硬件产品开发阶段概述：POC

tuzhanbei2010 2022-07-10 发布于四川

展开全文

也许当你和一个专业的工业设计师或工程师谈话时，你听到的缩略词，如 POC，EVT，DVT，PVT，而商业文献和您的投资者希望您拥有 MVP，而您的创新商业化顾问则一直在谈论 TRL。当您进入新产品开发区时，让我们解开所有这些首字母缩略词，并以“how-to”的方式将它们联系在一起。

硬件开发很难... ... 但并非不可能。

硬件和物联网产品开发过程漫长而昂贵，对于新手和那些低估了相关风险和项目阶段的人来说，存在挑战和陷阱。在本文中，我们将产品设计和工程开发分解为任何专业设计公司或新产品开发公司或工程师使用的阶段和里程碑。

简而言之，新产品开发生命周期分为三个主要阶段:

想法，产品定义，可行性，概念化
开发和原型设计
批量生产

在“概念”和“大规模生产”(MP)之间，有一整套代表各种硬件原型的缩写词。在开发和原型开发阶段，有不同的原型正在制造，它们都服务于非常不同的目的。

产品开发生命周期

无论你是在制造智能物联网扬声器、机器人、电动自行车还是消费型厨房设备，你都必须通过这些阶段取得进展，并在你的企业中实现 POC-EVT-DVT-PVT 里程碑，否则学习设计过程的基石将耗费你更多的时间和金钱，并超出预算。下面是一个适用于任何产品开发和制造项目的“如何”计划。

实物模型

虽然概念开发和产品定义的第一阶段非常重要，但它并不太依赖于工程。在第一阶段，利用纸张、黏土、橡皮泥、木头等现有材料，用胶水和透明胶带制作各种外观相似的演示和模型，对于尽早进行以消费者为中心的渠道思维是非常有益的。工业设计师可以实践他们的创造力，提供各种草图和渲染远离最终的原型外观，但这一切都是为了帮助思考和框架即将到来的设计开发。

这是一款消费品的另一种表现，它必须经历各种广泛的设计和开发里程碑实物模型

概念证明(POCs)

严格地说，任何产品工程都是从 POC (概念验证)原型开始的。POC 的目的是以尽可能低的成本证明产品背后的基本概念。这就是为什么 POC 原型设计能够从 Arduino 和 Raspberry Pi 等市场上可用的开发工具包或硬件/软件开发工具包(HDK/SDK)中获得高度好处的原因。在专注于科学技术商业化的深度/硬技术项目中，通常使用术语 POT (技术证明)。

概念的证明

硬件开发板(HDK) STM32 Nucleo —— ST microelectronics的开放式开发平台——是POC原型和工程验证测试（EVT）的理想选择

‍我们应该区分POC和MVP（最小可行产品），它们在硬件开发中经常被混淆。POC功能有限，与最终产品不完全相同，而硬件MVP是一个原型，可以展示/销售给真正的客户，以收集有价值的产品反馈。

开发和原型设计

EVT-DVT-PVT 缩写代表产品工程和工业化的不同阶段。

原型开发的这些阶段是为了在进入大规模生产之前将风险、缺陷、错误、缺陷和设计缺陷降至最低。在工程设计阶段识别和应对这些风险是非常重要的，否则生产和销售1000个有缺陷的产品会让你付出更多的金钱和声誉。

下表结合了产品开发生命周期中最常用的术语:

EVT (工程验证测试)阶段

继承了第一个POC原型。EVT阶段采用各种模块（或子系统）的一系列（甚至小批量）原型。EVT是关于开发类似工作和（有时）类似工作+外观的原型，以验证、测试和完善产品的核心功能。这些原型可以是介于试验板电子原型、PCB（a）和带有3D打印外壳的功能原型之间的任何东西。EVT本质上是迭代的，在通过功能测试和分析消除设计缺陷之前，可以进行多次迭代。

这就是早期EVT原型的典型外观：3D打印结构和飞线

EVT的目标是根据您的PRD（产品需求文件），将由预期组件制成的外观相似和工作类似的子系统原型结合起来，以满足形状因素中的功能需求。

EVT原型数量：3-50个，取决于设计复杂性和BOM成本。平均而言，完成EVT需要5-12个原型。

技术：3D打印、激光切割/铣削PCB、软模具（硅模具）、专业硬件开发工具包（HDK）、快速切割/铣削零件；

输出/交付物：功能齐全的原型，关键部件按预期运行。

局限性：整个EVT阶段交付的原型可能看起来有点难看、粗糙，并且缺乏漂亮的外观。EVT原型也可能错过一些非关键的机械特性，如手柄、外壳曲线、喷漆等。

只有在完成EVT第一阶段后，才能真正推动工业设计，以开发产品的最终外观。在此阶段之前的任何工业设计（无论是在渲染、草图或CAD中完成）与实际尺寸、重量和模块布置无关。阿尔法晚期的“类似作品+相似外观”原型旨在实现工业设计的真实外观。

DVT (设计验证测试)阶段

满足验证已开发产品设计的需要，并开始实施DFM（可制造性设计）以及其他DF-X规则。完成EVT原型设计后，应锁定原型设计和外壳设计，使其看起来像最终产品。例如，如果你正在建造一个全天候的室外气象站，DVT原型在这个阶段应该是防水的。

这是开始销售前的最后一个阶段，需要确保设计符合目标市场的各种标准和认证要求：CE、EC、FCC、UL、RoHS等，这里再次强调，在完成设计和申请认证（在珠三角地区定义产品时，您最好提前考虑认证）之前，您的产品必须符合电源要求。

可以有几个DVT迭代，并且可以交付不同的DVT原型。这些产品包括手工制作的昂贵原型和精细的表面处理，以及在注塑机中使用“快速”和/或传统钢模生产的小批量产品。

因此，DVT的初始结果就是我们所说的MVP。

DVT 的目标是确定设计(即尺寸、重量、材料、表面处理、移动的机械零件) ，并使最终产品的特点合理化。

1.在这个阶段，你应该仔细修改和考虑产品质量与成品VS的产量和BOM成本与生产量的关系。
2.完成必要的认证;
3.开发和完成装箱和包装
4.开始向大规模生产商请求报价，并制定物流计划。

DVT 原型数量: 通常为20-200个，取决于设计复杂性和BOM成本。原型将用于各种原因：认证实验室测试，早期客户/测试人员的“beta测试”。

技术: 3D打印+凝胶涂层外壳，表面“与工厂一样”，快速切割/铣削零件；工业设备（如注塑）和第一代模具（如“快速模具”）。

产出/可交付成果: 准备好批量生产的[批次]功能原型，带有BOM和设计文档包。完成装箱和包装设计。估计批量生产产量

限制: DVT原型和文档几乎是最终版本，可以在开发过程中进一步稍作更改。由于经济原因，一些机械零件和电子元件可能不是最终产品（例如，数控铣削一些金属零件而不是使用染料铸造更便宜）。

如果你计划开展Kickstarter或IndieGoGo等众筹活动，不要向支持者炫耀POC或早期EVT原型，从而损害你的声誉。EVT阶段可能很长，需要大量的研发。因此，重要的是，你要展示你的MVP/DVT原型，该原型已经过设计和用户测试。通过成功的众筹，您可以为最终的设计调整提供资金，并轻松快速地进入PVT和试生产阶段。