기업가를 위한 모듈식 제품 디자인 가이드

제 하드웨어 스타트업 고객들이 가장 자주 묻는 질문 중 하나는 이것입니다: 어떻게 하면 내 프로토타입의 위험을 줄일 수 있을까요?

개념 증명을 실제로 테스트할 수 있는 장치로 전환하기 시작하는 창업자들은 시간, 노력, 그리고 돈을 잘 활용하고 싶어합니다. 많은 창업자들이 이러한 사업에 자신의 피땀 어린 저축을 투자하고 있으며, 장치 실패의 잠재적 원인을 조기에 해결하는 것이 바람직합니다.

개념 증명과 프로토타입 사이의 간극을 메우는 데 도움이 되는 한 가지 방법이 있으며, 이는 설계자가 목표하는 구성 요소를 중심으로 완전히 맞춤형 PCB를 설계하는 경로를 가속화하는 데도 도움이 될 수 있습니다. 이는 시중에 나와 있는 개발 제품, 컴퓨트 모듈, 제3자 개발 제품, 그리고 마이크로컨트롤러/ASIC 모듈을 결합하여 프로토타입의 매우 기본적인 버전을 구축하는 모듈러 접근 방식을 취하는 것을 포함합니다. 이 접근 방식은 많은 가치를 가지고 있으며, 올바른 모듈, 평가 제품, 그리고 참조 설계를 선택한다면 시장 출시 시간을 단축하고 위험을 낮출 수 있습니다.

모듈러 제품 디자인 접근 방식이란 무엇인가요?

모듈러 제품은 반도체 벤더에서 선반에서 구매한 모듈 세트, 제3자 제품으로 구매한 모듈, 맞춤형 보드로 설계된 모듈 또는 이 모든 것의 조합을 사용하여 구축됩니다. 이 접근 방식은 서로 연결되는 일련의 모듈을 혼합 및 매칭하는 것을 요구하며, 보통 케이블, 전선 및 보드 간 커넥터를 사용합니다. 이러한 모듈은 Arduino, Raspberry Pi, Opal Kelly 등과 같은 벤더에서 구매할 수 있으며, 이들을 결합하여 맞춤형 제품을 제공합니다. 실제로, 하드웨어 제품에 대한 아이디어는 모듈 형식으로 구축될 수 있으며, 이를 통해 다른 회사가 자신의 PCB에 통합할 수 있습니다.

이러한 모듈은 어디에서 찾고 구매할 수 있으며, 어떤 유형의 모듈을 사용하여 모듈러 제품을 구축할 수 있습니까? 일부 아이디어는 다음 표에서 찾을 수 있습니다.

일반적인 접근 방식은 위 목록의 모듈 중 하나를 사용하여 맞춤형 PCB에 자본을 투자하는 위험 없이 첫 번째 프로토타입을 구축하는 것입니다. 위 목록에서 모듈 그룹을 구매하는 데 필요한 비용은, 더 고급 모듈을 포함하여, 디자인 작업, 부품 소싱, 제작, 조립 및 물류를 위탁하는 비용보다 훨씬 적습니다. 첫 번째 프로토타입의 경우, 맞춤형 PCBAs에 시간과 돈을 들이기 전에 디자인 개념을 증명하는 합리적인 방법입니다.

모듈러 프로토타입으로 가치 있는 것을 보여줄 수 있거나, 기성품 + 맞춤형 모듈을 사용하여 실제 제품을 만들 수 있다는 것을 증명할 수 있다면, 투자자를 유혹할 수 있는 무언가를 가지고 있는 것입니다. 결국, 최종 목표는 (또는 되어야 할) 좋은 아이디어를 대량 생산할 수 있고 고객에게 판매할 수 있는 무언가로 전환하는 것입니다. 어느 시점에서는 모듈러 디자인을 어떻게 확장할지를 고려해야 하며, 이는 모듈러 시스템의 전부 또는 일부를 맞춤형 PCB에 통합하는 것을 포함할 수 있습니다.

모듈러 제품을 위한 맞춤형으로 전환하는 시기

제품의 핵심 기능이 아직 검증되지 않았을 때 맞춤형 보드는 개발 비용과 프로토타입 제조로 인해 생각했던 대로 작동하지 않는 제품이 나올 수 있기 때문에 위험합니다. 맞춤형 PCB에서 제품을 재구축하는 이상적인 시기는 다음 작업을 완료한 후입니다:

1. 모듈을 사용한 프로토타이핑을 기반으로 구성 요소를 확정함
2. #1의 구성 요소로 필요한 기능을 생성할 수 있는지 임베디드 애플리케이션이 검증됨
3. 모듈러 프로토타입이 의도한 배포 환경과 유사한 것에서 작동하는지 검증됨
4. 모듈러 장치를 맞춤형 PCB로 전환하는 과정을 이해하는 디자이너를 찾음

평가 보드와/또는 참조 설계로 시작했다면, 이미 사용할 수 있는 검증된 설계 데이터를 가지고 있을 것입니다. 이는 맞춤형 제품의 위험을 크게 줄이며, 반도체 벤더의 애플리케이션 엔지니어들이 설계를 검토하는 데 도움을 줄 의향이 있을 수도 있어 프로토타입을 생산하기 전에 도움을 받을 수도 있습니다.

또 다른 옵션은 제품을 다른 모듈과 통합하는 모듈로 만드는 것입니다! 이는 컴퓨터 비전 제품을 모듈 형태로 구축하는 혁신적인 회사인 Luxonis가 취한 접근 방식입니다. 이 시스템들은 AI 기반 비전 기능을 기타 상용 하드웨어 모듈에 추가하여 완전히 새로운 클래스의 모듈러 제품을 가능하게 할 수 있습니다. 최근 Altium 스토리에서 Luxonis에 대해 자세히 알아보세요.

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