Coûts de démarrage pour la fabrication de PCB : Budget pour les tests et le succès

La plupart des startups qui en sont encore aux étapes de démarrage ou de financement d'amorçage disposent de très peu de fonds à dépenser. Certaines startups matérielles sont constituées de quelques concepteurs investissant leurs économies dans un nouveau produit, et elles n'ont pas le luxe de prototypages infinis pour construire un système fonctionnel. Comme le matériel présente de nombreuses contraintes, les fondateurs de startups matérielles doivent mettre en place leur budget tôt afin de convaincre les investisseurs de contribuer financièrement à un nouveau produit.

Récemment, j'ai rencontré et travaillé avec de nombreux fondateurs de matériel venant du monde du logiciel, et ils ont donc tendance à aborder le développement matériel comme ils le feraient pour une nouvelle plateforme logicielle. Cette approche ignore beaucoup de risques et conduit à une sous-estimation majeure du budget nécessaire pour le déploiement réussi d'un produit physique.

Avec le nouvel accent mis sur l'efficacité et l'utilisation intelligente du capital en 2023, les startups doivent être très attentives à leur taux de consommation de fonds et à leur capacité à atteindre leurs jalons, et tout repose sur la création d'un budget intelligent. Dans cet article, mon objectif est de montrer aux fondateurs de startups ce qu'ils doivent considérer lors de la détermination de leur budget de développement et de prototypage.

Ce qui Entre dans Votre Budget de Production de Startup

L'objectif de déterminer un budget de production pour un nouveau produit est double :

1. Déterminez combien de prototypes vous pouvez produire de manière réaliste alors que vous développez votre produit
2. Montrez aux investisseurs potentiels que vous avez un plan réaliste pour achever le développement du produit et pour l'expansion

Le tableau ci-dessous liste un budget typique pour un produit avancé nécessitant plusieurs cycles d'ingénierie, de conception physique, de prototypage, de tests, de conformité et de développement embarqué. Les chiffres ici sont déterminés sur la base d'un système embarqué de pointe ciblant une application automobile. Les coûts de production supposent une production et un assemblage nord-américains car les préoccupations de propriété intellectuelle sont très importantes pour cette classe de produits.

Vos coûts de production atteindront-ils ces niveaux ? Cela reste discutable, mais il est important de voir au moins tout ce qui peut entrer dans la conception, la production, la conformité et les tests avant qu'un produit puisse être mis à l'échelle.

Tout au long de ce processus, il y aura une certaine interaction avec un concepteur de PCB. L'un des fondateurs pourrait être un concepteur de PCB, auquel cas ses dépenses de vie et les coûts de licence du logiciel devraient être inclus dans votre budget. Vous pourriez également faire appel à une entreprise externe de conception de PCB pour vous aider à construire un produit optimisé pour la production en volume.

Produire localement ou à l'échelle mondiale ?

Grâce à la mondialisation, les startups matérielles ont plus accès aux fabricants que jamais auparavant. Vos options de fabrication électronique ne sont plus limitées à la Chine. Cette flexibilité et cette concurrence sur le marché vous permettent de trouver un fabricant prêt à travailler dans vos contraintes financières tout en répondant à vos exigences fonctionnelles. En raison des préoccupations liées à la propriété intellectuelle, des délais de production et de la possibilité d'appeler directement votre fournisseur de fabrication/assemblage, il est souvent plus sensé de produire des prototypes localement malgré le coût plus élevé.

Les entreprises en démarrage oublient souvent qu'il peut être difficile de fabriquer en masse des produits dans un délai raisonnable. Bien que les capacités de fabrication et l'efficacité se soient améliorées, la conception et le prototypage rapide sont devenus beaucoup plus faciles et moins coûteux. Il est facile de fabriquer un exemplaire de quelque chose, mais il est difficile de passer à la production de milliers de widgets identiques.

Lorsqu'il est temps de passer à la production de masse, votre fournisseur de services de fabrication électronique (EMS) devra aider avec le coût des cartes nues, l'assemblage et les coûts d'approvisionnement. Les coûts NRE par unité diminuent considérablement lorsque un produit entre en production de volume parce que ces coûts fixes sont amortis sur l'ensemble de votre production. La réduction des coûts par unité se produit également avec les coûts des composants lorsque vous produisez en volume et à grande échelle.

L'excès de confiance mène à l'échec précoce

Probablement la raison la plus courante pour laquelle les startups de matériel échouent est due à un facteur : l'excès de confiance concernant les coûts. Lorsque quelqu'un regarde un produit comme un Arduino et voit que le prix unitaire est très bon marché, il se fait l'idée qu'il peut également mener à bien son développement à moindre coût. Ils ne sont tout simplement pas conscients de toutes les tâches nécessaires pour atteindre ce point, ainsi que des coûts associés à ces tâches.

Lorsqu'une startup vient me demander de l'aide pour la conception d'un prototype et pour la transition vers la mise à l'échelle, elle est parfois surprise de toutes les étapes qui entrent en jeu dans la conception, le prototypage, l'approvisionnement, les tests, le développement d'applications et, finalement, la mise à l'échelle. Elles sont ensuite assez surprises du coût, et elles ont tendance à avoir cette perception qu'elles peuvent produire à grande échelle à moindre coût tout en atteignant leurs objectifs de fonctionnalité, de fiabilité et de qualité. Les usines de fabrication chinoises qui produisent et expédient une carte pour 10 $ ont rendu un mauvais service aux fondateurs de startups dans ce domaine.

Si vous avez une excellente idée, ne commencez pas à investir de grosses sommes d'argent dans l'achat de composants, le développement d'applications et un espace de bureau chic. Faites le travail difficile nécessaire pour comprendre les coûts de développement matériel et de fabrication d'abord. Après tout, votre carte de circuit sera le composant principal qui permettra la fonctionnalité de votre produit.

Planification du pire scénario

Incorporer les scénarios les plus défavorables dans votre budget nécessite une réflexion approfondie et de l'expérience. Votre présentation aux investisseurs devrait inclure chaque phase nécessitant un financement et même des plans pour les contingences au cas où quelque chose se passerait mal. Les investisseurs ne veulent pas seulement voir que vous avez prévu le succès, ils veulent également voir que vous avez prévu selon la loi de Murphy. Certains des plans pour les pires scénarios que vous pouvez réaliser comprennent :

• Budget pour plusieurs séries de prototypes (plus de 2)
• Budget pour des dépenses élevées en composants (en raison de l'accaparement par les courtiers, des redesigns, etc.)
• Prévoir 50% de dépassements dans votre budget de développement embarqué prévu
• Prévoir 50% de dépassements dans votre budget de conception de PCB prévu

Ces ajouts aux dépenses prévues et au budget peuvent être classés sous "Contingences" dans le plan budgétaire ci-dessus.

Ne planifiez pas juste un redesign, prévoyez plusieurs redesigns et phases de tests. Après les tests alpha, vous pourriez découvrir des problèmes imprévus avec votre produit qui doivent être résolus avant la fabrication pour les tests bêta. Cela prend du temps et provoque des retards dans votre calendrier. Cela entraîne également des coûts supplémentaires, car vous devrez payer vos ingénieurs pour trouver la source des problèmes et vous devrez payer vos concepteurs pour corriger les problèmes dans votre mise en page.

Les investisseurs potentiels apprécieront que vous ayez envisagé cette possibilité avant de leur demander de l'argent. Les investisseurs réfléchis veulent que votre entreprise perfectionne le produit, même si cela signifie surfinancer le projet.

Planification de l'Échelle

Si vos prototypes fonctionnent à merveille, que vous avez résolu tous les problèmes dans votre application embarquée ou logiciel, et que vous avez confirmé que vous pouvez sourcer les pièces en volume nécessaire, alors félicitations sont de mise. Vous êtes prêt à passer à l'échelle !

Une fois que l'entreprise atteint ce point, l'augmentation de l'échelle apporte un nouvel ensemble de processus d'approvisionnement, d'exigences d'assurance qualité, d'exigences de test, et de défis logistiques. Après l'optimisation de votre prototype pour la production en volume, vous pouvez emmener votre dispositif chez un fournisseur EMS plus grand, et ils peuvent vous aider à naviguer ces exigences pendant la production en volume. Les grandes entreprises EMS ont déjà en place bon nombre de ces processus QA, logistiques, d'emballage, et d'approvisionnement, et ils seront les mieux placés pour vous aider à augmenter la production de votre produit et à le mettre sur le marché.

Les professionnels de l'industrie, qu'ils soient dans des startups ou de grandes entreprises, font confiance à Altium Designer^® pour les aider à développer du matériel de pointe à mesure qu'ils passent par chaque étape de test et, finalement, vers une production de grande envergure. Lorsque vous établissez vos budgets de prototypage et de production, l'outil ActiveBOM vous aide à générer rapidement un devis de matériaux et vous fournit des données de tarification pour les composants provenant de plusieurs distributeurs. Une fois que vous avez terminé la disposition de votre PCB et que vous êtes prêt à partager vos livrables de fabrication, vous pouvez facilement partager des données et libérer des fichiers pour votre équipe avec la plateforme Altium 365^™.

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