一篇文章讲透POC、EVT、DVT、PVT!

经常会被问到一个问题:为什么做个产品要分这么多个阶段?

POC还没搞完,又来一个EVT;EVT刚跑通,DVT又要开始了。

这些阶段到底是干什么的,能不能跳过几个?

我的回答是:可以跳过,但你大概率付不起那个代价。

产品开发过程中发生的「意外」几乎都是负面的——电源芯片不能正常工作、外壳开模出来跟设计差了三毫米、FCC认证测了三个月测不过。

这些意外不会因为你不走这个阶段就消失,它只会等你上了生产线之后才来,而且来的时候代价已经是指数级的增长了。

产品开发在很大程度上就是一项尽快发现问题的活动。

越早发现问题,代价越小。这个道理大家都懂,但真正做的时候,总觉得自己会是那个例外。

笔者做智能锁产品的时候,一套模具30多万。

样品验证发现问题后还会涉及多次调模,每次调模都至少要一周左右的时间,前后折腾了快三个月才最终稳定。

这就是不走完该走阶段的后果——不是省了时间,是把时间成本转移到了后面,以更高的价格重新付了一遍。

这篇文章,就是要把POC、EVT、DVT、PVT这些阶段说清楚。

每个阶段的目标是什么、交付物是什么、什么时候该停、什么时候该往前推。

帮你在脑子里建一个清晰的路标,别在开发过程里瞎走。

下图的数量仅供参考,不同行业、产品会有区别。

一篇文章讲透POC、EVT、DVT、PVT!

图1:NPI 新产品导入五阶段,红色曲线示意各阶段问题发现成本的变化趋势

POC:验证假设,不是做产品

POC,全称Proof of Concept,概念验证。

这个阶段的核心目标只有一个:用最低的成本,证明你这个产品的核心想法在技术上是可行的

需要注意的一点是,这个阶段是对技术可行性的确认,不是产品可行性,更不是商业可行性。

很多人在POC阶段就试图把产品做得接近最终形态,结果既浪费了时间,又没得到想要的答案。

POC原型通常是用现成的开发板搭出来的。

Arduino、树莓派、面包板,都是这个阶段的常用工具。

这些东西跟你最后要卖的产品完全不同——它们可能比你的最终产品大十倍、丑十倍,但它们能告诉你:

这个功能能不能实现,用这个传感器能不能达到你想要的精度,这个通信协议能不能稳定工作。

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图2:POC 阶段三大常用工具——面包板、Arduino、树莓派

 

构建POC原型有几条关键原则,笔者认为是这个阶段最重要的:

第一,专注于测试假设,而不是做出产品。 

你在POC阶段要验证的,是你对产品最核心的那些技术假设。

比如「用这个蓝牙方案能不能实现十米内稳定开锁」,比如「用这个指纹传感器能不能在0.5秒内完成识别」。

每一个POC回答一个核心问题,问完就停下来。

第二,优先考虑速度,而不是质量。

POC阶段不需要好看,不需要可靠,不需要量产性。

你需要的是快。越快拿到验证结果越好,因为POC阶段的改动成本是整个产品生命周期里最低的。

第三,用现成零件,不要自己造轮子。 

这个阶段不是展示你工程能力的时候。能用模块解决的就用模块,能买现成方案的就买现成方案。

你在这个阶段花三个月自己写一个驱动,市场窗口可能已经过去了。

POC阶段客户基本不会看到你的东西。

POC的唯一目的是演示产品创意的核心功能,给内部团队和关键决策者看的。

很多大型科技公司实际上跳过了POC阶段,直接从工程原型开始。

对于那些技术确定性高、团队经验丰富的项目来说,这是合理的。

但如果你对某个关键技术点没有把握,POC是性价比最高的验证方式。

实际上,如果你不具备创建POC的技能,或者对解决方案的可行性没有重大疑问,完全可以跳过POC。

但笔者见到的更多情况是:

团队跳过了POC,然后一头扎进了工程开发,做了半年发现核心技术路线走不通,整个项目推倒重来。

EP工程原型:第一次端到端验证

EP,Engineering Prototype,工程原型。

这个阶段跟POC的区别在于:POC回答的是「能不能」,EP回答的是「合不合理」。

EP样机通常制作不超过5台,主要验证电路原理和核心功能的可行性。

这是硬件设计的第一次端到端验证——从外壳结构到电路板到固件,全部串起来,看能不能跑通。

这个阶段有几个笔者认为特别值得强调的点。

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图3:EP阶段外观原型的演进路径——越往后成本越高;以及PCB调试的真实时间预估。

 

第一,外观的优先级要跟技术同步。

 外观原型呈现的是最终产品的外观模型,聚焦在外观、感觉、形式以及产品的美观性上。

对于外观原型,可以使用泡沫、3D打印、CNC加工以及最终注塑等制造技术。

越往后迭代,修改的难度和成本越高。黏土原型的变化很小,3D打印原型的修改程度中等,注塑成型的原型升级则最为复杂——所以在升级原型之前请保持简单,尽可能多学习。

第二,PCB调试要留足时间。 

收到最初的PCB原型后,需要对其进行彻底评估,也很有可能需要对其进行修订。

由于你无法提前知道确切的问题,请计划至少五周的时间来调试PCB。

这是一个被严重低估的时间成本。

很多团队以为原理图设计好了PCB打出来就能用,实际上第一版PCB几乎必定需要修改。

第三,塑料外壳是大规模生产最复杂的部分之一。 

注塑成型要求遵守非常严格的设计规则,与用于制造塑料原型的3D打印技术完全不同。

3D打印是非常灵活的技术,你可以制作几乎可以想象到的任何形状的塑料原型;而注塑成型要求遵守非常严格的设计规则,包括拔模角度、壁厚均匀、分模线位置等等。

这些东西如果不提前考虑,后面的修模成本会让你睡不着觉。

EVT:把所有设计缺陷暴露干净

EVT,Engineering Validation Test,工程验证测试。

这个阶段的目标是:用20到50台样机,把所有结构、电子和工艺问题暴露干净

EVT是设计缺陷暴露最多、成本最低的纠错阶段。

在产品开发初期,做改动是比较容易的,随着产品开发阶段向前推进,做改动所要付出的代价呈指数级增长。

EVT阶段每发现一个问题并修复它的成本,大概只有量产阶段的十分之一甚至更低。

EVT单元是使用EP阶段中规定的生产组装程序构建的,包括建立产品的子装配体,然后将它们结合在一起。

EVT单元首次通电后,需要进行一系列功能测试,包括基本功耗测试,还需要确保EVT单元不会过热并且可以承受EMI/静电累积。

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图4:各阶段发现问题并修复的变更成本曲线。EVT是最后一个以低成本集中暴露问题的窗口。

 

这个阶段有几条硬道理:

第一,EVT的问题多不是团队不行,是这个阶段必然如此。 

因为是样品,问题可能较多,往往要经过几轮的样机迭代优化,可能要经历EVT0、EVT1、EVT2等多个EVT周期。

这是正常的,不要因为第一轮问题太多就慌了。

第二,EVT阶段的测试要覆盖生产条件。 

不是放在桌上的测试,是放进外壳里测试;不是常温测试,是高低温测试。

测试条件越接近真实生产和使用环境,暴露问题越充分。

 

DVT:认证必须现在规划,不是以后

DVT,Design Validation Test,设计验证测试。

这个阶段制作50至200台,进一步验证设计的可靠性和可生产性,同时进行认证预测试。

DVT是首次将生产过程作为主要重点,目的是确保产品符合任何必要的法规和环境规格。

DVT设备将经过非常严格的测试,包括跌落、高低温和防水测试。

验证产品的耐用性足以承受日常使用是DVT的主要目标之一。

DVT阶段最容易被初创公司忽视的事情,是认证规划。

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图5:DVT 阶段必须启动认证规划的主要标识——FCC、CE、SRRC、CCC、RoHS

 

电子产品在投放市场之前必须经过各种监管认证。

FCC(美国)、SRRC(中国无线电发射型号核准)、CE(欧盟)、RoHS(环保)——这些认证任何一种都可能花费时间、金钱,甚至可能需要重新设计来获得认证。

一般认证都需要比较长的时间,可能3到8周,能够越早进行越好。

产品设计之初就需要确定所需的认证,并与认证实验室联系以获取报价。 

这件事笔者见过太多团队拖到DVT甚至是PVT阶段才想起来搞,结果认证周期严重影响上市时间。

还有一点值得注意:不同国家/地区之间的认证要求差异很大。

刚开始最好将产品限制在一到两个主要市场,以最大程度地减少花费在认证上的时间和金钱。对于有无线功能的产品,使用被认证过的现成模块是一个简化认证过程的有效方式。

另一种获得认证的方式是跟制造商谈判,他们通常拥有内部的专业知识以及必要的测试设备。

认证这件事的核心逻辑是:它不会因为你不管它就消失,你越晚处理它,它的破坏力越大。

DVT阶段是认证规划的最后窗口,再往后就是用钱和时间去买教训了。

PVT:生产线调通之前,不改设计

PVT,Production Validation Test,生产验证测试。

这个阶段制作500台以上,以生产装配工艺验证为主,小规模试产验证量产一致性,是量产前的最后一道关卡。

PVT是第一次正式生产运行,建立一条优先生产线,以优化生产过程。

PVT阶段仅专注于生产,除非出现严重问题,否则绝不会改变产品。

到了这个阶段,设计的改动成本已经高到不可接受,任何设计变更都应该留到下一代产品里去处理。

PVT版本是调整工具和流程的最后机会,该阶段必须开发和测试质量保证(QA)和质量控制(QC)程序。

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图6:PVT 阶段必须跑通的四大指标——良率、产能、供应链稳定性、QA/QC 体系

 

生产中最困难的环节通常不是生产组件,而是把生产需要的所有元器件按期备齐。

供应链上的工作人员面临多个挑战:

元件来自多家供应商,采购者需要跟供应商协商争取一个好价格,某个元件供应商突然中断供货的风险,所用元件都可能被淘汰需要找到合格的可替代元件,元件的交货期不一样,确保元件是正品——这些都必须在PVT阶段验证和解决。

到了PVT阶段,如果良率、产能、供应链还没有跑通,量产就等于自杀。

初创企业通常倾向于完全忽略将其产品从原型扩展到批量生产所面临的复杂性,以及所需的成本和时间。这是最常见的致命错误之一。

笔者见过的那些坑

说到底,这条路上最大的坑有三个。

第一个坑:特征蔓延。 

Feature Creep是指项目需求超出原来估计的趋势,尤其对于初创公司,创始人往往对产品充满热情,希望它是完美的,不断添加越来越多的功能。

开发更复杂的产品比开发该产品的简单版本要承担更多的风险——放大了开发成本、时间、推向市场的时间、制造成本,最重要的是放大了风险。

做硬件最忌讳的就是这个。

在POC阶段就锁定核心功能,非核心功能不进BOM。

第二个坑:低估模具成本。 

每种定制的塑料件都需要注塑模具,而这些模具成本是将产品推向市场所面临的最昂贵的障碍之一。

以智能锁产品为例,一套模具30多万,尽量减少塑料件的数量会对降低扩展成本产生巨大影响。

这件事在EP阶段就应该是核心关注点,而不是等到EVT才发现外壳方案量产不了。

第三个坑:DFM做得太晚。 

从非常早期的开发阶段开始,你就需要考虑如何设计产品以使其易于制造。你越早开始将DFM实践纳入设计,就越容易进行规模制造。

注塑成型的设计规则跟3D打印完全不同,很多团队在EP阶段用3D打印外壳跑通了功能测试,但到了DVT阶段才发现注塑工艺根本实现不了原来的设计,不得不大改结构。

硬件创业失败的快速方法,是输出一堆有缺陷的单元产品。 

你投入了大量的时间、精力和资金来使产品投入市场,在制造的早期阶段,你需要尽可能做好充分的质量测试。初创公司的现金流是脆弱的,第一批有缺陷的产品发出去之后,品牌受损加上退货处理,足以让一个还没有稳定现金流的初创公司直接倒闭。

做硬件产品,每走一个阶段都是用钱在买信息。

你在这个阶段花的钱,换来的是对下一阶段风险的更清晰认知。

不要试图省掉这个过程,而是要想清楚:每走一步,我到底要验证什么?

当你对这个问题有清晰答案的时候,POC、EVT、DVT、PVT这些阶段,就不再是流程上的障碍,而是你手里最有力的工具。

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