Hướng dẫn cho Doanh nhân về Thiết kế Sản phẩm Mô-đun

Một trong những câu hỏi phổ biến nhất mà tôi nhận được từ các khách hàng startup phần cứng của mình là: làm thế nào để tôi có thể giảm thiểu rủi ro cho mẫu thử của mình?

Doanh nhân mới bắt đầu chuyển đổi ý tưởng chứng minh thành một thiết bị thực sự mà họ có thể kiểm tra ngoài thực địa muốn đảm bảo rằng thời gian, công sức và tiền bạc của họ được sử dụng một cách hiệu quả. Rất nhiều doanh nhân đang đầu tư tiết kiệm của bản thân vào những dự án này, và việc đảm bảo các nguyên nhân tiềm ẩn có thể gây hỏng thiết bị được giải quyết sớm là điều mong muốn.

Có một con đường giúp kết nối giữa chứng minh ý tưởng và mẫu thử, và thậm chí có thể giúp một nhà thiết kế tăng tốc độ hành trình của mình để thiết kế một PCB hoàn toàn tùy chỉnh xung quanh các linh kiện mục tiêu. Điều này bao gồm việc áp dụng một cách tiếp cận mô-đun để xây dựng sản phẩm bằng cách kết hợp các sản phẩm phát triển sẵn có, mô-đun tính toán, sản phẩm phát triển của bên thứ ba, và mô-đun vi điều khiển/ASIC thành một phiên bản cơ bản của mẫu thử. Cách tiếp cận này mang lại rất nhiều giá trị, và nó có thể giúp bạn tăng tốc độ ra thị trường với rủi ro thấp hơn nếu bạn chọn đúng bộ mô-đun, sản phẩm đánh giá và thiết kế tham khảo.

Phương pháp Thiết kế Sản phẩm Mô-đun là gì?

Các sản phẩm mô-đun được xây dựng sử dụng một tập hợp các mô-đun, có thể được mua sẵn từ các nhà cung cấp bán dẫn, mua như sản phẩm của bên thứ ba, thiết kế như các bảng mạch tùy chỉnh, hoặc kết hợp tất cả những điều này. Phương pháp này đòi hỏi phải kết hợp một tập hợp các mô-đun kết nối với nhau, thường xuyên qua cáp, dây, và kết nối bảng-mạch với bảng-mạch. Những mô-đun này có thể được mua từ các nhà cung cấp như Arduino, Raspberry Pi, Opal Kelly, v.v., và được kết hợp lại với nhau để tạo ra một sản phẩm tùy chỉnh. Thực tế, ý tưởng bạn có cho một sản phẩm phần cứng có thể được xây dựng dưới dạng mô-đun, điều này sẽ cho phép các công ty khác tích hợp nó vào PCB của họ.

Những mô-đun này có thể được tìm và mua ở đâu, và những loại mô-đun nào có thể được sử dụng để xây dựng các sản phẩm mô-đun? Một số ý tưởng được tìm thấy trong bảng sau.

Một cách tiếp cận phổ biến là sử dụng bất kỳ mô-đun nào trong danh sách trên để xây dựng một nguyên mẫu đầu tiên mà không rủi ro chi tiêu vốn vào một PCB tùy chỉnh. Chi phí cần thiết để mua một nhóm mô-đun từ danh sách trên, bao gồm cả cho các mô-đun tiên tiến hơn, thường ít hơn nhiều so với chi phí thuê thiết kế, tìm nguồn linh kiện, chế tạo, lắp ráp, và logistics. Đối với một nguyên mẫu đầu tiên, đây là một cách hợp lý để chứng minh ý tưởng thiết kế của bạn trước khi dành thời gian và tiền bạc vào các PCB tùy chỉnh.

Nếu bạn có thể chứng minh điều gì đó có giá trị với mẫu thử mô-đun của mình, hoặc bạn có thể chứng minh rằng bạn có thể sử dụng các mô-đun sẵn có + mô-đun tùy chỉnh để tạo ra một sản phẩm thực sự, thì bạn có một cái gì đó có thể thu hút các nhà đầu tư. Sau tất cả, mục tiêu cuối cùng là (hoặc nên là) chuyển ý tưởng tốt của bạn thành một cái gì đó có thể sản xuất hàng loạt và bán cho khách hàng. Tại một thời điểm nào đó, bạn sẽ phải cân nhắc cách để mở rộng thiết kế mô-đun của mình, và điều này có thể liên quan đến việc tích hợp toàn bộ hoặc một phần của hệ thống mô-đun của bạn vào một PCB tùy chỉnh.

Khi nào Nên Chuyển Sang Tùy Chỉnh cho Sản Phẩm Mô-đun

Các bảng mạch tùy chỉnh có rủi ro khi chức năng cốt lõi của một sản phẩm chưa được chứng minh, chủ yếu do chi phí phát triển và sản xuất mẫu thử, có thể dẫn đến một sản phẩm không hoạt động như bạn đã tưởng tượng. Thời điểm lý tưởng để xây dựng lại sản phẩm của bạn trên một PCB tùy chỉnh là sau khi bạn đã hoàn thành các nhiệm vụ sau:

1. Hoàn thiện các linh kiện dựa trên việc tạo mẫu với các mô-đun
2. Đã xác minh bất kỳ ứng dụng nhúng nào cũng có thể tạo ra các chức năng yêu cầu với các linh kiện trong #1
3. Đã xác minh mô-đun mẫu hoạt động trong môi trường triển khai tương tự như ý định của bạn
4. Tìm được nhà thiết kế hiểu quy trình chuyển đổi thiết bị mô-đun thành PCB tùy chỉnh

Nếu bạn bắt đầu với các bảng đánh giá và/hoặc thiết kế tham khảo nơi các tệp thiết kế đã sẵn có, bạn sẽ đã có một số dữ liệu thiết kế đã được xác minh mà bạn có thể sử dụng để bắt đầu xây dựng bảng mạch tùy chỉnh của mình. Điều này giảm đáng kể rủi ro cho sản phẩm tùy chỉnh của bạn, và bạn thậm chí có thể nhận được sự giúp đỡ từ các kỹ sư ứng dụng tại các nhà cung cấp bán dẫn, những người có thể sẵn lòng giúp đánh giá thiết kế của bạn trước khi bạn sản xuất mẫu.

Một lựa chọn khác là biến sản phẩm của bạn thành một mô-đun tích hợp với các mô-đun khác! Đây là cách tiếp cận được Luxonis, một công ty đổi mới xây dựng sản phẩm thị giác máy tính với các yếu tố hình thức mô-đun, áp dụng. Các hệ thống này có thể được sử dụng để thêm khả năng thị giác được điều khiển bởi AI vào các mô-đun phần cứng sẵn có khác, cho phép một lớp sản phẩm mô-đun hoàn toàn mới. Tìm hiểu thêm về Luxonis trong câu chuyện gần đây của chúng tôi trên Altium.

Dù bạn muốn áp dụng cách tiếp cận linh hoạt hay bạn đã sẵn sàng chuyển thiết kế của mình sang một PCB tùy chỉnh, hãy đảm bảo công ty của bạn dựa vào bộ đầy đủ các tính năng thiết kế PCB và công cụ CAD hàng đầu thế giới trong Altium Designer^®. Để thực hiện sự hợp tác trong môi trường đa ngành nghề ngày nay, các công ty đổi mới đang sử dụng nền tảng Altium 365^™ để dễ dàng chia sẻ dữ liệu thiết kế và đưa dự án vào sản xuất.

Chúng ta mới chỉ khám phá bề mặt của những gì có thể thực hiện với Altium Designer trên Altium 365. Bắt đầu dùng thử miễn phí Altium Designer + Altium 365 ngay hôm nay.