So vermeiden Sie kostspielige Überraschungen beim Design von vernetzter Hardware

Bei der Entwicklung vernetzter Hardwareprodukte gibt es viele Möglichkeiten, wie ein Projekt seitlich verlaufen und das Budget weit übersteigen kann, ohne dass das Produkt fertiggestellt oder in einem herstellbaren Zustand ist. Wir haben dies unzählige Male erlebt und es ist nie die Schuld einer Person, sondern ein Mangel an Verständnis für den gesamten Produktentwicklungsprozess und an der notwendigen Erfahrung, um diese Kostenüberraschungen zu vermeiden.

Nachdem wir jahrelang gesehen haben, wie Kunden den falschen Weg eingeschlagen haben, haben wir eine kurze Liste von Überlegungen zusammengestellt, die Unternehmen bei der Entwicklung oder Einstellung eines Entwicklungsteams für die Erstellung eines vernetzten Hardwareprodukts berücksichtigen sollten. Diese Liste enthält:

• Definieren Sie Ihre Produktspezifikationen frühzeitig.
  • Beziehen Sie Stückpreise entweder auf Einzelhandels- oder Großhandelsebene mit einem Breakout für das Gehäuse ein.
  • Machen Sie Ihre Umwelt- und Sicherheitsdefinitionen genau, aber zurückhaltend. Wenn Sie beispielsweise keine vollständig tauchfähige wasserdichte Lösung benötigen, aber geblasener Regen ausreicht, verwenden Sie die kleinere.
• Wenn ein begrenztes Budget die Auswahl fördert, ist die Reihenfolge der Schritte sehr wichtig.
  • Führen Sie eine frühe PCB-Architektur, thermische Bewertung und Volumendimensionierung durch, bevor das industrielle Design beginnt.
• Suchen Sie ein Team mit vergleichbarer Produktionsmengenerfahrung.
  • Wenn Sie Erfahrung mit Produktionsmethoden haben, die den Mengen entsprechen, die Sie voraussichtlich entwickeln und verkaufen werden, können Sie sich bei der Produktentwicklung auf Lösungen konzentrieren, die Ihre Ziele erreichen und keine unangemessenen Herstellungs- oder Werkzeugkosten verursachen. Wenn Sie zusammen mit dem Produkt eine App haben möchten, suchen Sie sich ein Team, das physisches und digitales Design durchführen kann, um es zusammenhängender zu machen.

Spezifikationen – Frühzeitig, umfassend definieren und dennoch auf das Produkt fokussiert bleiben

Es gibt viele Gründe, Ihre Produktspezifikationen frühzeitig zu definieren. Diese bestehen aus Dingen wie Produktkomponenten, Preiszielen, Benutzerdemografie, Produktvolumen, Nutzungsdauer. Indem Sie diese frühzeitig im Entwicklungsprozess definieren, kann Ihnen ein Beratungsunternehmen für die Produktentwicklung Ratschläge geben, wie Sie Ihre Ziele erreichen, und Sie auf Dinge hinweisen, die Sie vermeiden sollten. Wenn Sie beispielsweise ein Kostenziel von 10 US-Dollar für Kunststoffteile in Ihrem Produkt erreichen möchten, müssen Sie möglicherweise auf einige der ästhetischen Optionen wie Überspritzen oder eine unnötig komplexe Teileanzahl verzichten. Um ein zu diesem Preis tatsächlich herstellbares Teil zu erhalten, müssen Sie möglicherweise ein einfacheres Design akzeptieren, das die Anzahl der Spritzgussformen oder Schieber (bewegte Teile im Werkzeug) oder zusätzliche Schritte im Produktionsprozess minimiert.

Eine andere Sache, die Sie beachten sollten, ist, in Ihren Spezifikationen sehr genau zu sein. Durch die Einbeziehung aller Komponenten wie der Anzahl der Leiterplatten, Displays, LEDs oder WLAN-Chips werden die vorläufigen Kostenspannen genauer. Außerdem sollten die Anforderungen dieser Teile mit einer Überprüfung aller Konformitäts- oder behördlichen Anforderungen übereinstimmen, die Ihr Produkt für seinen Markt erfüllen muss, unabhängig davon, ob dies durch Zertifizierungen, Sicherheitsstandards oder Ihre Konkurrenz bedingt ist.

Die Länder, in denen Sie Ihr Produkt verkaufen möchten, werden auch die Entwicklungskosten erhöhen. Wenn Sie sich nur für Amerika entscheiden, gelten andere Sicherheitsanforderungen und -anforderungen als für den Verkauf in Europa. Sicherzustellen, dass Sie von Anfang an alle gewünschten Länderzertifizierungen erreichen, ist viel weniger kostspielig, als später im Entwicklungsprozess zusätzliche Zertifizierungsanforderungen zu erfüllen. Wenn Sie darauf warten, dies später zu tun, kann dies zu erheblichen Änderungen bei der Komponentenauswahl führen, da einige Komponenten bereits die UL/CE/RoHS-Konformität erfüllen und andere nicht. Berücksichtigen Sie alle Länder, in die Sie jetzt und in Zukunft verkaufen möchten, und bestimmen Sie, welche Komponenten Sie verwenden sollten. Wenn Sie beispielsweise ein Netzteil verwenden, das bereits UL-zertifiziert ist, werden in Zukunft Probleme mit der Stromversorgungskonformität vermieden.

Die Reihenfolge der Schritte kann Entwicklungskosten verursachen oder senken

Die Zurückhaltung von Produktspezifikationen ist eine Sache, die viele Unternehmen übersehen. Dinge wie Wasserabweisung erfordern viel mehr Entwicklungsarbeit und haben höhere Herstellungskosten. Zum Beispiel haben gegossenes Wasser vs. geblasener Regen vs. wasserdicht deutlich unterschiedliche technische Anforderungen. Es könnte sinnvoller sein, ein Produkt einfach regen- und in der nächsten Generation wasserdicht zu machen, oder es kann sich herausstellen, dass der Markt nie wirklich wasserdicht war und Kunden dafür nicht bezahlen wollten. Ein Zitat, nach dem wir leben, lautet:„Wenn Ihr Produkt in der ersten Iteration perfekt ist, haben Sie zu lange gebraucht, um auf den Markt zu kommen.“ Für multinationale Unternehmen, die Millionen von Dollar für die Entwicklung ausgeben müssen, ist dies möglicherweise nicht der Fall, aber für ein kleines Unternehmen ist es manchmal wichtiger, Ihr Produkt einfach auf den Markt zu bringen und den Kunden den Wert zu zeigen, den Sie bieten, anstatt alles daran zu perfektionieren. Die erste Iteration kann einige Kompromisse beinhalten, die Sie in der zweiten Generation aktualisieren oder ändern, aber oft behindern Unternehmen ihren eigenen Erfolg, indem sie bei der ersten Produkteinführung zu hohe Ziele setzen.

Die Reihenfolge der Entwicklung ist auch ein Faktor bei der Risikominderung und letztendlich bei den Produktentwicklungskosten. Wenn es eine funktionale Anforderung gibt, die einen Satz von Komponenten definiert und diese Komponenten sowohl eine physikalische Größe als auch eine Reihe von Leistungstreibern haben, z Einschränkungen, die keine aktive Kühlung erfordern (z. B. einen Lüfter), dann müssen diese Designeinschränkungen definiert und bewertet werden, bevor mit der Industriedesignarbeit oder dem formellen Gehäusebau begonnen werden kann.

Ein Beispiel, an dem wir arbeiteten, war ein drahtloses Outdoor-System, das bei Temperaturen von 55 °C und ohne Lüfter von Meereshöhe bis 18.000 Fuß betrieben werden musste. Zu Beginn des Programms wurden die ersten maschinenbautechnischen Komponentenlayouts und erste thermische Bewertungsarbeiten durchgeführt. Dieses Hin- und Her-Optimieren zwischen Komponentenarchitektur und wärmetechnischen Arbeiten führte zu Dimensionierung, Anordnung der Kühlkörperplatten und einem Layout, das einen präzisen Beginn des Industriedesigns ermöglichte. Dies bedeutete, dass die von unserem Kunden überprüften frühen Konzepte nicht überarbeitet oder geändert werden mussten, da die Wärme- und HF-Leistungstechnik eine neue Größe oder ein neues architektonisches Layout erforderte. Das spart viel Zeit und kostspielige Wiederholungen.

Auch frühe Architekturstudien können auf Probleme hinweisen, die früher nicht bemerkt wurden. Nur durch ein Modell können Sie Dinge sehen, wie zum Beispiel ein Stück Blech, das eine Antenne blockiert und eine Totzone in der Konnektivität erzeugt. In einem unserer vernetzten Produktentwicklungsprogramme haben wir genau dies gefunden und mussten die Antennenposition optimieren, um Konnektivitätsstörungen durch das Blech im Inneren des Geräts zu verhindern. Es waren diese frühen Architekturstudien, die uns davor gewarnt haben, bevor wir zu weit in das Projekt eingestiegen sind.

Machen Sie das Designerlebnis Ihren Produktzielen zu

Die Suche nach einem Team mit einschlägiger Berufserfahrung kann dabei helfen, in der Produktentwicklung „aus dem Unkraut zu geraten“. Wenn Ihr Produkt eine App enthält, suchen Sie ein Team, das bereits Apps entwickelt hat und weiß, wie man sie so gestaltet, dass Testbenutzer angezogen und schnell zu kaufenden Kunden gemacht werden (im Vergleich zu anderen Anbietern). Wenn das App- und Hardware-Produktdesignteam unter einem Dach vereint ist, kann die Lücke zwischen der physischen und der digitalen Welt geschlossen werden und Ihren Benutzern ein unvergesslicheres Produkterlebnis hinterlassen.

Die Erfahrung eines Produktentwicklungsunternehmens mit Produktionsmethoden sollte auch mit Ihrem Produktmengenziel übereinstimmen. Ein Herstellungsziel von 200 Produkten pro Jahr unterscheidet sich beispielsweise stark von 100.000 monatlich – und sollte zu sehr unterschiedlichen Entscheidungen des Designteams führen. Die Arbeit in großvolumigen Kunststoffgehäusen macht einen Betrieb noch nicht zum Experten für bremsumgeformte Bleche oder umgekehrt. Diese Erfahrung in den verschiedenen Herstellungsmethoden führt zu einem scharfen Bewusstsein für die Minenfelder bestimmter Konstruktions-, Herstellungs- und Montageentscheidungen. Wenn die richtigen Designer frühzeitig einbezogen werden, können sie helfen, natürliche Entscheidungen zu treffen, die zu einem großartigen Design führen, ohne die Fallstricke schwieriger oder unangemessen teurer Herstellungsmethoden.

Die frühzeitige Einbeziehung des Herstellers (manchmal auch Auftragsfertiger oder CM genannt) spart auch Geld und oft Monate Produktionsanlaufzeit. Diese Hochlaufzeit kann auch dadurch beschleunigt werden, dass ein Teil dieser Planung in die Vorproduktion beginnt und so monatelange langwierige Abstimmungen zwischen Werkzeugbau, Schulung und Material-/Bauteilvorbereitung erfolgen. Während einer frühen Designüberprüfung schlug ein CM einmal vor, dass er, wenn wir eine Leiterplatte umdrehen würden, In-Prozess-Tests durchführen könnte – was Kosteneinsparungen für den Kunden bedeutet. Für uns war das damals „kostenlos“ im Prozess, wäre aber später eine erhebliche und teure Änderung gewesen.

Das Richtige

Es gibt keine perfekte Produktentwicklungsformel, bei der Sie eingeben, welches Produkt Sie herstellen möchten, und die Liste der zu ergreifenden Schritte ausgegeben wird. Jedes Projekt ist sehr unterschiedlich und die Suche nach einer Firma oder einem Team mit der richtigen Erfahrung kann Ihnen auf lange Sicht viel Ärger ersparen. Viele Male kamen Leute zu uns, nachdem sie eine Designfirma beauftragt hatten, die nur kreative Arbeit leistete, und beschwerten sich, dass keines der Teile tatsächlich herstellbar war. Dies geschieht ständig, weil viele Unternehmen nicht über die technische und Fertigungserfahrung verfügen, die erforderlich ist, um ein Produkt in die Produktion zu bringen. Änderungen zu einem späteren Zeitpunkt im Prozess können sehr teuer werden, da fast jedes Teil neu konstruiert und das Design for Manufacturing (DFM) neu bewertet werden muss.

Wenn Sie sich dieser Dinge bewusst sind, können Sie langfristig Zeit und Geld sparen und ein Projekt vor schmerzhaften Patches und Korrekturen auf der ganzen Linie bewahren. Klare Spezifikationen zu geben ist eines der ersten Dinge, die wir brauchen, wenn wir ein neues Produktdesign beginnen, denn in den letzten 37 Jahren haben wir die Schwachstellen hinter vielen Spezifikationen kennengelernt und kennen den Prozess, der einem Kunden helfen kann, ein erfolgreiches, kostengünstige Lösung für ihr vernetztes Produkt.