cứng, bản quyền công nghệ. Việc tự thiết kế chip xử lý giúp các hãng tránh lệ thuộc vào một nhà cung cấp.

Tự điều chỉnh, nâng cấp, thêm các tính năng bảo mật, thuật toán mà các hãng khác khó có thể sao chép. Đồng thời tối ưu tốc độ, hiệu năng, thời lượng pin cho sản phẩm riêng của mình. Tạo nên chất riêng cho sản phẩm.

Hiện tại, trong cuộc chiến thương mại Mỹ - Trung. Ông lớn Huawei cũng hiểu được sự lệ thuộc vào công nghệ từ các quốc gia phương Tây, nên bắt đầu tự thiết kế chip xử lý riêng - hiện tại vẫn chưa tung ra thị trường.

Vì kiến trúc của chip rất phức tạp, tốn rất nhiều thời gian để nghiên cứu và tránh vi phạm bản quyền nên chip mới của Huawei vẫn dựa trên mã nguồn mở kiến trúc chip xử lý của các quốc gia phương Tây.

Có lẽ tới hiện tại, khó có công ty nào thoát khỏi bóng dáng các công ty công nghệ phương Tây. Ngay cả Chip A (Apple) hay Exynos (Samsung) vẫn phải trả phí bản quyền trên nền tảng kiến trúc của ARM (UK). 

Sản Xuất

Theo truyền thông, các hãng sẽ xây dựng nhà máy, sản xuất từng bộ phận do mình nghiên cứu, chế tạo và tiến hành lắp ráp. Nhưng ngày nay, làm từng bộ phận tốn kém rất nhiều thời gian nghiên cứu, chi phí và các vấn đề bản quyền.

Vì vậy đa số các hãng chọn mua rất nhiều bộ phận linh kiện từ các nhà cung cấp sản xuất khác đến từ nhiều quốc gia và lắp ráp chúng trên dây chuyền tại một quốc gia khác. Mục đích nhằm tối ưu được giá thành, quy trình sản xuất và công nghệ. Ngoài ra còn né được một số loại thuế.

Có một số quốc gia, chi phí nhập khẩu linh kiện rẻ hơn so với nhập khẩu 1 chiếc điện thoại thành phẩm. Vì vậy không phải ngẫu nhiên các hãng lớn đặt nhà máy lắp ráp tại một vài quốc gia mà không phải tại quê nhà.

Đơn cử là nhà "Táo", ngoài thành công ở dòng Chip A, Apple thành công trong việc thiết kế màn hình, nổi tiếng nhất là công nghệ tấm nền retina- công nghệ màn hình do chính đội ngũ R&D của Apple tự thiết kế.

Apple thuê gia công từ các ông lớn chuyên sản xuất tấm nền màn hình như Samsung, LG, Sharp hay gần đây là JPD trong sản xuất tấm nền OLED. Nhằm tối ưu về giá, đảm bảo nguồn cung dồi dào, tiết kiệm chi phí xây dựng nhà máy.

Ở đây chúng ta sẽ có thêm các khái niệm OEM và ODM, mình sẽ so sánh và giới thiệu các bạn ở bài bài sau.

Về dây chuyền sản xuất, thành công không thể không tiếp tục nhắc đến cái tên “Táo khuyết”, bí quyết giúp Apple nhanh chóng trở thành công ty ngàn tỷ đô, các ông lớn khác trong ngành điện thoại khó vượt qua đó chính là lợi nhuận từ dây chuyền sản xuất. Apple chăm chút cho sản phẩm của mình rất tốt, vì vậy mà lâu lỗi thời. Nên, có vẻ như Apple rất “lười” trong việc đổi mẫu thiết kế.

Các thế hệ “S” trên iPhone giúp Apple thu được lợi nhuận cao vì áp dụng phương châm “Bình cũ, rượu mới” tiếp tục sử dụng thiết kế và vật liệu cũ giúp chi phí gia công và giá mua linh kiện tốt, không phải thay đổi dây chuyền quá nhiều theo từng năm. Mặc dù số lượng bán ra không cao hơn so với các hãng khác, nhưng lợi nhuận thu được từ mỗi sản phẩm có khi gấp đôi.

Chỉ riêng quý II năm 2018, báo cáo cho biết “táo khuyết” nắm 62% lợi nhuận, Samsung đứng thứ hai với 17%. Lợi nhuận thu được riêng mảng smartphone Apple gấp 3,6 lần Samsung.

Chỉ riêng dòng iPhone 6, iPhone 6s, iPhone 7, iPhone 8 thì thiết kế tương tự nhau. Chi phí thay đổi dây chuyền tiết kiệm đáng kể. Ngoài ra, các hệ sinh thái khác như Airpod 1 & 2 hay cả ba series đầu tiên Apple Watch dùng chung thiết kế, đã giúp Apple kiếm thêm khối tiền.

Cụ thể là tai nghe Airpod có thể mang cho Apple 8 tỷ USD, sau bao năm ra mắt, thế hệ mới (Gen 2) vẫn không thay đổi thiết kế bên ngoài, dây chuyền vẫn giữ nguyên, chỉ thay đổi một số linh kiện và chipsets.

Ngoài ra, một điểm chú ý khác trong quá trình sản xuất là cùng dòng điện thoại đến từ một hãng, nhưng tùy thị trường mà hãng sẽ có sự hiệu chỉnh, thay thế một số linh kiện khác nhau. Do các khu vực thời tiết khắc nghiệt, quá lạnh hay nóng, linh kiện được chọn cũng phù hợp với thời tiết khu vực đó, nhằm tăng tuổi thọ và giảm bớt giá thành.

Ngoài ra màu sắc hiển thị trên màn hình hay bộ vi xử lý cũng có thể khác nhau, phụ kiện cáp, sạc cũng thế. Đó là lý do mỗi chiếc điện thoại luôn có ký hiệu mã quốc gia, sản xuất để phù hợp với thị trường quốc gia/khu vực đó.

Phát Triển Phần Mềm - Hệ điều hành

Hệ điều hành là trái tim của smartphone. Nó phát huy khả năng tuyệt vời của phần cứng. Hai cái tên Android và iOS đang chiếm giữ nhiều trái tim smartphone nhất thời điểm hiện tại. Ngoài chạy đua phần cứng, phần mềm cũng được các hãng quan tâm.

Trước đây việc tối ưu hệ điều hành phù hợp với phần cứng có lẽ Apple chiếm ngôi vương, iOS thành công là do Apple thiết kế bộ vi xử lý riêng, kết hợp ngôn ngữ lập trình phù hợp, trải nghiệm trên iOS thật sự vượt trội. Ngoài ra nó còn giúp cho hãng nhanh chóng cập nhật phiên bản mới, các bản vá lỗi. Hay cập nhật OS mới cho các phiên bản điện thoại sản xuất từ lâu.

Còn hệ điều hành Android do Google phát triển, có quá nhiều dòng điện thoại chạy Android. Dẫn đến chuyện “Cha chung không ai khóc” khó mà tối ưu tốt như iOS. Mỗi hãng lại tùy biến riêng theo ý mình, nhưng hiện nay nhờ tốc độ phát triển không ngừng của phần cứng, Qualcomm hay Exynos của Samsung cũng lấn sâu hơn vào cuộc chơi giúp hệ điều hành Android không hề thua kém.

Dĩ nhiên giá thành chip sẽ cao hơn so với Chip A của Apple, lợi nhuận cũng vậy mà giảm. Ngoài ra quá trình cập nhật cũng chậm và không hỗ trợ các dòng điện thoại ra mắt từ nhiều năm.

Samsung cũng muốn theo chân Apple, tạo ra hệ điều hành cho riêng mình. Đứa con đầu lòng BadaOS đã thất bại, sau là TizenOS dùng Linux Kernel hiện tại vẫn chưa thành công.

Ông lớn như Microsoft với kinh nghiệm và đội ngũ lập trình viên, kỹ sư đang thành công trên hệ điều hành cho máy tính cũng phải nhận trái đắng từ Window Phone. Có thể thấy việc tạo ra hệ điều hành và kho ứng dụng riêng không phải dễ dàng.

Gần đây để giảm bớt lệ thuộc công nghệ vào phương Tây, ngoài phần cứng, Huawei cho ra mắt Hệ điều hành riêng HarmonyOS. Với việc dùng nhận Kernel Linux, các công nghệ mà Huawei dùng để tạo hệ điều hành này hoàn toàn là công nghệ lõi của Mỹ và phương Tây.

Dù là mã nguồn mở (Open Source) nhưng vẫn là của Mỹ và Phương tây, chưa kể các thành phần tối ưu hiệu suất cao (high performance) vẫn có bản quyền thương mại. Riêng về thiết kế, có sự học hỏi mạnh từ iOS.

Ngoài câu chuyện hệ điều hành, kho ứng dụng chạy trên đó hay cuộc chiến về AI cũng sẽ là những câu chuyện dài khác. Tôi sẽ chia sẻ thêm với các bạn ở bài viết sau.

Kiểm định chất lượng

Mỗi bước sản xuất smartphone đều trải qua các quy trình kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt. Từ việc lựa chọn linh kiện, quy trình lắp ráp, hàn trên mạch PCB, mọi thứ đều được theo dõi. Hiện nay quá trình lắp ráp bo mạch, linh kiện hoàn toàn tự động bằng robot, cần rất ít sự can thiệp của con người.

Tại các nhà máy công nhân sẽ có nhiệm vụ vận hành và kiểm tra bo mạch lần cuối trước khi đưa vào công đoạn tiếp theo, các máy móc sẽ lo việc sản xuất mạch, in mạch, cắt và lắp ráp các thành phần phụ của mạch, lắp bảng mạch cùng với các chi tiết nhỏ khác như camera, màn hình, cảm biến vân tay, pin đôi khi công nhân chỉ phải lắp thêm các cuộn linh kiện vào máy khi cần thiết.

Tất nhiên, sau khi hoàn thành, smartphone sẽ được kiểm tra bằng cả máy móc và con người để giảm tối đa tỉ lệ máy lỗi khi tung ra ngoài thị trường.

Cuối cùng, đặc biệt nhất có lẽ phải kể đến khu “tra tấn” smartphone. Tại đây sẽ chọn ra ngẫu nhiên vài trăm chiếc điện thoại để làm mẫu thử nghiệm. Máy sẽ được kiểm tra chất lượng, độ bền, độ cứng, sức chịu đựng với các môi trường khắc nghiệt nhất.

Các quá trình thử thách độ bền vật lý như thả từ độ cao 1 mét xuống nền đá cứng ở nhiều hướng khác nhau, sau mỗi lần rơi sẽ kiểm tra lại xem chiếc điện thoại có hoạt động bình thường hay không. Hơn nữa, chúng cũng bị thử thách với độ cao 10~20cm hàng chục ngàn lần để kiểm tra độ bền của máy.

Một số hãng còn thử nghiệm khả năng chịu đựng của smartphone trong nhiệt độ từ -40 độ C tới 60 độ C, kiểm tra mức độ chống bụi, chống ẩm bằng cách để máy trong một phòng giả lập môi trường với thời gian 1 tuần. Chèn, ép, vặn máy từ nhiều hướng, thử nghiệm các nút bấm tới hàng triệu lần. Ngoài ra, tất cả các chi tiết máy, từ dây cắm sạc, nút chỉnh âm lượng, v.v… đều được đưa ra để thử nghiệm độ bền.

Nếu phát hiện sai sót, có thể thay đổi cả dây chuyền. Vì vậy quy trình kiểm định chất lượng sản phẩm cực kỳ quan trọng. Như các bạn đều biết một thiếu sót nhỏ trong kiểm định, cái tên Samsung Note 7 là một bài học đắt giá không riêng cho Samsung mà các hãng sản xuất điện thoại khác cùng học. 

Quy trình này không chỉ để kiểm tra chất lượng mà còn phục vụ cho mục đích R&D nhằm cải thiện sản phẩm của hãng hơn trong tương lai.

Vậy mới thấy, để tạo ra được một chiếc smartphone chất lượng đến tận tay người tiêu dùng, chúng đã phải trải qua một quy trình sản xuất nghiêm ngặt và chặt chẽ như thế nào. Tuy nhiên hầu như mọi sản phẩm được con người tạo ra đều không có tính tuyệt đối cho tất cả.

Nghĩa là chúng luôn có một tỉ lệ sai sót hay rủi ro nhất định, vậy nên người ta mới sinh ra khái niệm bảo hành, để cam kết xử lý hay khắc phục sự cố của sản phẩm nếu có.

Tóm lại là đừng vội đánh giá khi sản phẩm mình mua gặp lỗi, cái nào mà chẳng có thể lỗi, con người còn lỗi đầy kia mà. Thay vào đó hãy xem cách họ chăm sóc khách hàng sau bán hàng, hoặc cách họ giải quyết sự cố, cũng như việc thực thi bảo hành mới là vấn đề cần được quan tâm.

Cuối cùng, sau khi đọc những chia sẻ của tôi. Bạn thấy quy trình sản xuất ra một chiếc điện thoại có khó không? Chúng ta có nên ủng hộ điện thoại mang thương hiệu Việt? Để lại ý kiến của bạn phía dưới phần bình luận nhé! 

Cơ hội hiếm có khó tìm, Thế Giới Di Động đang có chương trình giảm giá lớn, deal sốc ngập trời cho các sản phẩm điện thoại, máy tính bảng, phụ kiện,... Chi tiết chương trình các bạn có thể tham khảo tại nút cam bên dưới nha. Cám ơn các bạn đã theo dõi bài viết.

CHƯƠNG TRÌNH KHUYẾN MÃI TẠI TGDĐ

Xem thêm: 

• Vivo bất ngờ hợp tác Samsung sản xuất điện thoại chạy chip Exynos
• Nên mua gì để xem World Cup 2022? Đây sẽ là những gợi ý sáng giá.
• Cuồng nhiệt mùa World Cup sôi động cùng game đá bóng di động năm 2022.
• 8 - 9 triệu nên mua điện thoại nào? Xem ngay 5 gợi ý HOT nhất năm 2022.