हार्डवेयर स्टार्टअप्स के लिए संसाधन

हार्डवेयर कंपनी शुरू करना कठिन है। जो चीज़ इसे और भी कठिन बनाती है वह है ऑनलाइन संसाधनों को खोजने में कठिनाई, विशेष रूप से हार्डवेयर कंपनियों के लिए सेवाएँ।

कई लोगों से मिलने के बाद जो दिलचस्प सेवाओं के बारे में नहीं जानते थे और गलती से खुद कुछ अन्य लोगों के बारे में जानने के बाद, मैंने अपनी सूची संकलित करने का फैसला किया, इस उम्मीद में कि यह दूसरों के लिए उपयोगी होगी।

यह एक व्यापक निर्देशिका होने का इरादा नहीं है और मेरा एक बनाने का इरादा नहीं है। यह मेरी सूची है: मैंने व्यक्तिगत रूप से यहां सूचीबद्ध अधिकांश सेवाओं और उपकरणों का उपयोग किया है, या उनके बारे में अच्छी बातें सुनी हैं, यही कारण है कि मैं उनकी सिफारिश कर सकता हूं।

यह सूची उन सेवाओं पर भी केंद्रित है जो अपेक्षाकृत सस्ती और त्वरित हैं। हार्डवेयर स्टार्टअप्स के पास आमतौर पर बहुत पैसा नहीं होता है और उन्हें तेजी से पुनरावृति (iterate) करने की आवश्यकता होती है, इसलिए अक्सर उन उपकरणों का उपयोग करना समझ में आता है जिन्हें कुछ लोग "शौकिया" वर्ग में मानेंगे।

इलेक्ट्रॉनिक्स प्रोटोटाइपिंग और विनिर्माण

MacroFab

अपने PCB डिज़ाइन को MacroFab पर अपलोड करें, उन्हें अपना BOM दें, उपयोग करने के लिए सटीक इलेक्ट्रॉनिक घटक निर्दिष्ट करें, "ऑर्डर" पर क्लिक करें और कई हफ्तों बाद अपने पूरी तरह से असेंबल किए गए डिवाइस प्राप्त करें। पूरी प्रक्रिया त्वरित, दर्द रहित और पूरी तरह से स्वचालित है। वे PCB, स्टेंसिल, इलेक्ट्रॉनिक घटक ऑर्डर करने और उन सभी को एक साथ रखने का ध्यान रखेंगे।

सामान्य तौर पर, वे लगभग कुछ भी असेंबल करेंगे, जिसमें THT (थ्रू-होल) और बड़े SMD घटक शामिल हैं।

यदि आप उनके साथ काम करने का निर्णय लेते हैं, तो अपने डिज़ाइन को उनके "हाउस पार्ट्स" का उपयोग करने के लिए अनुकूलित करने पर विचार करें, क्योंकि इससे लागत में काफी कमी आएगी।

मुझे उनसे प्राप्त सभी बोर्ड उत्कृष्ट गुणवत्ता के थे। मुझे उनके साथ एक छोटी सी समस्या थी, जहाँ डायोड ब्रिज गलत तरीके से रखे गए थे - लेकिन तत्वों पर अस्पष्ट चिह्नों को देखते हुए, मैं वास्तव में उन्हें दोष नहीं दे सकता, और उनका समर्थन शानदार था। यदि निर्माण का समय कम और अधिक अनुमानित होता तो मैं MacroFab का अधिक बार उपयोग करता, लेकिन मेरे मामले में यह पता चला कि एक स्थानीय CM (अनुबंध निर्माता) तेज़ सेवा प्रदान कर सकता है।

यदि आपके पास कोई स्थानीय CM नहीं है जिसके साथ आप काम करते हैं, तो MacroFab आपके प्रोटोटाइप और कम मात्रा वाले उत्पादन के लिए एक उत्कृष्ट विकल्प है।

छोटा बैच असेंबली

Small Batch Assembly का लक्ष्य किफायती कम मात्रा में इलेक्ट्रॉनिक्स असेंबली है। क्या उत्पादन किया जा सकता है, इसकी सीमाएँ हैं, इसलिए यह हर डिज़ाइन के लिए सही फिट नहीं हो सकता है।

आपका स्थानीय CM

स्थानीय CMs (अनुबंध निर्माताओं) के बारे में न भूलें। कई मामलों में वे आपको बेहतर सेवा प्रदान कर सकते हैं: तेज़ बदलाव, अच्छा संचार, नियमित प्रतिक्रिया। देखें और पूछें, उन्हें ढूंढना हमेशा आसान नहीं होता है।

मैंने पाया कि मेरी जरूरतों के लिए एक स्थानीय CM सबसे अच्छा काम करता है, इसलिए अभी मैं इसी का उपयोग करता हूँ।

OSHPark

OSHPark के बैंगनी PCBs शौक़ीन/निर्माता दुनिया में प्रसिद्ध हैं। सरल मूल्य निर्धारण, कम लागत और उचित रूप से त्वरित टर्नअराउंड का मतलब है कि सेवा बहुत लोकप्रिय हो गई।

हालांकि, कुछ लोगों को यह एहसास नहीं है कि OSHPark के बोर्ड उत्कृष्ट गुणवत्ता और काफी अच्छे स्पेक्स वाले हैं, खासकर उनके 4-लेयर की पेशकश पर। और यदि आपको इन-हाउस प्रोटोटाइपिंग के लिए बोर्ड की आवश्यकता है, तो ENIG फिनिश SMT सोल्डरिंग को बहुत आसान बनाता है।

यहाँ OSHPark के एक बोर्ड का उपयोग करके एक त्वरित प्रोटोटाइप का उदाहरण दिया गया है:

और यहाँ एक और डिवाइस प्रोटोटाइप है। दोनों को OSHPark से बोर्ड, OSH Stencils से स्टेंसिल और मैनुअल प्लेसमेंट का उपयोग करके असेंबल किया गया था, और हॉट एयर स्टेशन का उपयोग करके रिफ्लो किया गया था। दोनों ठीक से रिफ्लो हुए, कोई समस्या नहीं हुई:

OSH स्टेंसिल

OSH Stencils makes inexpensive SMT/SMD stencils. They offer both ultra-cheap polyamide stencils for low-volume prototyping use, and stainless steel for precision work with durability. Pricing is calculated by square inch.

मैंने उनके पॉलियामाइड और स्टेनलेस स्टील स्टेंसिल दोनों का उपयोग किया है और वे सभी शीर्ष पायदान के थे। उनका टर्नअराउंड समय प्रभावशाली है, यहां तक कि दुनिया भर से ऑर्डर करने पर भी, स्टेंसिल एक सप्ताह या उससे कम समय में आ गया, जो किसी भी PCB से हमेशा तेज था जिसे मैं ऑर्डर कर सकता था।

उनकी कम कीमतों को देखते हुए, मैंने वन-ऑफ प्रोटोटाइप के लिए भी सोल्डर पेस्ट सीरिंज का उपयोग करना बंद कर दिया: जब भी मैं PCB ऑर्डर करता हूँ, मैं एक स्टेंसिल भी ऑर्डर करता हूँ।

OSH Stencils का संबंध OSHPark से नहीं है, भले ही नाम सामान्य उत्पत्ति की ओर इशारा करता हो।

AISLER

AISLER is the European version of OSHPark. Simple pricing, quick turnaround and excellent board quality.

OSH Stencils से स्टेनलेस स्टील स्टेंसिल के साथ AISLER से बोर्ड का उदाहरण:

Seeed

Seeed Studio अपराजेय मूल्य निर्धारण के साथ एक Fusion PCB सेवा प्रदान करता है, विशेष रूप से HASL और HASL लीड फ्री फिनिश वाले 2-लेयर बोर्डों के लिए। यदि आपके बोर्डों के चीन से शिप होने के लिए थोड़ा लंबा इंतजार करना कोई समस्या नहीं है, तो यह विचार करने योग्य सेवा है। वे स्टेंसिल और यहां तक कि PCB असेंबली सेवाएं भी प्रदान करते हैं।

अन्य PCB स्रोत

यूरोप में, Eurocircuits है, जो महंगा हुआ करता था, लेकिन हाल ही में अधिक प्रतिस्पर्धी होता जा रहा है।

बड़ी मात्रा के लिए मैं आपके CM के माध्यम से जाने और जो कुछ भी वे सुझाते हैं और जिसके साथ सहज हैं उसका उपयोग करने की सलाह दूंगा।

CAD (इलेक्ट्रॉनिक्स)

इलेक्ट्रॉनिक्स डिजाइन करने के लिए, किसी को CAD की आवश्यकता होती है। सौभाग्य से, यहाँ चुनाव काफी आसान है। यदि आपके पास (या आपके डिजाइनर के पास) किसी विशेष CAD सिस्टम का अनुभव है और आपके पास उस सिस्टम के लिए लाइसेंस है — तो उसका उपयोग करें। किसी भी अन्य मामले में — आपको KiCAD के साथ जाना चाहिए।

KiCAD

KiCAD has a huge advantage in that it is free. And being free does not necessarily mean that it's worse than some commercial packages — quite the opposite. While it has its drawbacks and some things will be more tedious than expected, it is a surprisingly capable program.

व्यावहारिक रूप से, KiCAD के साथ कई नियंत्रित प्रतिबाधा लंबाई-मिलान (controlled impedance length-matched) अंतर जोड़े वाले 4-8 परत बोर्ड कोई समस्या नहीं हैं।

CAD (मैकेनिकल)

मैकेनिकल डिज़ाइन CAD परिदृश्य बहुत धीरे-धीरे बदलता है, लेकिन हाल के वर्षों में दिलचस्प बदलाव आए हैं। विशेष रूप से, अब प्रति उपयोगकर्ता $5000 से अधिक का भुगतान करना आवश्यक नहीं है। दिलचस्प नए प्रवेशी हैं:

Autodesk Fusion 360

एक बहुत ही पूर्ण CAD/CAM पैकेज। मल्टीप्लेटफ़ॉर्म (Mac/Windows), जो एक बड़ा लाभ है। क्लाउड से जुड़ा हुआ है, लेकिन इंटरनेट कनेक्शन के साथ या उसके बिना काम करता है। मूल्य निर्धारण $300/वर्ष पर बहुत सुलभ है, और इसके अतिरिक्त सॉफ्टवेयर शौकियों, निर्माताओं, शिक्षकों और सबसे महत्वपूर्ण रूप से - युवा स्टार्टअप्स को मुफ्त में पेश किया जाता है।

3D प्रिंटिंग, इंजेक्शन मोल्डिंग और CNC मशीनिंग के लिए उपयोग करने योग्य, अभी भी शीट मेटल क्षमताओं का अभाव है (कंपनी का कहना है कि वे इस पर काम कर रहे हैं)।

OnShape

Browser-based CAD, with an interface that is similar to that of SolidWorks. Multiplatform (any platform with a modern web browser). Does not work without an internet connection and places a particular emphasis on sharing features (other people being able to access the latest design revisions). It used to be very accessible, but the company changed the pricing and now commercial use starts at $125/month, which is rather steep compared to Fusion 360.

3D प्रिंटिंग, इंजेक्शन मोल्डिंग, CNC मशीनिंग और शीट मेटल डिज़ाइन के लिए उपयोग करने योग्य।

इलेक्ट्रॉनिक कंपोनेंट्स खरीदना

सामान्य स्रोत

parts की छोटी मात्रा के लिए प्रसिद्ध प्रमुख वितरक हैं:

• Digi-Key,
• Mouser,
• Farnell (element14),
• RS Components (Allied)।

यह जांचना महत्वपूर्ण है कि क्या कोई वितरक उस क्षेत्र में काम करता है जहां आप स्थित हैं। सीमा शुल्क के माध्यम से घटकों को संसाधित करना आपके दिन को बर्बाद कर सकता है, जिससे देरी, अतिरिक्त लागत और बहुत सारे अतिरिक्त काम हो सकते हैं। यूरोप में स्थित कंपनियों के लिए, Farnell और RS सबसे सुरक्षित दांव हैं, क्योंकि वे EU के भीतर से जहाज भेजते हैं। अमेरिका में, आप संभवतः Mouser या Digi-Key का उपयोग करना चाहेंगे।

उपलब्धता की जांच करते समय, सभी प्रमुख वितरकों की जांच करना एक अच्छा विचार है, वे सभी समान घटकों का स्टॉक नहीं करते हैं। Octopart उन सभी की जांच करने में मदद कर सकता है (नीचे भी देखें)।

छोटे वितरक

छोटे, कम प्रसिद्ध वितरक हैं, जो अक्सर बेहतर मूल्य निर्धारण की पेशकश कर सकते हैं, विशेष रूप से पैसिव्स (passives) के लिए। एक अच्छा उदाहरण TME है, जो पोलैंड में स्थित है, जो एक बेहतरीन स्रोत है यदि आप यूरोपीय संघ में स्थित हैं।

सीधे खरीदना

कुछ निर्माता सीधे बेचते हैं — उदाहरण के लिए, Texas Instruments अपने चिप्स को 500 की मात्रा से शुरू होने वाली प्रतिस्पर्धी कीमतों पर प्रदान करता है। यह इधर-उधर देखने लायक है (PartsBox आपूर्तिकर्ताओं के ऑटो-चयन में मदद कर सकता है)।

प्रत्यक्ष बिक्री का एक और दिलचस्प उदाहरण Wuerth Elektronik है। वे उत्कृष्ट गुणवत्ता वाले निष्क्रिय और इलेक्ट्रोमैकेनिकल घटकों की एक विस्तृत श्रृंखला बनाते हैं और ज्यादातर सीधे बेचते हैं। आप एक स्थानीय बिक्री प्रतिनिधि, मुद्रित कैटलॉग और उन इलेक्ट्रॉनिक घटकों के लिए ऑफ़र/कोट्स के साथ काम करते हैं जिनमें आपकी रुचि है। यहाँ लाभ यह है कि आपको उत्कृष्ट दस्तावेज़ीकरण (प्लस 3D CAD मॉडल) और काफी उचित कीमतों पर अच्छी गुणवत्ता मिलती है।

उच्च मात्रा

यदि आप उच्च मात्रा में खरीदारी शुरू करते हैं, लेकिन अभी तक आपके पास अपना स्वयं का क्रय और रसद विभाग नहीं है, तो कभी-कभी दिलचस्प विकल्प होते हैं। पहला कदम आमतौर पर व्यक्तिगत उद्धरणों के आधार पर सीधे खरीदना होता है। उसके बाद, आप Arrow या Verical जैसे वितरकों के साथ काम करना शुरू कर सकते हैं, जो बड़ी मात्रा में विशेषज्ञ हैं। व्यवहार में, हालांकि, मैंने पाया कि यह हमेशा प्रयास के लायक नहीं होता है।

सामान्य तौर पर, आपका पहला उत्पादन रन 1,000 टुकड़ों से अधिक नहीं होगा। इन संस्करणों में आपको parts की लागत को अनुकूलित करने के बारे में बहुत अधिक चिंता नहीं करनी चाहिए: यह कई महंगी चिप्स के लिए इसके लायक हो सकता है, और यह कुछ पैसिव्स के लिए आसान हो सकता है, लेकिन मैं इस पर बहुत अधिक समय नहीं लगाऊंगा। उपलब्धता लागत से बड़ा मुद्दा है, और हल करने के लिए कई बड़ी समस्याएं हैं।

मैकेनिकल और 3D प्रिंटिंग

अधिकांश हार्डवेयर स्टार्टअप उपकरणों को डिज़ाइन करते हैं, न कि केवल इलेक्ट्रॉनिक्स वाले बोर्डों को, और संस्थापकों के पास अक्सर यांत्रिक डिज़ाइन का सीमित अनुभव होता है।

त्वरित प्रोटोटाइपिंग के लिए स्थानीय FDM (फ्यूज्ड डिपोजिशन मॉडलिंग) 3D प्रिंटर रखना समझदारी है। लेकिन FDM में कम सटीकता होती है, आप उचित रूप से चिकनी सतह का उत्पादन नहीं कर सकते हैं, और आपको समर्थन संरचनाओं के बारे में चिंता करने की आवश्यकता है। वाणिज्यिक 3D प्रिंटिंग सेवाएं SLS (सेलेक्टिव लेजर सिंटरिंग) या SLA (स्टीरियोलिथोग्राफी) प्रिंटिंग की पेशकश करेंगी, जिसके लिए महंगे उपकरणों में भारी निवेश की आवश्यकता होती है, लेकिन बहुत बेहतर परिणाम मिलते हैं। आपके डिज़ाइन लगातार गुणवत्ता के साथ मुद्रित किए जाएंगे, आपकी ओर से न्यूनतम समय निवेश के साथ, और आपको समर्थन संरचनाओं जैसी चीजों के बारे में बिल्कुल भी चिंता करने की ज़रूरत नहीं होगी।

Shapeways

Shapeways is mostly a marketplace for 3D-printed products, but this means they are continously improving and optimizing their processes. Turnaround for small SLS-printed parts is several days, and prices are very good.

उनके SLS प्रिंट की गुणवत्ता बहुत अच्छी है: हालांकि सतहें पूरी तरह से चिकनी नहीं होंगी, लेकिन 3D प्रिंटिंग के निशान देखना मुश्किल है।

SLS (वे इसे मजबूत और लचीला प्लास्टिक कहते हैं) का उपयोग करके Shapeways पर मुद्रित एक प्रोटोटाइप का क्लोज़-अप:

Materialise (एक विनिर्माण सेवा कंपनी)

Materialise is oriented more towards businesses (B2B) than consumers. This is both good and bad for hardware startups: on one hand, their processes are more repeatable and you can expect consistently good quality. They also support large prints. On the other hand, for small orders you might find that the minimum price is not competitive, and turnaround time isn't always great.

जहां तक गुणवत्ता की बात है, यह Shapeways द्वारा दी जाने वाली गुणवत्ता के बहुत तुलनीय है।

ProtoLabs

ProtoLabs के पीछे का विचार न केवल प्रोटोटाइपिंग सेवाएं प्रदान करना है, बल्कि कम मात्रा वाले उत्पादन में एक सौम्य संक्रमण भी प्रदान करना है। उनकी CNC सेवाओं के लिए मूल्य निर्धारण बहुत आकर्षक नहीं है, लेकिन उनकी रैपिड इंजेक्शन मोल्डिंग काफी दिलचस्प है।

उन्होंने एल्यूमीनियम मोल्ड्स के साथ एक प्रक्रिया विकसित की, जो किफायती हैं और जल्दी तैयार हो जाते हैं। नुकसान उनकी लंबी उम्र है: वे केवल 10,000 घटकों तक के लिए अच्छे हैं। सामान्य तौर पर, हार्डवेयर स्टार्टअप के लिए यह कोई समस्या नहीं है: यह काफी संभावना है कि आप 10,000 घटकों तक पहुंचने से पहले अपने डिज़ाइन को संशोधित करेंगे, और यदि आप बड़े पैमाने पर उत्पादन की उम्मीद करते हैं, तो आप हमेशा स्टील मोल्ड्स पर स्विच कर सकते हैं।

उनकी रैपिड इंजेक्शन मोल्डिंग पेशकश वास्तव में अच्छी है, लेकिन स्थानीय मोल्ड बनाने वाली कंपनी के साथ काम करने की तुलना में इसके नकारात्मक पक्ष भी हैं। आपको अपना डिज़ाइन अपलोड करना होगा, जो इंजेक्शन-रेडी होना चाहिए। इंजेक्शन-मोल्डिंग के लिए घटकों को डिज़ाइन करना आसान नहीं है और इसके लिए काफी ज्ञान और अनुभव की आवश्यकता होती है। और जबकि ProtoLabs आपके डिज़ाइन में प्रमुख खामियों को इंगित करेगा और कुछ मार्गदर्शन प्रदान करेगा, अंततः जोखिम आपका है: किसी बिंदु पर आपको "ऑर्डर" पर क्लिक करना होगा और पहले रन के लिए कई हजार यूरो/डॉलर का भुगतान करना होगा। यदि महत्वपूर्ण समस्याएं हैं, तो आपको शुरुआती लाइन पर वापस जाना होगा।

ऑनलाइन टूल्स

PartsBox (बेशक!)

PartsBox is a way to easily keep track of electronic parts and projects. Once you start building, you soon realize that you need a tool to help you remember how many what components you have. Many people start with spreadsheets, but they just don't cut it and quickly become a time sink.

इसके अतिरिक्त, यह संभावना है कि आप अपने इलेक्ट्रॉनिक घटकों के साथ अन्य दस्तावेज़ रखना चाहेंगे: PDF डेटाशीट, एप्लिकेशन नोट्स, 3D CAD मॉडल और इसी तरह की फाइलें। निश्चित रूप से, कोई फ़ाइल सर्वर या ड्रॉपबॉक्स में एक अलग रिपॉजिटरी बनाए रख सकता है, लेकिन फिर किसी को फ़ाइल नामकरण, निर्देशिका संरचना और उपयोगकर्ता पहुँच के प्रबंधन के बारे में चिंता करनी होगी। PartsBox वह सब हल करता है, एक ही स्थान होने के नाते जहाँ इलेक्ट्रॉनिक घटक स्टॉक जानकारी और संबंधित दस्तावेज़ दोनों संग्रहीत होते हैं।

इसी तरह, अधिकांश लोग अपने BOM को प्रबंधित करने और लागतों की गणना करने के लिए स्प्रेडशीट का उपयोग करते हैं। निर्माता भाग संख्या, वितरक भाग संख्या (SKU), मात्रा और मूल्य निर्धारण के लिए कॉलम होते हैं। कोई घटकों की खोज करता है, एक या दो विक्रेताओं के लिए वितरक मूल्य निर्धारण पाता है, सर्वोत्तम मूल्य का चयन करता है और इसे स्प्रेडशीट में दर्ज करता है।

इस दृष्टिकोण के साथ सबसे बड़ी समस्या यह है कि यह स्केल नहीं करता है। यहां तक कि 20-40 घटकों वाले एक छोटे प्रोजेक्ट में भी, मूल्य निर्धारण खोजना और स्प्रेडशीट में दर्ज करना बहुत काम है।

दूसरी समस्या यह है कि स्प्रेडशीट को सरल सारणीबद्ध डेटा के लिए डिज़ाइन किया गया था। लेकिन वितरक ऑफ़र सरल के अलावा कुछ भी हैं! विक्रेता विभिन्न मूल्य ब्रेक संरचनाओं का उपयोग करते हैं, जिनकी आसानी से तुलना नहीं की जा सकती: एक विक्रेता 100, 500 और 1000 की मात्रा पर कीमतों को उद्धृत करेगा, और दूसरा 25, 250 और 500 पर। MOQ (न्यूनतम आदेश मात्रा) और ऑर्डर मल्टीपल जैसे प्रतिबंध भी हैं।

PartsBox जल्दी और आसानी से सर्वोत्तम ऑफ़र की तुलना और चयन कर सकता है और आपको किसी भी मात्रा के लिए BOM मूल्य प्रदान कर सकता है, साथ ही आपके स्थानीय स्टॉक को भी ध्यान में रख सकता है।

Octopart

जब आप एक नए घटक पर विचार कर रहे हों, तो मूल्य निर्धारण और उपलब्धता के बारे में पता लगाने के लिए Octopart जाने की जगह है। निश्चित रूप से, आप अपने पसंदीदा वितरक के साथ जांच कर सकते हैं, लेकिन Octopart आपको सभी प्रमुख वितरकों के साथ स्टॉक और मूल्य निर्धारण की तुरंत जांच करने देता है, साथ ही मुद्रा रूपांतरण का भी ध्यान रखता है।

कैलकुलेटर

वांछित प्रतिबाधा (impedance) के लिए ट्रेस चौड़ाई, या अंतर जोड़ी चौड़ाई/रिक्ति जैसी चीजों की गणना करने के लिए, मुझे Mantaro calculators काफी मददगार लगे। मैंने नियंत्रित प्रतिबाधा वाले बोर्डों का ऑर्डर दिया, और कम से कम अंतर माइक्रोस्ट्रिप्स के लिए, माप परिणाम बिल्कुल सही थे।

यहाँ Mantaro कैलकुलेटर का उपयोग करके गणना किए गए और MacroFab में उत्पादित प्रतिबाधा-नियंत्रित (impedance-controlled) डिफरेंशियल पेयर्स का एक उदाहरण दिया गया है:

Stack Exchange

इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग स्टैक एक्सचेंज साइट में पूछे गए अधिकांश प्रश्न शुरुआती लोगों से होते हैं, लेकिन विशेषज्ञ अक्सर उस साइट पर आते हैं। एक अच्छा प्रश्न पूछें और आपको कई वर्षों के अनुभव वाले किसी व्यक्ति से उत्तर मिल सकता है।