פיתוח אלקטרוניקה ב – 7 צעדים

שתף את הפוסט

פיתוח אלקטרוניקה ב - 7 צעדים

מדריך פיתוח אלקטרוניקה זה ילמד אתכם את תהליך הפיתוח של מוצר אלקטרוני חדש. הוא נכתב עבור יזמים, סטארטאפים וחברות קטנות שבונות את מוצר החומרה הראשון שלהם. לא תצטרכו שום ידע מוקדם בעיצוב אלקטרוניקה כדי להבין מאמר זה. אם כי, יהיה קל יותר להבין אם כבר יש לכם רקע טכני במחשבים, הנדסה או תחום אחר של מדע, אך לא נשקר לכם. זהו מסע ארוך וקשה להשיק מוצר פיזי חדש. אבל, למרות שחומרה ידועה כקשה, קל מתמיד ליחידים ולצוותים קטנים לפתח מכשירים אלקטרוניים חדשים ומדהימים.

שלבי פיתוח חומרה אלקטרונית

לפני שנכנס אל שלבי פיתוח המוצר בפועל, אני מרגיש שחשוב לכסות במהירות חלק מהעבודה המקדימה שצריכה להיעשות לפני תחילת פיתוח אלקטרוני מלא. למרבה הצער, יותר מדי אנשים מדלגים על שלבים מוקדמים קריטיים אלה, מכיוון שרוב היזמים רוצים להתחיל ישר בפיתוח המוצר שלהם.

שלב 1 - פיתוח קונספט מוצר

במהלך השלב הראשון של הפיתוח אלקטרוניקה, רעיונות מתחילים לעצב מוצר שסביר שיצליח מבחינה מסחרית. לאחר מכן, מומחים טכניים יוצרים מפרט של המוצר החדש ועיצוב הקונספט שלו. המפרט כולל רשימה מלאה של כל דרישות המוצר, בעוד שעיצוב הקונספט מכיל תיאור מלא של התכונות והיתרונות הפונקציונליים שלו. במקביל, אנליסטים עסקיים מרכיבים תוכנית עסקית המבוססת על המודל העסקי שנבחר ועל סקירות מומחים. שלב זה יכול לכלול גם מגוון מחקרי מוצר שנעשו, כגון מחקר שוק.

התוצאה של שלב זה היא תיעוד של קונספט המוצר.

שלב 2 - הוכחת היתכנות (POC)

השלב השני כולל יצירת פרויקט ראשוני (טיוטה), פיתוח הדרישות/מפרטים וניתוח מגוון שימושים אפשריים במוצר.

הדבר הבא שאנו עושים הוא לציין את המחירים עם החברות המייצרות את הרכיבים הנדרשים. לאחר שנבחר את היצרנים, אנו חותמים על הסכם סודיות (NDA) ומקבלים, לפי הצורך, נתונים טכניים נוספים. לאחר מכן אנו בוחרים רכיבי בסיס ומחשבים את העלות העצמית המוקדמת של מוצר (מה שנקרא Bill of Materials או BOM). בעת ביצוע חישובים ראשוניים, אנו לוקחים בחשבון את העלות של ייצור. לאחר מכן יש לאמת את יישום המכשיר האלקטרוני על ידי המומחים. בסוף שלב זה של עיצוב האלקטרוניקה שלנו, אב טיפוס של מכשיר מורכב ונבדק.

שלב 3 - פיתוח מוצרי אלקטרוניקה

בשלב זה, מציינים רשימה של רכיבים נדרשים שלאחריה מתכננים PCB (מעגל מודפס). בנוסף, מכינים כתב חומרים (רשימה של כל החלקים) ורוכשים במחירי ספקים מדויקים. לאחר מכן, המהנדסים מתכננים HMI (ממשק אדם-מכונה) וקובעים יחידות בקרה והצגת מידע. במקביל, מהנדסים מתכננים את הממשק, יוצרים מושגים של פקדים ובונים את עץ הפונקציות.

במקביל לפיתוח הסכמטי, מפתחים את עיצוב המארז. יוצרים דגם מוצק ועיצוב מכני של המארז בהתבסס על סקיצה שפותחה בעבר וה-HMI. לאחר הגדרת ארכיטקטורת התוכנה בשלב הקודם, מיישמים אותה ולאחר מכן מתאימים ומשכללים אותה. המומחים מפתחים ומבצעים את כל סוגי הבדיקות הדרושים לאימות פעולת התוכנה ונכונותה. הם גם מקימים בדיקות תוכניות המאפשרות בדיקת פעולות החומרה והתוכנה כאחד.

שלב פיתוח המוצר האלקטרוני הוא חבילה מלאה של תיעוד התכנון של המכשיר והכנה סופית ל – ייצור אצווה פיילוט.

שלב 4 - אצווה פיילוט לפיתוח אלקטרוניקה

בשלב זה, כל השגיאות שיכולתם לעשות בשלב התכנון מאחוריכם. משתמשים גם בדוגמאות של אצווה הפיילוט לקידום המשך של המוצרים לקונים פוטנציאליים, למשקיעים ולבדיקות תקינות של המכשיר. בשלב זה, מומחי הרכבות אלקטרוניות קונים ומרכיבים את הרכיבים, לוחות PCB מוכנסים לייצור, ומאומתת קלות ההרכבה.

שלב 5 - מבחני הסמכות ותקנים

כפי שאנו יכולים לדעת מניסיוננו, אם תבחרו שלא לבצע בדיקות מקדימות כלשהן, הסיכון להפסדים מהותיים בעתיד גבוה במידה ניכרת. בשלב זה מוגדרים מחלקת המכשירים והצורך בהפעלת ניסויי הסמכה ראשוניים, ומפותח לוח הזמנים של בדיקות כאלה. כאשר תוצאות הבדיקה מוכנות, מומחים מתעדים את ההשפעות של המדידות שבוצעו ומתקנים את תיעוד התכנון לפי הצורך.

בסוף השלב החמישי של שירותי עיצוב המוצרים האלקטרוניים, התוצאה שהושגה היא החלטה של ארגון האם יבוצעו בדיקות הסמכה ראשוניות למכשיר והתוצאות שלהן.

שלב 6 - הכנה לייצור והשקת קבוצת פיילוט

השקת אצווה פיילוט נועדה להכין את המוצר לייצור בקנה מידה מלא ולבדוק את תהליך ייצור המכשיר האמיתי. מומחי אלקטרוניקה מבצעים את האופטימיזציה הסופית של כתב חומרים, מכינים את חבילת התיעוד הסופית, ויחד עם המהנדסים הטכנולוגיים מפתחים תרשימי הרכבה עבור המוצרים המסוימים. בשלב זה נערכים גם תכניות לוגיסטיות מפורטות, ונבחנים צווארי בקבוק, סיכונים וחולשות אפשריות בייצור בקנה מידה גדול.

שלב 7 - ייצור בקנה מידה מלא

המטרה של השלב האחרון היא ייצור תעשייתי בקנה מידה מלא של המוצר, המוכן למכירה למשתמשי הקצה. במהלך שלב זה, ייצור המוני יכול להיתמך על ידי מהנדסים בדרכים הבאות:

בקרת תהליכים טכנולוגיים

בקרת איכות המוצר

תגובה מהירה להחלפת רכיבים (למשל אם רכיב כלשהו אינו זמין וכו')

קביעת הסיבות לפגמים המתרחשים במהלך הייצור (הפרה של תהליכים טכנולוגיים, איכות נמוכה של רכיבים ראשוניים)

הגדלת כיסוי בדיקה ושיפור נהלי הבדיקה לצווארי בקבוק שזוהו

אופטימיזציה של תהליך הייצור כדי לחסוך כסף בעלויות