Guide de l'entrepreneur pour la conception de produits modulaires

L'une des questions les plus courantes que me posent mes clients startups matérielles est la suivante : comment puis-je réduire les risques de mon prototype ?

Les entrepreneurs qui commencent tout juste à transformer leur preuve de concept en un véritable dispositif qu'ils peuvent tester sur le terrain veulent s'assurer que leur temps, leur effort et leur argent sont bien utilisés. Beaucoup d'entrepreneurs investissent leurs économies durement gagnées dans ces entreprises, et il est souhaitable de s'assurer que toutes les causes potentielles de défaillance du dispositif sont abordées tôt.

Il existe un chemin qui aide à combler le fossé entre les preuves de concept et les prototypes, et cela peut même aider un concepteur à accélérer son chemin vers la conception d'un PCB entièrement personnalisé autour de ses composants ciblés. Cela implique d'adopter une approche modulaire pour construire un produit en combinant des produits de développement disponibles dans le commerce, des modules de calcul, des produits de développement de tiers, et des modules de microcontrôleur/ASIC dans une version très basique d'un prototype. Cette approche présente beaucoup d'avantages, et elle pourrait vous aider à accélérer votre mise sur le marché avec un risque plus faible si vous sélectionnez le bon ensemble de modules, de produits d'évaluation et de conceptions de référence.

Qu'est-ce qu'une Approche de Conception de Produit Modulaire ?

Les produits modulaires sont construits à l'aide d'un ensemble de modules, qui peuvent être achetés prêts à l'emploi auprès de fournisseurs de semi-conducteurs, achetés en tant que produit de tiers, conçus comme des cartes personnalisées, ou une combinaison de tout cela. Cette approche nécessite de mélanger et d'associer un ensemble de modules qui se connectent entre eux, généralement avec des câbles, des fils et des connecteurs de carte à carte. Ces modules peuvent être achetés auprès de fournisseurs tels que Arduino, Raspberry Pi, Opal Kelly, etc., et sont combinés ensemble pour donner un produit personnalisé. En fait, l'idée que vous avez pour un produit matériel pourrait être construite au format module, ce qui permettrait à d'autres entreprises de l'intégrer sur leurs PCBs.

Où peut-on localiser et acheter ces modules, et quels types de modules peuvent être utilisés pour construire des produits modulaires ? Quelques idées sont trouvées dans le tableau suivant.

Une approche courante consiste à utiliser l'un des modules de la liste ci-dessus pour construire un premier prototype sans le risque de dépenser du capital dans un PCB personnalisé. Les coûts nécessaires pour acheter un groupe de modules de la liste ci-dessus, y compris pour des modules plus avancés, sont généralement bien inférieurs au coût de sous-traitance du travail de conception, de l'approvisionnement en composants, de la fabrication, de l'assemblage et de la logistique. Pour un premier prototype, c'est une manière raisonnable de prouver votre concept de conception avant de dépenser du temps et de l'argent dans des PCBAs personnalisés.

Si vous pouvez démontrer quelque chose de valeur avec votre prototype modulaire, ou si vous pouvez prouver que vous pouvez utiliser des modules standards + personnalisés pour créer un véritable produit, alors vous avez quelque chose qui pourrait intéresser les investisseurs. Après tout, l'objectif final est (ou devrait être) de transformer vos bonnes idées en quelque chose qui peut être produit à grande échelle et vendu aux clients. À un certain moment, vous devrez évaluer comment échelonner votre conception modulaire, et cela pourrait impliquer d'intégrer tout ou partie de votre système modulaire dans un PCB personnalisé.

Quand passer au sur mesure pour un produit modulaire

Les cartes personnalisées sont risquées lorsque la fonctionnalité principale d'un produit n'a pas été prouvée, principalement en raison du coût de développement et de la fabrication de prototypes, ce qui pourrait aboutir à un produit qui ne fonctionne pas comme vous l'aviez imaginé. Le moment idéal pour reconstruire votre produit sur un PCB personnalisé est une fois que vous avez complété les tâches suivantes :

1. Composants finalisés basés sur le prototypage avec des modules
2. Vérifié que toute application embarquée peut produire les fonctions requises avec les composants en #1
3. Vérifié que le prototype modulaire fonctionne dans un environnement ressemblant à votre environnement de déploiement prévu
4. Trouvé un concepteur qui comprend le processus de transfert du dispositif modulaire vers un PCB personnalisé

Si vous avez commencé avec des cartes d'évaluation et/ou des conceptions de référence où les fichiers de conception étaient déjà disponibles, vous aurez déjà des données de conception vérifiées que vous pouvez utiliser pour commencer à construire votre carte personnalisée. Cela réduit considérablement les risques pour votre produit personnalisé, et vous pourriez même obtenir de l'aide de la part d'ingénieurs d'application chez les fournisseurs de semi-conducteurs qui pourraient être disposés à aider à examiner votre conception avant que vous ne produisiez des prototypes.

Une autre option est de faire de votre produit un module qui s'intègre avec d'autres modules ! C'est l'approche adoptée par Luxonis, une entreprise innovante qui construit des produits de vision par ordinateur avec des formats de modules. Ces systèmes peuvent être utilisés pour ajouter des capacités de vision pilotées par l'IA à d'autres modules matériels disponibles dans le commerce, permettant une toute nouvelle classe de produits modulaires. Apprenez-en plus sur Luxonis dans notre récente histoire Altium.

Que vous souhaitiez adopter une approche modulaire ou que vous soyez prêt à faire évoluer votre conception vers un PCB personnalisé, assurez-vous que votre entreprise s'appuie sur l'ensemble complet de fonctionnalités de conception de PCB et d'outils CAO de classe mondiale dans Altium Designer^®. Pour mettre en œuvre la collaboration dans l'environnement interdisciplinaire d'aujourd'hui, les entreprises innovantes utilisent la plateforme Altium 365^™ pour partager facilement les données de conception et lancer les projets en fabrication.

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