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

在電子設(shè)計(jì)過(guò)程中，原型制作是至關(guān)重要的一環(huán)。它不僅僅是概念驗(yàn)證，而是提供了實(shí)際的硬件供測(cè)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(dòng)其成功開(kāi)發(fā)。

隨著市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品上市時(shí)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(gè)持續(xù)過(guò)程，而非設(shè)計(jì)階段的獨(dú)立步驟，能夠幫助設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)更好地實(shí)現(xiàn)從原型到量產(chǎn)的過(guò)渡。設(shè)計(jì)和生產(chǎn)之間的緊密合作是確保時(shí)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(jì)

有多種策略可以幫助團(tuán)隊(duì)盡早創(chuàng)建工作原型，通過(guò)不斷迭代設(shè)計(jì)，最終推動(dòng)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(xiàng)目開(kāi)始到生命周期結(jié)束，管理設(shè)計(jì)變更。

• 在原型階段及早期生產(chǎn)中采用迭代設(shè)計(jì)，減少風(fēng)險(xiǎn)，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(cè)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(jì)算和I/O模塊集成到設(shè)計(jì)中，減少開(kāi)發(fā)成本并降低量產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)。

• 與制造商和其他工程師協(xié)調(diào)，評(píng)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(cè)試概念，避免昂貴的返工。通過(guò)這種逐步推進(jìn)的方式，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)可以在產(chǎn)品商業(yè)發(fā)布前，先通過(guò)小批量硬件進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)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(jì)中。

“數(shù)字線程”重新定義電子設(shè)計(jì)過(guò)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(jì)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(guò)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(jì)中的可靠性問(wèn)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(guò)這種方法，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)不僅可以延長(zhǎng)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(jì)。例如，物聯(lián)網(wǎng)（IoT）設(shè)備公司正在通過(guò)組合虛擬和物理平臺(tái)，測(cè)試固件和軟件更新，并在確保無(wú)錯(cuò)誤后再進(jìn)行發(fā)布。

保持硬件一致性，簡(jiǎn)化從原型到量產(chǎn)的過(guò)渡

過(guò)去，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)通常會(huì)購(gòu)買專門(mén)用于原型設(shè)計(jì)的開(kāi)發(fā)平臺(tái)，而現(xiàn)在市面上的許多開(kāi)發(fā)板不僅適合原型設(shè)計(jì)，也適用于量產(chǎn)系統(tǒng)。使用同一硬件可以減少設(shè)計(jì)變更，簡(jiǎn)化商業(yè)發(fā)布前的過(guò)渡。

此外，開(kāi)發(fā)平臺(tái)提供的設(shè)計(jì)文件可以為過(guò)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(huì)影響性能。通過(guò)使用基于開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)模塊（OSM）的模塊化設(shè)計(jì)，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(jì)，適應(yīng)不斷變化的市場(chǎng)

為了確保從原型到量產(chǎn)的順利過(guò)渡，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)?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(jì)方法不僅適用于早期開(kāi)發(fā)階段，還能幫助產(chǎn)品在生命周期內(nèi)應(yīng)對(duì)市場(chǎng)需求、供應(yīng)鏈變化以及元件短缺等挑戰(zhàn)。

通過(guò)重新思考如何從早期原型順利過(guò)渡到現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試和最終量產(chǎn)，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)可以加速開(kāi)發(fā)進(jìn)程，滿足日益緊迫的時(shí)間表。隨著設(shè)備在退役前不斷變化和適應(yīng)，設(shè)計(jì)師需要采用靈活的設(shè)計(jì)思維，以確保產(chǎn)品在整個(gè)生命周期內(nèi)保持競(jìng)爭(zhēng)力。