Il passaggio da prototipo a produzione è uno dei momenti più critici di qualsiasi progetto elettronico. Ho visto startup bruciare mesi di lavoro per aver fatto il salto troppo presto. E ho visto aziende perdere finestre di mercato per averlo fatto troppo tardi.
In questo articolo ti guido attraverso le tre fasi — prototipo, pre-serie, e produzione — con i segnali che indicano quando sei pronto per il salto successivo.
Il prototipo che funziona sul tuo banco di lavoro non è lo stesso che funzionerà in produzione. Tra i due c'è un abisso chiamato "producibilità" — e la pre-serie serve esattamente a scoprire quanto è profondo.— Hommer Zhao, Technical Director
Le Tre Fasi dello Sviluppo PCB
Prototipo
1-10 pezzi
Validare il design, testare funzionalità, iterare rapidamente.
Pre-Serie
20-200 pezzi
Validare producibilità, beta testing, ottimizzare processi.
Produzione
500+ pezzi
Produzione ottimizzata, costi ridotti, qualità consistente.
Fase 1: Prototipo
L'obiettivo del prototipo è semplice: il circuito funziona?In questa fase la priorità è velocità e flessibilità, non costo o producibilità.
Caratteristiche Prototipo
- • 1-10 pezzi (spesso 2-5)
- • Turnaround veloce (24-72 ore PCB)
- • Tolleranze rilassate
- • Assemblaggio manuale OK
- • Componenti da stock/distributor
- • Focus su funzionalità, non estetica
Cosa Testare
- ✓ Funzionalità base di ogni blocco
- ✓ Interfacce critiche (I2C, SPI, USB...)
- ✓ Power distribution e consumi
- ✓ Thermal behavior
- ✓ EMC preliminare (se rilevante)
- ✓ User experience base
Errore Comune
Molti tentano di "risparmiare" sul prototipo ordinando subito 100 pezzi. Risultato? 100 pezzi con un bug che richiede modifica. Meglio 5 prototipi, iterare, e solo poi scalare.
Sei Pronto per la Pre-Serie? Checklist
Questi sono i segnali che indicano che il tuo design è pronto per la pre-serie:
Design Stabile
Nessuna modifica schematico/layout da almeno 2 iterazioni di prototipo
Test Funzionali OK
Tutti i prototipi passano i test funzionali consistentemente (non solo "1 su 3")
DFM Review Completata
Il fornitore ha fatto review DFM e i problemi sono stati risolti. Leggi l'articolo sui 10 errori di progettazione PCB.
BOM Validata
Tutti i componenti hanno second source, nessun componente EOL o a rischio shortage
Test Plan Definito
Sai esattamente come testerai la pre-serie (ICT, funzionale, burn-in...)
Fase 2: Pre-Serie (Pilot Run)
La pre-serie è il "dress rehearsal" prima della produzione vera. L'obiettivo: validare che il prodotto può essere fabbricato in modo ripetibile, con qualità consistente, e identificare i problemi prima che costino troppo.
| Settore | Quantità Tipica | Scopo Principale |
|---|---|---|
| Consumer Electronics | 50-200 | Beta testing utenti, feedback mercato |
| Industriale | 20-50 | Validazione cliente, field trial |
| Automotive | 50-300 | PPAP, qualifica OEM, DVP&R |
| Medicale | 30-100 | Validazione clinica, documentazione FDA/MDR |
Cosa Validare nella Pre-Serie
Processo Produttivo
- • Yield assemblaggio (target >98%)
- • Tempo ciclo realistico
- • Setup macchine ottimizzato
- • Programmi AOI/test calibrati
- • Istruzioni lavoro complete
Qualità Prodotto
- • Consistenza parametri chiave
- • Test funzionali al 100%
- • Burn-in / stress test
- • Dati statistici (Cpk)
- • Failure analysis su scarti
In pre-serie ho scoperto che un condensatore da €0.02 causava il 15% di failure. In prototipo non si era mai visto perché avevamo usato componenti premium. Quel condensatore sarebbe costato €50.000 in rilavorazioni se l'avessimo scoperto in produzione.— Un save che vale più del costo della pre-serie
Fase 3: Produzione di Massa
Se hai fatto bene le fasi precedenti, la produzione di massa dovrebbe essere "noiosa" — e questo è un complimento. Processi stabili, qualità prevedibile, costi ottimizzati.
Sei Pronto per la Produzione Quando:
- Pre-serie ha yield >98% senza rilavorazioni maggiori
- Tutti i test funzionali passano consistentemente
- Supply chain componenti è stabile (lead time, prezzi)
- Documentazione produzione è completa e validata
- Beta feedback positivo / certificazioni ottenute
Economia di Scala
| Voce | Prototipo (5 pz) | Pre-Serie (100 pz) | Produzione (1000 pz) |
|---|---|---|---|
| PCB | €20/pz | €5/pz | €2/pz |
| Componenti | €30/pz | €22/pz | €15/pz |
| Assemblaggio | €25/pz | €8/pz | €4/pz |
| Test | €15/pz | €5/pz | €2/pz |
| TOTALE | €90/pz | €40/pz | €23/pz |
*Valori indicativi per PCB 4-layer, 50 componenti SMT. I costi reali variano.
Errori Comuni da Evitare
Saltare la Pre-Serie
"Il prototipo funziona, andiamo in produzione!" — famose ultime parole. Senza pre-serie non hai dati statistici, non hai validato il processo, non sai se la supply chain regge.
Produzione Troppo Presto
Affrettarsi a produrre perché "il marketing ha bisogno del prodotto" spesso costa di più in recall, rilavorazioni e reputazione di quanto costerebbe aspettare qualche settimana.
Cambiare Fornitore tra Fasi
Se cambi fornitore tra pre-serie e produzione, perdi tutta la validazione. Meglio usare lo stesso partner che farà la produzione serie fin dalla pre-serie.
Ignorare il DFM
Un design che funziona in prototipo può essere impossibile o costosissimo da produrre in serie. Fai DFM review PRIMA della pre-serie.
Domande Frequenti
Q: Quando sono pronto per la pre-serie?
Quando: design stabile da almeno 2 iterazioni, test funzionali passano consistentemente, DFM review completata, BOM validata con second source, e hai un test plan definito.
Q: Quanti pezzi per la pre-serie?
Dipende dal settore: consumer 50-200, industriale 20-50, automotive 50-300, medicale 30-100. Il numero deve permettere test statisticamente significativi e beta testing adeguato.
Q: Quanto costa di più un prototipo rispetto alla produzione?
Il costo unitario in prototipo può essere 5-20x la produzione serie, per setup non ammortizzati, componenti in piccole quantità, e processi manuali. In serie, l'economia di scala riduce drasticamente i costi.
Q: Cosa succede se salto la pre-serie?
Rischi: scoprire problemi di producibilità solo in produzione (costoso), nessun dato statistico sulla qualità, mancato feedback da beta tester, supply chain non validata. Il risparmio iniziale può costare molto di più.
Conclusione
Il passaggio da prototipo a produzione non è un salto, è una scala. Ogni gradino — prototipo, pre-serie, produzione — ha uno scopo preciso. Saltare gradini può sembrare più veloce, ma spesso porta a cadute dolorose.
Riepilogo
- ✓ Prototipo: validare il design, iterare rapidamente
- ✓ Pre-Serie: validare producibilità, raccogliere dati, beta test
- ✓ Produzione: processi ottimizzati, costi ridotti, qualità consistente
- ✓ Usa la checklist per sapere quando sei pronto per il salto
- ✓ Stesso fornitore per tutte le fasi = meno rischi
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