Hoe voorkom je kostbare verrassingen bij het ontwerpen van verbonden hardware

Bij het ontwerpen van aangesloten hardwareproducten zijn er veel manieren waarop een project zijwaarts kan gaan en ver boven het budget kan eindigen zonder dat het product is voltooid of in een produceerbare staat verkeert. We hebben dit ontelbare keren zien gebeuren en het is nooit de schuld van één persoon, eerder een gebrek aan begrip van het volledige productontwerpproces en het hebben van de ervaring die nodig is om deze kostenverrassingen te voorkomen.

Na jarenlang klanten op het verkeerde pad te hebben zien belanden, hebben we een korte lijst met overwegingen opgesteld waarmee bedrijven rekening moeten houden bij het ontwerpen of inhuren van een ontwikkelingsteam om een ​​verbonden hardwareproduct te maken. Deze lijst bevat:

• Definieer uw productspecificaties vroeg.
  • Voeg eenheidsprijzen toe op retail- of groothandelsniveau met een uitsplitsing voor de behuizing.
  • Maak uw milieu- en veiligheidsdefinities nauwkeurig maar ingetogen. Als u bijvoorbeeld geen volledig onderdompelbare waterdichte oplossing nodig heeft, maar geblazen regen zal werken, gebruik dan de mindere.
• Als een beperkt budget keuzes stimuleert, is de volgorde van de genomen stappen erg belangrijk.
  • Doe vroege PCB-architectuur, thermische evaluaties en volumemetingen voordat industrieel ontwerp begint.
• Zoek een team met vergelijkbare ervaring in productiehoeveelheden.
  • Door ervaring te hebben met productiemethoden die gelijk zijn aan de hoeveelheden die u verwacht te ontwikkelen en verkopen, kunt u uw productontwikkeling gericht houden op oplossingen die aan uw doelen voldoen en die geen ongepaste productie- of gereedschapskosten veroorzaken. Als je een app naast het product wilt, zoek dan een team dat fysiek en digitaal kan ontwerpen om het meer samenhangend te maken.

Specificaties – Definieer vroeg, uitgebreid maar houd het product gefocust

Er zijn veel redenen om uw productspecificaties vroeg te definiëren. Deze bestaan ​​uit zaken als productcomponenten, prijsdoelen, gebruikersdemografie, productvolumes, levensduur. Door deze vroeg in het ontwikkelingsproces te definiëren, kan een adviesbureau op het gebied van productontwikkeling u advies geven over hoe u uw doelstellingen kunt halen en u kunnen aangeven wat u moet vermijden. Als u bijvoorbeeld een kostendoel van $ 10 voor plastic onderdelen in uw product wilt halen, moet u mogelijk enkele van de esthetische opties opgeven, zoals overgieten of een onnodig complex aantal onderdelen. Om een ​​onderdeel te krijgen dat daadwerkelijk produceerbaar is voor die prijs, moet u mogelijk een eenvoudiger ontwerp accepteren dat het aantal spuitgietmatrijzen of schuiven (bewegende onderdelen in het gereedschap) vermindert of extra stappen in het productieproces minimaliseert.

Een ander ding om in gedachten te houden is om heel specifiek te zijn in uw specificaties. Door alle componenten op te nemen, zoals het aantal pc-kaarten, displays, LED's of wifi-chips, zullen voorlopige kostenbereiken nauwkeuriger zijn. De vereisten van deze onderdelen moeten ook samenvallen met een beoordeling van eventuele nalevings- of regelgevende vereisten waaraan uw product moet voldoen voor zijn markt, of dit nu wordt aangedreven door certificeringen, veiligheidsnormen of uw concurrentie.

De landen waarin u uw product wilt verkopen, zullen ook de ontwikkelingskosten verhogen. Als u alleen Amerika kiest, zijn er andere veiligheidseisen en vereisten dan wanneer u in Europa verkoopt. Ervoor zorgen dat u vanaf het begin alle gewenste landcertificeringen haalt, is een stuk goedkoper dan later in het ontwikkelingsproces aan een aanvullende reeks certificeringsvereisten te voldoen. Wachten om dit later te doen, kan leiden tot aanzienlijke herhalingen in de componentselectie, aangezien sommige componenten al voldoen aan de UL/CE/RoHS-conformiteit en andere niet. Als u rekening houdt met alle landen waarnaar u nu en in de toekomst wilt verkopen, kan dit helpen bepalen welke componenten u moet gebruiken. Als u bijvoorbeeld een voeding gebruikt die al een UL-classificatie heeft, voorkomt u in de toekomst problemen met de naleving van de voeding.

De volgorde van stappen kan ontwikkelingskosten maken of breken

Beperkte productspecificaties houden is iets dat veel bedrijven over het hoofd zien. Zaken als waterafstotendheid vereisen veel meer ontwikkelingswerk en hebben hogere productiekosten. Bijvoorbeeld, gegoten water vs. geblazen regen vs. waterdicht hebben aanzienlijk verschillende technische vereisten. Het is misschien logischer om een ​​product gewoon regenbestendig te maken en misschien in de volgende generatie waterdicht te maken, of het kan blijken dat de markt nooit echt waterdicht nodig had en dat klanten er ook niet voor wilden betalen. Een quote waar we ons aan houden is:"Als je product perfect is in de eerste iteratie, heeft het te lang geduurd om op de markt te komen." Voor multinationals met miljoenen dollars te besteden aan ontwikkeling is dit misschien niet het geval, maar voor een klein bedrijf is het soms belangrijker om uw product gewoon op de markt te brengen en klanten de waarde te laten zien die u biedt, in plaats van er alles aan te perfectioneren. De eerste iteratie kan enkele compromissen hebben die je upgradet of wijzigt in de tweede generatie, maar vaak belemmeren bedrijven hun eigen succes door hun vizier te hoog te richten op hun eerste productlancering.

De volgorde van ontwikkeling is ook een factor bij risicobeperking en uiteindelijk de kosten van productontwikkeling. Als er een functionele vereiste is die een set componenten definieert en deze componenten zowel een fysieke grootte als een set prestatiedrivers hebben, zoals dat ze niet goed werken bij hoge temperaturen, en er stroom, levensduur of onderhoud is beperkingen die geen actieve koeling vereisen (dwz een ventilator), dan moeten deze ontwerpbeperkingen worden gedefinieerd en beoordeeld voordat industriële ontwerpwerkzaamheden of de formele engineering van de behuizing kan beginnen.

Een voorbeeld waar we aan werkten was een draadloos buitensysteem dat moest werken van zeeniveau tot 18.000 voet bij een temperatuur van 55 C en zonder ventilator. De initiële lay-outs van de werktuigbouwkundige componenten en het eerste thermische beoordelingswerk werden gedaan bij de start van het programma. Deze heen-en-weer optimalisatie tussen componentarchitectuur en het thermische engineeringwerk leidde tot dimensionering, locatie van de koellichaamplaat en een lay-out waarmee industrieel ontwerp nauwkeurig kon beginnen. Dit betekende dat vroege concepten die door onze klant werden beoordeeld, niet opnieuw hoefden te worden gedaan of gewijzigd omdat de thermische en RF-prestatie-engineering een nieuwe maat of architectonische lay-out vereiste. Dit bespaart veel tijd en kostbare herhalingen.

Ook vroege architectuurstudies kunnen problemen aan het licht brengen die eerder niet werden opgemerkt. Alleen al door een mockup te hebben, kun je dingen zien, zoals een stuk plaatwerk dat een antenne zou blokkeren en een dode zone in connectiviteit zou creëren. In een van onze connected productontwikkelingsprogramma's hebben we precies dit gevonden en moesten we de antennelocatie optimaliseren om connectiviteitsinterferentie door het plaatwerk in het apparaat te voorkomen. Het waren deze vroege architectuurstudies die ons hiervoor waarschuwden voordat we te ver in het project kwamen.

Wijs ontwerpervaring toe aan uw productdoelen

Het vinden van een team met relevante werkervaring kan helpen om "u uit het onkruid te houden" bij productontwikkeling. Als uw product een app bevat, zoek dan een team dat eerder apps heeft ontworpen en weet hoe ze deze moeten ontwerpen op een manier die proefgebruikers boeit en ze snel in kopende klanten verandert (in plaats van ergens anders te zoeken). Door het app- en hardwareproductontwerpteam onder één dak te hebben, kan de kloof tussen de fysieke en digitale wereld worden overbrugd en uw gebruikers een gedenkwaardigere productervaring krijgen.

De ervaring van een productontwikkelingsbedrijf met productiemethoden moet ook in overeenstemming zijn met uw producthoeveelheidsdoelstelling. Een productiedoel van 200 producten per jaar is bijvoorbeeld heel anders dan 100.000 per maand - en zou tot heel andere keuzes van het ontwerpteam moeten leiden. Het werken in grote kunststof behuizingen maakt een firma nog geen expert in geremd plaatstaal of omgekeerd. Deze ervaring in de verschillende productiemethoden zorgt voor een scherp bewustzijn van de mijnenvelden van bepaalde ontwerp-, fabricage- en assemblagekeuzes. Als de juiste ontwerpers in een vroeg stadium worden betrokken, kunnen ze helpen bij het begeleiden van natuurlijke keuzes die leiden tot een geweldig ontwerp zonder de valkuilen van moeilijke of ongepast dure productiemethoden.

Door de fabrikant (soms de contractfabrikant of CM genoemd) vroeg in de ontwikkeling te betrekken, bespaart u ook geld en vaak maanden aan opstarttijd voor de productie. Deze aanlooptijd kan ook worden versneld door een deel van deze planning te laten beginnen met pre-productie, waardoor maandenlange coördinatie tussen gereedschap, training en voorbereiding van materiaal/componenten wordt verkregen. Eens, tijdens een vroege ontwerpbeoordeling, suggereerde een CM dat als we een PCB zouden omdraaien, ze tijdens het proces testen zouden kunnen doen, wat kostenbesparingen voor de klant betekent. Voor ons was dat destijds 'free for the ask' in het proces, maar zou later een substantiële en dure verandering zijn geweest.

De juiste dingen

Er is geen perfecte formule voor productontwikkeling waarbij u invoert welk product u wilt maken en de lijst met te nemen stappen verschijnt. Elk project varieert enorm, en het vinden van een bedrijf of team met de juiste ervaring kan u op de lange termijn veel problemen besparen. Vaak zijn mensen naar ons toegekomen nadat ze een ontwerpbureau hadden gebruikt dat alleen creatief werk doet en klaagden dat geen van de onderdelen echt produceerbaar was. Dit gebeurt voortdurend omdat veel bedrijven niet de technische en productie-ervaring hebben die nodig is om een ​​product in productie te nemen. Het kan erg duur zijn om dingen laat in het proces te veranderen, aangezien bijna elk onderdeel opnieuw moet worden ontworpen en Design for Manufacturing (DFM) opnieuw moet worden geëvalueerd.

Als u zich hiervan bewust bent, kunt u op de lange termijn tijd en geld besparen en een project later pijnlijke patches en reparaties besparen. Het geven van duidelijke specificaties is een van de eerste dingen die we nodig hebben bij het starten van een nieuw productontwerp, omdat we in de afgelopen 37 jaar de pijnpunten achter veel van de specificaties hebben geleerd en het proces kennen dat een klant kan helpen naar een succesvol, kosteneffectieve oplossing voor hun verbonden product.