Van idee naar serieproductie: PoC, EVT, DVT en PVT

Je ziet een werkend prototype op tafel en denkt: het product is er bijna. Dat is een begrijpelijke reactie. Je kunt iets vasthouden, de sensor geeft waarden door en misschien verschijnt er al informatie in een app. Toch moet er meestal nog veel gebeuren voordat je hetzelfde product betrouwbaar kunt produceren en leveren.

In een hardwaretraject beantwoorden we achtereenvolgens verschillende vragen. Is het idee technisch haalbaar? Werkt het ontwerp als geheel? Voldoet het product aan de eisen? En lukt het om die kwaliteit herhaaldelijk te produceren? Die vragen geven de fases hun betekenis.

Dat onderscheid helpt je als ondernemer om te begrijpen waar je voor betaalt en wat je na iedere fase werkelijk hebt aangetoond.

Spreek oplevering en acceptatiecriteria af; een extra iteratie kan nodig zijn.

Het idee vertalen naar concrete eisen

Aan het begin moeten we helder krijgen wat het product doet en waar het gebruikt wordt. Een sensor in een kantoor heeft een andere omgeving dan een tracker op een machine buiten. Een armband die iedere avond kan opladen heeft andere uitgangspunten dan een apparaat dat jarenlang op een batterij moet werken.

Daarom leggen we de belangrijkste eisen en aannames vast. Ook bepalen we welke onzekerheden het project kunnen maken of breken. Als een meetprincipe in de beoogde situatie niet werkt, heeft het weinig zin om alvast een perfecte behuizing te ontwerpen.

Een proof of concept om de belangrijkste aanname te testen

Een proof of concept kan er behoorlijk ruw uitzien. Losse ontwikkelborden, kabels en een grote 3D-geprinte behuizing zijn heel bruikbaar wanneer je wilt onderzoeken of de gekozen techniek geschikt is.

Neem een denkbeeldige wearable. De eerste versie lijkt misschien op een veel te groot horloge. Daarmee kun je al onderzoeken of je de juiste gegevens meet en of een algoritme onderscheid kan maken tussen relevante bewegingen. Het definitieve formaat hoeft voor die onderzoeksvraag nog niet klaar te zijn.

Wel moet je eerlijk blijven over wat deze test bewijst. Een meting met een grote antenne en een ruime batterij zegt nog niet dat dezelfde prestaties in een klein eindproduct haalbaar zijn. Dat blijft een aparte ontwerpuitdaging. Bij het afronden van deze fase wil je weten welke aannames zijn bevestigd en welke nog openstaan.

EVT om het technische ontwerp te valideren

EVT staat voor Engineering Validation Test. In deze fase onderzoeken we of het technische ontwerp als geheel werkt. De elektronica, firmware, voeding en mechanische opbouw moeten samen aan de belangrijkste functionele eisen kunnen voldoen.

Daarvoor zijn vaak meerdere versies nodig. Een eerste ontwerp levert meetgegevens op waarmee we aanpassingen kunnen onderbouwen. Iedere ronde hoort een duidelijk doel te hebben, zoals het onderzoeken van het energieverbruik of het oplossen van een probleem in de communicatie.

Een prototypebehuizing beantwoordt andere vragen dan een uitvoering met de beoogde productiemethode.

DVT om het productontwerp te toetsen

DVT staat voor Design Validation Test. Nu toetsen we het uitgewerkte ontwerp aan de afgesproken producteisen. De uitvoering moet voldoende representatief zijn voor wat je wilt verkopen, inclusief relevante materialen en productiemethoden.

Het uiterlijk is daarvan een onderdeel. Net zo belangrijk zijn prestaties, betrouwbaarheid en gedrag onder de beoogde gebruiksomstandigheden. Een product dat er af uitziet, kan nog steeds tekortschieten in een valtest of bij temperatuurwisselingen. Daarom beslissen we op basis van testresultaten of het ontwerp gereed is voor de volgende stap.

PVT om het productieproces te valideren

PVT staat voor Production Validation Test. Hier draait het om de vraag of het productieproces consequent goede producten oplevert. We beoordelen onder meer assemblage, teststations, werkinstructies en afwijkingen in de proefproductie.

Een goedgekeurd referentieproduct, vaak een golden sample genoemd, kan daarbij helpen. Het is een vergelijkingspunt voor de afgesproken uitvoering. De kwaliteit van een hele productieserie moet daarnaast blijken uit het proces en de controles die je hebt ingericht.

Wat je per fase ziet veranderen

Voor een ondernemer zijn de verschillen makkelijker te begrijpen wanneer je de tussenproducten naast elkaar ziet. De eerste opstelling laat een functie zien. Een volgende versie brengt de onderdelen samen. Daarna volgt een ontwerp dat qua uitvoering dicht bij het uiteindelijke product ligt, en vervolgens een serie uit het beoogde productieproces.

Bij onze denkbeeldige wearable kan de ontwikkeling beginnen met een groot doosje aan een polsband. Later verdwijnen de losse kabels en krijgt de elektronica een passende behuizing. In de laatste stappen kijk je ook naar reproduceerbare montage, afdichting en controle van ieder exemplaar. De buitenkant verandert steeds minder, terwijl er achter de schermen nog veel werk plaatsvindt.

De precieze grenzen tussen fases verschillen per bedrijf en product. Spreek daarom altijd af wat je bij een fase oplevert, welke tests erbij horen en wanneer het resultaat voldoende is om door te gaan.

Waarom een planning ruimte nodig heeft

Voor de trajecten die wij bespreken is zes tot twaalf maanden een bruikbare eerste indicatie, met uitschieters naar achttien maanden. Een planning moet aansluiten op de specifieke onzekerheden en op afhankelijkheden buiten het ontwikkelteam.

Productiemallen vragen bijvoorbeeld tijd en zijn later minder eenvoudig aan te passen. Je wilt ze vroeg genoeg voorbereiden en tegelijk voorkomen dat je een nog instabiel ontwerp vastlegt. Ook onderdelenbeschikbaarheid, testopstellingen en certificering kunnen de planning beïnvloeden. Onderzoek de toepasselijke eisen vroeg en plan relevante controles tijdens de ontwikkeling, zodat de formele beoordeling zo min mogelijk verrassingen oplevert.

Bespreek bij iedere voortgangsbespreking welk risico inmiddels kleiner is geworden. Zo blijft zichtbaar waarom de volgende versie nodig is. Je bouwt stap voor stap bewijs op dat het product kan functioneren, aan de eisen voldoet en met een voorspelbare kwaliteit geproduceerd kan worden.

Bespreek je volgende stap

Bekijk hoe we elektronicaproductie begeleiden, of lees onze praktische uitleg over functioneel testen op de productielijn.

In deze serie over hardwareontwikkeling

• Wat kost het om een hardwareproduct te ontwikkelen?
• Je hardware-idee testen voordat je veel investeert
• Hardware ontwerpen: formaat, batterijduur en kosten
• Van werkend prototype naar verkoopbaar product

Verder lezen

Instrumental: EVT, DVT and PVT stage gates