エレクトロニックハードウェアスタートアップのヒント：アイデアから製造まで

AI、スマートデバイスの普及、エッジへの高い計算能力の拡散、ほぼすべての電子デバイスの普遍的な統合により、私たちはいわゆる第四次産業革命の真っ只中にいます。過去20年間の技術開発の歴史は、市場への参入障壁がこれまでになく低くなっていることを示しており、ハードウェアを一度も製造したことがない革新者を含むためです。したがって、ソフトウェアエンジニアリングや開発を含む他の分野から多くのハードウェア革新者が依然として現れるのを見ることに驚くべきではありません。

ナプキンの裏にスケッチした素晴らしいアイデアがある場合、それを実際のハードウェアに、そして最終的には顧客に発送する完全にパッケージされた製品にどのように変えることができるでしょうか？ナプキンのスケッチとロードマップがあれば、あなたのスタートアップは成功への道を歩んでいます。

この記事では、スタートアップが製品を生産に移すために実施しなければならないプロセスと、予算とリスクを慎重に管理しながらそれを実現する方法について説明したいと思います。ハードウェアの世界でスタートアップが直面するリスク要因は、ソフトウェアの世界のそれとは大きく異なりますが、デザインと製造プロセスの理解とハードウェア企業に対するビジネスの制約を組み合わせることで、革新者は製品をゴールラインを越え、市場に出すことができるでしょう。

ナプキンスケッチからスケールに移動します

紙上のコンセプトから買い手に売れる物理製品への移行は、大まかに四つの段階を経ます。すべての設計は、意図した機能性、ユーザーエクスペリエンス、および最終アプリケーションの実現可能性を証明する概念実証から始めるべきです。最終的に、プロトタイピングと設計の最適化にいくらかの努力を費やした後、量産に適した製品が得られます。

概念実証	開発ボード、評価モジュール、シングルボードコンピュータ/MCUボードから構築できます
機能プロトタイプ	主要コンポーネントがカスタムPCBに組み込まれ、想定される環境で全体の設計が適格とされます
最初の生産ラン	ベータリリースに似ています - 設計は最適化され、選ばれた顧客への初期製品リリースのために準備されます
スケーリング	顧客からのフィードバックをまとめ、最終的な変更を実施した後、設計はCM/EMSでより大量に生産されます

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ほとんどの概念実証は、以下に示すような、端子スロットやピンヘッダーで積み重ねられたボードの寄せ集めのように見えるでしょう。このタイプのセットアップは、組み込みアプリケーションの実験やカスタムデザイン用の部品の適格性を確認するには適していますが、カスタム製品がどのように見えるかとは程遠いものです。

概念実証は、革新者が自分のアイデアが成り立つことを実験し証明する機会を与えます。また、最終製品に登場する特定のコンポーネントを絞り込むチャンスでもあります。機能的なプロトタイプへの移行中に、リスクが高まり始めるのはこの時です。ハードウェア開発のリスクとビジネスリスクを知っていれば、スタートアップの開発費用にお金を無駄にすることを避け、理想的にはより速くスケールアップできます。

スタートアップのリスク要因

概念実証段階での機能の徹底的な調査は、プロトタイプのリスクを軽減するのに役立ちます。プロトタイピング段階に移ると、製品のリスクが高まり始めます。プロトタイプ開発中の失敗、無駄、損失のリスクを減らすための単一の戦略はありません。必然的に何かが間違い、プロトタイピング中にそれについて知る方が、潜在的な損失を扱いやすくなるため、より良いです。​

ビジネスの観点から見ると、スケーリングを妨げる最大のリスクのいくつかは、PCB設計よりも、供給チェーン、物流、および管理に関するものです。

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• スケジュール - 製品設計に予想以上の時間がかかることもあれば、製造が予想以上に長引くこともあります。これは、プロジェクト管理スキルが報われ、競合よりも先に製品開発の各フェーズを乗り越えるのに役立ちます。
• 部品の在庫切れ - 2023年に業界が再び余剰に戻りつつあるものの、多くの部品がまだ在庫切れになったり、非常に長いリードタイムを要したりしています。主要コンポーネントを最終決定する前に、半導体ベンダーの営業チームと話をしてください。
• 製造可能性 - PCB製造プロセスやDFMに慣れていない場合は、プロトタイプ設計を完成させることができるコンサルタントや設計会社を見つけるのが最善です。
• 競争 - 優れた製品アイデアがある場合、他にも同じアイデアを持つ人がいるかもしれません。知的財産を保護し、必要な特許を申請し、データ保護を重視する場所で製造することを確認してください。

残念ながら、これらのリスクをすべて軽減する単一の方法論はありません。念のためのサプライチェーンについてよく話しますが、これは在庫管理や部品問題に対処するための一つの方法に過ぎず、管理やスケジューリングの他の課題には対処しません。

これらすべてに潜む究極のリスクは、使用不可能な設計や製造不可能な設計です。これは、プロトタイプや製品にとって破滅を意味し、それからはまた設計の段階に戻ることになります。これらのリスクを考慮に入れ、上記のポイントを見て、最悪のシナリオを考慮し、電子機器の製造と調達プロセスについて学び、信頼できるメーカーを見分ける方法を学び、製品に最適な設計決定を相談できるようにしてください。

適切なメーカーは、良い実績だけでなく、それ以上のものを持っています。

スケールアップの準備はできていますか？

デザインが顧客、現場、およびEMS/CMによる信頼性テストで資格を得たら、ビジネスの側面に焦点を当て、スケーリングを開始する時です。製造業者は、少量生産から持続的な大量生産に至るまで、量産注文の最適化と調達プロセスを支援できます。

スタートアップ企業に向けた特別なメリット

Altium Launchpadは、スタートアップ企業が競争の激しい環境で優位に立てるように支援するプログラムです。

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この段階でのスケーリングには、内部チーム（営業、マーケティング、カスタマーサポート、アプリケーションエンジニアリング）の構築と生産量のスケーリングの両方が含まれます。CADツールとデータ管理システムが、設計と文書を即座に呼び出して、最新の技術で製品を維持できるようにすることを確認してください。

自分でボードを生産する予定であれ、製品開発を支援するために設計会社を雇うことを検討している場合でも、世界クラスのCADツールであるAltium Designer^®を使用して設計が行われていることを確認してください。今日の多分野にわたる環境でのコラボレーションを実装するために、革新的な企業はAltium 365^™プラットフォームを使用して設計データを簡単に共有し、プロジェクトを製造に移行しています。

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