野球でも人生でも、キャリアを積むにはトレーニングと練習が必要です。メジャーリーグに昇格する頃には、多くのライバルを凌駕し、成功に必要なスキルを身につけているはずです。これは、開発ボードと産業用ボードの使い分けを知ることに似ています。
Raspberry PI、Jetson Nano、Arduinoなどの開発ボードは、もともと教育や製品の試作のために開発されました。つまり、これらのボードはマイクロコントローラーやマイクロプロセッサーの主要な機能をすべて1つのボードに統合しており、製品の試作にかかる時間とコストを削減します。さらに、これらのボードを使用することで、学生は学校のプロジェクトに容易に取り組むことができ、将来のキャリアに必要なスキルと知識を身に付けることができます。
しかし、量産段階になると、開発ボードは特定のアプリケーションに対してハードウェアコンポーネントのサイズが大きくなりすぎることがあります。これにより、隠れた材料費や製造の複雑さが増す可能性があります。さらに、開発ボードの中には、産業用途の過酷な環境に耐えられるよう設計されていないものもあります。
以下に、開発者用ボードと産業用ボードのアプリケーションの詳細を示します。
開発者ボード
前述の通り、これらのボードは教育目的で開発されました。優れた処理能力、小さなフットプリント、標準的なIOオプションを備え、コスト効率も優れています。エンジニアの多くは、学校のプロジェクトでこれらのボードを使用しているため、安心して使用できます。
問題は、試作段階を終え、製品が量産段階に入った時に発生します。この点については、次のセクションで詳しく説明します。
業界において、開発ボードの用途はいくつかあります。まず一つは、既存の機器です。これらの機器を監視のためにインターネットに接続したり、新しい自動化機能を追加したりする場合、コスト効率の高いソリューションが必要になるでしょう。この場合、新製品を開発するのではなく、施設内の既存機器を改修して、残りの使用可能期間を活用することになります。
2つ目は、少量生産です。製品がコンベアベルトなどの特定の場所での機械製品向けに設計されている場合、最終製品の生産数はおそらく20台未満でしょう。その場合、開発用ボードに産業用保護機能や機能を追加できるため、カスタム産業用ボードの設計コストは正当化されません。また、この種のアプリケーションでは、生産数が500台未満の場合、カスタム産業用ボードのコストをユニット単位で軽減することができない場合があります。その場合でも、産業用機能を備えた開発用ボードを含めることは可能です。
一般的に、開発ボードは埃、水、高温といった過酷な環境に耐えられません。これは、開発ボードがそれらの環境を想定して設計されておらず、必要な保護機能が備わっていないためです。ちょっと待ってください！解決策があります！
一部のハードウェアOEMはこうした用途を認識しており、産業機器への開発ボードの容易な取り付けを可能にするHAT（Hardware Attached on Top）カードを開発しています。これらのカードはIO接続を容易にし、標準的な産業用電源範囲での電源供給を提供します。
例えば、Raspberry PIは5Vで動作しますが、ピンは3.3Vを使用します。産業環境では、電磁ノイズによって通信信号が損なわれる可能性があります。これは、ボードが十分な電力を供給できず、センサーに信号を送ったり、アクチュエータを正しく作動させたりできないことを意味します。しかし、HATカードをインストールすれば、これらの問題を克服できます。
産業用ボード
製品がメジャーリーグ向けに準備できたら、開発ボードを産業用ソリューションに変更します。そのため、経験豊富なOEMと連携して要件を確認し、アプリケーションに不要な機能を排除し、産業用機能を満たしていることを確認する必要があります。実際には、入力と出力の両方で12～34ボルト（理想的には24ボルト）で動作できるボードを調達する必要があります。
また、フットプリントの調整や業界標準と保護技術の調査も行います。最終的には、製品全体を分析することで、複数の基板を再設計する潜在的な可能性を探ることができます。複数の製品に同じ基板を使用すれば、在庫管理を改善し、コストを削減できます。これは、現在の市場状況において特に重要です。成功事例はこちらをご覧ください。
それが秘訣です。設計を自社でコントロールし、信頼できるOEMと提携することで、製品のライフサイクルを管理し、資本経費と運用コストの削減につながります。結果として、製造の複雑さが軽減され、施設に保管する在庫量も削減できます。
ユーザーエクスペリエンスも忘れてはなりません。お客様のアプリケーションに合わせてカスタマイズされた産業用ソリューションこそが、最高のパフォーマンスを発揮します。これらのソリューションは、お客様の特定のソフトウェア向けに設計・開発されており、お客様のシステムとの100%の互換性を提供します。つまり、カスタマイズされた産業用ソリューションをご利用いただく際には、認証取得を支援し、コンポーネントの長期にわたる可用性を保証するビジネスパートナーが必要です。
開発者用ボードと産業用ボードはどちらも必要かつ重要です。ただし、特定のアプリケーションでのみ使用されます。この点は注意が必要です。マイナーリーグとメジャーリーグが互いに必要とし合うように、いずれ開発者用ボードと産業用ボードの両方を使用する必要が出てきます。投資を最大限に活用するためには、目的とアプリケーションの具体的な要件を念頭に置いてください。
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