전자 하드웨어 스타트업 팁: 아이디어에서 제조까지

| 작성 날짜: 2023/06/7 수요일 | 업데이트 날짜: 2024/07/1 월요일

인공지능, 스마트 기기, 엣지 컴퓨팅의 확산, 그리고 거의 모든 전자 기기의 보편적 통합은 우리를 일컬어 '제4차 산업혁명'이라고 부르는 시대에 확실히 자리매김하게 했습니다. 지난 20년간의 기술 발전 역사는 하드웨어를 한 번도 만들어 본 적이 없는 혁신가들을 포함하여 시장 진입 장벽이 그 어느 때보다 낮았던 시기였습니다. 따라서, 소프트웨어 엔지니어링 및 개발을 포함한 다른 분야에서 온 많은 하드웨어 혁신가들을 여전히 보게 되는 것은 놀라운 일이 아닙니다.

만약 여러분이 냅킨 뒷면에 스케치한 훌륭한 아이디어를 가지고 있다면, 이를 실제 하드웨어로, 그리고 결국 고객에게 배송할 완전히 포장된 제품으로 어떻게 전환할 수 있을까요? 냅킨 스케치와 로드맵이 있다면, 여러분의 스타트업은 성공으로 가는 길에 잘 올라선 것입니다.

이 글에서는, 스타트업이 예산과 위험을 신중하게 관리하면서 제품을 생산에 투입할 수 있도록 보장하기 위해 구현해야 할 프로세스에 대해 설명하고자 합니다. 하드웨어 세계에서 스타트업이 직면하는 위험 요소들은 소프트웨어 세계에서의 그것과 매우 다르지만, 디자인 및 제조 과정에 대한 이해와 하드웨어 회사에 대한 비즈니스 제약 조건을 함께 고려하면 혁신가들이 제품을 시장에 출시할 수 있도록 도와줄 것입니다.

종이에 그려진 스케치에서 대량 생산까지

종이 위의 개념에서 구매자에게 판매할 수 있는 물리적 제품으로의 전환은 네 가지 넓은 단계를 거칩니다. 모든 디자인은 의도한 기능성, 사용자 경험 및 최종 애플리케이션의 실행 가능성을 증명하는 개념 증명으로 시작해야 합니다. 결국, 프로토타이핑과 디자인 최적화에 일정한 노력을 기울인 후, 대량 생산에 적합하다고 판정된 제품을 얻게 됩니다.

개념 증명	개발 보드, 평가 모듈 및 단일 보드 컴퓨터/MCU 보드에서 구축할 수 있습니다
기능 프로토타입	주요 구성 요소가 사용자가 상상한 환경에서 전체 디자인을 검증할 수 있도록 맞춤형 PCB로 통합됩니다
첫 생산 런	베타 릴리스와 유사 - 디자인이 최적화되어 초기 제품 출시를 위해 선정된 고객에게 제공됩니다
규모 확장	고객으로부터 피드백을 수집하고 최종 변경 사항을 구현한 후, 디자인은 CM/EMS와 함께 더 높은 볼륨으로 진행됩니다

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대부분의 개념 증명은 아래에 표시된 것처럼 가장자리 슬롯과 핀 헤더로 쌓인 보드의 혼합물처럼 보일 것입니다. 이러한 유형의 설정은 임베디드 애플리케이션을 실험하거나 사용자 정의 설계에 대한 부품을 검증하는 데 적합하지만, 사용자 정의 제품이 실제로 어떻게 보일지와는 거리가 멉니다.

Startup development board prototypes — *개발 보드는 종종 여기에 표시된 것처럼 함께 쌓여 부품과 임베디드 애플리케이션을 실험할 수 있습니다. 이미지 출처: Hackster.io.*

개념 증명은 혁신가에게 아이디어가 실현 가능한지 실험하고 증명할 기회를 제공합니다. 또한 최종 제품에 나타날 구성 요소를 구체적으로 좁힐 수 있는 기회이기도 합니다. 기능적인 프로토타입으로의 전환 과정에서 위험이 시작되는 시점입니다. 하드웨어 개발 위험과 비즈니스 위험을 알고 있다면, 스타트업 개발 비용에 돈을 낭비하지 않고 이상적으로는 더 빠르게 확장할 수 있습니다.

스타트업을 위한 위험 요소

개념 증명 단계에서 기능에 대한 철저한 조사는 프로토타입의 위험을 줄이는 데 도움이 됩니다. 프로토타이핑 단계로 넘어가면 제품에 대한 위험이 증가하기 시작합니다. 프로토타입 개발 중 실패, 낭비 또는 손실의 위험을 줄이는 단일 전략은 없습니다. 불가피하게 무언가 잘못될 것이며, 잠재적 손실을 더 쉽게 처리할 수 있는 프로토타이핑 중에 이에 대해 알아내는 것이 좋습니다.

비즈니스 관점에서 볼 때, 확장을 방해하는 가장 큰 위험 중 일부는 PCB 설계보다는 공급망, 물류, 관리와 더 관련이 있습니다:

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일정 - 제품 설계는 예상보다 오래 걸릴 수 있으며, 제조 실행도 예상보다 길어질 수 있습니다. 이때 프로젝트 관리 기술이 보상을 주며 경쟁자보다 먼저 제품 개발의 각 단계를 통과하는 데 도움이 됩니다.
재고 부족 부품 - 2023년에 산업이 다시 공급 초과 상태로 돌아오고 있지만, 여전히 많은 부품이 재고 부족이거나 매우 긴 리드 타임을 가지고 있습니다. 주요 구성 요소를 확정하기 전에 반도체 벤더의 영업 팀과 상의하세요.
제조 가능성 - PCB 제조 과정과 DFM에 익숙하지 않다면, 프로토타입 설계를 완성할 수 있도록 도와줄 컨설턴트나 디자인 회사를 찾는 것이 최선입니다.
경쟁 - 제품에 대한 훌륭한 아이디어가 있다면, 다른 사람도 같은 아이디어를 가질 수 있습니다. 지적 재산을 보호하고, 필요한 특허를 출원하며, 데이터 보호를 보장하는 위치에서 제조하십시오.

불행히도, 이 모든 위험을 줄일 수 있는 단일 방법론은 없습니다. 저는 만약을 대비한 공급망에 대해 많이 이야기하지만, 이는 재고 관리와 부품 문제를 다루는 하나의 방법일 뿐 다른 관리 및 스케줄링의 도전을 해결하지는 않습니다.

이 모든 것에 깔려 있는 궁극적인 위험은 실패한(사용할 수 없는) 디자인이나 제조할 수 없는 디자인입니다. 이는 여러분의 프로토타입이나 제품에 재앙을 의미하며, 그러면 다시 설계판으로 돌아가야 합니다. 위의 포인트를 살펴보고 최악의 시나리오를 고려하며, 전자 제품의 제조 및 조달 과정에 대해 알아보고, 신뢰할 수 있는 제조업체를 어떻게 찾는지 배워서 그들이 여러분의 제품에 대한 최선의 설계 결정에 대해 상담할 수 있도록 하세요.

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올바른 제조업체는 단순히 좋은 실적만 가지고 있는 것이 아닙니다.

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고객과 현장에서, 그리고 귀사의 EMS/CM에 의한 신뢰성 테스트를 통해 디자인이 검증되면, 이제 사업 측면에 초점을 맞추고 확장을 시작할 시간입니다. 제조업체는 낮은 수량의 생산부터 지속적인 대량 생산에 이르기까지 대량 주문을 위한 최적화 및 소싱 과정을 도울 수 있습니다.

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Altium Launchpad는 스타트업이 경쟁 환경에서 앞서나갈 수 있도록 지원하는 프로그램입니다.

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이 단계에서의 확장은 내부 팀(영업, 마케팅, 고객 지원, 응용 엔지니어링)을 구축하고 생산량을 확대하는 것을 모두 포함합니다. CAD 도구와 데이터 관리 시스템이 최신 기술로 제품을 유지 관리할 수 있도록 디자인과 문서를 즉시 회상할 수 있도록 해야 합니다.

자체 보드를 생산하려는 계획이든, 제품 개발을 돕기 위해 디자인 회사를 고용하려는 계획이든, Altium Designer^®의 세계적 수준의 CAD 도구를 사용하여 디자인이 구축되었는지 확인하세요. 현재의 교차 분야 환경에서 협업을 구현하기 위해, 혁신적인 회사들은 Altium 365^™ 플랫폼을 사용하여 디자인 데이터를 쉽게 공유하고 프로젝트를 제조 단계로 넘기고 있습니다.

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작성자 정보

Zachariah Peterson은 학계 및 업계에서 폭넓은 기술 분야 경력을 가지고 있으며, 지금은 전자 산업 회사에 연구, 설계 및 마케팅 서비스를 제공하고 있습니다. PCB 업계에서 일하기 전에는 포틀랜드 주립대학교(Portland State University )에서 학생들을 가르치고 랜덤 레이저 이론, 재료 및 안정성에 대한 연구를 수행했으며, 과학 연구에서는 나노 입자 레이저, 전자 및 광전자 반도체 장치, 환경 센서, 추계학 관련 주제를 다루었습니다. Zachariah의 연구는 10여 개의 동료 평가 저널 및 콘퍼런스 자료에 게재되었으며, Zachariah는 여러 회사를 위해 2천여 개의 PCB 설계 관련 기술 문서를 작성했습니다. Zachariah는 IEEE Photonics Society, IEEE Electronics Packaging Society, American Physical Society 및 PCEA(Printed Circuit Engineering Association)의 회원입니다. 이전에는 양자 전자 공학의 기술 표준을 연구하는 INCITS Quantum Computing Technical Advisory Committee에서 의결권이 있는 회원으로 활동했으며, 지금은 SPICE 급 회로 시뮬레이터를 사용하여 광자 신호를 나타내는 포트 인터페이스에 집중하고 있는 IEEE P3186 Working Group에서 활동하고 있습니다.

더 많은 콘텐츠 Zachariah Peterson

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