從原型到量產(chǎn)：加速產(chǎn)品開發(fā)的關(guān)鍵策略

在電子設(shè)計過程中，原型制作是至關(guān)重要的一環(huán)。它不僅僅是概念驗證，而是提供了實際的硬件供測試和調(diào)試，以確保產(chǎn)品在進(jìn)入量產(chǎn)前的性能表現(xiàn)。此外，原型讓工程師、管理人員及其他利益相關(guān)者能夠更清晰地了解產(chǎn)品在具體應(yīng)用中的表現(xiàn)，從而推動其成功開發(fā)。

隨著市場對產(chǎn)品上市時間和客戶需求快速變化的要求日益增大，原型、演示和量產(chǎn)硬件之間的界限正在逐漸模糊。將原型視為一個持續(xù)過程，而非設(shè)計階段的獨(dú)立步驟，能夠幫助設(shè)計團(tuán)隊更好地實現(xiàn)從原型到量產(chǎn)的過渡。設(shè)計和生產(chǎn)之間的緊密合作是確保時間、質(zhì)量和成本目標(biāo)的關(guān)鍵。

早期和頻繁地進(jìn)行原型設(shè)計

有多種策略可以幫助團(tuán)隊盡早創(chuàng)建工作原型，通過不斷迭代設(shè)計，最終推動產(chǎn)品進(jìn)入初步生產(chǎn)階段。這些策略包括：

• 使用生命周期管理工具，例如“數(shù)字線程”，從項目開始到生命周期結(jié)束，管理設(shè)計變更。

• 在原型階段及早期生產(chǎn)中采用迭代設(shè)計，減少風(fēng)險，并為后期的成本優(yōu)化做準(zhǔn)備。

• 采用先進(jìn)的仿真和回歸測試技術(shù)，確保設(shè)備生命周期中的軟件和固件更新在不同產(chǎn)品代際之間保持一致。

• 將現(xiàn)成的計算和I/O模塊集成到設(shè)計中，減少開發(fā)成本并降低量產(chǎn)風(fēng)險。

• 與制造商和其他工程師協(xié)調(diào)，評估從產(chǎn)品發(fā)布到售后支持的成本效益。

這些策略能夠讓工程師在早期測試概念，避免昂貴的返工。通過這種逐步推進(jìn)的方式，設(shè)計團(tuán)隊可以在產(chǎn)品商業(yè)發(fā)布前，先通過小批量硬件進(jìn)行現(xiàn)場測試。此外，這些方法還可在生產(chǎn)后期受益，將生產(chǎn)中的反饋融入新一代產(chǎn)品設(shè)計中。

“數(shù)字線程”重新定義電子設(shè)計過程

從原型到量產(chǎn)再到回歸原型的循環(huán)與“數(shù)字線程”的設(shè)計理念高度契合。數(shù)字線程指的是產(chǎn)品從初次組裝到生命周期結(jié)束過程中，伴隨其所有的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)能夠揭示設(shè)計中的可靠性問題，工程師可以據(jù)此調(diào)整硬件、軟件或固件架構(gòu)，以提升產(chǎn)品性能。

通過這種方法，設(shè)計團(tuán)隊不僅可以延長現(xiàn)有硬件的使用壽命，還能借助虛擬環(huán)境和數(shù)字孿生技術(shù)，進(jìn)一步優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計。例如，物聯(lián)網(wǎng)（IoT）設(shè)備公司正在通過組合虛擬和物理平臺，測試固件和軟件更新，并在確保無錯誤后再進(jìn)行發(fā)布。

保持硬件一致性，簡化從原型到量產(chǎn)的過渡

過去，設(shè)計團(tuán)隊通常會購買專門用于原型設(shè)計的開發(fā)平臺，而現(xiàn)在市面上的許多開發(fā)板不僅適合原型設(shè)計，也適用于量產(chǎn)系統(tǒng)。使用同一硬件可以減少設(shè)計變更，簡化商業(yè)發(fā)布前的過渡。

此外，開發(fā)平臺提供的設(shè)計文件可以為過渡到量產(chǎn)版本提供支持，核心構(gòu)建模塊保持一致，而其他部分可以根據(jù)需要去除或調(diào)整，而不會影響性能。通過使用基于開放標(biāo)準(zhǔn)模塊（OSM）的模塊化設(shè)計，工程師能夠根據(jù)具體情況混合使用定制子板或標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。

靈活設(shè)計，適應(yīng)不斷變化的市場

為了確保從原型到量產(chǎn)的順利過渡，設(shè)計團(tuán)隊?wèi)?yīng)采用能夠最小化軟件不兼容性的策略。這種靈活的設(shè)計方法不僅適用于早期開發(fā)階段，還能幫助產(chǎn)品在生命周期內(nèi)應(yīng)對市場需求、供應(yīng)鏈變化以及元件短缺等挑戰(zhàn)。

通過重新思考如何從早期原型順利過渡到現(xiàn)場測試和最終量產(chǎn)，設(shè)計團(tuán)隊可以加速開發(fā)進(jìn)程，滿足日益緊迫的時間表。隨著設(shè)備在退役前不斷變化和適應(yīng)，設(shè)計師需要采用靈活的設(shè)計思維，以確保產(chǎn)品在整個生命周期內(nèi)保持競爭力。