Idée au Prototype – Comprendre les Coûts de développement de produit
Les coûts de développement sont le premier gros obstacle que vous risquez de rencontrer lors du démarrage d’un produit matériel. Dans cet article, je vais énumérer tous les coûts de développement que vous pouvez vous attendre à rencontrer.
Note de difficulté technique: 5 sur 10
Développer un nouveau produit matériel électronique n’est bien sûr pas une tâche triviale. Cela nécessite une ingénierie importante dans une variété de disciplines pour développer un produit commercialement viable. Les coûts de développement sont plus élevés si vous n’avez pas l’expérience nécessaire pour faire une grande partie du développement vous-même.
Dans cet article, je vais parcourir ligne par ligne tous les coûts qui composent votre coût total de développement, afin que vous puissiez comprendre toutes les différentes dépenses nécessaires pour développer un produit.
Je vais également vous donner quelques estimations de parc de balle sur chacun de ces coûts, mais gardez à l’esprit que la plupart des coûts varient considérablement entre les différents produits.
Sachez également que toutes les estimations de prix indiquées supposent que vous ne faites aucun travail de développement vous-même.
Les estimations de prix bas de gamme supposent que vous sous-traitez à des ingénieurs indépendants, et les estimations de prix haut de gamme supposent que vous utilisez une entreprise de conception de produits complète. En général, je suppose que le développement se fera aux États-Unis, au Canada ou en Europe.
Les prix seront généralement considérablement plus bas si vous choisissez d’utiliser des développeurs indépendants moins chers dans des pays comme l’Inde, la Russie, la Chine, le Brésil, etc.
Plus vous pouvez travailler et faire vous-même, plus vous économiserez d’argent. Mais le coût supplémentaire de cette stratégie est votre temps, un chemin plus long vers le marché et potentiellement un produit de qualité inférieure. Rien n’est jamais gratuit!
Nous allons d’abord examiner la conception de l’électronique, puis le développement logiciel, suivi de tout développement mécanique ou de boîtier. Enfin, nous examinerons la conception de l’emballage.
Développement de l’électronique
Conception préliminaire
La première étape du développement de l’électronique pour un nouveau produit consiste à créer une conception préliminaire du produit qui comprend un schéma synoptique au niveau du système, la sélection de tous les composants critiques et une nomenclature préliminaire.
La création d’un avant-projet et d’une nomenclature vous permet de calculer des estimations précoces du coût de fabrication de votre produit.
De plus, en commençant par une conception préliminaire, vous pouvez estimer plus précisément la complexité et le coût de toutes les autres étapes de développement.
Coût de la conception préliminaire: 1 000 $ à 5 000 $ *
Conception schématique
Il est maintenant temps de concevoir le schéma de circuit schématique, qui prendra les informations de la conception préliminaire et remplira ensuite tous les petits détails. Un diagramme schématique est comme un plan pour l’électronique du produit. C’est un dessin conceptuel qui montre comment tout se connecte.
C’est là que vous entrez dans tous les petits détails comme les numéros de broches, ou quelles broches doivent se connecter jusqu’à la valeur de chaque résistance et condensateur. Tous ces petits détails doivent maintenant être pris en charge dans le cadre du schéma.
Une fois que vous avez un diagramme schématique terminé, vous pouvez générer automatiquement une nomenclature via le logiciel de conception de PCB.
Contrairement à la nomenclature préliminaire, il s’agira d’une nomenclature complète qui répertorie chaque composant électronique, y compris les passifs à faible coût (résistances et condensateurs). Cependant, ce ne sera pas la nomenclature finale pour l’ensemble de votre produit, juste pour l’électronique.
Coût pour la conception schématique: Layout2,000 à88,000
Disposition de carte de circuit imprimé (PCB)
L’étape suivante va être la conception de la disposition de carte de circuit imprimé.
La mise en page de la carte PCB sera effectuée dans le même logiciel que celui que vous avez utilisé pour la conception schématique, car de cette façon, le logiciel peut effectuer la vérification nécessaire pour confirmer que la mise en page de votre carte PCB correspond réellement au schéma de circuit schématique.
La vérification n’est pas quelque chose que vous pouvez faire manuellement. Ce même logiciel vérifie également que la disposition de votre PCB suit toutes les règles de conception de votre processus particulier.
En ce qui concerne le coût, la conception schématique et une conception de mise en page de PCB vont être assez proches, mais cela dépend évidemment du produit. Par exemple, vous pourriez avoir besoin d’une disposition très complexe si vous utilisez des circuits radio sans fil personnalisés. Dans ce cas, la plus grande partie de la complexité supplémentaire réside dans la disposition du PCB, pas nécessairement dans le diagramme schématique.
Pour apprendre à concevoir un circuit imprimé personnalisé, assurez-vous de regarder ce tutoriel et de consulter ce cours payant approfondi.
Coût pour la disposition des circuits imprimés: 2 000 to à $9,500
Prototypes de circuits imprimés
Le coût de prototypage d’un circuit imprimé personnalisé est composé de quatre parties: le circuit imprimé vide, la soudure de tous les composants, le coût des composants et les frais d’expédition.
Dans la plupart des cas, vous ne devez commander que 3 à 5 cartes à la fois lors du prototypage. Au cours des dernières étapes du prototypage, une fois que vous savez que votre produit est principalement fonctionnel, le nombre de prototypes peut être augmenté si vous avez besoin d’un plus grand nombre d’unités de test ou d’échantillons de produits.
Gardez à l’esprit que toute conception de produit prendra plusieurs itérations de prototypes afin de le préparer à la fabrication en série. Vous devez prévoir un minimum de 3 itérations de prototypes de PCB, mais 5 ou plus sont également courants. Cela dépend vraiment de la complexité de votre produit.
L’utilisation d’un atelier de PCB domestique pour votre prototypage vous permettra d’économiser du temps et de l’argent sur l’expédition. Mais il existe également de bons magasins de PCB chinois qui vous donneront des prototypes de qualité pour un prix considérablement inférieur. Cependant, lorsque vous allez au large, vous passerez plus de temps et d’argent sur l’expédition, ce qui peut être considérable.
Si l’argent est votre principale préoccupation, allez probablement dans un magasin de prototypes de PCB asiatiques, mais si la rapidité de mise sur le marché est votre principale préoccupation, allez au pays.
L’un des meilleurs moyens de réduire le coût de votre prototype (et de nombreux autres coûts de développement) consiste à toujours obtenir des revues de conception indépendantes avant de prototyper.
Trouver des problèmes après le prototype est beaucoup plus coûteux et prend beaucoup de temps que de les trouver dans le cadre d’une revue de conception. Peu importe qui a conçu votre produit – vous, une entreprise de développement expérimentée ou un pigiste sous contrat, il est sage d’obtenir un examen de conception.
Dans la Hardware Academy, vous pouvez obtenir des commentaires abordables sur votre conception de la part de nombreux ingénieurs experts, y compris moi-même. Nous pouvons également vous aider à trouver des moyens de simplifier votre produit afin de réduire vos coûts de développement, de prototypage, de certification, de mise à l’échelle et de fabrication.
Coût des prototypes de circuits imprimés: De 2 500 $ à 7 500
Intégration matérielle/logicielle
L’intégration matérielle/logicielle est l’endroit où vous allumez le circuit imprimé et vous assurez que le micrologiciel (logiciel intégré à votre produit) fonctionne et communique avec l’application mobile si votre produit en possède une.
C’est un peu comme des tests de produits précoces, mais il s’agit vraiment d’intégrer correctement toutes les pièces de votre produit. Le matériel, le micrologiciel et l’application mobile doivent tous fonctionner ensemble.
Coût de l’intégration Matérielle/logicielle: Testing3,000 à9 9,500
Test / débogage
C’est l’étape où vous devez tester complètement le produit et déterminer les correctifs pour tous les problèmes détectés. De toute évidence, l’étape d’intégration comprend des tests, mais cet élément distinct sert davantage à déboguer les problèmes rencontrés.
Ne vous attendez pas à ce que votre première version d’un produit soit parfaite. Il est presque garanti que vous allez avoir un certain type de problème et que vous devrez le déboguer.
Le débogage a tendance à être une étape difficile à prévoir. Il est difficile de savoir combien de temps le débogage prendra et combien cela coûtera, car vous ne connaissez pas ces problèmes à l’avance. Sinon, vous les auriez déjà réparés.
Vous avez toujours affaire à des inconnues lors de la phase de débogage. Alors que le coût d’étapes plus prévisibles telles que la conception schématique ou la conception de circuits imprimés est généralement plus facile à estimer avec précision.
Coût de test / débogage: 3 000 $ à 9 500
Documentation
Il est essentiel que le développement de votre produit soit entièrement documenté. Vous ne voulez pas recevoir un design sans aucun type de documentation. Cette documentation est nécessaire au fur et à mesure que votre entreprise se développe et que vous faites appel à vos propres ingénieurs, ou que vous changez d’entreprise ou de développeur.
Il est toujours essentiel d’avoir une documentation appropriée sur la conception du produit afin que d’autres personnes puissent reprendre et poursuivre la conception ou essayer de résoudre les problèmes.
La plupart des sociétés de développement incluront de la documentation, mais j’ai constaté que les pigistes ne le feront généralement pas.Assurez-vous de spécifier à l’avance que vous souhaitez une documentation écrite sur tous les détails du produit.
Coût de la documentation: 1 500 $ à 5 000
Développement logiciel
Le développement logiciel peut être principalement divisé en trois catégories: micrologiciels, applications mobiles et logiciels PC.
Logiciel de micrologiciel
Le micrologiciel est le logiciel fonctionnant sur le processeur intégré à l’intérieur d’un produit (généralement un microcontrôleur, mais pour les produits plus avancés, ce sera un microprocesseur). Le micrologiciel est un logiciel de bas niveau qui s’interface étroitement avec le matériel.
Plusieurs fois, un programmeur de micrologiciel sera un ingénieur électricien car une compréhension approfondie du matériel est nécessaire.
Coût du logiciel Firmware: 7 500 à 50 000 $ (désolé, mais ce coût varie énormément en fonction de la complexité du logiciel).
Applications mobiles / Logiciels PC
Les applications mobiles et les logiciels PC, quant à eux, utilisent une programmation de niveau supérieur qui ne nécessite pas de compréhension du matériel. Cette programmation est généralement gérée par des programmeurs de logiciels (ingénieurs en logiciels, informaticiens, etc.) et non des ingénieurs électriciens.
La plupart des produits nécessitant une application mobile auront besoin de deux versions distinctes: une pour Android et une pour Apple iOS. Cela double presque vos coûts de développement d’applications mobiles, vous pouvez donc envisager de n’offrir qu’une seule version pour vos premiers tests sur le marché.
Le coût exact de tout le développement logiciel dépend bien sûr du produit. Pour de nombreux produits, le logiciel sera plus coûteux à développer que le matériel.
Il y a évidemment des exceptions à cela, mais pour la plupart des produits que j’ai vus, le développement logiciel finit par coûter plus cher que la conception électronique.
Cela est particulièrement vrai si vous avez besoin d’une application mobile vraiment élégante avec de nombreux graphismes et une interface utilisateur complexe. Ce type d’application peut être très coûteux à développer et nécessite généralement beaucoup de communication avec le développeur.
Coût pour l’application mobile : 7 500 $ à 50 000
Conception industrielle / Développement de boîtiers
Maintenant, nous allons examiner les aspects mécaniques d’un produit matériel. Pour la plupart des produits, ce sera le boîtier qui contient l’électronique.
Il y a des exceptions, comme les produits avec des moteurs et beaucoup de pièces mobiles différentes, mais pour la plupart des produits, la majorité du développement mécanique concerne l’enceinte.
Conception de modèles 3D
Tout commence par un modèle 3D. Bien que, parfois, un simple modèle en argile soit utile pour créer en premier. Le travail principal de la conception de l’enceinte consiste à concevoir le modèle 3D, puis à préparer ce modèle pour la fabrication.
Un modèle 3D pour le prototypage peut être considérablement différent d’un modèle 3D compatible avec la fabrication en série. En effet, la version fabriquée d’un boîtier en plastique sera réalisée en utilisant la technologie de moulage par injection, au lieu de l’impression 3D.
Vous pouvez imprimer en 3D à peu près n’importe quel produit façonné. D’autre part, le moulage par injection est très restrictif sur les formes que vous pouvez produire.
En règle générale, vous concevrez un modèle 3D pour l’étape du prototype. Une fois que vous avez perfectionné le boîtier en utilisant la technologie d’impression 3D, vous devez revenir en arrière et effectuer les derniers réglages nécessaires pour le préparer au moulage par injection.
Voici un cours d’introduction à la modélisation 3D et en voici un sur le moulage par injection.
Coût pour le modèle 3D : 3 500 to à $15,000
Modèle 3D photoréaliste
L’étape suivante consiste à créer un modèle 3D photo-réaliste. Si vous souhaitez utiliser le modèle 3D à des fins de marketing ou pour attirer des investisseurs, vous pouvez rendre le modèle plus photoréaliste, ce qui est une étape supplémentaire.
La personne qui conçoit le modèle 3D doit être un concepteur industriel ou un ingénieur en mécanique qui se concentrera sur le développement d’un boîtier pouvant être fabriqué en série. Ils s’occuperont des problèmes liés à la fabrication et de la conception de l’enceinte pour qu’elle fonctionne et ressemble à ce que vous voulez.
Le modèle 3D photo-réaliste est de nature plus artistique, vous devrez peut-être trouver un non-ingénieur pour transformer votre modèle 3D en quelque chose de plus réaliste pouvant être utilisé dans des présentations.
Coût pour un modèle 3D photoréaliste: 500 $ à 1 500
Prototypage d’enceinte
Ensuite, vous avez le coût de prototypage pour l’enceinte elle-même, qui est généralement le coût de l’impression 3D. Tout comme pour l’électronique, ne vous attendez pas à ce que le premier prototype soit la version finale.
Vous constaterez avec le boîtier, comme tout ce qui concerne le développement matériel, qu’il y a beaucoup de petits détails auxquels vous ne penserez pas nécessairement à l’avance. Il faudra plusieurs versions pour atteindre la perfection. Même quelque chose d’aussi simple que d’assembler correctement deux morceaux de plastique peut être un défi.
Évidemment, vous pouvez faire beaucoup dans un programme de modélisation 3D, mais vous devrez également prendre le plastique entre vos mains pour le tester. Attendez-vous toujours à produire plus qu’un seul prototype.
Si vous prévoyez avoir besoin d’un nombre élevé d’itérations de prototypes, vous pouvez envisager d’acheter votre propre imprimante 3D. Avoir votre propre imprimante 3D est également bénéfique si la rapidité de mise sur le marché est importante pour votre produit.
Pouvoir itérer presque instantanément votre prototype est un énorme avantage qui réduira considérablement votre temps de développement. L’inconvénient est que la qualité du prototype peut ne pas être aussi bonne par rapport à l’utilisation d’un magasin de prototypes professionnel.
Coût des prototypes de boîtiers : 2 500 $ à 7 500
Développement de paquets
Enfin, vous avez la conception du paquet. Si vous allez vendre votre produit dans les magasins de détail, cela devient encore plus critique. D’un autre côté, si vous allez vendre votre produit principalement en ligne, le paquet n’est pas aussi important.
Pour la vente au détail, l’emballage doit vendre votre produit. Il doit être vraiment beau, expliquer le produit, se démarquer sur l’étagère, et toutes ces bonnes choses. Cela contraste avec la vente sur votre site Web, où le colis sert principalement à protéger le produit pendant l’expédition.
Les deux types d’emballage les plus courants sont les coquilles en plastique pour les produits plus petits et les boîtes de vente au détail pour les produits plus gros ou les produits avec beaucoup de pièces différentes. Vous devrez engager un graphiste pour concevoir l’œuvre d’art de votre colis.
Vous devrez également créer un modèle 3D pour tout plastique de forme personnalisée requis pour votre emballage. Cela peut généralement être fait par la même personne qui a créé le modèle 3D pour l’enceinte de votre produit.
Toutes les pièces en plastique personnalisées devront être moulées sur mesure. Assurez-vous de planifier cette production de plastique supplémentaire qui nécessitera son propre modèle 3D, des moules d’injection, du prototypage, du prototypage 3D et autres.
N’oubliez pas, vous devrez peut-être également rédiger et concevoir un manuel d’instructions pour votre produit. Je trouve généralement que le fondateur est la meilleure personne pour écrire la première ébauche d’un manuel. Vous pouvez toujours impliquer quelqu’un plus tard pour le modifier et le peaufiner.
Coût pour le développement de paquets:1 1,500 à44,500
Gestion de projet
Le dernier coût que je vais aborder est pour la gestion de projet.
Pour développer un produit commercial, il y a beaucoup de pièces qui doivent toutes se réunir. Plusieurs ingénieurs sont presque toujours nécessaires, y compris des ingénieurs en électronique, des programmeurs de micrologiciels, des programmeurs d’applications, des concepteurs industriels, des ingénieurs en mécanique, des ingénieurs de fabrication, etc.
La gestion de projet est nécessaire pour s’assurer que toutes les différentes parties du développement finissent par fusionner pour former le produit final. Tous ces ingénieurs doivent être correctement gérés.
Si vous embauchez une entreprise pour développer pleinement votre produit, elle s’occupera probablement de la gestion du projet (et vous facturera de manière appropriée).
Alors qu’avec les pigistes, vous devez embaucher plusieurs ingénieurs pour différentes parties du développement de produits. Vous devrez être responsable de la gestion de tous ces ingénieurs et de vous assurer que toutes les différentes pièces du produit s’intègrent et se réunissent pour former le produit final.
Si vous êtes à l’aise avec la gestion de projet et que vous avez les compétences techniques nécessaires, je vous conseille de faire tout cela vous-même, ce qui vous fera économiser beaucoup d’argent.
Si vous n’avez pas les compétences techniques ou si vous n’êtes pas à l’aise pour gérer un projet complexe, cela rendra le travail avec des pigistes un peu plus difficile pour vous. Dans ce cas, une entreprise de développement sera probablement votre meilleur pari, mais les coûts seront alors plus élevés.
Coût de la gestion de projet : De 3 500 $ à 10 500
Conclusion
Nous avons approfondi tous les différents coûts de développement nécessaires à la mise sur le marché de votre produit. Ces coûts peuvent varier considérablement d’un produit à l’autre, mais les fourchettes estimées que j’ai fournies vous donneront au moins une idée de ce à quoi vous attendre.
Les coûts de développement sont l’un des principaux obstacles que vous devrez surmonter pour commercialiser votre produit. Pour avoir une chance de réussir, vous devez absolument avoir des attentes réalistes sur le coût de développement de votre produit.
La connaissance est le pouvoir, et cela est particulièrement vrai lors de la mise sur le marché d’un nouveau produit physique. Avoir des attentes irréalistes est l’une des principales raisons pour lesquelles les entrepreneurs en matériel échouent, alors assurez-vous de connaître les coûts à venir.
Enfin, n’oubliez pas de télécharger votre PDF gratuit: Guide Ultime pour Développer et Vendre votre Nouveau Produit Matériel Électronique. Vous recevrez également ma newsletter hebdomadaire où je partage du contenu premium non disponible sur mon blog.
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