新しいハードウェア製品の開発は、不確実性に満ちた困難な作業であることは間違いありません。適切に管理しないと、プロジェクトのリードタイムが長くなり、立ち上げが遅れ、会社に莫大な費用がかかる可能性があります。
大企業は通常、これらのリスクを軽減するための経験、関係、お金、および人々の帯域幅を持っていますが、スタートアップや個人の起業家にとって、贅沢は存在しません。このため、本日の記事では、プロジェクト開発のタイムラインから離れすぎないようにするために役立つヒントとツールの共有に焦点を当てます。製品開発にまったく慣れていない場合は、JohnTeelによる電子製品開発のこの究極のガイドも確認できます。
製品のタイプとその要件の違いにより、不確実性によってもたらされるリスクを軽減するための万能のアプローチはありませんが、かなり標準的な知恵が存在し、製品のほとんどの不測の事態を確実にするために展開できます開発道路は、よく計画されています。フォローしやすくするため。4つの主要な小見出しの下でそれらを評価します。
- ユーザー調査
- 設計およびエンジニアリング中のリスクの軽減
- 製造と関係の確立
- 認定
ユーザー調査
ユーザー調査は終わりのないサイクルですが、製品の最初のバージョンを市場に出す作業を始める前に、潜在的なユーザーと広範囲に相談し、必要なすべての基本機能を理解することが不可欠です。
この時点での「ユーザー」には以下が含まれることに注意することが重要です。潜在的なエンドユーザーだけでなく、規制当局、潜在的な販売チャネルなど。
あなたの製品の最初のバージョンは、「キラー」で素晴らしい機能を備えていないかもしれませんが、製品開発が始まる前にそれらのいずれかを見逃している可能性があるため、ターゲットカテゴリの人々に受け入れられる機能を備えている必要があります物事が進むにつれて回避可能な変更の必要性につながります。
ユーザー調査中または調査後の通常の次のステップは、製品要件ドキュメントを作成することです。製品要件文書には、通常、製品の外観と動作が期待される方法から、販売方法と販売場所まで、さまざまなものが含まれています。これは通常、開発者やエンジニア向けのルックアップドキュメントとして機能する非常にかさばるドキュメントですが、最近では、十分な詳細でより合理化されています。これらを適切に配置することで、コミュニケーションが改善され（通常は問題になります）、設計者は製品の内容を完全に理解し、製品の設計中に戦略的かつ情報に基づいた意思決定を行うことができます。
私が楽しんで使用した優れた製品要件ドキュメントテンプレートは、参考のためにここに添付されています：製品要件ドキュメント。
設計およびエンジニアリング中のリスクの軽減
第二に、製造業だけにとって、製品開発プロセスの他のどの段階よりも設計中に多くの時間が無駄になります。このセクションにはさまざまな問題とヒントがあります。わかりやすくするために、次々に（順不同で）取り上げます。
斧を切るよりも研ぐことに多くの時間を費やしてください：
使用するコンポーネントを選択する前に、プロジェクトの事前設計を実行して、要件と主要コンポーネントを特定します。製品要件に基づいて、主要コンポーネントの選択基準（コスト、低電力、IOなど）を作成します。特定のコンポーネントメーカーは、ユーザーが提供する基準に基づいてマイクロコントローラー、IC、センサーなどを推奨するアプリケーションをWebサイトで管理し、それらを使用しています。以下の記事をチェックして、選択プロセスに関する洞察を得ることができます。
- 組み込みアプリケーション用のマイクロコントローラーを選択する方法
- 適切なPCB設計ソフトウェアを選択する方法
- デバイスにIoTプラットフォームを選択する方法
- マイクロコントローラーとマイクロプロセッサーのどちらかを選択する
リファレンスデザインの活用：
参照設計は、開発者が設計プロセスをスピードアップするのに役立つこの唯一の理由で存在します。マイクロコントローラーから通常のICやセンサーまで、コンポーネントメーカーは、回路図、ソースコード（該当する場合）、サンプルアプリケーション/ユースケースなどのリファレンスデザインを提供しています。これらすべてにより、各コンポーネントをどこに配置し、どのように使用するかを判断するのにかかる時間を短縮できます。
製造のための設計：
多くの場合、スタートアップは最初に多くのアイデアをテストする必要があるため、大規模に生産するために必要なコンポーネントの時間、コスト、技術的な難しさ、実用性、および可用性を考慮せずにプロトタイプを設計します。
多くのお金や時間がないスタートアップの場合、プロジェクトが製造に近づくにつれてエラーが発生し、コンポーネントAを切り替えたりBを変更したりする必要があると、遅延が発生する可能性があるため、これを行う余裕はありません。製品の発売。これらのリスクを軽減するために、スタートアップと個人は次のことができます。
- 量産に使用される主要部品の評価キットとブレイクアウトボードを使用したプロトタイプ。
- 潜在的な代替品の大規模なエコシステムを備えたコンポーネントを使用する
- 提案されたメーカーの能力と、それらが使用する仕様を理解します。
設計自動化/支援ツールの活用：
テクノロジーは進歩しており、ルールエンジン、AI、その他のテクノロジーを使用することで、多くの設計自動化ツールが開発されています。これらのツールは機能が異なりますが、いずれにせよ、製品の開発を加速させる可能性があります。ここでこれらのツールの包括的なリストを提供することは難しいですが、最近私が本当に楽しんで使用している2つには、InspectARとCircuit-Treeがあります。
Circuit-treeを使用すると、プロジェクトの仕様を入力し、使用するコンポーネントを選択するだけで、回路図とPCBを作成できます。このツールはまだ開発中ですが、電子機器の設計にかかるコストと時間を削減しようとしている創設者のチームにとっては非常に役立つ可能性があります。
製造および関連関係
スタートアップが製造中に経験するリスクのほとんどは、常に設計段階の前または最中の不十分な計画の結果です。多くの場合、彼らは製品を設計した後、メーカーやサプライヤーと話し始める前に待つことになります。これはひどい「馬の前のカート」アプローチです。ユーザー調査と事前設計（その間はより良い）を終えたら、すぐに使用する主要コンポーネントのサプライチェーン関係を確立するための取り組みを開始し、同様の製品の経験を持つ可能性のあるメーカーを特定する必要があります。
これらのメーカーを早期に特定し、それらのメーカーとカジュアルな話し合い（IPを保護）することで、製品の設計方法に関する多くの洞察を得ることができ、マシンやその他の機器の仕様に関する情報も得られます。だからあなたのデザインはそれらに合わせることができます。
これらの議論を早期に開始することは、部品の調達とサプライチェーン管理にとってさらに重要です。特定のコンポーネントの不足による製造の停滞の無数の例がたくさんあります。設計が特定のコンポーネントで行われるシナリオもありますが、それらは製造まで数週間/月で製造業者によって中止され、希少性を凝視し、コストを押し上げます。
これらのリスクを軽減し、製品開発計画を軌道に乗せるために、新興企業や個人は次のことができます。
- 同様の製品の製造に関する経験を持つ誰かがチームにいることを確認してください。これは、チームのコアメンバーまたはコンサルタントである可能性があります。
- 潜在的なメーカーとの関係を早期に確立します（必要に応じてカジュアル）。
- サプライチェーンの専門家を招きます。社内またはコンサルタント。
- 初めてハードウェアを開発する場合は、その分野のできるだけ多くの人と話してください。彼らの経験を活用することで、あなたはおそらく時間と間違いで何千ドルも節約するでしょう。
認証
認定は、新しいハードウェア製品を市場に投入する上で最も困難で時間のかかる部分の1つです。標準的な製品を標準的な設定で販売するには、特定の取引権を取得し、いくつかのテストに合格する必要があります。貿易権（ここではただの血まみれのエンジニア）を助けることはできませんが、認定テストに関するリスクを軽減するための1つのアプローチは、事前に認定されたモジュール/コンポーネントを使用することです。
これを行うと、テストに失敗する可能性が減るだけでなく、それらのモジュールを設計して標準を確実に満たすために費やされる時間、費用、および複雑な設計作業も削減されます。
電子部品のほかに、独自に開発するのではなく、製品に既製の部品を使用することもできます。たとえば、通常の既製のUSB充電器をサポートするように製品を設計すると、カスタム充電器を作成した場合に発生するであろう認証の問題を軽減できます。私がここに書いたEMI / EMCの記事で、認証に関する詳細情報を得ることができます。
結論として、製品のタイムラインに影響を与える可能性のある課題を完全に回避することはほぼ不可能ですが、リスクを軽減するためにいくつかの手順を実行できます。この記事で提供される提案は最終的なものではなく、製品ごとに異なる可能性があります。