Ok, ich bin ein Software-Typ und neu in der Elektronik. Mein Produkt benötigt einen kleinen Computer und derzeit habe ich alles auf Entwicklungsboards wie Himbeer-Pi und so weiter entwickelt. Da das Entwicklungsboard nicht über die gesamte Hardware verfügt, die ich benötige, habe ich die fehlende Hardware über USB und GPIOs hinzugefügt, aber offensichtlich kann das Produktionsboard nicht so sein.
Meine Frage lautet also, wie gehe ich zum nächsten Schritt, um die Produktionsversion meiner Hardware zu entwickeln? Mit anderen Worten, was würde ein Hardwarespezialist tun, um sein Entwicklungsboard in ein produktionsfertiges Produkt zu verwandeln? Das kommt mir in den Sinn
1> Holen Sie sich das Schema aktueller Entwicklungsboards wie das pi (oder ein beliebiges öffentlich verfügbares Schema, das meinen grundlegenden Hardwareanforderungen wie dem CPU-Typ und ähnlichem entspricht) und versuchen Sie, ein solches zu finden, um die fehlenden Teile hinzuzufügen und neu zu organisieren die position der ports (wie usb port und so) lässt sich ihrem wunsch anpassen und zum produktionsprodukt machen. Dies ist möglich, weil CAD-Software wie Eagle sehr leistungsfähig ist und das Hinzufügen einiger weiterer Hardware-Chips (z. B. eines Temperatursensors) und das Ändern der Position von Ports schnell erledigt werden kann.
2> Bist du dumm? Das Design eines solchen Boards ist sehr komplex, insbesondere ein Computer wie pi, und Sie müssen eine Board-Design-Beratungsfirma (oder wie auch immer sie genannt werden) beauftragen, dieses serienreife Board für Sie zu entwerfen. Wenn ja, wie soll ich mit Ihnen sprechen? USA oder China?
3> Wenn Sie eine Hardware auf Produktionsebene bauen, benötigen Sie ein internes Designteam, und Sie müssen die richtigen Mitarbeiter mit diesem Fachwissen dafür einstellen. Dies ist nicht etwas, das Sie vergeben möchten. Sie müssen es intern haben, wie die Praxis gezeigt hat. Wenn es ein einfaches Board gewesen wäre, hätte man es selbst machen können, aber ein Computer benötigt viel Arbeit (obwohl es viele Gemeinsamkeiten gibt) und man muss von vorne anfangen, da es so viele Details gibt.
Oh, meine Produktionsgröße ist nicht groß. Ich brauche 5.000 Einheiten alle 6 Monate. Die Hauptsache ist das gute, zuverlässige Design der endgültigen Leiterplatte mit meinen Anforderungen, um sie zu einem Leiterplattenhersteller zu bringen.
Wie Sie sehen, bin ich in diesem Bereich der Hardware-Herstellung irgendwie verloren, und Ihre Einsichten und persönlichen Erfahrungen werden für mich sehr wertvoll sein.
Danke vielmals!
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Antworten:
Entwicklung auf 50.000 Einheiten alle sechs Monate? Ich wünschte, alle meine Projekte wären so gelaufen :) Wenn Sie nicht die Erfahrung haben, gibt es keinen Grund, warum Sie kein Beratungsunternehmen beauftragen können, das Board für Sie zu fertigen. Es wird nicht billig sein, aber sie werden die Arbeit erledigen. Es ist auch ein bisschen riskanter, wenn Sie die Leute nicht kennen, die Sie einstellen, um ihnen das Design anzuvertrauen.
50.000 Einheiten sind keine Kleinigkeit. Wenn Sie das also wirklich tun wollen, sollten Sie keine Probleme haben, einen Hersteller hier in den USA oder auf hoher See zu finden, der mit Ihnen zusammenarbeitet. Denken Sie daran, dass Sie das Geld benötigen, um Ihre Teile zu kaufen und Ihre Boards im Voraus zu bestellen.
Also werde ich jeden Ansatz für Sie durchgehen:
1.) Mach es selbst
Schaltplan erstellen
Beginnen Sie mit den Referenzschemata, die Sie haben, und suchen Sie sich dann ein Werkzeug, das Ihnen gefällt. Ich bin ein Orcad-Typ, ich habe Mentor und viele andere benutzt. Wählen Sie einfach eine, mit der Sie sich wohlfühlen und die Sie sich leisten können (Eagle ist meines Wissens billig). Wenn Sie Glück haben, können Sie Ihre Referenzplatinen in einem Format erhalten, das Sie ändern können. Wenn nicht, müssen Sie Teile in Ihrem Schaltplan-Tool erstellen. Das Erstellen von Teilen umfasst im Wesentlichen das Durchsuchen jedes Teiledatenblatts, um die Stecknadel zu ermitteln, und das Erstellen eines Symbols mit passenden Steckernamen und -nummern. Dann können Sie diese Symbole in Ihrem Schaltplan verwenden und sie so verbinden, wie sie sein müssen. Das ist die einfache Version, oh und überprüfen Sie doppelt und dreifach, ob Ihre Schaltplansymbole mit den Stiften auf dem Datenblatt übereinstimmen.
Hier finden Sie einige Links zu Schaltplan-Tools
Layouten Sie Ihre Leiterplatte
Jetzt haben Sie einen Schaltplan, der ein großer Schritt ist. Von hier aus können Sie diesen Schaltplan einem Auftragnehmer geben und ihn bitten, das Layout für Sie zu erstellen (dies ist die Zeichnung der tatsächlichen Spuren auf der Tafel). Sie können sich auch dafür entscheiden, es selbst zu tun, es ist sowohl einfacher als auch schwieriger als die Schaltpläne. Das Zeichnen von Verbindungen und das Platzieren von Teilen ist nicht allzu schwierig, aber zu wissen, wo Dinge platziert werden müssen, wie viele Ebenen es gibt, wie Spuren für Dinge wie Übersprechen und Emissionen richtig verlegt werden müssen und insbesondere wie die Entkopplung richtig durchgeführt werden kann, erfordert ein wenig Know-how. Wenn Sie sich dazu verpflichtet fühlen und die Referenzschemata für jedes Ihrer Teile durchsehen, können Sie es schaffen. Oh, und Sie werden viel Zeit damit verbringen, sich Datenblätter anzuschauen und Fußabdrücke zu zeichnen, wenn die Standarddaten nicht funktionieren. Wenn Sie jemals eine CAD-Klasse in der Schule besucht haben, ist das ziemlich ähnlich.
Hier sind einige Links zu Layout-Tools, es gibt sicherlich auch andere
Entkopplung, SI und Leistungsentwurf
Entkopplung, Signalintegrität und Energiedesign sind riesige Bereiche und zu detailliert für diesen Beitrag. Wenn Sie sich jedoch mit dem Design von Leiterplatten beschäftigen möchten, sollten Sie diese kennen. Ich könnte Posts über Posts darüber schreiben :) Ich würde mir zumindest diese beiden Typen ansehen und ihre Bücher holen oder zumindest auf ihren Websites stöbern:
Dr. Howard Johnson http://www.sigcon.com/
Eric Boggaton http://www.bethesignal.com/bogatin/index.php
Beide sind sehr nette Leute und beantworten Fragen, wenn Sie sie stellen. Sie können sich auch der SI-Liste unter http://www.freelists.org/archive/si-list anschließen. Hier können Sie großartig Fragen stellen.
Das kann mehr sein, als Sie bereit sind, um zu zeigen, wie viel Engagement Sie auf diesem Gebiet zeigen können und wie viel Engagement Sie auf diesem Gebiet benötigen. Für dein Design empfehle ich dir, den App-Hinweisen und dem Referenzdesign zu folgen und alle deine Kappen so nah wie möglich zu halten.
Hier einige Möglichkeiten, wie Sie mit der Signal- / Stromversorgungsintegrität umgehen können:
Ich habe all das gemacht, je nachdem, wo ich war und was ich mir leisten kann. Wenn ich es bekomme, verwende ich Sigrity sehr gerne, um sowohl SI- als auch PI-Analysen durchzuführen. Http://www.sigrity.com/ Sie gehören derzeit Cadence. Keine Zugehörigkeit hier Ich mag nur wirklich ihre Werkzeuge.
Sie können auch Leute einstellen, die das für Sie erledigen. Ich habe nur http://www.teraspeed.com/ dafür verwendet, aber ich weiß, dass es andere gibt. Es ist aber nicht billig!
Generieren von Dateien zum Senden an Board House
Sobald Sie Ihr Layout fertiggestellt haben, müssen Sie es vervierfachen, da Sie gleich das tatsächliche Geld für unbeschichtete Boards bezahlen. Zu diesem Zeitpunkt können Sie CAD-Dateien generieren, entweder Gerbers- oder ODB ++ - Dateien. Sie senden diese Dateien an eine Pension, um ein Angebot zu erhalten. Die Preisgestaltung basiert auf der Komplexität und Ihrer Ungeduld. Sie sollten wahrscheinlich eine kleine Zahl bestellen und sie nach etwa 10 oder dem besten Wert fragen, der einen guten Ausgangspunkt bietet. (Ich sollte darauf hinweisen, dass es einige Board-Häuser gibt, die ihre eigenen kostenlosen Software-Tools anbieten, wenn Sie diesen Weg gehen möchten, es schränkt Sie auf sie ein, aber hey, es ist kostenlos).
Sie sollten diese Gerber-Dateien auch überprüfen und nicht nur generieren. Ich habe immer den kostenlosen GC-Prevue von http://www.graphicode.com/GC-Prevue verwendet . Es gibt auch ein nettes kommerzielles Tool namens Blueprint http://www.downstreamtech.com/support-viewers.php , das einige meiner Kollegen lieben . Es gibt auch andere, aber ich sehe mir immer gerne das endgültige Design eines Projektors an und suche nach Problemen. Ich drucke auch die oberen und unteren Schichten in Hi-Res auf einem Laserdrucker aus und stelle sicher, dass die Teile zu den von mir gemachten Fußabdrücken passen. Wenn ich besonders besessen bin, drucke ich möglicherweise alle Ebenen auf Transparentfolien und sehe sie mir an. Wirklich, wirklich obsessiv. Ich könnte die oberen und unteren Schichten als zweischichtiges Board versenden, um zu sehen, wie die Dinge zusammenpassen.
Bestellen Sie Ihre Prototeile
Zu diesem Zeitpunkt sollten Sie Teile für Ihren Proto-Run bestellen, damit diese bei Ihren Boards ankommen. Wenn Sie nicht glauben, dass Sie selbst mit dem Löten fertig werden, müssen Sie sich ein Montagehaus aussuchen, das Sie für Sie ausführen. Ich kann mir ein paar vorstellen, die kleine Auflagen bewältigen und die leicht zu finden sein sollten. Sie müssen ihnen Ihre Gerber im Voraus schicken, damit sie eine Lötschablone für Ihr Board erstellen können. Senden Sie ihnen dann den Teilesatz und schicken Sie ihnen die bloßen Bretter, wenn sie hereinkommen.
Bare-PCB-Produktion
Es gibt viele gute Board-Häuser: Billigere wie PCB Express (die Leute mit der kostenlosen Software) http://www.pcbexpress.com/ Ich verwende Advanced Circuits in Colarado auch häufig für meine Hobby-Projekte, und einige Auch schnelle Prototypen http://www.4pcb.com/ Sie haben auch einen Montageservice, den ich noch nie benutzt habe.
Für meine US-Produktionsleiterplatten verwende ich DDI http://www.ddiglobal.com/ jetzt über Systeme http://www.viasystems.com/ oder Vermont Circuits http://www.vtcircuits.com/
Leiterplattenbestückung
Für kleine bis mittelgroße US-amerikanische Montageservices verwende ich IMS in NH http://www.imscorp-us.com/ Sie erledigen 10 Boards für mich oder 10.000 und ihre Qualität ist großartig. Ich habe sie jahrelang benutzt. Für verrückte große Läufe würde ich einen Flextronics oder so etwas verwenden, aber das ist eine ganz andere Liga und nicht das, wonach du suchst. Es gibt viele andere, wahrscheinlich sogar in Ihrer Nähe. Es gibt einen familiengeführten Ort von mir namens Edmond Marks, der gute Arbeit leistet. http://www.edmondmarks.com/ und Advanced, die ich bereits erwähnt habe, rufen mich gerne an und teilen mir auch die Montagemöglichkeiten mit.
Über Meeren
Der größte Teil meiner Produktionserfahrung in China ist mit Millionen plus Volumen verbunden, das ist also nicht so hilfreich für Sie, aber lassen Sie mich Ihnen sagen, dass es eine ganz andere Erfahrung ist :) Ich weiß, dass Leute wie IMS Ihnen helfen können, dort etwas zu übernehmen, wenn Sie es bekommen ein bisschen Lautstärke, das würde ich vorschlagen. Mein Rat an Sie wäre, einen US-Partner auszuwählen, der in der Lage ist, bei Bedarf eine Auslagerung in ein Werk in Mexiko oder China vorzunehmen. Möglicherweise haben Sie nicht den gleichen Kostenvorteil, den Sie für Ihr Board erwarten. Besonders wenn Sie nicht viele Handoperationen haben.
Getan!
Wenn alles in Ordnung ist, haben Sie wieder Protos, mit denen Sie spielen können, und Sie werden eine gute Zeit haben, alle Dinge zu finden, die Sie falsch gemacht haben und die Sie für Ihren nächsten Protolauf reparieren müssen.
Compliance und Prüfung
Ich sollte auch erwähnen, dass Sie, egal was Sie tun, wenn Sie diese verkaufen, auch FCC-Konformitätstests durchführen müssen (oder in anderen Ländern, wenn Sie international verkaufen). Hinzu kommen Umweltvorschriften wie RoHS und REACH, die sowohl hier als auch international gelten. Verkaufen Sie keine 50.000 Einheiten mit Konformitätstests, da die Geldstrafen ab * sind.
Hier sind einige Links nur zu den Wiki-Seiten für diese:
In der Regel wähle ich ein Compliance-Labor in meiner Nähe aus. Nun, das ist zufällig NTS http://www.nts.com/ , aber ich habe auch TUV http://www.tuv.com/global/en/index.html verwendet , mit Labs http: // www. metlabs.com/ und sogar UL http://www.ul.com/ selbst ein- oder zweimal. Ich habe auch kleine unabhängige Orte benutzt. Sie können dir alle helfen, aber ich suche gern einen Ort in der Nähe aus, damit ich mich einschleichen kann, wenn ich muss.
Möglicherweise möchten Sie auch UL-Sicherheitstests durchführen, um sicherzustellen, dass Ihr Produkt sicher ist. In diesem Fall kann Ihnen jedes der oben genannten UL-Labors helfen. Ich vermute, dass Sie unter UL 60950 stehen, was für Telekommunikationsprodukte gilt.
2.) Berater einsetzen
Hören Sie, alle hier haben an einem Punkt angefangen, ohne zu wissen, wie man einen Schaltplan erstellt oder eine Platine anlegt. Wenn wir lernen können, können Sie dazu. Das heißt, wenn Sie es sich leisten können, dann ist nichts falsch daran, dass ein Berater es für Sie tut. Denken Sie daran, dass niemand Ihr Produkt so liebt wie Sie. Ich halte die PI-Boards nicht für sehr komplex, aber es ist nicht gerade ein Anfänger-Board. Persönlich würde ich mich für meinen ersten Versuch an die USA oder Kanada halten. Wenn Sie jedoch wirklich 20.000-50.000 bestellen wollen, gibt es, wie ich weiß, einen kleinen chinesischen (wahrscheinlich auch amerikanischen) Hersteller, der Ihr Design übernimmt, die Arbeit erledigt und dann für Sie herstellt, um das Geschäft aufzubauen. Ich habe schon früher mit solchen Leuten zusammengearbeitet, aber denk dran, es fällt ihnen nicht schwer, dein Design zu kopieren ... :) Passiert die ganze Zeit.
Auch Entfernung, Zeitverschiebung und Sprachbarriere können schwierig, aber nicht unmöglich zu überwinden sein. Eine schöne Sache dabei ist, wenn Sie einen Tagesjob haben, können Sie nachts mit Ihren Jungs in Übersee an Ihrem Projekt arbeiten. (Das habe ich noch nie gemacht ...)
Dies sind die einzigen Leute, mit denen ich jemals ein Produkt gemacht habe, es gibt unzählige andere, aber hier sind einige Beispiele, die von mir gut gemacht wurden:
3.) Bauen Sie Ihr eigenes Team auf
Nun hör zu, wenn du es schaffst, die richtigen Leute einzustellen, habe ich es ziemlich gut gemacht, in kleine Orte zu gehen, die auf der Hardwareseite ein Chaos sind und viele Probleme beheben. Die richtigen Leute mit den richtigen Kenntnissen haben (vielleicht die richtigen Werkzeuge, wenn Sie Glück haben). Das ist wirklich von unschätzbarem Wert. Aber das sollte dich nicht erschrecken, selbst ins Unbekannte zu fahren. Dies wäre definitiv die sicherste Route, aber hey, wenn wir alle auf der sicheren Route wären, was für ein Spaß das wäre.
Sie könnten auch in Betracht ziehen, Ihr Team in einem anderen Land auszulagern und aufzubauen. Ich finde, dass dies voller Fallstricke ist. Sie müssen wirklich wissen, was Sie selbst tun, um dies zu verwalten. Es ist schwierig, eine effektive Auslagerung durchzuführen, wenn Sie nicht über das Fachwissen im Haus verfügen, um zu wissen, was los ist.
Beenden
Ein paar letzte Ratschläge von einem Typ, der viele Produkte hergestellt hat: P Wenn Sie wirklich einen Kanal haben, um 50.000 Einheiten zu bewegen, dann großartig. Wenn das nur Spekulation ist, dann strecken Sie nicht Ihren Hals aus und kaufen Sie einen großen Auftrag, um Ihre Preise niedrig zu halten. Finden Sie einen Weg, damit es funktioniert, wenn Sie nur 100 verdienen und sie trotzdem verkaufen können, ohne Geld zu verlieren.
Wenn Ihr pi-Projekt episch genug ist, um 50.000 Einheiten zu verkaufen, sollten Sie ein Kickstarter-Projekt (www.kickstarter.com) durchführen und nachsehen, ob Sie welche vorab verkaufen können. Sie haben eine neue Anforderung, dass Sie ein funktionierendes Proto haben und demonstrieren, was Sie mit dem Geld machen würden, aber manches coole Projekt wurde dort ins Leben gerufen.
Viel Glück und stelle uns Fragen, während du gehst.
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Ein Hardware-Typ hat einige ausgezeichnete Vorschläge. Ich habe ein paar Ergänzungen.
1 - Bitte, bitte, bitte bauen Sie zuerst 10 oder 15 Einheiten auf, bevor Sie Teile und Platinen für mehrere hundert kaufen. Es ist wirklich scheiße, 100 Bretter werfen zu müssen, weil man einen Teil-Footprint rückwärts anlegt. Testen Sie sie vollständig, überhitzt, nachdem Sie sie fallen gelassen haben usw. Tun Sie dann dasselbe für das feste Board, das Sie entwerfen möchten, nachdem das erste irgendwie falsch ist. Möglicherweise haben Sie Glück und lassen es bei Ihrer ersten Drehung arbeiten. Mein persönlicher Rekord liegt bei 18 Versionen vor der Produktion, und dann gab es eine Kostensenkung, als wir in der Produktion waren. : -0 In Wahrheit war dies eine komplizierte 8-Lagen-Platine für ein Mobiltelefon, und die ICs wurden parallel entwickelt, so dass es nicht ganz so schlimm ist, wie es sich anhört ...
2 - Wohnen? In was wirst du sie unterbringen? Wie wird die Platine im Gehäuse gehalten und wie werden Sie mit den Tasten und Schaltern an der Außenseite verbunden?
3 - Ich würde mich für so etwas von den kostenlosen PCB-Tools fernhalten. Hierfür möchten Sie Angebote von verschiedenen PCB-Anbietern erhalten, und die kostenlosen Tools werden Sie an jemanden binden.
4 - Denken Sie jetzt an die Versionskontrolle. Was machst du, wenn ein Teil veraltet ist und du etwas neu designen musst? Es ist nützlich für die Software, herauszufinden, auf welcher Board-Version sie ausgeführt wird, und es gibt eine Reihe von Möglichkeiten, dies zu tun. Siebdrucken Sie eine Versionsnummer auf die Tafel, damit Sie sie sehen und erkennen können. Sie möchten nicht nach einem Trace suchen müssen, der auf eine bestimmte Weise ausgeführt wird, um zu sehen, welche Board-Version Sie in der Hand haben.
Dies ist eine Menge Arbeit, und Sie sollten ernsthaft in Betracht ziehen, sich mit einem Designhaus zusammenzutun, das all diese Arbeit für Sie erledigt (teuer), oder sich mit einem erfahrenen Hardware-Mann zusammenzutun, der dies bereits gelernt hat.
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Was hier nicht erwähnt wird, ist die Beschaffung der Teile. Werden Sie in der Lage sein, die Teile zu beschaffen, die für die Erstellung Ihres endgültigen Entwurfs benötigt werden? AFAIK PI verwendet einen speziellen Broadcom "System-on-Chip" -Prozessor - sind Sie sicher, dass Sie das in Mengen bekommen können?
Auf der anderen Seite - sind Sie sicher, dass Sie kein Überingenieur sind - benötigen Sie wirklich die volle Leistung eines vollwertigen Linux-Computers, damit Ihr Design funktioniert?
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