Ressurser for maskinvareoppstarter

Å starte et maskinvareselskap er vanskelig. Det som gjør det enda vanskeligere er vanskeligheten med å finne online ressurser, spesielt tjenester for maskinvareselskaper.

Etter å ha møtt en rekke personer som ikke kjente til interessante tjenester og selv tilfeldigvis lært om noen andre, bestemte jeg meg for å lage min egen liste, i håp om at den vil være nyttig for andre.

Dette er ikke ment å være en omfattende katalog, og jeg har ikke til hensikt å lage en. Dette er min liste: Jeg har personlig brukt de fleste tjenestene og verktøyene som er oppført her, eller hørt gode ting om dem, noe som er grunnen til at jeg kan anbefale dem.

Denne listen fokuserer også på tjenester som er relativt rimelige og raske. Maskinvareoppstarter har vanligvis ikke masse penger og trenger å iterere raskt, så det gir ofte mening å bruke verktøy som noen ville anse som i "hobbyist" klassen.

Elektronikkprototyping og produksjon

MacroFab

Last opp ditt PCB-design til MacroFab, gi dem din BOM, spesifiser de nøyaktige komponentene som skal brukes, klikk "Bestill" og motta dine fullt monterte enheter flere uker senere. Hele prosessen er rask, smertefri og fullstendig automatisert. De vil ta seg av å bestille PCB-ene, stensilene, komponentene, og sette det hele sammen.

Generelt sett vil de montere omtrent alt, inkludert THT (Gjennom-Hull) og store SMD-komponenter.

Hvis du bestemmer deg for å jobbe med dem, vurder å tilpasse designet ditt for å bruke deres "Huskomponenter", da det vil merkbart redusere kostnadene.

Alle kortene jeg mottok fra dem var av utmerket kvalitet. Jeg hadde ett lite problem med dem, hvor diodebroer ble plassert feil — men gitt de uklare merkingene på elementene, kan jeg ikke virkelig klandre dem, og deres støtte var fantastisk. Jeg ville brukt MacroFab oftere hvis byggetidene var kortere og mer forutsigbare, men i mitt tilfelle viste det seg at en lokal CM (Contract Manufacturer) kunne tilby raskere tjeneste.

Hvis du ikke har en lokal CM som du jobber med, er MacroFab et utmerket valg for prototypene dine og produksjon i små volum.

Småparti Montering

Målet med Small Batch Assembly er rimelig lavvolum elektronikkmontering. Det er begrensninger på hva som kan produseres, så det er kanskje ikke det riktige valget for hvert design.

Din lokale CM

Ikke glem om lokale CM-er (kontraktprodusenter). I mange tilfeller kan de tilby deg bedre service: raskere leveringstid, god kommunikasjon, regelmessig tilbakemelding. Se deg rundt og spør, de er ikke alltid lette å finne.

Jeg fant ut at for mine behov fungerer en lokal CM best, så dette er hva jeg bruker akkurat nå.

OSHPark

Lilla kretskort fra OSHPark er velkjente i hobbyist-/maker-verdenen. Enkel prising, lav kostnad og rimelig rask leveringstid betyr at tjenesten ble veldig populær.

Det noen mennesker ikke innser, er imidlertid at kort fra OSHPark har utmerket kvalitet og ganske gode spesifikasjoner, spesielt på deres 4-lags tilbud. Og hvis du trenger kort for intern prototyping, gjør ENIG-overflaten det mye lettere for SMT-lodding.

Her er et eksempel på en rask prototype ved bruk av et kort fra OSHPark:

Og her er en annen enhetsprototype. Begge ble montert ved hjelp av kort fra OSHPark, sjablonger fra OSH Stencils og manuell plassering, omflytt ved hjelp av en varmlufts stasjon. Begge omflyttet helt fint, uten problemer:

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.

Jeg har brukt både deres polyamid- og rustfritt stål-stensiler, og de var alle toppkvalitet. Deres leveringstid er imponerende, selv når man bestiller fra rundt om i verden, ankom stensilen innen en uke eller så, alltid raskere enn noen PCB jeg kunne bestille.

Gitt deres lave priser, sluttet jeg å bruke loddepasta-sprøyter selv for engangsprototyper: hver gang jeg bestiller et PCB, bestiller jeg også en sjablong.

OSH Stencils er ikke relatert til OSHPark, selv om navnet peker på felles opprinnelse.

AISLER

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

Eksempel på kort fra AISLER med en rustfri stålmal fra OSH Stencils:

Seeed

Seeed Studio tilbyr en Fusion PCB tjeneste med uslåelige priser, spesielt for 2-lags kort med HASL og HASL blyfrie overflater. Hvis det å vente litt lenger på at kortene dine skal sendes fra Kina ikke er et problem, er dette en tjeneste verdt å vurdere. De tilbyr også sjablonger og til og med PCB-monteringstjenester.

Andre PCB-kilder

I Europa er det Eurocircuits, som pleide å være dyrt, men har blitt mer konkurransedyktig nylig.

For større mengder vil jeg anbefale å gå gjennom din CM og bruke det de anbefaler og er komfortable med.

CAD (Elektronikk)

For å designe elektronikk, trenger man et CAD. Heldigvis er valget her ganske enkelt. Hvis du (eller designeren din) har erfaring med et bestemt CAD-system og du har en lisens for det systemet — bruk det. I alle andre tilfeller — bør du gå for 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.

I praktiske termer er 4-8 lag-kort med flere kontrollerte impedans lengdematchede differensialpar ikke et problem med KiCAD.

CAD (Mekanisk)

Mekanisk design CAD-landskapet endrer seg veldig sakte, men de siste årene har brakt interessante endringer. Spesielt er det ikke lenger nødvendig å betale oppover $5000 per bruker. Interessante nye aktører er:

Autodesk Fusion 360

En veldig komplett CAD/CAM-pakke. Multiplattform (Mac/Windows), som er en stor fordel. Knyttet til skyen, men fungerer med eller uten en internettforbindelse. Prisingen er veldig tilgjengelig til $300/år, og i tillegg tilbys programvaren gratis til hobbyister, skapere, utdannere og viktigst — unge oppstartsselskaper.

Nyttig for 3D-printing, sprøytestøping og CNC-maskinering, mangler fortsatt kapasiteter for metallplater (selskapet sier de jobber med det).

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.

Kan brukes til 3D-printing, sprøytestøping, CNC-maskinering og design av metallplater.

Kjøpe deler

De vanlige kildene

De velkjente store distributørene for mindre mengder komponenter er:

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

Det er viktig å sjekke om en distributør opererer i området der du befinner deg. Å behandle deler gjennom toll kan ødelegge dagen din, ved å introdusere forsinkelser, ekstra kostnader og mye ekstra arbeid. For selskaper lokalisert i Europa, er Farnell og RS de sikreste veddemålene, da de sender fra innenfor EU. I USA vil du sannsynligvis ønske å bruke Mouser eller Digi-Key.

Når du sjekker tilgjengelighet, er det en god idé å sjekke alle de store distributørene, de har ikke alle de samme komponentene. Octopart kan hjelpe med å sjekke alle sammen (se også nedenfor).

Mindre distributører

Det finnes mindre, mindre kjente distributører, som ofte kan tilby bedre priser, spesielt for passive komponenter. Et godt eksempel er TME, som ligger i Polen, og som er en flott kilde hvis du er lokalisert i EU.

Kjøpe direkte

Noen produsenter selger direkte — som et eksempel tilbyr Texas Instruments sine brikker til konkurransedyktige priser allerede fra antall 500. Det er verdt å se seg rundt (PartsBox kan hjelpe med auto-valg av leverandører).

Et annet interessant eksempel på direktesalg er Wuerth Elektronik. De produserer et bredt spekter av passive og elektromekaniske komponenter av utmerket kvalitet og selger stort sett direkte. Du jobber med en lokal salgsrepresentant, trykte kataloger og tilbud/tilbud for komponenter du er interessert i. Fordelen her er at du får utmerket dokumentasjon (pluss 3D CAD-modeller) og god kvalitet til ganske rimelige priser.

Høyere volumer

Hvis du begynner å kjøpe større volumer, men ennå ikke har din egen innkjøps- og logistikkavdeling, er det noen ganger interessante alternativer. Det første trekket er vanligvis å kjøpe direkte basert på individuelle tilbud. Etter det kan du begynne å jobbe med distributører som Arrow eller Verical, som spesialiserer seg på større mengder. I praksis fant jeg imidlertid at det ikke alltid er verdt innsatsen.

Generelt vil dine første produksjonskjøringer ikke overstige 1 000 stykker. Ved disse volumene bør du ikke bekymre deg for mye om å optimalisere komponentkostnader: det kan være verdt det for flere dyre brikker, og det kan være enkelt for noen passive komponenter, men jeg ville ikke brukt for mye tid på det. Tilgjengelighet er et større problem enn kostnad, og det er mange større problemer å løse.

Mekanisk & 3D-utskrift

De fleste maskinvareoppstarter designer enheter, ikke bare kort med elektronikk, og grunnleggerne har ofte begrenset erfaring med mekanisk design.

Det gir mening å ha en lokal FDM (Fused Deposition Modeling) 3D-printer for rask prototyping. Men FDM har lav presisjon, du kan ikke produsere en rimelig glatt overflate, og du må bekymre deg for støttestrukturer. Kommersielle 3D-printtjenester vil tilby SLS (Selective Laser Sintering) eller SLA (Stereolithography) printing, som krever en stor investering i dyrt utstyr, men gir mye bedre resultater. Designene dine vil bli printet med konsekvent kvalitet, med minimal tidsinvestering på din side, og du trenger ikke å bekymre deg for ting som støttestrukturer i det hele tatt.

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.

Kvaliteten på deres SLS-utskrifter er veldig god: selv om overflatene ikke vil være perfekt glatte, er det vanskelig å se spor av 3D-utskrift.

Et nærbilde av en prototype trykket hos Shapeways ved bruk av SLS (de kaller det sterk & fleksibel plast):

Materialise (et produksjonstjenesteselskap)

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.

Når det gjelder kvaliteten, er den veldig sammenlignbar med det Shapeways tilbyr.

ProtoLabs

Tanken bak ProtoLabs er ikke bare å tilby prototypingtjenester, men også en myk overgang til lavvolumproduksjon. Prisingen for deres CNC-tjenester er ikke veldig attraktiv, men deres hurtige sprøytestøping er ganske interessant.

De utviklet en prosess med aluminiumsformer, som er rimelige og raske å produsere. Ulempen er deres levetid: de er bare gode for opptil 10 000 komponenter. Generelt er dette ikke et problem for en maskinvareoppstart: det er ganske sannsynlig at du vil endre designet ditt før du når 10 000 komponenter, og hvis du forutser produksjon i stort volum, kan du alltid bytte til stålformer.

Deres hurtige sprøytestøpingstilbud er virkelig bra, men det har ulemper sammenlignet med å jobbe med et lokalt muggmakerfirma. Du må laste opp designet ditt, som bør være klart for sprøytestøping. Å designe komponenter for sprøytestøping er ikke enkelt og krever betydelig kunnskap og erfaring. Og mens ProtoLabs vil påpeke de største feilene i designet ditt og gi noe veiledning, er risikoen din til slutt: på et tidspunkt må du klikke "Bestill" og betale flere tusen euro/dollar for det første opplaget. Hvis det er betydelige problemer, må du starte på nytt.

Nettbaserte verktøy

PartsBox (selvfølgelig!)

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.

I tillegg er det sannsynlig at du vil ønske å beholde andre dokumenter med delene dine: filer som PDF-datablad, applikasjonsnotater, 3D CAD-modeller og lignende. Selvfølgelig kan man opprettholde et separat arkiv på en filserver eller i Dropbox, men da må man bekymre seg for filnavngivning, katalogstruktur og administrere brukertilgang. PartsBox løser alt dette, ved å være ett sted hvor både lagerinformasjon om deler og tilhørende dokumenter lagres.

På samme måte bruker de fleste et regneark for å håndtere sin BOM og beregne kostnader. Det er kolonner for produsentens komponentnumre, distributørens komponentnumre (SKU), mengde og prising. Noen søker etter komponenter, finner distributørprising for én eller to leverandører, velger den beste prisen og legger den inn i regnearket.

Det største problemet med denne tilnærmingen er at den ikke skalerer. Selv i et lite prosjekt med 20-40 komponenter, er det mye arbeid å finne prisingen og legge den inn i regnearket.

Det andre problemet er at regneark ble designet for enkle tabulære data. Men distributørtilbud er alt annet enn enkle! Leverandører bruker forskjellige prisbrytningsstrukturer, som ikke lett kan sammenlignes: en leverandør vil gi priser ved mengder på 100, 500 og 1000, og en annen ved 25, 250 og 500. Det er også begrensninger som MOQ (Minimum Order Quantity) og ordremultiplum.

PartsBox kan raskt og uten anstrengelse sammenligne og velge de beste tilbudene og gi deg en BOM-pris for enhver mengde, og tar også hensyn til ditt lokale lager.

Octopart

Når du vurderer en ny komponent, er Octopart stedet å gå for å finne ut om priser og tilgjengelighet. Selvfølgelig kan du sjekke med din favorittdistributør, men Octopart lar deg sjekke lager og priser hos alle store distributører, umiddelbart, og tar også hånd om valutakonverteringer.

Kalkulatorer

For å beregne ting som sporvidde for ønsket impedans, eller differensialparbredde/-avstand, fant jeg Mantaro-kalkulatorene ganske nyttige. Jeg bestilte kort med kontrollert impedans, og i det minste for differensial mikrostriper, var måleresultatene helt på punkt.

Her er et eksempel på impedanskontrollerte differensialpar beregnet ved hjelp av Mantaro-kalkulatoren og produsert hos MacroFab:

Stack Exchange

De fleste spørsmålene som stilles på Electrical Engineering Stack Exchange nettstedet er fra nybegynnere, men eksperter besøker også dette nettstedet. Still et godt spørsmål, og du kan finne et svar fra noen med mange års erfaring.