接続されたハードウェア設計でコストのかかる驚きを回避する方法

接続されたハードウェア製品を設計する場合、製品が完成したり、製造可能な状態になったりすることなく、プロジェクトが横ばいになり、予算をはるかに超えてしまう可能性がある多くの方法があります。これは数え切れないほど発生しており、1人の責任ではなく、製品設計プロセス全体の理解が不足しており、これらのコストの驚きを回避するために必要な経験がありません。

クライアントが間違った道を進んでいるのを何年も見てきた後、接続されたハードウェア製品を設計または作成するために開発チームを雇うときに企業が考慮すべき考慮事項の短いリストを考え出しました。このリストには次のものが含まれます：

• 製品仕様を早期に定義します。
  • エンクロージャーのブレイクアウトを使用して、小売レベルまたは卸売レベルの単価を含めます。
  • 環境と安全の定義を正確にしますが、抑制します。たとえば、完全に水中に沈める防水ソリューションは必要ないが、吹き付けられた雨でも機能する場合は、より少ないものを使用してください。
• 限られた予算で選択肢が増える場合は、実行する手順の順序が非常に重要です。
  • 工業デザインを開始する前に、初期のPCBアーキテクチャ、熱評価、およびボリュームサイジングを実行してください。
• 同等の生産量の経験を持つチームを見つけます。
  • 開発および販売する予定の量と同等の生産方法の経験があると、製品開発を目標を達成し、不適切な製造コストや工具コストを引き起こさないソリューションに集中させるのに役立ちます。製品と一緒にアプリが必要な場合は、物理的およびデジタル設計を行って、よりまとまりのあるものにすることができるチームを見つけてください。

仕様–早期に、包括的に定義し、製品に焦点を合わせ続ける

製品仕様を早期に定義する理由はたくさんあります。これらは、製品コンポーネント、価格目標、ユーザー人口統計、製品量、動作寿命などで構成されます。これらを開発プロセスの早い段階で定義することにより、製品開発コンサルタント会社は、目標を達成する方法についてアドバイスを提供したり、避けるべきことを指摘したりできます。たとえば、製品のプラスチック部品のコスト目標である10ドルを達成したい場合は、オーバーモールドや不必要に複雑な部品数などの美的オプションのいくつかを放棄しなければならない場合があります。その価格で実際に製造可能な部品を入手するには、射出成形金型またはスライド（ツール内の可動部品）の数を減らすか、製造プロセスの追加ステップを最小限に抑える、より単純な設計を受け入れる必要がある場合があります。

覚えておくべきもう1つのことは、仕様を非常に具体的にすることです。 PCボード、ディスプレイ、LED、Wi-Fiチップの数など、すべてのコンポーネントを含めることで、予備的なコスト範囲がより正確になります。また、これらの部品の要件は、認証、安全基準、または競合他社のいずれによって推進されているかにかかわらず、製品が市場で満たす必要のあるコンプライアンスまたは規制要件のレビューと一致する必要があります。

製品の販売を計画している国も開発コストを押し上げます。南北アメリカのみを選択した場合、ヨーロッパに販売する場合とは異なる安全性の提出と要件があります。最初から必要なすべての国の認証を取得していることを確認することは、開発プロセスの後半で追加の認証要件のセットに対処するよりもはるかに低コストになります。後でこれを行うのを待つと、一部のコンポーネントがすでにUL / CE / RoHS準拠を満たし、他のコンポーネントが満たさない限り、コンポーネントの選択が大幅にやり直される可能性があります。現在および将来、販売したいすべての国を念頭に置いておくと、使用するコンポーネントを決定するのに役立ちます。たとえば、すでにUL定格の電源を使用すると、将来の電源コンプライアンスの問題を防ぐことができます。

手順の順序によって開発コストが発生または中断する可能性があります

製品仕様を抑制し続けることは、多くの企業が見落としていることの1つです。撥水性のようなものは、はるかに多くの開発作業を必要とし、製造コストが高くなります。たとえば、注水と吹き付け雨と防水では、技術要件が大幅に異なります。製品を防雨性にし、次世代で防水性を持たせる方が理にかなっているかもしれません。あるいは、市場が防水性を本当に必要としておらず、顧客がそれを支払うことを望んでいないことが判明するかもしれません。私たちが生きている引用の1つは、「最初のイテレーションで製品が完璧である場合、市場に出すまでに時間がかかりすぎた」というものです。開発に数百万ドルを費やしている多国籍企業の場合はそうではないかもしれませんが、中小企業の場合は、製品のすべてを完成させるのではなく、製品を世に送り出し、提供する価値を顧客に示すことが重要な場合があります。最初のイテレーションには、第2世代でアップグレードまたは変更するいくつかの妥協点がありますが、多くの場合、企業は最初の製品の発売時に目標を高く設定しすぎることで、自社の成功を妨げています。

開発の順序もリスク軽減の要因であり、最終的には製品開発コストです。コンポーネントのセットを定義する機能要件があり、これらのコンポーネントに物理的なサイズとパフォーマンスドライバーのセットの両方がある場合（高温での動作時にうまく機能しないなど）、電力、寿命、またはサービスがありますアクティブな冷却（ファンなど）を義務付けていない制限がある場合は、工業デザイン作業または正式なエンクロージャエンジニアリングを開始する前に、これらの設計制限を定義して評価する必要があります。

私たちが取り組んだ1つの例は、55°Cの温度でファンなしで海面から18,000フィートまで動作する必要がある屋外ワイヤレスシステムでした。最初の機械工学コンポーネントのレイアウトと最初の熱評価作業は、プログラムの開始時に行われました。コンポーネントアーキテクチャと熱工学作業の間のこの前後の最適化により、サイジング、ヒートシンクプレートの位置、および工業デザインを正確に開始できるレイアウトが実現しました。つまり、熱およびRFパフォーマンスエンジニアリングでは新しいサイズまたはアーキテクチャレイアウトが必要だったため、クライアントがレビューした初期のコンセプトをやり直したり変更したりする必要はありませんでした。これにより、多くの時間とコストのかかるやり直しを節約できます。

また、初期のアーキテクチャ研究では、以前は気づかなかった問題を指摘できます。モックアップを作成するだけで、アンテナをブロックして接続のデッドゾーンを作成する板金のようなものを見ることができます。接続された製品開発プログラムの1つで、これを正確に見つけ、デバイス内の板金による接続干渉を防ぐためにアンテナの位置を最適化する必要がありました。プロジェクトに入る前にこれを警告したのは、これらの初期のアーキテクチャ研究でした。

設計経験を製品目標にマッピングする

関連する実務経験を持つチームを見つけることは、製品開発において「雑草からあなたを遠ざける」のに役立ちます。製品にアプリが含まれている場合は、以前にアプリを設計したことがあり、トライアルユーザーを引き付け、すぐに購入顧客に変える方法でアプリを設計する方法を知っているチームを見つけます（他の場所を探すのとは異なります）。アプリとハードウェアの製品設計チームを1つの屋根の下にまとめることで、物理的な世界とデジタルの世界の間のギャップを埋め、ユーザーにさらに印象的な製品体験を提供できます。

製品開発会社の製造方法に関する経験も、製品の数量目標と一致している必要があります。たとえば、年間200製品の製造目標は、月間100,000製品とは大きく異なり、設計チームの選択も大きく異なります。大量のプラスチックハウジングで働いたからといって、ブレーキ成形板金の専門家になるわけではなく、その逆もありません。さまざまな製造方法でのこの経験は、特定の設計、製造、および組み立ての選択の地雷原に対する鋭い認識をもたらします。適切な設計者が早い段階で関与している場合、彼らは困難または不適切に高価な製造方法の落とし穴なしに優れた設計につながる自然な選択を導くのを助けることができます。

開発の早い段階で製造業者（契約製造業者またはCMと呼ばれることもあります）を導入することで、コストを節約し、多くの場合、数か月の生産開始時間を節約できます。この立ち上げ時間は、この計画の一部を生産前に開始し、それによって工具、トレーニング、および材料/コンポーネントの準備の間で数か月にわたる長い調整を行うことによっても加速できます。かつて、初期の設計レビュー中に、CMは、PCBを裏返すと、インプロセステストを実行できると提案しました。これは、クライアントのコスト削減を意味します。私たちにとって、それは当時のプロセスでは「質問は無料」でしたが、後で大幅かつ費用のかかる変更になるでしょう。

適切なもの

作りたい製品を入力し、実行する手順のリストを作成する完璧な製品開発の公式はありません。プロジェクトはそれぞれ大きく異なり、適切な経験を持つ会社やチームを見つけることで、長期的には多くの問題を回避できます。多くの場合、創造的な仕事をするだけの設計会社を使用した後、人々は私たちのところに来て、どの部品も実際には製造できないと不平を言いました。多くの企業は、製品を生産するために必要なエンジニアリングと製造の経験を持っていないため、これは常に発生します。プロセスの後半で物事を変更すると、ほとんどすべての部品を再設計し、Design for Manufacturing（DFM）を再評価する必要があるため、非常にコストがかかる可能性があります。

これらのことに注意することで、長期的には時間とお金を節約し、プロジェクトを面倒なパッチや修正から救うことができます。明確な仕様を提供することは、新製品の設計を開始するときに最初に必要なことの1つです。これは、過去37年間で、多くの仕様の背後にある問題点を学び、クライアントを成功に導くのに役立つプロセスを知っているためです。接続された製品の費用効果の高いソリューション。