Sumber daya untuk startup perangkat keras

Memulai perusahaan perangkat keras itu sulit. Yang membuatnya semakin sulit adalah kesulitan menemukan sumber daya online, terutama layanan untuk perusahaan perangkat keras.

Setelah bertemu dengan sejumlah orang yang tidak tahu tentang layanan menarik dan secara tidak sengaja belajar tentang beberapa lainnya sendiri, saya memutuskan untuk menyusun daftar saya sendiri, dengan harapan itu akan berguna bagi orang lain.

Ini tidak dimaksudkan sebagai direktori yang komprehensif dan saya tidak berniat untuk membuatnya. Ini adalah daftar saya: saya secara pribadi menggunakan sebagian besar layanan dan alat yang terdaftar di sini, atau mendengar hal-hal baik tentang mereka, itulah sebabnya saya dapat merekomendasikannya.

Daftar ini juga berfokus pada layanan yang relatif murah dan cepat. Startup perangkat keras biasanya tidak memiliki banyak uang dan perlu beriterasi dengan cepat, jadi seringkali masuk akal untuk menggunakan alat yang beberapa orang mungkin anggap berada di kelas "hobiis".

Prototipe dan manufaktur elektronik

MacroFab

Unggah desain PCB Anda ke MacroFab, berikan mereka BOM Anda, tentukan komponen yang tepat untuk digunakan, klik "Pesan" dan terima perangkat Anda yang sudah terakit beberapa minggu kemudian. Seluruh proses cepat, tanpa rasa sakit dan sepenuhnya otomatis. Mereka akan mengurus pemesanan PCB, stensil, komponen, dan merakit semuanya.

Secara umum, mereka akan merakit hampir apa saja, termasuk komponen THT (Through-Hole) dan SMD besar.

Jika Anda memutuskan untuk bekerja dengan mereka, pertimbangkan untuk menyesuaikan desain Anda untuk menggunakan "Komponen Rumah" mereka, karena itu akan secara nyata menurunkan biaya.

Semua papan yang saya terima dari mereka memiliki kualitas yang sangat baik. Saya memiliki satu masalah kecil dengan mereka, di mana jembatan dioda ditempatkan secara tidak benar — tetapi mengingat penandaan yang tidak jelas pada elemen-elemen tersebut, saya tidak benar-benar bisa menyalahkan mereka, dan dukungan mereka luar biasa. Saya akan menggunakan MacroFab lebih sering jika waktu pembuatan lebih singkat dan lebih dapat diprediksi, tetapi dalam kasus saya ternyata CM lokal (Contract Manufacturer) dapat menyediakan layanan lebih cepat.

Jika Anda tidak memiliki CM lokal yang Anda kerja sama dengannya, MacroFab adalah pilihan yang sangat baik untuk prototipe Anda dan produksi volume rendah.

Perakitan Batch Kecil

Tujuan dari Small Batch Assembly adalah perakitan elektronik volume rendah yang terjangkau. Ada batasan tentang apa yang dapat diproduksi, jadi mungkin tidak cocok untuk setiap desain.

CM lokal Anda

Jangan lupakan CM lokal (pabrikan kontrak). Dalam banyak kasus mereka dapat memberikan layanan yang lebih baik: waktu balik yang lebih cepat, komunikasi yang baik, umpan balik reguler. Cari dan tanyakan di sekitar, mereka tidak selalu mudah ditemukan.

Saya menemukan bahwa untuk kebutuhan saya CM lokal bekerja terbaik, jadi ini yang saya gunakan sekarang.

OSHPark

PCB ungu dari OSHPark dikenal baik di dunia hobi/pembuat. Penetapan harga sederhana, biaya rendah, dan waktu balik yang cukup cepat berarti bahwa layanan ini menjadi sangat populer.

Apa yang tidak disadari oleh beberapa orang, meskipun, adalah bahwa papan dari OSHPark memiliki kualitas yang sangat baik dan spesifikasi yang cukup baik, terutama pada penawaran 4-lapis mereka. Dan jika Anda membutuhkan papan untuk prototipe internal, finishing ENIG membuat solder SMT jauh lebih mudah.

Berikut adalah contoh prototipe cepat menggunakan papan dari OSHPark:

Dan inilah prototipe perangkat lain. Keduanya dirakit menggunakan papan dari OSHPark, stensil dari OSH Stencils dan penempatan manual, direflow menggunakan stasiun udara panas. Keduanya direflow dengan baik, tanpa masalah:

OSH Stencils

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.

Saya telah menggunakan stensil poliamida dan stainless steel mereka dan semuanya berkualitas tinggi. Waktu respon mereka mengesankan, bahkan memesan dari seluruh dunia, stensil tiba dalam waktu seminggu atau lebih, selalu lebih cepat dari PCB apa pun yang bisa saya pesan.

Mengingat harga rendah mereka, saya berhenti menggunakan jarum suntik pasta solder bahkan untuk prototipe satu kali: setiap kali saya memesan PCB, saya juga memesan stencil.

OSH Stencils tidak terkait dengan OSHPark, meskipun namanya menunjukkan asal-usul yang sama.

AISLER

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

Contoh papan dari AISLER dengan stencil baja tahan karat dari OSH Stencils:

Seeed

Seeed Studio menawarkan layanan Fusion PCB dengan harga yang tidak terkalahkan, terutama untuk papan 2-lapis dengan finishing HASL dan HASL Bebas Timah. Jika menunggu sedikit lebih lama untuk pengiriman papan dari Cina bukan masalah, ini adalah layanan yang layak dipertimbangkan. Mereka juga menawarkan stencil dan bahkan layanan perakitan PCB.

Sumber PCB lainnya

Di Eropa, ada Eurocircuits, yang dulunya mahal, tetapi telah menjadi lebih kompetitif belakangan ini.

Untuk jumlah yang lebih besar saya sarankan melalui CM Anda dan menggunakan apa pun yang mereka rekomendasikan dan nyaman dengan.

CAD (Elektronik)

Untuk merancang elektronik, seseorang memerlukan CAD. Untungnya, pilihan di sini cukup mudah. Jika Anda (atau desainer Anda) memiliki pengalaman dengan sistem CAD tertentu dan Anda memiliki lisensi untuk sistem tersebut — gunakanlah. Dalam kasus lain — Anda harus menggunakan KiCAD.

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.

Dalam praktik, papan 4-8 lapis dengan beberapa pasangan diferensial impedansi terkontrol panjang yang cocok bukanlah masalah dengan KiCAD.

CAD (Mekanikal)

Lanskap desain CAD mekanik berubah sangat lambat, tetapi tahun-tahun terakhir membawa perubahan yang menarik. Khususnya, tidak lagi perlu membayar lebih dari $5000 per pengguna. Entri baru yang menarik adalah:

Autodesk Fusion 360

Paket CAD/CAM yang sangat lengkap. Multiplatform (Mac/Windows), yang merupakan keuntungan besar. Terikat dengan cloud, tetapi dapat bekerja dengan atau tanpa koneksi internet. Harga sangat terjangkau sebesar $300/tahun, dan tambahan lagi, perangkat lunak ini ditawarkan secara gratis untuk para hobiis, pembuat, pendidik dan yang paling penting — startup muda.

Dapat digunakan untuk pencetakan 3D, cetakan injeksi dan mesin CNC, masih kurang kemampuan logam lembaran (perusahaan mengatakan mereka sedang mengerjakannya).

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.

Dapat digunakan untuk pencetakan 3D, cetakan injeksi, mesin CNC, dan desain logam lembaran.

Membeli bagian

Sumber biasa

Distributor besar yang terkenal untuk jumlah komponen yang lebih kecil adalah:

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

Penting untuk memeriksa apakah distributor beroperasi di area tempat Anda berada. Memproses komponen melalui bea cukai dapat merusak hari Anda, dengan memperkenalkan keterlambatan, biaya tambahan dan banyak pekerjaan tambahan. Untuk perusahaan yang berlokasi di Eropa, Farnell dan RS adalah taruhan teraman, karena mereka mengirim dari dalam UE. Di AS, Anda kemungkinan ingin menggunakan Mouser atau Digi-Key.

Saat memeriksa ketersediaan, adalah ide yang baik untuk memeriksa semua distributor utama, mereka tidak semua menyimpan komponen yang sama. Octopart dapat membantu dengan memeriksa semuanya (lihat juga di bawah).

Distributor Kecil

Ada distributor yang lebih kecil, kurang dikenal, yang sering kali dapat menawarkan harga yang lebih baik, terutama untuk pasif. Contoh yang baik adalah TME, yang berlokasi di Polandia, merupakan sumber yang bagus jika Anda berada di UE.

Membeli langsung

Beberapa produsen menjual langsung — sebagai contoh, Texas Instruments menawarkan chip mereka dengan harga kompetitif sudah mulai dari kuantitas 500. Layak untuk melihat-lihat (PartsBox dapat membantu dengan memilih pemasok secara otomatis).

Contoh menarik lainnya dari penjualan langsung adalah Wuerth Elektronik. Mereka membuat berbagai komponen pasif dan elektromekanik berkualitas tinggi dan sebagian besar menjual langsung. Anda bekerja dengan perwakilan penjualan lokal, katalog cetak dan penawaran/kuotasi untuk komponen yang Anda minati. Keuntungannya di sini adalah Anda mendapatkan dokumentasi yang sangat baik (plus model CAD 3D) dan kualitas yang baik dengan harga yang cukup wajar.

Volume Lebih Tinggi

Jika Anda mulai membeli dalam volume yang lebih tinggi, tetapi belum memiliki departemen pembelian dan logistik sendiri, terkadang ada opsi menarik. Langkah pertama biasanya adalah membeli langsung berdasarkan kutipan individu. Setelah itu, Anda bisa mulai bekerja dengan distributor seperti Arrow atau Verical, yang mengkhususkan diri dalam jumlah yang lebih besar. Namun, dalam prakteknya, saya menemukan bahwa itu tidak selalu sepadan dengan usaha.

Secara umum, produksi pertama Anda tidak akan melebihi 1.000 buah. Pada volume ini Anda tidak perlu terlalu khawatir tentang mengoptimalkan biaya komponen: mungkin layak untuk beberapa chip mahal, dan mungkin mudah untuk beberapa pasif, tetapi saya tidak akan menghabiskan terlalu banyak waktu untuk itu. Ketersediaan adalah masalah yang lebih besar daripada biaya, dan ada banyak masalah besar lainnya yang harus dipecahkan.

Mekanikal & Pencetakan 3D

Sebagian besar startup perangkat keras merancang perangkat, bukan hanya papan dengan elektronik, dan pendiri sering memiliki pengalaman terbatas dengan desain mekanis.

Masuk akal untuk memiliki printer 3D FDM (Fused Deposition Modeling) lokal untuk prototipe cepat. Namun, FDM memiliki presisi rendah, Anda tidak dapat menghasilkan permukaan yang cukup halus, dan Anda perlu khawatir tentang struktur dukungan. Layanan pencetakan 3D komersial akan menawarkan pencetakan SLS (Selective Laser Sintering) atau SLA (Stereolithography), yang memerlukan investasi besar ke dalam peralatan mahal, tetapi menghasilkan hasil yang jauh lebih baik. Desain Anda akan dicetak dengan kualitas konsisten, dengan investasi waktu minimal dari pihak Anda, dan Anda tidak perlu khawatir tentang hal-hal seperti struktur dukungan sama sekali.

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.

Kualitas cetakan SLS mereka sangat baik: meskipun permukaan tidak akan sempurna halus, sulit untuk melihat jejak pencetakan 3D.

Close-up dari prototipe yang dicetak di Shapeways menggunakan SLS (mereka menyebutnya plastik kuat & fleksibel):

Materialise (perusahaan layanan manufaktur)

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.

Sejauh menyangkut kualitas, sangat sebanding dengan apa yang ditawarkan Shapeways.

ProtoLabs

Ide di balik ProtoLabs adalah tidak hanya menyediakan layanan prototyping, tetapi juga transisi yang lembut ke produksi volume rendah. Harga untuk layanan CNC mereka tidak terlalu menarik, tetapi cetakan injeksi cepat mereka cukup menarik.

Mereka mengembangkan proses dengan cetakan aluminium, yang terjangkau dan cepat diproduksi. Kerugiannya adalah ketahanannya: mereka hanya baik untuk hingga 10.000 komponen. Secara umum, ini bukan masalah untuk startup perangkat keras: kemungkinan besar Anda akan memodifikasi desain Anda sebelum mencapai 10.000 komponen, dan jika Anda memperkirakan produksi volume besar, Anda selalu dapat beralih ke cetakan baja.

Penawaran cetak injeksi cepat mereka sangat baik, tetapi memiliki kekurangan, dibandingkan dengan bekerja dengan perusahaan pembuat cetakan lokal. Anda perlu mengunggah desain Anda, yang harus siap untuk injeksi. Mendesain komponen untuk cetak injeksi tidak mudah dan memerlukan pengetahuan dan pengalaman yang cukup. Dan meskipun ProtoLabs akan menunjukkan kekurangan utama dalam desain Anda dan memberikan beberapa panduan, pada akhirnya risiko ada pada Anda: pada titik tertentu Anda harus mengklik "Pesan" dan membayar beberapa ribu Euro/Dolar untuk lari pertama. Jika ada masalah yang signifikan, Anda harus kembali ke garis start.

Alat Online

PartsBox (tentu saja!)

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.

Selain itu, kemungkinan besar Anda ingin menyimpan dokumen lain dengan komponen Anda: file seperti datasheet PDF, catatan aplikasi, model CAD 3D, dan sejenisnya. Tentu, seseorang dapat memelihara repositori terpisah di server file atau di Dropbox, tetapi kemudian seseorang harus khawatir tentang penamaan file, struktur direktori, dan mengelola akses pengguna. PartsBox menyelesaikan semua itu, menjadi satu tempat di mana baik informasi stok komponen dan dokumen terkait disimpan.

Demikian, kebanyakan orang menggunakan spreadsheet untuk mengelola BOM mereka dan menghitung biaya. Ada kolom untuk nomor bagian pabrikan, nomor bagian distributor (SKU), jumlah dan harga. Seseorang mencari komponen, menemukan harga distributor untuk satu atau dua vendor, memilih harga terbaik dan memasukkannya ke dalam spreadsheet.

Masalah terbesar dengan pendekatan ini adalah tidak dapat diskalakan. Bahkan dalam proyek kecil dengan 20-40 komponen, menemukan harga dan memasukkannya ke dalam spreadsheet adalah banyak pekerjaan.

Masalah lainnya adalah bahwa spreadsheet dirancang untuk data tabular sederhana. Tetapi penawaran distributor apa pun kecuali sederhana! Vendor menggunakan struktur pemecahan harga yang berbeda, yang tidak mudah dibandingkan: satu vendor akan memberikan harga pada kuantitas 100, 500 dan 1000, dan yang lain pada 25, 250 dan 500. Ada juga pembatasan seperti MOQ (Minimum Order Quantity) dan kelipatan pesanan.

PartsBox dapat dengan cepat dan tanpa usaha membandingkan dan memilih penawaran terbaik dan memberi Anda harga BOM untuk jumlah berapa pun, juga mempertimbangkan stok lokal Anda.

Octopart

Ketika Anda mempertimbangkan komponen baru, Octopart adalah tempat untuk pergi untuk mengetahui tentang harga dan ketersediaan. Tentu, Anda bisa memeriksa dengan distributor favorit Anda, tetapi Octopart memungkinkan Anda memeriksa stok dan harga dengan semua distributor utama, secara instan, juga mengurus konversi mata uang.

Kalkulator

Untuk menghitung hal-hal seperti lebar jejak untuk impedansi yang diinginkan, atau lebar/pengaturan pasangan diferensial, saya menemukan kalkulator Mantaro cukup membantu. Saya memesan papan dengan impedansi terkontrol, dan setidaknya untuk mikrostrip diferensial, hasil pengukurannya sangat akurat.

Berikut adalah contoh pasangan diferensial terkontrol impedansi yang dihitung menggunakan kalkulator Mantaro dan diproduksi di MacroFab:

Stack Exchange

Pertanyaan-pertanyaan yang paling sering diajukan di situs Electrical Engineering Stack Exchange berasal dari pemula, tetapi para ahli juga sering mengunjungi situs tersebut. Ajukan pertanyaan yang baik dan Anda mungkin menemukan jawaban dari seseorang dengan bertahun-tahun pengalaman.