To be smart or not to be smart?
Het lijkt wel of we omringd worden door slimme producten, maar vanaf welk punt is dat label van toepassing?
Kris Van de Voorde, innovation program manager bij imec, ziet het zo: “Er zijn verschillende gradaties van ‘slim’. Een geavanceerd slim product kan bijvoorbeeld een device zijn dat met het internet is verbonden en data verzamelt, die vervolgens als input voor artificiële intelligentie wordt gebruikt. Het ultieme slimme product is dan bijvoorbeeld een zelfrijdende auto, verbonden met de cloud en voorzien van diverse sensoren en radars, die de input leveren voor AI-gebaseerde beslissingen. Maar ook zonder een externe connectie of artificiële intelligentie, kan een product ‘slim’ of ‘smart’ zijn. En hoewel we die termen meestal in verband brengen met producten, kunnen ook processen slim worden gemaakt. Zo kan het in een fabriek interessant zijn om het productieproces slimmer te maken, zodat de machines bijvoorbeeld kunnen voorspellen wanneer één van de onderdelen het dreigt te begeven. Dat maakt het mogelijk om te anticiperen en het onderdeel te vervangen vóór het de hele productieketen stillegt.”
De laatste jaren werd de consumentenmarkt overspoeld door gadgets die zich slim noemen, van slimme beveiligingscamera’s tot slimme speakers, slimme broodroosters en zelfs slimme verzorgingskussens voor baby’s. Maar het is niet omdat iets slim kan zijn, dat het ook slim moet zijn …
Kris Van de Voorde: “Een slim product is veel complexer om te ontwikkelen dan een gewoon product. Er moet intensief samengewerkt worden over de hele waardeketen en het vraagt veel meer tijd, geld en expertise. Daarom moet je jezelf altijd eerst afvragen of er wel iemand zit te wachten op je product. Is het alle inspanningen waard?”
Tanguy Coenen, application prototyping team manager bij imec:
Het percentage digitale en hardware-innovaties dat mislukt is verbluffend: tot 90%. En de meest voorkomende reden is simpelweg dat er niemand op zit te wachten.
Bij imec is een uitgebreid team gespecialiseerd in gebruikersonderzoek. Door eindgebruikers al meteen vanaf de start bij de ontwikkeling van een product te betrekken, kan het team hun behoeften nauwkeurig in kaart brengen en bedrijven helpen om de marktwaarde van hun idee te bepalen. In de volgende fase ontwikkelt mijn team dan applicatieprototypes die we aan de gebruikers voorleggen. We laten hen hiermee experimenteren en op basis van hun feedback ontwikkelen we dan een tweede versie. Vaak zijn er meerdere versies nodig vóór we met een product concept komen dat een goede probleemoplossing biedt en voldoet aan de verwachtingen van de gebruikers.”
Als hardware software de hand reikt: een uitdagend, maar veelbelovend verbond
Producten worden steeds complexer, met meer mechanische en elektronische componenten en meer softwarecode. Deze complexiteit vereist vaak een multidisciplinaire aanpak en een goede integratie van alle mechanische, elektronische en andere hardware- en software-aspecten. Dat is een hele kunst, want de toeleveringsketen van elektronische onderdelen is sterk gefragmenteerd en strikt gescheiden van de toelevering van mechanische onderdelen en software, met aparte bedrijven en teams die vooral op hun eigen expertisedomein zijn gefocust.
Kris Van de Voorde: “Bij de fusie van imec met iMinds in 2016 leerden we al snel dat hardware en software twee verschillende werelden zijn, met hun eigen terminologie en andere methodes. Ik herinner mij een lange discussie, alleen maar om tot een gemeenschappelijke definitie van het begrip “proof of concept” te komen, een begrip waaraan in beide domeinen blijkbaar andere connotaties vasthangen. Maar intussen is die samenwerking van zowel hardware- als softwarespecialisten een echt voordeel geworden. Omdat we nu veel ervaring hebben met domeinoverschrijdende samenwerking en uiteenlopende deskundigheid binnen eenzelfde team hebben, kunnen wij bedrijven bijstaan om meerdere stukken van hun slimme-innovatiepuzzel correct te leggen.
Experts kunnen alleen maar succesvolle producten bouwen als ze uit hun comfortzone treden, intens samenwerken en van elkaars methodes leren.
imec.istart-bedrijf Mealhero levert met zijn slimme stomer en bijbehorende app het beste bewijs dat voor een slim product design, hardware en software perfect op elkaar afgestemd dienen te zijn.
Bezint eer ge begint: waarom de “shift-left” zo belangrijk is bij productvalidatie
Bij het ontwikkelen van een nieuw product of systeem is de verleiding groot om vooral naar de functionaliteit te kijken: doet het ding wat het zou moeten doen? Maar als een product niet efficiënt te produceren is, niet betrouwbaar of gewoon te duur is, zijn de kansen op succes gering. Daarom is het zo belangrijk om ook vroeg in het innovatieproces al meer te evalueren dan alleen functionaliteit.
Geert Willems (imec – Center for Electronics Design and Manufacturing): “Hoe complexer een product is, hoe belangrijker het is om verschillende opties zo vroeg mogelijk te evalueren. Je vermijdt op die manier dure en tijdrovende re-designs in een latere fase. Dit heet de “shift-left”: je verschuift de validatie naar links op de tijdlijn van je productontwikkeling. Dus in plaats van eerst een fysiek prototype te bouwen en daar alle aspecten op te testen, probeer je al zoveel mogelijk aspecten te valideren vóór je een prototype bouwt. Het is ook essentieel om producteisen zoals maakbaarheid en betrouwbaarheid al in de ontwerpfase te integreren. Dat mag geen add-on in de industrialisatiefase zijn, want dan hebben veranderingen in het ontwerp een grote impact op de kosten en de doorlooptijd van het prototype.”
“In de IC-wereld is dit nu al een gangbare praktijk omdat het enorm duur is om een ontwerp te wijzigingen (denk aan een miljoen dollar voor een maskerset). Maar in het bredere elektronicadomein ligt de focus nog steeds sterk op het bouwen en testen van fysieke prototypes. Als de resultaten van deze testen niet bevredigend zijn, moet er een nieuw prototype worden ontworpen en gebouwd. Dit kan het ontwikkelingsproces weken of zelfs maanden vertragen. Veel aspecten die nu nog op deze manier worden getest - bijvoorbeeld in verband met de maakbaarheid, robuustheid en betrouwbaarheid van het product - kunnen op voorhand eigenlijk al worden gevalideerd met Failure Mode and Effect Analysis (FMEA) en virtuele prototyping (simulaties).
Door problemen in een vroegere fase op te sporen en op te lossen bespaar je zowel tijd als geld. De vuistregel is dat de kosten voor het wijzigen van je productontwerp elke keer met een factor tien stijgen wanneer je ontwerp door een ‘stage gate’ naar de volgende ontwikkelingsfase gaat.”
Enkele voorbeelden van bedrijven die wij hebben ondersteund:
Morrow
Mealhero
Cochlear
Meer weten?
Innovation Services and Solutions van imec bundelt de verschillende soorten ondersteuning en expertise die wij doorheen de hele innovatiecyclus kunnen aanbieden. Ga voor meer info naar onze website.
Het Center for Electronics Design & Manufacturing van imec ondersteunt de ontwikkeling van hoogwaardige, betrouwbare en kosteneffectieve elektronicamodules in de industrie. Ga voor meer info naar hun website.
