उत्पाद विकास दृश्य सहायता: डिजाइन

भौतिक उत्पादों के विकास पर चार लेखों में से यह तीसरा है। यदि आप भाग 1 से चूक गए हैं : एक विचार बनाना , या भाग 2: डिजाइन , यह उन्हें पढ़ने के लायक है। आप जल्द ही भाग 4 पर जा सकेंगे: मान्यता। द्वारा पोस्ट किया गया: बेन आइंस्टीन। मूल अनुवाद फेबिका फैबलैब और हांड परियोजना की टीमों द्वारा किया गया था।

भाग 3: डिज़ाइन

डिजाइन चरण में प्रत्येक चरण (तकनीकी आवश्यकताओं का विकास, एक कामकाजी प्रोटोटाइप का निर्माण, फर्मवेयर / सॉफ्टवेयर की प्रोग्रामिंग) यह सुनिश्चित करने के लिए आवश्यक है कि उत्पाद मज़बूती से काम कर रहा है और इसकी उत्पादन लागत इष्टतम है। इंजीनियरिंग विकास प्रक्रिया का परिणाम एक प्रोटोटाइप है जो सही ढंग से कार्य करता है, लेकिन अभी तक उपयोगकर्ता की अच्छी विशेषताओं (UX) नहीं है और नेत्रहीन भी महान नहीं है। इंजीनियरिंग और उत्पाद डिजाइन लगभग हमेशा एक साथ चलते हैं।


चित्र 3.1 उत्पाद डिज़ाइन चरण

तकनीकी विशिष्टता

एक अच्छी तरह से डिज़ाइन किए गए उत्पाद का सबसे अच्छा संकेतक तकनीकी दस्तावेज का विस्तार है।


चित्र 3.2 उत्पाद विकास चक्र में तकनीकी आवश्यकताओं के गठन का स्थान

उत्पाद विनिर्देश ("युक्ति") किसी भी भौतिक उत्पाद को बनाते समय एक महत्वपूर्ण दस्तावेज है। जबकि कई स्टार्टअप किसी भी तरह के प्रलेखन को अनावश्यक और महंगा मानते हैं, मैंने देखा कि कैसे कंपनियों ने महीनों और दसियों हज़ारों डॉलर खो दिए, इस तथ्य के कारण कि उन्होंने तकनीकी आवश्यकताओं के बारे में विस्तार से नहीं सोचा था।


चित्र 3.3 तकनीकी आवश्यकता श्रेणियाँ

अधिकांश उत्पादों की आवश्यकताओं को सात मुख्य क्षेत्रों द्वारा पहचाना जा सकता है:

• वाणिज्यिक और नियामक - बिक्री के देशों और अनुशंसित खुदरा मूल्य (आरआरपी, एमएसआरपी, निर्माता की सुझाई गई खुदरा कीमत), नियामक आवश्यकताएं, स्वीकार्य लाभ संरचना, उत्पाद अद्यतन अनुसूची (जीवन का अंत, जीवन का अंत, ईओएल)
• हार्डवेयर और सेंसर - हार्डवेयर सिस्टम का एक पूर्ण आरेख, विनिर्देश के अनुसार मुख्य घटकों की एक सूची (बीओएम, सामग्री का बिल), सेंसर की आवश्यकताएं
• इलेक्ट्रॉनिक्स - बोर्ड आकार (पीसीबी, मुद्रित सर्किट बोर्ड), मेमोरी आकार, प्रोसेसर और संचार आवश्यकताओं, बैटरी के आकार / जीवनकाल / रासायनिक संरचना
• फर्मवेयर और लाइब्रेरीज़ - फ़र्मवेयर, एपीआई विनिर्देशों, बाहरी पुस्तकालयों के लिए आवश्यकताओं द्वारा उपयोग किए जाने वाले ऑपरेटिंग सिस्टम या एम्बेडेड वातावरण
• सॉफ्टवेयर और नेटवर्क - सॉफ्टवेयर स्टैक और डेवलपमेंट एनवायरनमेंट, सर्वर इंफ्रास्ट्रक्चर आवश्यकताओं, एससीएम प्लान्स (सॉफ्टवेयर कॉन्फ़िगरेशन मैनेजमेंट), एरर हैंडलिंग
• स्थायित्व और पैकेजिंग - सेवा जीवन के लिए आवश्यकताएं, विभिन्न उप-प्रणालियों की धीरज, पैकेजिंग की आवश्यकताएं
• पारिस्थितिकी और संचालन - संचालन तापमान और आर्द्रता, परिचालन विश्वसनीयता, सेटिंग्स और सहिष्णुता का विवरण, वापसी / प्रतिस्थापन प्रक्रियाओं के लिए आवश्यकताएं, ग्राहक सहायता और स्पेयर पार्ट्स की आवश्यकताएं

चित्र 3.4। गठित तकनीकी आवश्यकताओं का उदाहरण

कई बड़ी कंपनियां प्रलेखन के पहाड़ों पर निर्भर हैं। दस्तावेजों के ये पहाड़ आमतौर पर बार-बार प्रमाणित होते हैं और सभी संभावित विवरणों के साथ तालिकाओं से भरे होते हैं। हालांकि यह कुछ प्रकार के उत्पादों के लिए आवश्यक है, अधिकांश तेज और लचीली कंपनियों के लिए यह दृष्टिकोण अव्यवहारिक है।


चित्र 3.5 तकनीकी आवश्यकताओं के कार्य विनिर्देश का उदाहरण

मुझे काम करने की युक्ति पर भरोसा करना अधिक कुशल लगता है। ऐसा दस्तावेज़ आमतौर पर ऑनलाइन (उदाहरण के लिए, Google ड्राइव में) साझा किया जाता है और आवश्यकताओं के कई समूहों में विघटित हो जाता है। कई कंपनियां इस दस्तावेज़ को लगातार अपडेट कर रही हैं क्योंकि वे उत्पाद आवश्यकताओं की अपनी समझ को परिष्कृत करते हैं। यह उत्पाद के लिए सभी संभावित आवश्यकताओं पर विचार करने और उन लोगों को चिह्नित करने के लिए एक अच्छा विचार होगा जिन्हें आप अभी तक नहीं जानते हैं, लेकिन पता लगाना चाहिए (बोल्ड में और "निर्दिष्ट" नोट के साथ)।

फंक्शनिंग प्रोटोटाइप

जब आप कार्य विवरण में पर्याप्त जानकारी दर्ज करते हैं, तो तकनीकी समाधान के साथ प्रत्येक आवश्यकता का जवाब देने का समय आ जाएगा। ऐसा करने के लिए, एक प्रोटोटाइप बनाया जाता है जो उत्पाद से अलग दिख सकता है, लेकिन उत्पाद के रूप में काम करता है और हर विनिर्देश आवश्यकता को पूरा करता है।


चित्रा 3.6 उत्पाद विकास चक्र में एक कार्यशील प्रोटोटाइप के निर्माण का स्थान

तकनीकी आवश्यकताओं के विकास के दौरान उत्पन्न होने वाले कई सवालों के जवाब देने के लिए एक कामकाजी प्रोटोटाइप बनाया जाता है: बुनियादी कार्य, घटकों की पसंद, मुद्रित सर्किट बोर्ड, यांत्रिकी, उत्पाद "महसूस" और विधानसभा।


चित्र 3.7। बुनियादी कार्यक्षमता प्रदान करने के लिए ब्रैकेट डिज़ाइन के परिवर्तन

अधिकांश उत्पादों में एक "मुख्य कार्यक्षमता" होती है जो उत्पाद के प्रदर्शन के लिए महत्वपूर्ण होती है। DipJar के लिए, यह एक कार्ड पढ़ रहा है और एक लेनदेन का संचालन कर रहा है। ऊपर की तस्वीर में, आप देख सकते हैं कि कार्ड रीडर के लिए ब्रैकेट का डिज़ाइन कैसे बदल गया है और विकास के दौरान कौन से डिज़ाइन विकल्प का परीक्षण किया गया है: (3D से दाएं) एक प्रिंटर का उपयोग करके बनाए गए प्रोटोटाइप पर 3D प्रिंटर पर मुद्रित मोटे ब्रैकेट से। कार्ड के चुंबकीय पट्टी के अधिक स्थिर पढ़ने के लिए इष्टतम बढ़ते विधि का निर्धारण करने के बाद रीडिंग हेड को भी बदल दिया गया था।


चित्र 3.8 घटक चयन: स्पीकर चयन उदाहरण

घटकों की पसंद चयन और योग्यता (परीक्षण) के कई महीनों तक ले सकती है ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि वे कार्यक्षमता और विश्वसनीयता की आवश्यकताओं को पूरा करते हैं। ऊपर दी गई तस्वीरों में, कई स्पीकर मॉड्यूल हैं जिन्हें डिपजेर ने कीमत, ध्वनि की गुणवत्ता, विश्वसनीयता और उपलब्धता / वितरण की गति के संयोजन का अनुकूलन करने के लिए परीक्षण किया।


चित्रा 3.9 DipJar सर्किट बोर्ड विकास

यदि आपके उत्पाद में एक मुद्रित सर्किट बोर्ड है, तो बड़े पैमाने पर उत्पादन शुरू करने से पहले इसमें लगभग 5-10 सुधार होंगे। बोर्ड विकास प्रक्रिया घटकों के चयन के साथ शुरू होती है, फिर - ब्रेडबोर्ड डिजाइन (ब्रेड-बोर्ड, बाएं) और फिर - कारखाने बोर्डों की एक श्रृंखला का निर्माण। मुख्य DipJar बोर्ड एक अनुबंध निर्माता (CM, अनुबंध विनिर्माण) द्वारा पहली बार उत्पादन में लॉन्च होने से पहले 6 पुनरावृत्तियों से गुजरा।


चित्रा 3.10 DipJar केस के साथ काम करना

सभी घटकों और बोर्डों को संरक्षित किया जाना चाहिए। यदि धातु का उपयोग मामले में किया जाता है, तो इसके साथ काम करने के लिए अक्सर एक लंबे विकास चक्र की आवश्यकता होती है। इसलिए, बाहरी डीपजर मामले में कई महीने लग गए।


चित्रा 3.11 DipJar प्लास्टिक पार्ट्स

मेरे द्वारा काम किए गए लगभग हर उत्पाद में कम से कम एक प्लास्टिक हिस्सा था। ढाला हुआ प्लास्टिक भागों को आमतौर पर 8-12 सप्ताह के विकास और डिबगिंग की आवश्यकता होती है, इसलिए आपको उनके डिजाइन और निर्माण को जल्द से जल्द विकसित करने की आवश्यकता है। डीपजर के शीर्ष पैनल को बाईं ओर कास्ट करने के लिए बेहद मुश्किल से बदल दिया गया है, दाईं ओर अंतिम संस्करण में। कई मापदंडों को अनुकूलित किया गया था: पहले से डिजाइन, दीवार की मोटाई, परिधि, फास्टनरों के लिए मालिक, गर्मी सिंक, प्रकाशिकी, प्रसंस्करण बनावट, संरचनात्मक ताकत।


चित्रा 3.12 वजन एजेंटों एक उत्पाद महसूस बनाने के लिए

उत्पाद का "महसूस" भी बहुत महत्वपूर्ण है। कई उत्पाद आंतरिक भार का उपयोग करते हैं या दीवारों को मोटा करते हैं ताकि दृश्य से मेल खाने वाली स्पर्श संवेदना पैदा हो सके। डिपजार में गुरुत्वाकर्षण का अपेक्षाकृत उच्च केंद्र है, और इसलिए इसका आधार लेजर-कट स्टील काउंटरवेट के साथ भारित है। दूसरे बैच में, लागत को कम करने के लिए, स्टील काउंटरवेट को एल्यूमीनियम से बदल दिया गया था।


चित्र 3.13 विधानसभा

प्रत्येक घटक का चयन करने के बाद, प्लास्टिक के हिस्सों को डिजाइन करना और बोर्डों को संशोधित करना, उत्पाद संग्रह का मूल्यांकन करना महत्वपूर्ण है। एक कार्यशील प्रोटोटाइप के शुरुआती चरणों में, इस सवाल का एक उत्तर कि क्या उत्पाद इकट्ठा हुआ है या नहीं, पर्याप्त है। उत्पाद बड़े पैमाने पर उत्पादन के करीब है, विधानसभा में संभावित त्रुटियों पर ध्यान देना और उत्पादन की लागत और समय को अनुकूलित करने पर अधिक महत्वपूर्ण है। असेंबली डिज़ाइन में केबल प्रबंधन योजना, चिपकने का चयन, फास्टनरों, लेवलिंग और पोजिशनिंग तत्व, क्लीयरेंस और पार्ट एक्सेसिबिलिटी शामिल हैं।

फर्मवेयर और सॉफ्टवेयर (फर्मवेयर और सॉफ्टवेयर)

लगभग सभी उत्पादों में बोल्ट ने फर्मवेयर और सॉफ्टवेयर दोनों का निवेश किया है। दुर्भाग्य से, यह काम आमतौर पर प्रोटोटाइप बनाने के बाद किया जाना चाहिए, क्योंकि सॉफ्टवेयर उत्पाद के हार्डवेयर के संचालन पर निर्भर करता है।


चित्रा 3.14 उत्पाद विकास चक्र में फर्मवेयर और सॉफ्टवेयर विकास का स्थान

इलेक्ट्रिकल इंजीनियर और एम्बेडेड सिस्टम विशेषज्ञ फर्मवेयर पर काम करते समय कई तरह के विकास दृष्टिकोण और अनुक्रम का उपयोग करते हैं। सबसे आम नीचे-अप दृष्टिकोण।


चित्रा 3.15 फर्मवेयर और सॉफ्टवेयर

प्रक्रिया सबसे निचले स्तर (हार्डवेयर) पर शुरू होती है और वेब सॉफ्टवेयर तक जाती है:

1. हार्डवेयर परीक्षण - बोर्ड और सही सर्किट के सही संचालन को सत्यापित करने के लिए बुनियादी कार्यों का निर्माण। पहले संशोधन की मुख्य समस्याओं का पता लगाने के लिए, फर्मवेयर अपलोड, चक्रवाती आपूर्ति की गई बिजली, ब्लिंकिंग एलईडी, संचार उपकरणों को बिजली की आपूर्ति, आदि का उपयोग किया जाता है।

2. कमांड्स - सभी डिजिटल घटकों (I2C, SPI, USB, सीरियल बसों आदि) की जाँच करना। यह एक बुनियादी कार्यात्मक परीक्षण है, जो यह सुनिश्चित करता है कि घटक सही प्रतिक्रियाएँ दें।

3. फ़ंक्शंस - उपयोगकर्ता द्वारा परिभाषित कार्यों में कमांड और लॉजिकल सीक्वेंस के प्रत्येक सेट को पैक करना। डीपजर के मामले में, मुख्य कार्य डॉलर में राशि दर्ज करना और एलईडी मैट्रिक्स पर प्रदर्शित करना है।

4. पुस्तकालय - एक साथ होने वाले कार्यों के समूहों का विकास और एक दूसरे पर निर्भर होना। उदाहरण के लिए, सभी प्रदर्शन फ़ंक्शन या सभी मॉडेम फ़ंक्शन।

5. नियंत्रण इकाई - कई उत्पाद बहु-थ्रेडेड डेटा के साथ काम करते हैं, और प्रत्येक स्ट्रीम के विश्वसनीय संचालन को प्राप्त करना मुश्किल हो सकता है। डीपजार को कुछ ही सेकंड में क्रेडिट कार्ड पढ़ना चाहिए, यानी इसमें सेल्युलर डेटा की एक स्ट्रीम और डेटा मैनेजमेंट मैट्रिक्स डिस्प्ले और ऑडियो फीडबैक की एक स्ट्रीम है।

6. एपीआई / नेटवर्क - विभिन्न वेब सेवाओं के साथ समर्पित संचार कार्य। कई उत्पादों में दो-तरफ़ा संचार होता है: जैसे उपकरण सर्वर से संचार करता है, उसी प्रकार सर्वर उपकरण के साथ संचार करता है। एक संगठित, तर्कसंगत एपीआई का निर्माण संचार की प्रभावशीलता और स्थिरता की गारंटी देता है।


चित्रा 3.16 बदलाव: कीड़े पर काम करना और कीड़े को ठीक करना

अक्सर, एक कामकाजी प्रोटोटाइप की पहली विधानसभा के बाद, दोषों का एक समुद्र निर्धारित किया जाता है। कभी-कभी विनिर्देश की अपूर्ण / गलत आवश्यकताएं होती हैं, या घटक विनिर्देश की आवश्यकताओं को पूरा नहीं कर सकते हैं। आमतौर पर 3-4 पूर्ण विशेषताओं वाले प्रोटोटाइप अंतिम विकास चरण पर जाने से पहले बनाए जाते हैं।


चित्रा 3.17 अंतिम कार्य प्रोटोटाइप

काम के परिणामस्वरूप, प्रोटोटाइप को एक विश्वसनीय उत्पाद के बड़े पैमाने पर उत्पादन की व्यवहार्यता की पुष्टि करनी चाहिए। ऊपर की तस्वीर में - अभी भी अधूरे विवरण के साथ अंतिम कार्य प्रोटोटाइप (एक लाल तीर एक धातु आवरण पर फजी एल ई डी, ग्रे प्लास्टिक, बहुत बड़े सीम को इंगित करता है), लेकिन यह उत्पाद पहले से ही सेलुलर नेटवर्क से जुड़ा हुआ है और कार्ड के साथ काम करने के लिए एक विश्वसनीय एपीआई है।

जब एक कामकाजी प्रोटोटाइप सभी विशिष्टताओं को पूरा करता है, तो उत्पादन के लिए तैयार होने का समय है। भाग 4 के लिए आगे: मान्यता

भौतिक उत्पादों के विकास पर चार लेखों में से यह तीसरा है। यदि आप भाग 1 से चूक गए हैं : एक विचार बनाना , या भाग 2: डिजाइन , यह उन्हें पढ़ने के लायक है। आप जल्द ही भाग 4 पर जा सकेंगे: मान्यता। द्वारा पोस्ट किया गया: बेन आइंस्टीन। मूल ट्विटर माध्यम FABINKA fablab और RUKI परियोजना की टीमों द्वारा अनुवादित।