Tipps für Elektronik-Hardware-Startups: Von der Idee zur Produktion

KI, intelligente Geräte, die Verbreitung von Hochleistungsrechnern bis an den Rand des Netzwerks und die allgegenwärtige Integration nahezu aller elektronischen Geräte haben uns fest in das eingeführt, was einige als die vierte industrielle Revolution bezeichnen. Die Geschichte der technologischen Entwicklung der letzten zwei Jahrzehnte ist eine, in der die Markteintrittsbarrieren nie niedriger waren, einschließlich für Innovatoren, die noch nie ein Stück Hardware gebaut haben. Daher sollte es nicht überraschen, dass wir immer noch so viele Hardware-Innovatoren aus anderen Bereichen sehen, einschließlich der Softwaretechnik und -entwicklung.

Wenn Sie eine großartige Idee haben, die Sie auf die Rückseite einer Serviette gekritzelt haben, wie können Sie diese in ein echtes Stück Hardware und schließlich in ein vollständig verpacktes Produkt verwandeln, das Sie an Kunden versenden? Mit einer Serviettenskizze und einem Fahrplan ist Ihr Start-up auf dem besten Weg zum Erfolg.

In diesem Artikel möchte ich den Prozess durchgehen, den Start-ups implementieren müssen, um sicherzustellen, dass sie ihr Produkt in die Produktion bringen können, während sie ihr Budget und ihr Risiko sorgfältig verwalten. Die Risikofaktoren, mit denen Start-ups in der Hardwarewelt konfrontiert sind, unterscheiden sich sehr von denen in der Softwarewelt, aber ein Verständnis der Design- und Fertigungsprozesse zusammen mit den geschäftlichen Einschränkungen für Hardwareunternehmen wird Innovatoren helfen, ihr Produkt über die Ziellinie zu bringen und auf den Markt.

Vom Serviettenentwurf zur Skalierung

Der Übergang von einem Konzept auf Papier zu einem physischen Produkt, das Sie einem Käufer verkaufen können, durchläuft vier breite Stufen. Jedes Design sollte mit einem Machbarkeitsnachweis beginnen, der die Durchführbarkeit Ihrer beabsichtigten Funktionalität, Benutzererfahrung und Endanwendung beweist. Schließlich, nach einigem Aufwand, der dem Prototyping und der Designoptimierung gewidmet ist, erhalten Sie ein Produkt, das für die Serienproduktion qualifiziert wurde.

Die meisten Proof-of-Concepts sehen aus wie ein Durcheinander von übereinander gestapelten Platinen mit Randsteckplätzen und Stiftleisten, wie unten gezeigt. Diese Art von Aufbau ist in Ordnung, um mit einer eingebetteten Anwendung zu experimentieren oder Teile für ein individuelles Design zu qualifizieren, aber es ist bei weitem nicht das, was Ihr individuelles Produkt aussehen wird.

Proof-of-Concepts geben einem Innovator die Chance zu experimentieren und zu beweisen, dass ihre Idee Bestand hat. Es ist auch eine Gelegenheit, speziell die Komponenten einzugrenzen, die im Endprodukt erscheinen werden. Es ist während des Übergangs zu einem funktionsfähigen Prototyp, wo die Dinge anfangen, riskant zu werden. Wenn Sie das Hardware-Entwicklungsrisiko und das Geschäftsrisiko kennen, können Sie vermeiden, Geld für Ihre Startup-Entwicklungskosten zu verschwenden und idealerweise schneller skalieren.

Risikofaktoren für Startups

Eine gründliche Untersuchung der Funktionalität während der Proof-of-Concept-Phase hilft, Ihr Prototyp zu entrisikieren. Wenn Sie in die Prototypenphase übergehen, beginnen die Risiken für Ihr Produkt zu steigen. Es gibt keine einzelne Strategie, um das Risiko eines Fehlschlags, von Verschwendung oder Verlusten während der Prototypenentwicklung zu reduzieren. Unvermeidlich wird etwas schiefgehen, und es ist besser, darüber während der Prototypenphase herauszufinden, wenn die potenziellen Verluste viel leichter zu bewältigen sind.​

Aus geschäftlicher Sicht haben einige der größten Risiken, die das Skalieren verhindern, weniger mit dem PCB-Design zu tun, sondern mehr mit Lieferkette, Logistik und Management:

• Zeitpläne - Das Produktdesign kann länger dauern als erwartet, oder Produktionsläufe können sich verzögern. Hier werden Projektmanagement-Fähigkeiten sich auszahlen und Ihnen helfen, jede Phase der Produktentwicklung vor Ihrer Konkurrenz zu durchlaufen.
• Teile, die nicht mehr vorrätig sind - Obwohl die Branche 2023 wieder in einen Überschuss kommt, sind viele Teile immer noch nicht vorrätig oder haben sehr lange Lieferzeiten. Sprechen Sie mit den Vertriebsteams der Halbleiterhersteller, bevor Sie Ihre Hauptkomponenten festlegen.
• Fertigbarkeit - Wenn Sie nicht mit dem PCB-Herstellungsprozess und DFM vertraut sind, ist es am besten, einen Berater oder ein Designbüro zu finden, das Ihnen bei der Fertigstellung Ihres Prototypdesigns helfen kann.
• Wettbewerb - Wenn Sie eine großartige Idee für ein Produkt haben, könnte jemand anderes dieselbe Idee haben. Stellen Sie sicher, dass Sie Ihr geistiges Eigentum schützen, die erforderlichen Patente anmelden und an einem Ort produzieren, der den Datenschutz hochhält.

Leider gibt es keine einheitliche Methode, um all diese Risiken zu reduzieren. Ich spreche viel über Just-in-Case Supply Chain, aber das ist nur eine Methode, um Bestände zu verwalten und mit Teileproblemen umzugehen; sie adressiert nicht die anderen Herausforderungen des Managements und der Planung.

Das letztendliche Risiko, das all dem zugrunde liegt, ist ein fehlgeschlagenes (unbrauchbares) Design oder ein nicht fertigbares Design. Das würde das Aus für Ihren Prototypen oder Ihr Produkt bedeuten, und dann geht es zurück an den Zeichentisch. Berücksichtigen Sie diese Risiken, indem Sie die oben genannten Punkte betrachten und Worst-Case-Szenarien in Betracht ziehen, lernen Sie über den Herstellungs- und Beschaffungsprozess für Elektronik und lernen Sie wie man einen seriösen Hersteller erkennt, damit sie Sie bei den besten Designentscheidungen für Ihr Produkt beraten können.

Der richtige Hersteller wird mehr als nur eine gute Erfolgsbilanz haben.

Bereit zum Skalieren?

Sobald das Design mit Kunden qualifiziert wurde, im Feld getestet und durch Zuverlässigkeitstests von Ihrem EMS/CM bestanden hat, ist es an der Zeit, mit der Skalierung zu beginnen und sich auf die geschäftliche Seite der Gleichung zu konzentrieren. Ihr Hersteller kann beim Optimierungs- und Beschaffungsprozess für Großaufträge unterstützen, beginnend mit kleineren Stückzahlen bis hin zur kontinuierlichen Großproduktion.

Die Skalierung in dieser Phase beinhaltet sowohl den Aufbau Ihrer internen Teams (Vertrieb, Marketing, Kundensupport, Anwendungstechnik) als auch die Steigerung Ihres Produktionsvolumens. Stellen Sie sicher, dass Ihre CAD-Tools und Datenmanagementsysteme Ihnen helfen können, Ihr Design und Ihre Dokumentation sofort abzurufen, damit Sie Ihre Produkte mit den neuesten Technologien warten können.

Unabhängig davon, ob Sie planen, Ihre eigenen Platinen zu produzieren, oder ob Sie ein Designbüro zur Unterstützung Ihrer Produktentwicklung beauftragen möchten, stellen Sie sicher, dass Ihre Entwürfe mit den erstklassigen CAD-Tools in Altium Designer^® erstellt werden. Um die Zusammenarbeit in der heutigen fachübergreifenden Umgebung zu implementieren, nutzen innovative Unternehmen auch die Altium 365^™-Plattform, um Design-Daten einfach zu teilen und Projekte in die Fertigung zu bringen.

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