Costos de Inicio en la Fabricación de PCB: Presupuesto para Pruebas y Éxito

La mayoría de las startups que aún están en la etapa de arranque o de financiación inicial tienen muy poco dinero para gastar. Algunas startups de hardware consisten en unos pocos diseñadores invirtiendo sus ahorros de toda la vida en un nuevo producto, y no tienen el lujo de prototipar infinitamente para construir un sistema funcional. Dado que el hardware viene con tantas restricciones, los fundadores de startups de hardware necesitan tener sus presupuestos en orden desde temprano para convencer a los inversores de contribuir dinero hacia un nuevo producto.

Recientemente, he conocido y trabajado con muchos fundadores de hardware que provienen del mundo del software, y por lo tanto tienden a abordar el desarrollo de hardware como lo harían con una nueva plataforma de software. Este enfoque ignora muchos riesgos y conduce a una subestimación importante del presupuesto necesario para el despliegue exitoso de un producto físico.

Con el nuevo enfoque en la eficiencia y el uso inteligente del capital en 2023, las startups necesitan ser muy conscientes de su tasa de consumo de recursos y su capacidad para alcanzar sus hitos, y todo depende de crear un presupuesto inteligente. En este artículo, mi objetivo es mostrar a los fundadores de startups lo que deben considerar al determinar su presupuesto de desarrollo y prototipado.

Qué Incluye el Presupuesto de Producción de Tu Startup

El objetivo de determinar un presupuesto de producción para un nuevo producto tiene dos propósitos:

1. Determine cuántos prototipos puedes producir de manera realista mientras desarrollas tu producto
2. Muestra a los posibles inversores que tienes un plan realista para completar el desarrollo del producto y escalar

La tabla a continuación lista un presupuesto típico para un producto avanzado que requiere múltiples rondas de ingeniería, diseño físico, prototipado, pruebas, cumplimiento y desarrollo embebido. Los números aquí se determinan basados en un sistema embebido de vanguardia dirigido a una aplicación automotriz. Los costos de producción asumieron producción y ensamblaje en Norteamérica ya que las preocupaciones de propiedad intelectual son muy importantes para esta clase de productos.

¿Alcanzarán tus costos de producción estos niveles? Eso es discutible, pero es importante al menos ver todo lo que puede implicar el diseño, producción, cumplimiento y pruebas antes de que un producto pueda ser escalado.

A lo largo de todo este proceso, habrá alguna interacción con un diseñador de PCB. Uno de los fundadores podría ser un diseñador de PCB, en cuyo caso sus gastos de subsistencia y los costos de licencia de software deberían incluirse en tu presupuesto. También podrías contratar a una firma de diseño de PCB externa para ayudarte a construir un producto que esté optimizado para la producción en volumen.

¿Producir local o globalmente?

Gracias a la globalización, las startups de hardware tienen más acceso a fabricantes que nunca antes. Ya no están tus opciones de fabricación de electrónicos confinadas a China. Esta flexibilidad y competencia de mercado te permite encontrar un fabricante que esté dispuesto a trabajar dentro de tus restricciones financieras mientras cumple con tus requisitos funcionales. Debido a preocupaciones de PI, tiempos de entrega y la capacidad de llamar directamente a tu proveedor de fabricación/ensamblaje, a menudo tiene más sentido producir prototipos localmente a pesar del mayor costo.

Las empresas emergentes a menudo olvidan que puede ser difícil fabricar productos en masa de manera oportuna. Aunque las capacidades de fabricación y la eficiencia han mejorado, el diseño y la prototipación rápida se han vuelto mucho más fáciles y económicos. Es fácil hacer una unidad de algo, pero es difícil escalar esto a miles de widgets idénticos.

Cuando llega el momento de escalar, su proveedor de EMS necesitará ayudar con el costo de la placa base, el ensamblaje y los costos de aprovisionamiento. Los costos NRE por unidad disminuyen significativamente cuando un producto entra en producción en volumen porque esos costos fijos se amortizan en toda su producción. La reducción de costos por unidad ocurre con los costos de los componentes a medida que produce en volumen y escala.

La Sobreconfianza Lleva al Fracaso Temprano

Probablemente, la razón más común por la que fallan las startups de hardware es debido a un factor: la sobreconfianza respecto al costo. Cuando alguien mira un producto como un Arduino y ve que el precio por unidad es muy barato, obtienen la idea de que también pueden completar su desarrollo de manera económica. Simplemente no están conscientes de todas las tareas requeridas para llegar a ese punto, así como de los costos asociados con esas tareas.

Cuando una startup viene a mí en busca de ayuda con un diseño de prototipo y una transición hacia la escalabilidad, a veces se sorprenden de todos los pasos que implica el diseño, la creación de prototipos, la adquisición de componentes, las pruebas, el desarrollo de aplicaciones y, finalmente, la escalabilidad. Luego, se sorprenden bastante del costo, y tienden a tener esta percepción de que pueden producir a gran escala de manera económica y aún así alcanzar sus objetivos de funcionalidad, fiabilidad y calidad. Las fábricas chinas que producen y envían una placa por $10 han hecho un flaco favor a los fundadores de startups en este aspecto.

Si tienes una gran idea, no comiences a invertir grandes cantidades de dinero en la compra de componentes, desarrollo de aplicaciones y un espacio de oficina elegante sin más. Haz el trabajo duro necesario para entender primero los costos de desarrollo y fabricación del hardware. Después de todo, tu placa de circuito será el componente principal que permitirá la funcionalidad de tu producto.

Planificación para el Peor Escenario

Incorporar los escenarios más desfavorables en tu presupuesto requiere una considerable previsión y experiencia. Tu presentación a los inversores debe incluir cada fase que requiera financiación e incluso planes de contingencia en caso de que algo salga mal. A los inversores no solo les interesa ver que has planeado el éxito, también quieren ver que has planeado conforme a la Ley de Murphy. Algunas de las planificaciones para el peor de los casos que puedes realizar incluyen:

• Presupuestar varias rondas de prototipos (más de 2)
• Presupuestar un alto costo de componentes (debido a acaparamiento por parte de los intermediarios, rediseños, etc.)
• Contemplar un 50% de excedentes en tu presupuesto planificado para el desarrollo embebido
• Contemplar un 50% de excedentes en tu presupuesto planificado para el diseño de PCB

Estas adiciones al gasto y presupuesto previstos pueden clasificarse bajo "Contingencias" en el plan presupuestario anterior.

No solo planifiques un rediseño, planifica múltiples rediseños y fases de prueba. Después de las pruebas alfa, puedes encontrar problemas imprevistos con tu producto que deben solucionarse antes de la fabricación para las pruebas beta. Esto lleva tiempo y causa retrasos en tu cronograma. También incurre en costos adicionales, ya que tendrás que pagar a tus ingenieros para encontrar el origen de los problemas y tendrás que pagar a tus diseñadores para corregir cualquier problema en tu diseño.

Los inversores potenciales apreciarán que hayas considerado esta posibilidad antes de pedirles dinero. A los inversores reflexivos les interesa que tu empresa perfeccione el producto, incluso si eso significa sobrefinanciar el proyecto.

Planificación para Escalar

Si tus prototipos funcionan maravillosamente, has resuelto todos los problemas en tu aplicación o software embebido, y has confirmado que puedes obtener las partes en el volumen requerido, entonces las felicitaciones están en orden. ¡Estás listo para escalar!

Una vez que la empresa llega a este punto, escalar trae un nuevo conjunto de procesos de abastecimiento, requisitos de aseguramiento de calidad, requisitos de pruebas y desafíos logísticos. Después de optimizar tu prototipo para la producción en volumen, puedes llevar tu dispositivo a un proveedor de EMS más grande, y ellos pueden ayudarte a navegar estos requisitos durante la producción en volumen. Las compañías de EMS más grandes ya tienen muchos de estos procesos de QA, logística, empaquetado y abastecimiento en lugar, y estarán mejor posicionados para ayudarte a escalar tu producto y llevarlo al mercado.

Los profesionales de la industria en startups y grandes empresas confían en Altium Designer^® para ayudarles a construir hardware de vanguardia a medida que avanzan por cada etapa de prueba y, finalmente, hacia la producción en gran volumen. Cuando estás creando tus presupuestos de prototipado y producción, la herramienta ActiveBOM te ayuda a generar rápidamente una lista de materiales y te proporciona datos de precios para componentes de múltiples distribuidores. Una vez que hayas terminado tu diseño de PCB y estés listo para compartir tus entregables de fabricación, puedes compartir fácilmente datos y liberar archivos a tu equipo con la plataforma Altium 365^™.

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