Elektroniikkaa ja/tai sulautettuja järjestelmiä voi tehdä monella tapaa. Niistä tavoista osa on hyviä ja osa ei niin hyviä. Myös prototyyppiä voi tehdä monella tapaa. Oikein tehtynä päästään haluttuun lopputulokseen, mutta väärin tehtynä vaarana on pettynyt asiakas ja hukkaan heitetyt resurssit. Kirjasimme ylös muutamia kohtia meidän tavastamme tehdä prototyyppiä ja mitä sellaisen teossa tulisi huomioida.
Projekti voi edetä esimerksi näin:
Tässä ensimmäisessä osassa käsittelemme 5 ensimmäistä vaihetta
Määrittelypalaverissa pitää löytää yhteinen näkemys siitä, mitä toiminnallisuuksia ensimmäinen prototyyppi sisältää ja myös siitä, mitä toiminnallisuuksia jätetään myöhemmäksi tai kokonaan pois. Tämä on oikeasti tärkeää, sillä asiakas voi pitää itsestään selvänä asioita, joita ei sitten toimitukseen sisälly. Selkein tulos saadaan, kun kirjataan ylös asiat, mitä prototyyppi tekee ja myös asiat, mitä prototyyppi ei tee (aiheeseen liittyen toki). Tämä määrittely toimii kaikkien seuraavien vaiheiden pohjana, eikä sinne tule ilman tärkeää syytä tehdä muutoksia, koska vaarana on saada epävakaa ympäristö.
Isommissa projekteissa tehdään esimääritys, joka sisältää projektin mukaan mittauksia, simulointia ja koekytkentöjä tiedonhaun lisäksi. Joissain tapauksissa voi käydä niin, että tulokset osoittavat prototyypin olevan kannattamaton, joko taloudellisesti ja/tai teknisesti. Toisaalta voi käydä myös niin, että esimäärityksessä ilmenee asioita, joista tulee niin sanottu Spin-Off tuote tai ominaisuus.
Komponentit tulisi valita ennen piirikaavion tekoa, koska laitteen tulevat ominaisuudet riippuvat komponenttien valinnasta. Tässä yhteydessä pitää ottaa huomioon jo tuleva kotelointi (joko 3D-tulostettu tai ostettu), sillä esimerkiksi fyysiset rajat voivat tulla vastaan tai lämpöä tuotetaan liikaa.
Kun komponentit on valittu, aloitetaan piirikaavion piirtäminen. Toiminallisesti sen on oltava järkevä ja tarkoituksen mukainen. Tässä kohtaa on oltava erityisen huolellinen, koska virhe täällä pilaa myös itse piirilevyn ja sen layoutin. Layoutissa sijoitellaan tarvittavat liittimet, merkkivalot, näytöt ja painikkeet haluttuun kohtaan. Kun piirikaavio on piirretty ja layout on valmis, päästään reitittämään itse piirilevyä. Piirilevyn reitityksessä täytyy huomioida signaalit, maatasot ja jännitteet. Nämä seikat määrittelevät, miltä itse reititys näyttää.
Huolellisen piirilevyn tarkistuksen jälkeen piirilevyn gerber tiedosto lähetetään piirilevy toimittajalle. Tässä kohtaa voidaan valita kuparipaksuudet, silkkipainatukset, aihion värin, paneloinnin, määrä, stensiilin ja juotospintojen käsittelyn. Luonnollisesti myös ladonnan saa hankittua, mutta sen hintalappu pienellä määrällä ei aina ole tarkoituksen mukainen. Siksi usein on edullisempaa tehdä saapuneelle aihiolle käsinladonta tai käyttää sopivaa palvelua. Käsinladonta on erittäin tarkkaa työtä, joka tehdään tinalangalla tai pastaamalla stensiiliä mahdollisesti hyväksikäyttäen.
Nyt on prototyypin teon 5 ensimmäistä vaihetta käsitelty, jatkamme osassa 2.
Teknologia on tuotteesi selkäranka, kannatteleva tukipilari, jonka päälle kaikki muu rakentuu. Tämän takia elektroniikkasuunnitteluun ja sen toteutukseen kannattaa panostaa. Techat Oy pystyy tarjoamaan teille koko paketin aina idean kehityksestä itse tuotteeksi saakka. Me teemme myös prototyyppejä ja protosarjoja kustannustehokkaasti, sekä ketterästi.
Huolellinen esityö prototyyppien teossa on kuin aakkosten opettelu ennen lukemisen opettelua. Jotkut oppivat suoraan lukemaan ilman aakkosia jo 3- vuotiaana, mutta suurimman osan meistä tarvitsee osata lukemisen peruspalikat ennen asiaan siirtymistä.
Sama periaate koskee myös onnistuneen prototyypin valmistamista. Esiselvityksellä on mahdollista välttää vakavia virheitä, ennen kuin niihin on laitettu tarjousämpärillisen verran resursseja (aikaa ja rahaa). Sudenkuoppana voi olla esimerkiksi tekninen ajatusvirhe tai epärealistiset odotukset tekniikkaa ja ominaisuuksia kohtaan. Toisaalta huolellisella esiselvityksellä voidaan saada selville, onko tuotetta mahdollista valmistaa taloudellisemmin ja voiko asiat tehdä tehokkaammin, kuin on alun perin suunniteltu.
Joissain tapauksissa esiselvitysvaiheessa ilmenee asioita, jotka poikivat kokonaan uusia ideoita. Näin käy itseasiassa varsin usein. Voidaanko esimerkiksi korvata jo olemassa oleva järjestelmä vähemmän vikaherkällä tekniikalla? Tai olisiko pienessä roolissa olevasta moduulista omaksi tuotteekseen? Toisaalta esiselvitysvaiheessa voidaan selvittää jo käytettyjen tekniikoiden hyödyntämistä. Ammattitaitoinen prototyypin ja/tai esiselvitystyön valmistaja pystyy hyödyntämään aiempaa osaamista asiakkaan eduksi.
Esiselvitystyö ei saa olla asiakkaan rahastuskeino, vaan siitä pitää saada myös konkretiaa. Se konkretia on raportti, jossa selviää muun muassa selvitetyt asiat, mahdolliset laskelmat ja simuloinnit. Lopuksi kootaan yhteen keskeiset havainnot ja ennen kaikkea se, onko varsinaisen prototyypin teko järkevää. Aina näin ei ole, kuten aiemmin mainittiin. Asiakkaan hyödyksi tulee säästyneet prototyypin kehityskulut, jotka ovat moninkertaiset esiselvitykseen nähden.
Isommat projektit tulisi aina aloittaa esiselvityksellä, joten siihen käytetty kustannus tulee hyödyksi prototyyppivaiheessa. Huolellinen pohjatyö on osa proton tekijän ammattitaitoa, jolla varmistutaan prototyypin teon järkevyydestä. Todellinen ammattilainen uskaltaa missä vaiheessa tahansa kertoa asiakkaalle, että tämä prototyyppi ei tule vastaamaan odotuksia.
On syytä huomata, että läheskään kaikki projektit eivät tarvitse esiselvitystä, vaan esiselvitys tehdään jo myyntivaiheessa ja parhaassa tapauksessa ensimmäisessä puhelussa. Tämänkaltainen työ on asiakkaalle monesti maksutonta, ainakin meillä Techatilla.
Techat Oy tekee sulautettujen järjestelmien tuotekehitystä ja siihen liittyviä esiselvityksiä. Palveluumme kuuluvat myös piirilevysuunnittelu ja protosarjojen kalustaminen käsin, myös pintaliitostekniikka onnistuu. Meiltä voit tilata vaikka yhden piirilevyn ”valmis levy käteen” periaatteella!
Aloitamme uuden Techat Blogin, jossa käsittelemme ajankohtaisia asioita muun muassa tuotteisiin ja suunnitteluun liittyen. Ensimmäisessä käsitellään tuotekehitystä, joka oleellinen osa kehitysketjua: idea-esimäärittely-tuotekehityskierroksia x n – valmis tuote.
Tuotekehityksestä puhutaan, kun aletaan tekemään tuotetta idean pohjalta. Kuitenkin pelkällä idealla on vain pieni arvo verrattuna valmiiseen tuotteeseen. Matka on kuitenkin pitkä ja matkan varrella voi sattua monenlaisia ongelmia. Tässä blogissa kerromme muutaman yleisen virheen, jotta sinä voit välttää ne.
Jos itsellä ei ole elektroniikan tai laiteläheisen ohjelmoinnin kokemusta, voidaan liian nopeasti tulla johtopäätökseen, että ei tästä ideasta saada tuotetta aikaiseksi. Monesti näin tehdään jopa kysymättä asiantuntijalta. Kysyä kuitenkin kannattaa, sillä alustava kysyminen ei maksa mitään, ainakaan meillä. Kokeneella tekijällä voi olla jo lähes samankaltainen ratkaisu tai sen osa jo tehtynä, joten tuote voi olla lähempänä kuin arvaatkaan.
Idean pohjalta tehdään alustava vaatimusmäärittely, jossa on kirjattu pakolliset ominaisuudet ja kenties kiinnostavat ominaisuudet. Ensimmäisessä prototyypissä ei vielä tarvitse olla kaikkea, vaan olisi tärkeä keskittyä siihen, että oleelliset ominaisuudet toimivat. Seuraavaan prototyyppiin voidaan jo lisätä muitakin ominaisuuksia. On hyvä tiedostaa, että monesti ensimmäinen prototyyppi ei vielä johda tuotteeseen, vaan prototyyppejä tarvitaan useita. Samalla vältytään monelta ongelmalta lopputuotteen osalta. Ongelmat voivat olla pieniä, tai pahimmillaan johtavat tuotteen takaisinvetoon tai runsaisiin takuukorjauksiin.
Kiirehtimällä harvoin tulee parasta jälkeä missään asiassa, sama pätee myös tuotekehitykseen. On syytä varata aikaa huolelliseen työhön. Kiireellä voi olla houkutus jättää esimääritys väliin ja hypätä suoraan hevosen selkään. Tässä tapauksessa hevonen on usein rodeomallia ja pudottaa kyydistä ennen aikojaan. Kilteimmän hevosen saa tekemällä esimäärittely huolellisesti. Piirilevysuunnittelun voi kiireellä sotkea monin eri tavoin alkaen signaaleista layoutsuunnitteluun. Kiireellä tehtynä esimerkiksi ohjelmointi voidaan tehdä kovakoodaamalla, joka toimii protoversiossa, mutta ei välttämättä tuotantoversiossa. Siksi kannattaa vaatia tekijältä koodin modulointia, jonka avulla koodin osia voidaan käyttää muuallakin.
Joskus voi olla parempi teettää esikartoitus, jossa selviää, onko järkevää jatkaa enää eteenpäin. Esikartoituksessa tehdään tarvittavia testejä ja laskelmia, sekä taustatyötä. Esikartoituksen tuloksena voi selvitä, että tuotetta ei voida tehdä esimerkiksi järkevään tai haluttuun hintaan. Tällöin ei menetetä kuin esikartoitukseen laitetut resurssit.
Tässäpä muutamia kohtia, mitä meidän on kokemuksen mukaan tulevat usein vastaan. Näistä ja monista muista tapauksista kerromme seuraavissa blogeissa lisää.
Techat Oy tarjoaa muun muassa tuotekehityspalveluita, löydät nettisivuiltamme lisää tietoa. Tai ole suoraan yhteydessä meihin, kerromme mielellämme lisää!
