Desarrollo Tecnológico en electrónica
¿Cuántas veces le ha ocurrido que un producto o dispositivo electrónico disponible en el mercado no cubre sus requerimientos o le genera ineficiencias?
Para la firma británica DSL, es el proceso de desarrollo tecnológico en electrónica el que permite la producción de dispositivos y placas de circuito a la medida, completamente personalizadas, afines a aplicaciones especializadas.
Todo desarrollo tecnológico, sea para un uso estándar o con aplicaciones especializadas, sigue un proceso con pasos ineludibles.
Empieza por una idea, que luego se convierte en un diseño esquemático, para luego migrar a un prototipo, a través del cual se realizan validaciones con clientes potenciales.
EEWordONLINE destaca cómo el fiel apego al proceso de desarrollo en electrónica ocupa recursos considerables y puede marcar la diferencia entre una solución funcional e innovadora o un fracaso absoluto.
A veces se requiere solo un prototipo para llegar al producto final, pero lo más común en el mercado es que se requieran varias versiones que van aportando mejoras iterativas al producto, hasta llegar a su versión comercial.
Este proceso de diseñar, prototipar e iterar, antes de llegar a la versión comercial de un producto, es lo que se conoce como desarrollo tecnológico. De este concepto hablaremos en esta entrega.
¿Qué es desarrollo tecnológico en electrónica?
De acuerdo con el Manual de Tipologías de Proyectos calificados como de carácter Científico, Tecnológico e Innovación, publicado por Minciencias, los proyectos de desarrollo tecnológico se pueden definir como:
“La aplicación de los resultados de la investigación, o de cualquier otro tipo de conocimiento científico, para la fabricación de nuevos materiales, productos, para el diseño de nuevos procesos, sistemas de producción o prestación de servicios, así como la mejora tecnológica sustancial de materiales, productos, procesos o sistemas preexistentes”.
“Esta actividad incluirá la materialización de los resultados de la investigación en un plano, esquema o diseño, así como la creación de prototipos no comercializables y los proyectos de demostración inicial o proyectos piloto, siempre que los mismos no se conviertan o utilicen en aplicaciones industriales o para su explotación comercial durante la ejecución del proyecto” (p.30).
Esta definición permite inferir que un producto electrónico se encuentra en fase de desarrollo tecnológico cuando se está realizando su prototipado y validación, sin llegar a materializar ventas, es decir, sin que se introduzca oficialmente al mercado.
Cuando el producto es introducido al mercado se dice que se ha convertido en una innovación, al menos para la empresa o el emprendedor que lo desarrolló, lo produjo y comercializó.
¿Qué comprende el desarrollo de productos electrónicos?
Para Data Sound Laboratories Ltd. El desarrollo tecnológico de productos electrónicos implica:
- Definir los requisitos funcionales y estéticos
- Crear una propuesta de diseño
- Formular un plan de proyecto que incluya costos, cronograma, presupuesto, validaciones y responsables
- El diseño en sí
- Un modelo esquemático
- La construcción de PCB
- Pruebas, validaciones y certificaciones
El resultado es un producto, placa, dispositivo o componente con los más altos estándares de calidad y funcionalidad para un cliente específico o el mercado de masas.
Los pormenores de cada una de las fases del proceso de desarrollo en electrónica se abordan en otra entrega de nuestro blog.
El alcance de un proyecto de desarrollo tecnológico en electrónica
En línea con lo expuesto por DLS, un proyecto de desarrollo tecnológico en electrónica implica el diseño de hardware y software embebido, la fabricación de un prototipo funcional u otro de los muchos tipos de prototipos que existen, además de su validación mediante pruebas piloto.
Si se toma como referencia el marco de los niveles de alistamiento tecnológico de la NASA, o TRL (Technology Readiness Level), el alcance de un desarrollo tecnológico trasciende hasta los niveles 5 y 6.
En el contexto de desarrollo tecnológico en electrónica se pueden describir de la siguiente manera.
Technology Readiness Level 5 (TRL 5)
Con alcance hasta la validación del prototipo en un entorno relevante, en el cual se tiene un hardware construido, normalmente aplicando metodología de diseño orientado a pruebas, no es necesario que tenga la escala real del producto final, ni sus interfaces.
Su operación se puede demostrar en condiciones de laboratorio que simulan aspectos del entorno real para validar las principales funcionalidades del producto.
Haciendo referencia específicamente al software embebido, se tiene una versión con todos sus módulos programados.
Por lo general, estos módulos de software no se encuentran del todo integrados al hardware final y han sido mayormente validados en una tarjeta de desarrollo o en simulación.
El software cuenta con rutinas orientadas a depuración que permiten conocer el estado del sistema, de tal manera que se pueda validar la funcionalidad del prototipo e identificar valores de datos, fallos o puntos de mejora.
Technology Readiness Level 6 (TRL 6)
Abarca la validación del prototipo en condiciones cercanas a las reales, en el cual se tiene un hardware construido, con todas las consideraciones de tamaño, conexiones, ergonomía, etc.
Su operación se puede demostrar fuera del laboratorio, en un entorno relevante que no necesariamente sean las condiciones reales de operación, pero que permitan evaluar las funcionalidades y casos de uso del entorno real.
En software, se tiene una versión con todos sus módulos programados e interconectados, con las interfaces y rutinas con las que el usuario real interactúa.
En este nivel, el software embebido se encuentra integrado al hardware del prototipo, pero cuenta aún con rutinas de depuración para validar que la respuesta de las funcionalidades corresponda con lo esperado.
Ambos estadios de este proceso de desarrollo incluyen al mínimo producto viable.
Aquí una rápida perspectiva sobre la industria electrónica en Colombia y sus oportunidades de desarrollo.
¿Qué es el Mínimo Producto Viable?
Para las empresas, especialmente las pequeñas, el desarrollar un prototipo que sirva para validar su idea implica invertir recursos considerables, por ello es importante que dicho prototipo permita retornar algo de la inversión realizada, es decir, que sea vendible.
Un mínimo producto viable es un producto con suficientes características para satisfacer a los clientes iniciales, ya que este tipo de clientes suele ser más tolerante y abierto a brindar retroalimentación sobre el producto, a partir de un prototipo temprano.
Eric Ries para Agile Alliance define al MVP (o Minimum Viable Product) aquella versión de un nuevo producto que permite a un equipo recopilar la máxima cantidad de información validada sobre los clientes con la menor inversión de recursos.
Considerando estas definiciones, es válido afirmar que la combinación del desarrollo tecnológico con elementos de negocio, da como resultado un mínimo producto viable.
El desarrollo tecnológico en este caso, se enfoca a la construcción de prototipos validables con clientes, e incluso vendibles.
No necesariamente se debe llegar a un producto final, que cubra a la perfección los requerimientos de escala, forma, colores, componentes, accesorios, etc., para conseguir ventas y validar ideas de productos electrónicos.
Estrategias que se pueden implementar para el desarrollo tecnológico en electrónica
Desde un desarrollo 100% autogestionado, pasando por la colaboración de expertos, hasta la tercerización en manos de un fabricante, hay varias formas o estrategias a implementar para el desarrollo de un producto en electrónica.
Estos son algunos detalles de cada estrategia:
Autogestión
No es fácil reunir todas las habilidades y el equipamiento para desarrollar un producto electrónico desde cero, de manera que esta estrategia de desarrollo suele ser la más riesgosa para las empresas.
Aquí se trata de un justo equilibrio, en el sentido en que mientras más autónomo se mantenga respecto al desarrollo, menos costos habrán; no obstante, se corre el riesgo de un desarrollo ineficaz o un producto imperfecto con el consecuente impacto en presupuesto, principalmente debido a omisiones por falta de algún conocimiento específico o experiencia del equipo de desarrollo.
De allí que se justifiquen otras estrategias.
Corresponsable técnico
Emprender un proyecto de desarrollo electrónico en conjunto con uno o varios corresponsables que complementen entre sí las habilidades técnicas y los recursos es una buena elección.
Predictable Designs hace referencia a cómo en desarrollo de hardware un ‘dream team’ puede estar representado por un ingeniero de diseño, un desarrollador/programador y el relacionista comercializador.
Y aunque unir esfuerzos vía cofundadores técnicos puede lucir como la estrategia ideal, también entraña desventajas:
- Subjetividad
- Choque de criterios o intereses
- Restar control o autonomía
Son ejemplos de riesgos que dan paso a otras estrategias de desarrollo de productos en electrónica.
Colaboración de ingenieros autónomos
Subcontratar aquellas cualidades o déficit de calificaciones especializadas, luce como una propuesta oportuna en lugar de dejar que otros tomen rienda en el desarrollo.
Puede ser que sea necesario contratar varios profesionales con diferentes habilidades:
- Especialistas en diseño de circuitos
- Diseñadores gráficos o 3D
- Diseño funcional, moldeo por inyección
- Ingeniero electrónico
- Programadores
Y otros requeridos a lo largo del proceso, y en última instancia será el promotor o dueño de la idea y del capital el que termine administrando el proyecto y organizando el trabajo.
Si no hay el tiempo o la dedicación exclusiva para coordinar los esfuerzos, están otras tácticas.
Empresas de desarrollo
En ocasiones, lo mejor para una empresa que comienza es delegar el desarrollo, o una parte de este, en laboratorios especializados.
El costo podría ser similar al de contratar especialistas autónomos y puede sumar beneficios de supervisión y gestión experta y garantía de resultados.
Sin embargo, no puede mantenerse al margen del desarrollo y es importante involucrarse de manera colaborativa con miras a ganar experiencia e incorporar los elementos claves de negocio que deben ser tenidos en cuenta por el equipo de trabajo.
Alianza con fabricantes
El término fabricante se refiere a una empresa que ya posee sus propios departamentos de ingeniería y desarrollo para trabajar en sus propios productos. Este es el caso de los OEM (Original Equipment Manufacturer).
Ligado a esto aparecen elementos como: acuerdos por regalías, contratos de exclusividad, distribución en zonas, u otro acuerdo consensuado a cambio de ahorros en los costos en los que se incurre.
Sin embargo, dependiendo de los intereses del fabricante, si el desarrollo es de gran potencial será difícil hacer la transición a una opción de fabricación más barata, y son aspectos que deben considerarse desde el punto de vista contractual.
Desarrollo tecnológico en electrónica – Consideración final
Durante el ciclo de desarrollo de un dispositivo electrónico, es importante conocer en qué etapa nos encontramos, para ello el uso de los niveles de alistamiento tecnológico y las vías o estrategias disponibles para el desarrollo es altamente útil.
De este modo se puede establecer una hoja de ruta clara hacia el producto final. Tenga en cuenta que de la previsión y la observancia de cada una de las fases y estrategias del desarrollo dependerá el éxito o el fracaso.
En cada etapa o estrategia que adopte para el desarrollo tecnológico en electrónica siempre puede contar con la asesoría y acompañamiento del Cidei.
En Cidei trabajamos en conjunto con las empresas del sector electrónico para fortalecer sus capacidades en ciencia, tecnología e innovación y aportar al desarrollo de la industria, mediante apropiación de tecnologías de punta, transferencia de conocimientos, obtención de resultados en proyectos de I+D+i y estudios sobre las tendencias del sector.
