Hackaday se trata de los horquillas limpios y la reutilización de componentes antiguos en nuevos proyectos, pero muchas personas intentan tomar esos proyectos y convertirse en negocios. Hemos visto a muchas personas ofrecer sus cosas como kits y venderlos en Tindie, con los pocos raros que están pasando para desarrollar un producto electrónico de consumo a escala.
El Premio Hackaday 2017 El mejor producto destaca este viaje. La “escala” en sí misma es un término vago, pero esencialmente implica poder producir lo suficiente para satisfacer la demanda del mercado. Esperamos que la demanda del mercado sea de aproximadamente 7 mil millones de unidades, comprando anualmente, pero la realidad es que está en algún lugar entre 1 y unos pocos cientos de miles, con muy grandes diferencias en la fabricación en cada compra de magnitud. Entonces, ¿cómo comienza con una prueba de concepto y diseñe su producto desde el principio hasta que se optimice a escalar para satisfacer cualquier demanda que pueda manejar?
El abismo
El mundo de inicio del hardware lo llama el abismo minorista, y es la enorme brecha entre hacer sus primeras unidades en su hogar y a las decenas de producción masiva o cientos de miles de unidades. Aquí es donde fallan muchas startups, porque no pueden obtener el beneficio de los grandes descuentos en volumen en los componentes, no pueden pagar los moldes de inyección, y el ensamblaje es caro si pueden encontrar a alguien que asuma el trabajo en absoluto.
Pero no pueden cobrar mucho más de lo que podrían venderlo por volumen, por lo que los márgenes no existen y es realmente difícil crecer. El truco para cruzar este abismo es diseñar el producto para el abismo. Para usar los componentes que se adquieren fácilmente en un volumen bajo, y los métodos de ensamblaje que todavía están disponibles sin herramientas costosas.
Ponte cómodo con SMT
Los componentes del montaje en superficie en las placas de circuito ahorran el costo, el espacio, el tiempo de montaje y están mucho más disponibles que las contrapartes a través del orificio. Si desea fabricar un producto en volumen, use SMT siempre que sea posible. He tenido suficientes conectores saltados de la placa que me complace hacer una excepción para los componentes donde la estabilidad mecánica es esencial, pero SMT hace que todo sea mejor. Se puede preocupar mucho por hacer la transición y las habilidades requeridas, pero el paisaje para hacer tableros de circuitos en el hogar se ha mejorado mucho, con muchos más recursos como la plantilla OSH y la experimentación en los controladores de reflujo como el Controleo.
Al mirar a través de la mejor lista de productos de las presentaciones, está claro que los productos que son mucho más refinados y escalables están utilizando SMT cuando sea posible. Es común comenzar con los tableros de ruptura para varios componentes y llévelos a través de un tablero de pan para la prueba de concepto, pero luego la reubicación rápida a SMT para la primera revisión de la PCB personalizada. Surtypatch comenzó con una placa de desarrollo conectada a través de un tablero de pan y se ha refinado a una pequeña PCB con componentes prácticamente totalmente de superficie, y prácticamente en su totalidad en un lado (el sensor de temperatura está en la parte posterior y debe ser, pero eso complicará el ensamblaje) .
El SurtyPatch se puede colocar en una placa caliente.
Montaje de PCB en casa es fácil, y sobre todo solo requiere un par de pinzas y un horno de placa caliente o tostadora. Por supuesto, los productores están configurados para hacer SMT muy bien, por lo que la escala es simple.
Usar partes existentes
Es tentador diseñar un recinto personalizado que es manchado y pequeño, o para obtener un transformador con proveedores limitados, pero eso solo lo pondrá en problemas. A corto plazo, implica que pague mucho por las partes y puede tener que comprar un número mínimo que está más allá de su demanda inicial. Comience con un recinto del polycase o Hammond, luego modifíquelo según sea necesario. Numerosas de las compañías de gabinetes también ofrecen modificación e impresión en casa, lo que implica que pueda comprar sus partes completamente listas con muy poco costo delantero.
Las casas de aluminio extruido son otra opción popular, porque también puede personalizar la longitud. El proyecto de calidad del aire de la ciudad eligió esta ruta y terminó con un recinto sólido y bueno sin necesidad de pagar los costos de las herramientas. Han construido en escalabilidad. El costo de la pieza puede ser mayor, pero la inversión inicial requerida es mucho menor, lo que hace que sea más sencillo de cruzar el abismo de fabricación en pequeños volúmenes hasta que su demanda crece lo suficiente como para permitirse invertir en su propio molde.
Otro ejemplo es el USB TinyTracker, donde [Pablo] comenzó con el gabinete y desarrolló su USB TinyTracker para encajar dentro. Si se escala, él puede eventualmente diseñar su propio recinto, pero para el principio tiene todo lo que necesita.
El proyecto de calidad del aire de la ciudad utiliza una extrusión de aluminio para el recinto.
Quitar las piezas
Si no lo necesita, no tiene que ser de origen o ensamblarlo. No es inusual en algunas fábricas para que un productor no observado intente ahorrar dinero eliminando un componente y, si aún funciona, lo envían. Naturalmente, quieres estar en control de esto, pero la idea tiene mérito.
En cada oportunidad, pregúntese si no te interesa.D Este componente (o si puede eliminarlo del producto y ofrecer dos versiones diferentes, como WiFi habilitado o no). Así como esencial es tratar de encontrar oportunidades para duplicar la utilidad para que pueda eliminar una parte o un paso de ensamblaje o plantilla. Por ejemplo, diseñe su gabinete para que se ajuste, con los jefes para mantener la PCB en su lugar. Esto elimina una etapa de atornillado, tornillos de abastecimiento y posiblemente un paso de pegado también. Es tentador agregar piezas y características para que su producto sea mucho más atractivo para muchas personas, pero cada una de esas adiciones agrega el tiempo y los puntos de costo y fracaso y la complejidad de los usuarios.
Refinar el tiempo de montaje
Cada minuto de tiempo de montaje se multiplica por el número de unidades para fabricar, y se suma rápidamente. Además, la configuración y la reducción de un proceso de ensamblaje puede explicar incluso mucho más que el tiempo de proceso, lo que hace esenciales para lotes de procesos. Es mucho mejor ensamblar 100 PCB y luego programa 100 PCBs que para ensamblarlo, programarlo, ensamblar otro, programarlo y repetir 100 veces. Haga que sus estaciones sean fáciles de configurar y quitar lo más posible para que cuando sea el momento de hacer otro lote de unidades, no pierde mucho tiempo en la sobrecarga.
Pase un tiempo echando un vistazo a lo que está desacelerando las cosas durante el proceso, o lo que está causando inconsistencia en la producción y, por lo tanto, los controles de calidad. Unas horas de reparación de ese problema pueden ahorrar tiempo fácilmente y mejorar el rendimiento.
Sin embargo, lo que es más importante, está refinando el diseño con tiempo de montaje en mente. Elimine las partes donde sea posible, use las broches en lugar de los tornillos, y construya en los controles de la cordura y los pasadores de alineación para que las partes solo puedan ir juntas de una manera. Haz que sea fácil programar el microcontrolador, y no coloque partes para que bloqueen otras partes.
Conclusión
Cruzando el abismo es muy difícil, pero el desarrollo de su proyecto a escala desde el principio ahorrará mucho dolor. Siempre puede cambiar las piezas y realizar mejoras en el futuro cuando se escala, pero debe prepararse al principio para volúmenes más bajos y un montaje mucho más lento que use herramientas menos costosas.
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