- ส่วนที่ 1 - กลยุทธ์การพัฒนาผลิตภัณฑ์
- 1) พัฒนาผลิตภัณฑ์ด้วยตัวคุณเอง
- 2) นำผู้ร่วมก่อตั้งด้านเทคนิค
- 3) จ้างวิศวกรอิสระ
- 4) Outsource ให้กับ บริษัท พัฒนา
- 5) เป็นพันธมิตรกับผู้ผลิต
- ส่วนที่ 2 - พัฒนาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์
- ขั้นตอนที่ 1 - สร้างการออกแบบการผลิตเบื้องต้น
- ขั้นตอนที่ 2 - ออกแบบแผนผังวงจร
- ขั้นตอนที่ 3 - ออกแบบแผงวงจรพิมพ์ (PCB)
- ขั้นตอนที่ 4 - สร้างรายการวัสดุ (BOM) ขั้นสุดท้าย
- ขั้นตอนที่ 5 - สั่งซื้อต้นแบบ PCB
- ขั้นตอนที่ 6 - ประเมินโปรแกรมแก้ไขข้อบกพร่องและทำซ้ำ
- ขั้นตอนที่ 7 - รับรองผลิตภัณฑ์ของคุณ
- ส่วนที่ 3 - พัฒนาสิ่งที่ส่งมาด้วย
- ขั้นตอนที่ 1 - สร้างโมเดล 3 มิติ
- ขั้นตอนที่ 2 - สั่งซื้อเคสต้นแบบ (หรือซื้อเครื่องพิมพ์ 3D)
- ขั้นตอนที่ 3 - ประเมินต้นแบบสิ่งที่ส่งมา
- ขั้นตอนที่ 4 - เปลี่ยนเป็นการฉีดขึ้นรูป
- สรุป
- เกี่ยวกับผู้แต่ง
คุณต้องการพัฒนาผลิตภัณฑ์ฮาร์ดแวร์อิเล็กทรอนิกส์ใหม่หรือไม่? ให้ฉันเริ่มด้วยข่าวดี - เป็นไปได้ คุณสามารถพัฒนาผลิตภัณฑ์ฮาร์ดแวร์ได้โดยไม่คำนึงถึงระดับเทคนิคของคุณและคุณไม่จำเป็นต้องเป็นวิศวกรเพื่อให้ประสบความสำเร็จ (แม้ว่าจะช่วยได้อย่างแน่นอน)
ไม่ว่าคุณจะเป็นผู้ประกอบการสตาร์ทอัพผู้ผลิตนักประดิษฐ์หรือธุรกิจขนาดเล็กคู่มือนี้จะช่วยให้คุณเข้าใจกระบวนการพัฒนาผลิตภัณฑ์ใหม่
ฉันจะไม่โกหกคุณ เป็นการเดินทางที่ยาวนานและยากลำบากอย่างเหลือเชื่อในการเปิดตัวผลิตภัณฑ์ฮาร์ดแวร์ใหม่ แม้ว่าฮาร์ดแวร์จะขึ้นชื่อเรื่องความยาก แต่ตอนนี้ ยังง่ายกว่าที่เคยสำหรับบุคคลและทีมขนาดเล็กในการพัฒนาผลิตภัณฑ์ฮาร์ดแวร์ใหม่ ๆ
อย่างไรก็ตามหากคุณกำลังมองหาวิธีที่ง่ายและรวดเร็วในการสร้างรายได้ฉันขอแนะนำให้คุณหยุดอ่านตอนนี้เพราะการนำผลิตภัณฑ์ฮาร์ดแวร์ใหม่ออกสู่ตลาดนั้นไม่ใช่เรื่องง่ายหรือรวดเร็ว
ในคู่มือนี้ฉันจะพูดถึงกลยุทธ์การพัฒนาผลิตภัณฑ์สำหรับทั้งผู้สร้างด้านเทคนิคและผู้ประกอบการที่ไม่ใช่ด้านเทคนิคที่ต้องการสร้างผลิตภัณฑ์ฮาร์ดแวร์อิเล็กทรอนิกส์ใหม่ จากนั้นเราจะพัฒนาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ตามด้วยการพัฒนากล่องหุ้มพลาสติก
ส่วนที่ 1 - กลยุทธ์การพัฒนาผลิตภัณฑ์
โดยพื้นฐานแล้วมีห้าตัวเลือกสำหรับผู้ประกอบการและผู้เริ่มต้นในการพัฒนาผลิตภัณฑ์ฮาร์ดแวร์ใหม่ อย่างไรก็ตามหลายครั้งกลยุทธ์โดยรวมที่ดีที่สุดคือการผสมผสานระหว่างกลยุทธ์การพัฒนาทั้งห้านี้
1) พัฒนาผลิตภัณฑ์ด้วยตัวคุณเอง
นี่ไม่ใช่กลยุทธ์ที่ใช้ได้ผลอย่างสมบูรณ์ด้วยตัวมันเอง มีเพียงไม่กี่คนที่มีทักษะทั้งหมดที่จำเป็นในการพัฒนาผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ที่พร้อมสำหรับตลาดด้วยตัวเอง
แม้ว่าคุณจะเป็นวิศวกร แต่คุณเป็นผู้เชี่ยวชาญด้านการออกแบบอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์การเขียนโปรแกรมการสร้างแบบจำลอง 3 มิติการฉีดขึ้นรูปและการผลิตหรือไม่? อาจจะไม่. นอกจากนี้อาหารพิเศษเหล่านี้ส่วนใหญ่ยังประกอบด้วยความเชี่ยวชาญพิเศษมากมาย
ดังที่กล่าวไว้หากคุณมีทักษะที่จำเป็นยิ่งคุณพัฒนาผลิตภัณฑ์ด้วยตัวเองมากเท่าไหร่คุณก็จะยิ่งประหยัดเงินได้มากขึ้นเท่านั้นและจะยิ่งดีขึ้นในระยะยาว
ตัวอย่างเช่นฉันนำผลิตภัณฑ์ฮาร์ดแวร์ของตัวเองออกสู่ตลาดเมื่อประมาณ 6 ปีที่แล้ว ผลิตภัณฑ์มีความซับซ้อนทางกลไกมากกว่าที่ใช้ไฟฟ้า ฉันเป็นวิศวกรอิเล็กทรอนิกส์โดยการฝึกอบรมไม่ใช่วิศวกรเครื่องกลดังนั้นในตอนแรกฉันจึงจ้างวิศวกรเครื่องกลอิสระสองสามคน
อย่างไรก็ตามฉันเริ่มหงุดหงิดอย่างรวดเร็วกับความคืบหน้าของสิ่งต่างๆ ท้ายที่สุดฉันคิดถึงผลิตภัณฑ์ของฉันเกือบทุกชั่วโมงที่ตื่น! ฉันหมกมุ่นอยู่กับการพัฒนาผลิตภัณฑ์และออกสู่ตลาดให้เร็วที่สุด แต่วิศวกรที่ฉันจ้างมากำลังเล่นกลกับโครงการอื่น ๆ มากมายและไม่ให้ความสนใจโครงการของฉันฉันรู้สึกว่าสมควรได้รับ
ดังนั้นฉันจึงตัดสินใจเรียนรู้ทุกสิ่งที่จำเป็นในการออกแบบเครื่องจักรกลด้วยตัวเอง ไม่มีใครมีแรงจูงใจมากไปกว่าตัวฉันเองในการพัฒนาผลิตภัณฑ์ของฉันและออกสู่ตลาด ในที่สุดฉันก็สามารถออกแบบกลไกให้เสร็จได้เร็วขึ้นมาก (และเสียเงินน้อยกว่ามาก)
คุณธรรมของเรื่องราวคือการพัฒนาทักษะของคุณให้มากที่สุดเท่าที่จะทำได้ แต่อย่าใช้เวลามากเกินไป หากทักษะย่อยของคุณทำให้คุณพัฒนาผลิตภัณฑ์น้อยกว่าที่เหมาะสมนั่นคือความผิดพลาดครั้งใหญ่ นอกจากนี้ทักษะใหม่ ๆ ที่คุณต้องเรียนรู้จะต้องใช้เวลาและอาจยืดเวลาในการทำตลาดได้ในที่สุด นำผู้เชี่ยวชาญเข้ามาเติมเต็มช่องว่างในความเชี่ยวชาญของคุณเสมอ
เว็บไซต์โปรดของฉันสำหรับการเรียนรู้เกี่ยวกับการพัฒนาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ได้แก่ Hackster.io, Build Electronic Circuits, Bald Engineer, Adafruit, Sparkfun, Make Magazine และ All About Circuits อย่าลืมดูช่อง YouTube ที่ชื่อว่า AddOhms ซึ่งมีวิดีโอแนะนำที่ยอดเยี่ยมสำหรับการเรียนรู้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์
2) นำผู้ร่วมก่อตั้งด้านเทคนิค
หากคุณเป็นผู้ก่อตั้งที่ไม่ใช่ด้านเทคนิคคุณก็ควรจะเป็นผู้ร่วมก่อตั้งด้านเทคนิค หนึ่งในผู้ก่อตั้งในทีมสตาร์ทอัพของคุณอย่างน้อยที่สุดก็ต้องเข้าใจเกี่ยวกับการพัฒนาผลิตภัณฑ์เพื่อจัดการกระบวนการ
หากคุณวางแผนที่จะแสวงหาเงินทุนภายนอกจากนักลงทุนมืออาชีพในที่สุดคุณก็ต้องมีทีมผู้ก่อตั้ง นักลงทุนสตาร์ทอัพมืออาชีพรู้ดีว่าทีมผู้ก่อตั้งมีแนวโน้มที่จะประสบความสำเร็จมากกว่าผู้ก่อตั้งเดี่ยว
ทีมผู้ร่วมก่อตั้งในอุดมคติสำหรับการเริ่มต้นฮาร์ดแวร์ส่วนใหญ่คือวิศวกรฮาร์ดแวร์โปรแกรมเมอร์และนักการตลาด
การนำผู้ร่วมก่อตั้งอาจฟังดูเป็นวิธีแก้ปัญหาที่สมบูรณ์แบบสำหรับคุณ แต่ก็มีข้อเสียที่ร้ายแรงเช่นกัน ประการแรกการค้นหาผู้ร่วมก่อตั้งเป็นเรื่องยากและอาจต้องใช้เวลาอีกมหาศาล นั่นคือเวลาอันมีค่าที่ไม่ได้ใช้ไปกับการพัฒนาผลิตภัณฑ์ของคุณ
การค้นหาผู้ร่วมก่อตั้งไม่ใช่สิ่งที่คุณควรเร่งรีบและคุณต้องใช้เวลาเพื่อค้นหาคู่ที่เหมาะสม พวกเขาไม่เพียง แต่ต้องชมเชยทักษะของคุณเท่านั้น แต่คุณต้องชอบพวกเขาเป็นการส่วนตัวด้วย โดยพื้นฐานแล้วคุณจะต้องแต่งงานกับพวกเขาอย่างน้อยสองสามปีดังนั้นให้แน่ใจว่าคุณเข้ากันได้ดี
ข้อเสียที่สำคัญของการมีผู้ร่วมก่อตั้งคือพวกเขาลดส่วนของคุณใน บริษัท ผู้ก่อตั้ง บริษัท ทุกคนควรมีความเท่าเทียมกันใน บริษัท ดังนั้นหากคุณกำลังจะลุยเดี่ยวในตอนนี้จงเตรียมที่จะให้ผู้ร่วมก่อตั้งครึ่งหนึ่งของ บริษัท ของคุณ
3) จ้างวิศวกรอิสระ
วิธีที่ดีที่สุดวิธีหนึ่งในการเติมเต็มช่องว่างในความสามารถทางเทคนิคของทีมคือการจ้างวิศวกรอิสระ
โปรดทราบว่าผลิตภัณฑ์ส่วนใหญ่ต้องการวิศวกรหลายคนที่มีความเชี่ยวชาญแตกต่างกันดังนั้นคุณจะต้องจัดการวิศวกรต่างๆด้วยตัวเอง ในที่สุดใครบางคนในทีมผู้ก่อตั้งจะต้องทำหน้าที่เป็นผู้จัดการโครงการ
ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณพบวิศวกรไฟฟ้าที่มีประสบการณ์ในการออกแบบอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ผลิตภัณฑ์ของคุณต้องการ วิศวกรรมไฟฟ้าเป็นสาขาวิชาที่ใหญ่และวิศวกรจำนวนมากขาดประสบการณ์ในการออกแบบวงจร
สำหรับนักออกแบบ 3 มิติอย่าลืมหาคนที่มีประสบการณ์เกี่ยวกับเทคโนโลยีการฉีดขึ้นรูปมิฉะนั้นคุณอาจจะต้องใช้ผลิตภัณฑ์ที่สามารถสร้างต้นแบบได้ แต่ไม่สามารถผลิตได้จำนวนมาก
4) Outsource ให้กับ บริษัท พัฒนา
บริษัท ออกแบบผลิตภัณฑ์ที่เป็นที่รู้จักกันดีเช่น Frog, IDEO, Fuse Project เป็นต้นสามารถสร้างการออกแบบผลิตภัณฑ์ที่ยอดเยี่ยม แต่มีราคาแพงมาก
สตาร์ทอัพควรหลีกเลี่ยง บริษัท ออกแบบราคาแพงโดยเสียค่าใช้จ่ายทั้งหมด บริษัท ออกแบบชั้นนำสามารถเรียกเก็บเงิน $ 500k + เพื่อพัฒนาผลิตภัณฑ์ใหม่ของคุณอย่างเต็มที่ แม้ว่าคุณจะสามารถจ้าง บริษัท พัฒนาผลิตภัณฑ์ราคาแพงได้ แต่อย่าทำ ไม่เพียง แต่คุณจะไม่ได้รับเงินคืนเท่านั้น แต่คุณยังไม่ต้องการทำผิดพลาดในการก่อตั้งการเริ่มต้นฮาร์ดแวร์ที่ไม่ได้มีส่วนเกี่ยวข้องอย่างมากในการพัฒนาผลิตภัณฑ์จริง
5) เป็นพันธมิตรกับผู้ผลิต
ช่องทางหนึ่งในการติดตามคือการร่วมมือกับผู้ผลิตในต่างประเทศที่ผลิตผลิตภัณฑ์ที่คล้ายกับผลิตภัณฑ์ของคุณอยู่แล้ว
ผู้ผลิตรายใหญ่จะมีแผนกวิศวกรรมและการพัฒนาของตนเองเพื่อทำงานเกี่ยวกับผลิตภัณฑ์ของตนเอง หากคุณพบผู้ผลิตที่ทำสิ่งที่คล้ายกับผลิตภัณฑ์ของคุณเองอยู่แล้วพวกเขาอาจทำทุกอย่างให้คุณได้ไม่ว่าจะเป็นการพัฒนาวิศวกรรมการสร้างต้นแบบการผลิตแม่พิมพ์และการผลิต
กลยุทธ์นี้สามารถลดต้นทุนการพัฒนาล่วงหน้าของคุณได้ อย่างไรก็ตามผู้ผลิตจะตัดจำหน่ายต้นทุนเหล่านี้ซึ่งหมายถึงการเพิ่มต้นทุนเพิ่มเติมต่อผลิตภัณฑ์สำหรับการดำเนินการผลิตครั้งแรก โดยพื้นฐานแล้วจะทำงานเหมือนเงินกู้ที่ไม่มีดอกเบี้ยซึ่งช่วยให้คุณสามารถจ่ายคืนค่าใช้จ่ายในการพัฒนาให้กับผู้ผลิตได้อย่างช้าๆ
ฟังดูดีและใช้งานง่ายดังนั้นสิ่งที่จับได้? ความเสี่ยงหลักที่ต้องพิจารณาในกลยุทธ์นี้คือคุณกำลังรวมทุกอย่างที่เกี่ยวข้องกับผลิตภัณฑ์ของคุณไว้ใน บริษัท เดียว
พวกเขาต้องการข้อตกลงการผลิต แต่เพียงผู้เดียวอย่างน้อยก็จนกว่าต้นทุนจะได้รับการกู้คืน ซึ่งหมายความว่าคุณไม่สามารถโยกย้ายไปยังตัวเลือกการผลิตที่ถูกกว่าเมื่อปริมาณการผลิตของคุณเพิ่มขึ้น
นอกจากนี้โปรดทราบว่าผู้ผลิตหลายรายอาจต้องการสิทธิ์ทางปัญญาบางส่วนหรือทั้งหมดในผลิตภัณฑ์ของคุณ
ส่วนที่ 2 - พัฒนาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์
การพัฒนาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผลิตภัณฑ์ของคุณสามารถแบ่งออกเป็น 7 ขั้นตอน ได้แก่ การออกแบบการผลิตเบื้องต้นแผนผังแผนผังโครงร่าง PCB BOM ขั้นสุดท้ายต้นแบบการทดสอบและโปรแกรมและสุดท้ายการรับรอง
ขั้นตอนที่ 1 - สร้างการออกแบบการผลิตเบื้องต้น
เมื่อพัฒนาผลิตภัณฑ์ฮาร์ดแวร์อิเล็กทรอนิกส์ใหม่คุณควรเริ่มด้วย การออกแบบการผลิตเบื้องต้น ก่อน ไม่ต้องสับสนกับต้นแบบ Proof-of-Concept (POC)
โดยทั่วไปแล้วต้นแบบ POC จะสร้างขึ้นโดยใช้ชุดพัฒนาเช่น Arduino บางครั้งอาจเป็นประโยชน์ในการพิสูจน์ว่าแนวคิดผลิตภัณฑ์ของคุณช่วยแก้ปัญหาที่ต้องการได้ แต่ต้นแบบ POC ยังห่างไกลจากการออกแบบการผลิต คุณแทบไม่สามารถออกสู่ตลาดด้วย Arduino ที่ฝังอยู่ในผลิตภัณฑ์ของคุณได้
การออกแบบการผลิตเบื้องต้น มุ่งเน้นไปที่ผลิตภัณฑ์ของคุณผลิตชิ้นส่วนค่าใช้จ่ายอัตรากำไรประสิทธิภาพคุณสมบัติความเป็นไปได้ในการผลิตและการพัฒนา
คุณสามารถใช้การออกแบบการผลิตเบื้องต้นเพื่อจัดทำประมาณการสำหรับทุกต้นทุนที่ผลิตภัณฑ์ของคุณต้องการ สิ่งสำคัญคือต้องทราบต้นทุนในการพัฒนาสร้างต้นแบบโปรแกรมรับรองปรับขนาดและผลิตผลิตภัณฑ์อย่างถูกต้อง
การออกแบบการผลิตเบื้องต้นจะตอบคำถามที่เกี่ยวข้องดังต่อไปนี้ ผลิตภัณฑ์ของฉันสามารถพัฒนาได้หรือไม่ ฉันสามารถพัฒนาผลิตภัณฑ์นี้ได้หรือไม่? ฉันจะใช้เวลานานแค่ไหนในการพัฒนาผลิตภัณฑ์ของฉัน? ฉันสามารถผลิตผลิตภัณฑ์จำนวนมากได้หรือไม่? ขายได้กำไรหรือไม่?
ผู้ประกอบการหลายรายทำผิดพลาดในการข้ามขั้นตอนการออกแบบการผลิตเบื้องต้นและแทนที่จะข้ามไปที่การออกแบบแผนผังวงจรโดยตรง ด้วยการทำเช่นนั้นในที่สุดคุณอาจค้นพบว่าคุณได้ใช้ความพยายามทั้งหมดนี้และเงินที่หามาได้ยากไปกับผลิตภัณฑ์ที่ไม่สามารถพัฒนาผลิตได้หรือที่สำคัญที่สุดคือขายได้กำไร
ขั้นตอนที่ 1A - แผนภาพบล็อกระบบ
เมื่อสร้างการออกแบบการผลิตเบื้องต้นคุณควรเริ่มต้นด้วยการกำหนดแผนภาพบล็อกระดับระบบ แผนภาพนี้ระบุฟังก์ชันอิเล็กทรอนิกส์แต่ละฟังก์ชันและวิธีที่ส่วนประกอบที่ใช้งานทั้งหมดเชื่อมต่อกัน
ผลิตภัณฑ์ส่วนใหญ่ต้องการไมโครคอนโทรลเลอร์หรือไมโครโปรเซสเซอร์ที่มีส่วนประกอบต่างๆ (จอแสดงผลเซ็นเซอร์หน่วยความจำ ฯลฯ) ที่เชื่อมต่อกับไมโครคอนโทรลเลอร์ผ่านพอร์ตอนุกรมต่างๆ
ด้วยการสร้างแผนภาพบล็อกระบบคุณสามารถระบุประเภทและจำนวนพอร์ตอนุกรมที่ต้องการได้อย่างง่ายดาย นี่เป็นขั้นตอนแรกที่สำคัญในการเลือกไมโครคอนโทรลเลอร์ที่ถูกต้องสำหรับผลิตภัณฑ์ของคุณ
ขั้นตอนที่ 1B - การเลือกส่วนประกอบการผลิต
ถัดไปคุณต้องเลือกส่วนประกอบการผลิตต่างๆเช่นไมโครชิปเซ็นเซอร์จอแสดงผลและตัวเชื่อมต่อตามฟังก์ชันที่ต้องการและราคาขายปลีกเป้าหมายของผลิตภัณฑ์ของคุณ สิ่งนี้จะช่วยให้คุณสามารถสร้างรายการวัสดุเบื้องต้น (BOM) ได้
ในสหรัฐอเมริกาNewark, Digikey, Arrow, MouserและFutureเป็นซัพพลายเออร์ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่ได้รับความนิยมสูงสุด คุณสามารถซื้อชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ส่วนใหญ่เป็นชิ้นส่วน (สำหรับการสร้างต้นแบบและการทดสอบขั้นต้น) หรือมากถึงหลายพันชิ้น (สำหรับการผลิตในปริมาณน้อย)
เมื่อคุณมีปริมาณการผลิตที่สูงขึ้นคุณจะประหยัดเงินได้โดยการซื้อส่วนประกอบบางอย่างจากผู้ผลิตโดยตรง
ขั้นตอนที่ 1C - ประมาณต้นทุนการผลิต
ตอนนี้คุณควรประมาณต้นทุนการผลิต (หรือต้นทุนขาย - COGS) สำหรับผลิตภัณฑ์ของคุณ สิ่งสำคัญคือต้องทราบโดยเร็วที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ในการผลิตผลิตภัณฑ์ของคุณ
คุณจำเป็นต้องทราบต้นทุนต่อหน่วยการผลิตของผลิตภัณฑ์เพื่อกำหนดราคาขายที่ดีที่สุดต้นทุนสินค้าคงคลังและที่สำคัญที่สุดคือคุณสามารถทำกำไรได้เท่าใด
ส่วนประกอบการผลิตที่คุณเลือกจะมีผลกระทบอย่างมากต่อต้นทุนการผลิต
แต่เพื่อให้ได้ประมาณการต้นทุนการผลิตที่ถูกต้องคุณจะต้องรวมค่าใช้จ่ายในการประกอบ PCB การประกอบผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายการทดสอบผลิตภัณฑ์บรรจุภัณฑ์ค้าปลีกอัตราเศษการส่งคืนโลจิสติกส์หน้าที่และคลังสินค้า
ขั้นตอนที่ 2 - ออกแบบแผนผังวงจร
ตอนนี้ถึงเวลาออกแบบแผนผังวงจรตามแผนภาพบล็อกระบบที่คุณสร้างในขั้นตอนที่ 1
แผนผังแสดงให้เห็นว่าทุกส่วนประกอบตั้งแต่ไมโครชิปไปจนถึงตัวต้านทานเชื่อมต่อกันอย่างไร ในขณะที่แผนภาพบล็อกระบบส่วนใหญ่มุ่งเน้นไปที่ฟังก์ชันการทำงานของผลิตภัณฑ์ในระดับที่สูงขึ้นแผนภาพเป็นข้อมูลเกี่ยวกับรายละเอียดเล็กน้อย
สิ่งที่ง่ายพอ ๆ กับการปักหมุดบนส่วนประกอบในแผนผังอาจทำให้ฟังก์ชันการทำงานขาดหายไปโดยสิ้นเชิง
ในกรณีส่วนใหญ่คุณจะต้องมีวงจรย่อยแยกต่างหากสำหรับแต่ละบล็อกของแผนภาพบล็อกระบบของคุณ จากนั้นวงจรย่อยต่างๆเหล่านี้จะเชื่อมต่อเข้าด้วยกันเพื่อสร้างแผนผังวงจรแบบเต็ม
ซอฟต์แวร์การออกแบบอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์พิเศษใช้ในการสร้างแผนผังและเพื่อช่วยให้แน่ใจว่าไม่มีข้อผิดพลาด ฉันแนะนำให้ใช้แพ็คเกจที่เรียกว่าDipTraceซึ่งมีราคาไม่แพงมีประสิทธิภาพและใช้งานง่าย
ขั้นตอนที่ 3 - ออกแบบแผงวงจรพิมพ์ (PCB)
เมื่อแผนผังเสร็จสิ้นคุณจะออกแบบแผงวงจรพิมพ์ (PCB) PCB เป็นบอร์ดทางกายภาพที่เก็บและเชื่อมต่อชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมด
การพัฒนาแผนภาพบล็อกระบบและวงจรแผนผังส่วนใหญ่เป็นแนวความคิดในธรรมชาติ การออกแบบ PCB แม้ว่าจะเป็นโลกแห่งความจริง
PCB ได้รับการออกแบบโดยใช้ซอฟต์แวร์เดียวกับที่สร้างแผนผัง ซอฟต์แวร์จะมีเครื่องมือตรวจสอบต่างๆเพื่อให้แน่ใจว่าเค้าโครง PCB เป็นไปตามกฎการออกแบบสำหรับกระบวนการ PCB ที่ใช้และ PCB ตรงกับแผนผัง
โดยทั่วไปยิ่งผลิตภัณฑ์มีขนาดเล็กและส่วนประกอบที่แน่นหนาจะรวมเข้าด้วยกันก็จะยิ่งใช้เวลาในการสร้างเค้าโครง PCB นานขึ้น หากผลิตภัณฑ์ของคุณใช้พลังงานจำนวนมากหรือมีการเชื่อมต่อแบบไร้สายเค้าโครง PCB จะยิ่งมีความสำคัญและใช้เวลานาน
สำหรับการออกแบบ PCB ส่วนใหญ่ชิ้นส่วนที่สำคัญที่สุด ได้แก่ การกำหนดเส้นทางไฟฟ้าสัญญาณความเร็วสูง (นาฬิกาคริสตัลสายที่อยู่ / ข้อมูล ฯลฯ) และวงจรไร้สายใด ๆ
ขั้นตอนที่ 4 - สร้างรายการวัสดุ (BOM) ขั้นสุดท้าย
แม้ว่าคุณควรจะสร้าง BOM เบื้องต้นไว้แล้วโดยเป็นส่วนหนึ่งของการออกแบบการผลิตเบื้องต้นของคุณตอนนี้ก็ถึงเวลาสำหรับ BOM การผลิตแบบเต็ม
ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างทั้งสองคือส่วนประกอบราคาประหยัดจำนวนมากเช่นตัวต้านทานและตัวเก็บประจุ ส่วนประกอบเหล่านี้มักมีราคาเพียงหนึ่งหรือสองเพนนีดังนั้นฉันจึงไม่แสดงรายการแยกต่างหากใน BOM เบื้องต้น
แต่ในการผลิต PCB จริงคุณต้องมี BOM ที่สมบูรณ์พร้อมส่วนประกอบทุกชิ้นที่ระบุไว้ โดยปกติ BOM นี้จะสร้างขึ้นโดยอัตโนมัติโดยซอฟต์แวร์ออกแบบแผนผัง BOM แสดงหมายเลขชิ้นส่วนปริมาณและข้อกำหนดส่วนประกอบทั้งหมด
ขั้นตอนที่ 5 - สั่งซื้อต้นแบบ PCB
การสร้างต้นแบบอิเล็กทรอนิกส์เป็นกระบวนการสองขั้นตอน ขั้นตอนแรกผลิตแผงวงจรพิมพ์แบบเปลือย ซอฟต์แวร์ออกแบบวงจรของคุณจะช่วยให้คุณสามารถส่งออกเค้าโครง PCB ในรูปแบบที่เรียกว่า Gerber พร้อมไฟล์เดียวสำหรับแต่ละเลเยอร์ PCB
ไฟล์ Gerber เหล่านี้สามารถส่งไปยังร้านต้นแบบสำหรับการทำงานในปริมาณน้อย ไฟล์เดียวกันนี้ยังสามารถจัดเตรียมให้กับผู้ผลิตรายใหญ่สำหรับการผลิตในปริมาณมาก
ขั้นตอนที่สองคือการบัดกรีชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมดเข้ากับบอร์ด จากซอฟต์แวร์การออกแบบของคุณคุณจะสามารถส่งออกไฟล์ที่แสดงพิกัดที่แน่นอนของทุกองค์ประกอบที่วางบนบอร์ด สิ่งนี้ช่วยให้ร้านประกอบสามารถทำการบัดกรีทุกชิ้นส่วนบน PCB ของคุณโดยอัตโนมัติ
ตัวเลือกที่ถูกที่สุดของคุณคือการผลิตต้นแบบ PCB ของคุณในประเทศจีน แม้ว่าโดยปกติแล้วจะเป็นการดีที่สุดหากคุณสามารถสร้างต้นแบบใกล้บ้านเพื่อลดความล่าช้าในการจัดส่ง แต่สำหรับผู้ประกอบการจำนวนมากการลดต้นทุนให้น้อยที่สุด
สำหรับการผลิตผ้าต้นแบบของคุณในประเทศจีนผมขอแนะนำให้Seeed สตูดิโอ พวกเขาเสนอราคาที่ยอดเยี่ยมในปริมาณตั้งแต่ 5 ถึง 8,000 บอร์ด นอกจากนี้ยังมีบริการการพิมพ์ 3 มิติทำให้เป็นร้านค้าครบวงจร จีนผู้ผลิต PCB ต้นแบบอื่น ๆ ที่มีชื่อเสียงที่ดี ได้แก่โกลด์ฟินิกซ์ PCBและBittele อิเล็กทรอนิคส์
ในสหรัฐอเมริกาฉันขอแนะนำSunstone Circuits, Screaming CircuitsและSan Francisco Circuitsซึ่งฉันได้ใช้อย่างกว้างขวางเพื่อสร้างต้นแบบการออกแบบของตัวเอง ใช้เวลา 1-2 สัปดาห์ในการประกอบบอร์ดเว้นแต่คุณจะจ่ายค่าบริการเร่งด่วนซึ่งฉันไม่ค่อยแนะนำ
ขั้นตอนที่ 6 - ประเมินโปรแกรมแก้ไขข้อบกพร่องและทำซ้ำ
ตอนนี้ถึงเวลาประเมินต้นแบบของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ โปรดทราบว่าเครื่องต้นแบบแรกของคุณจะทำงานได้ไม่สมบูรณ์ คุณมักจะต้องทำซ้ำหลายครั้งก่อนที่จะเสร็จสิ้นการออกแบบ นี่คือเวลาที่คุณจะระบุแก้ไขข้อบกพร่องและแก้ไขปัญหาใด ๆ กับต้นแบบของคุณ
นี่อาจเป็นขั้นตอนที่ยากในการคาดการณ์ทั้งในแง่ของต้นทุนและเวลา ข้อบกพร่องใด ๆ ที่คุณพบแน่นอนว่าไม่คาดคิดดังนั้นจึงต้องใช้เวลาในการหาที่มาของข้อบกพร่องและวิธีแก้ไขให้ดีที่สุด
การประเมินและการทดสอบมักจะทำควบคู่ไปกับการเขียนโปรแกรมไมโครคอนโทรลเลอร์ ก่อนที่คุณจะเริ่มเขียนโปรแกรมแม้ว่าอย่างน้อยคุณจะต้องทำการทดสอบพื้นฐานเพื่อให้แน่ใจว่าบอร์ดไม่มีปัญหาสำคัญ
ผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่เกือบทั้งหมดรวมถึงไมโครชิปที่เรียกว่าไมโครคอนโทรลเลอร์ (MCU) ซึ่งทำหน้าที่เป็น“ สมอง” ของผลิตภัณฑ์ ไมโครคอนโทรลเลอร์มีลักษณะคล้ายกับไมโครโปรเซสเซอร์ที่พบในคอมพิวเตอร์หรือสมาร์ทโฟน
ไมโครโปรเซสเซอร์สามารถเคลื่อนย้ายข้อมูลจำนวนมากได้อย่างรวดเร็วในขณะที่ไมโครคอนโทรลเลอร์มีความสามารถในการเชื่อมต่อและควบคุมอุปกรณ์ต่างๆเช่นสวิตช์เซ็นเซอร์จอแสดงผลมอเตอร์ ฯลฯ ไมโครคอนโทรลเลอร์เป็นไมโครโปรเซสเซอร์ที่ใช้งานง่าย
ไมโครคอนโทรลเลอร์จำเป็นต้องได้รับการตั้งโปรแกรมให้ทำงานตามที่ต้องการ
ไมโครคอนโทรลเลอร์มักถูกตั้งโปรแกรมด้วยภาษาคอมพิวเตอร์ที่ใช้กันทั่วไปเรียกว่า 'C' โปรแกรมที่เรียกว่าเฟิร์มแวร์จะถูกเก็บไว้ในหน่วยความจำแบบถาวร แต่สามารถตั้งโปรแกรมใหม่ได้โดยปกติจะอยู่ภายในชิปไมโครคอนโทรลเลอร์
ขั้นตอนที่ 7 - รับรองผลิตภัณฑ์ของคุณ
ผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมดที่จำหน่ายต้องมีการรับรองประเภทต่างๆ การรับรองที่จำเป็นจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับประเทศที่ผลิตภัณฑ์จะจำหน่ายเราจะครอบคลุมการรับรองที่จำเป็นในสหรัฐอเมริกาแคนาดาและสหภาพยุโรป
FCC (Federal Communications Commission)
การรับรอง FCC จำเป็นสำหรับผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมดที่ขายในสหรัฐอเมริกา ผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมดปล่อยรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าจำนวนหนึ่ง (เช่นคลื่นวิทยุ) ดังนั้น FCC จึงต้องการให้แน่ใจว่าผลิตภัณฑ์ไม่รบกวนการสื่อสารแบบไร้สาย
การรับรอง FCC มีสองประเภท ประเภทใดที่จำเป็นสำหรับผลิตภัณฑ์ของคุณขึ้นอยู่กับว่าผลิตภัณฑ์ของคุณมีคุณสมบัติการสื่อสารแบบไร้สายเช่น Bluetooth, WiFi, ZigBee หรือโปรโตคอลไร้สายอื่น ๆ
ผลิตภัณฑ์จัดประเภทของ FCC กับการทำงานการสื่อสารไร้สายเป็นหม้อน้ำเจตนา ผลิตภัณฑ์ที่ไม่ปล่อยจงใจคลื่นวิทยุจะจัดเป็นหม้อน้ำ nonintentional การรับรองหม้อน้ำโดยเจตนาจะทำให้คุณเสียค่าใช้จ่ายประมาณ 10 เท่าของการรับรองหม้อน้ำแบบไม่เจตนา
เริ่มต้นพิจารณาใช้โมดูลอิเล็กทรอนิกส์สำหรับฟังก์ชันไร้สายของผลิตภัณฑ์ของคุณ สิ่งนี้ช่วยให้คุณได้รับการรับรองหม้อน้ำโดยไม่เจตนาเท่านั้นซึ่งจะช่วยให้คุณประหยัดเงินได้อย่างน้อย 10,000 เหรียญ
UL (Underwriters Laboratories) / CSA (Canadian Standards Association)
การรับรอง UL หรือ CSA จำเป็นสำหรับผลิตภัณฑ์ไฟฟ้าทั้งหมดที่ขายในสหรัฐอเมริกาหรือแคนาดาที่เสียบเข้ากับเต้ารับ AC
ผลิตภัณฑ์เฉพาะแบตเตอรี่ที่ไม่เสียบเข้ากับเต้ารับ AC ไม่จำเป็นต้องมีใบรับรอง UL / CSA อย่างไรก็ตามผู้ค้าปลีกรายใหญ่และ / หรือ บริษัท ประกันภัยความรับผิดต่อผลิตภัณฑ์ส่วนใหญ่จะกำหนดให้ผลิตภัณฑ์ของคุณได้รับการรับรอง UL หรือ CSA
CE (สอดคล้องกับEuropéene)
จำเป็นต้องมีการรับรอง CE สำหรับผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ส่วนใหญ่ที่ขายในสหภาพยุโรป (EU) คล้ายกับการรับรอง FCC และ UL ที่จำเป็นในสหรัฐอเมริกา
RoHS
การรับรอง RoHS ช่วยให้มั่นใจได้ว่าผลิตภัณฑ์ปราศจากสารตะกั่ว ต้องมีการรับรอง RoHS สำหรับผลิตภัณฑ์เครื่องใช้ไฟฟ้าที่จำหน่ายในสหภาพยุโรป (EU) หรือรัฐแคลิฟอร์เนีย เนื่องจากเศรษฐกิจของแคลิฟอร์เนียมีความสำคัญมากผลิตภัณฑ์ส่วนใหญ่ที่ขายในสหรัฐอเมริกาจึงได้รับการรับรอง RoHS
การรับรองแบตเตอรี่ลิเธียม (UL1642, IEC61233 และ UN38.3)
แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน / โพลีเมอร์แบบชาร์จซ้ำได้มีข้อกังวลด้านความปลอดภัยที่ร้ายแรง หากไฟฟ้าลัดวงจรหรือชาร์จไฟมากเกินไปก็สามารถลุกเป็นไฟได้
คุณจำการเรียกคืน Samsung Galaxy Note 7 สองครั้งเนื่องจากปัญหานี้หรือไม่? หรือเรื่องราวเกี่ยวกับโฮเวอร์บอร์ดต่างๆที่ลุกเป็นไฟ?
เนื่องจากความปลอดภัยเหล่านี้ต้องได้รับการรับรองแบตเตอรี่ลิเธียมแบบชาร์จไฟได้ สำหรับผลิตภัณฑ์ส่วนใหญ่ฉันแนะนำให้ใช้แบตเตอรี่นอกชั้นวางที่มีการรับรองเหล่านี้อยู่แล้ว อย่างไรก็ตามสิ่งนี้จะ จำกัด ตัวเลือกของคุณและแบตเตอรี่ลิเธียมส่วนใหญ่ยังไม่ได้รับการรับรอง
สาเหตุหลักมาจากการที่ บริษัท ฮาร์ดแวร์ส่วนใหญ่เลือกใช้แบตเตอรี่ที่ออกแบบมาเพื่อใช้ประโยชน์จากพื้นที่ทั้งหมดที่มีอยู่ในผลิตภัณฑ์ ด้วยเหตุนี้ผู้ผลิตแบตเตอรี่ส่วนใหญ่จึงไม่กังวลกับการได้รับการรับรองแบตเตอรี่นอกชั้นวาง
ส่วนที่ 3 - พัฒนาสิ่งที่ส่งมาด้วย
ตอนนี้เราจะพูดถึงการพัฒนาและการสร้างต้นแบบชิ้นพลาสติกที่กำหนดเอง สำหรับผลิตภัณฑ์ส่วนใหญ่จะรวมถึงกล่องหุ้มที่ยึดทุกอย่างเข้าด้วยกันเป็นอย่างน้อย
การพัฒนาชิ้นส่วนพลาสติกหรือโลหะที่มีรูปร่างกำหนดเองจะต้องใช้ผู้เชี่ยวชาญด้านการสร้างแบบจำลอง 3 มิติหรือดีกว่า แต่เป็นนักออกแบบอุตสาหกรรม
หากรูปลักษณ์และการยศาสตร์มีความสำคัญต่อผลิตภัณฑ์ของคุณคุณจะต้องจ้างนักออกแบบอุตสาหกรรม ตัวอย่างเช่นนักออกแบบภาคอุตสาหกรรมคือวิศวกรที่ทำให้อุปกรณ์พกพาอย่าง iPhone ดูเท่และโฉบเฉี่ยว
หากรูปลักษณ์ไม่สำคัญสำหรับผลิตภัณฑ์ของคุณคุณอาจได้รับจากการจ้างนักสร้างแบบจำลอง 3 มิติและมักจะถูกกว่านักออกแบบอุตสาหกรรมอย่างมาก
ขั้นตอนที่ 1 - สร้างโมเดล 3 มิติ
ขั้นตอนแรกในการพัฒนาภายนอกผลิตภัณฑ์ของคุณคือการสร้างคอมพิวเตอร์ 3 มิติ
แบบ. แพ็คเกจซอฟต์แวร์ขนาดใหญ่สองชุดที่ใช้ในการสร้างโมเดล 3 มิติคือSolidworksและPTC Creo (เดิมเรียกว่า Pro / Engineer)
อย่างไรก็ตาม Autodesk นำเสนอเครื่องมือสร้างแบบจำลอง 3 มิติบนคลาวด์ซึ่งฟรีสำหรับนักเรียนมือสมัครเล่นและผู้เริ่มต้นใช้งาน มันเรียกว่าฟิวชั่น 360 หากคุณต้องการสร้างแบบจำลอง 3 มิติของคุณเองและคุณไม่ได้เชื่อมโยงกับ Solidworks หรือ PTC Creo ให้พิจารณา Fusion 360 อย่างแน่นอน
เมื่อนักออกแบบการสร้างแบบจำลองอุตสาหกรรมหรือ 3 มิติของคุณสร้างแบบจำลอง 3 มิติเสร็จแล้วคุณสามารถเปลี่ยนเป็นต้นแบบทางกายภาพได้ นอกจากนี้ยังสามารถใช้โมเดล 3 มิติเพื่อวัตถุประสงค์ทางการตลาดโดยเฉพาะอย่างยิ่งก่อนที่คุณจะมีต้นแบบที่ใช้งานได้
หากคุณวางแผนที่จะใช้โมเดล 3 มิติของคุณเพื่อจุดประสงค์ทางการตลาดคุณจะต้องสร้างโมเดลที่เป็นภาพถ่ายเหมือนจริง ทั้ง Solidworks และ PTC Creo มีโมดูลภาพเหมือนจริง
คุณยังสามารถสร้างภาพเคลื่อนไหว 3 มิติที่เหมือนจริงของผลิตภัณฑ์ของคุณได้ โปรดทราบว่าคุณอาจต้องจ้างนักออกแบบแยกต่างหากที่เชี่ยวชาญด้านแอนิเมชั่นและสร้างโมเดล 3 มิติให้ดูสมจริง
ความเสี่ยงที่ใหญ่ที่สุดในการพัฒนาโมเดล 3 มิติสำหรับกล่องหุ้มของคุณคือการออกแบบที่สามารถสร้างต้นแบบได้ แต่ไม่สามารถผลิตในปริมาณ
ในที่สุดกล่องหุ้มของคุณจะผลิตโดยวิธีการที่เรียกว่าการฉีดขึ้นรูปด้วยแรงดันสูง (ดูขั้นตอนที่ 4 ด้านล่างสำหรับรายละเอียดเพิ่มเติม)
การพัฒนาชิ้นส่วนสำหรับการผลิตโดยใช้การฉีดขึ้นรูปนั้นค่อนข้างซับซ้อนและมีกฎเกณฑ์มากมายที่ต้องปฏิบัติตาม ในทางกลับกันสามารถสร้างต้นแบบอะไรก็ได้ผ่านการพิมพ์สามมิติ
ดังนั้นอย่าลืมจ้างเฉพาะคนที่เข้าใจความซับซ้อนและข้อกำหนดการออกแบบทั้งหมดสำหรับการฉีดขึ้นรูปเท่านั้น
ขั้นตอนที่ 2 - สั่งซื้อเคสต้นแบบ (หรือซื้อเครื่องพิมพ์ 3D)
ต้นแบบพลาสติกถูกสร้างขึ้นโดยใช้กระบวนการเติมแต่ง (ที่พบบ่อยที่สุด) หรือกระบวนการหักลบ กระบวนการเติมแต่งเช่นการพิมพ์ 3 มิติสร้างต้นแบบโดยการซ้อนชั้นพลาสติกบาง ๆ เพื่อสร้างผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย
กระบวนการเติมแต่งเป็นกระบวนการที่พบได้บ่อยที่สุดเนื่องจากความสามารถในการสร้างอะไรก็ได้ที่คุณจินตนาการได้
กระบวนการหักลบเช่นเครื่องจักรกลซีเอ็นซีแทนที่จะใช้บล็อกพลาสติกสำหรับการผลิตที่เป็นของแข็งและแกะสลักผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย
ข้อดีของกระบวนการหักลบคือคุณจะต้องใช้เม็ดพลาสติกที่ตรงกับพลาสติกการผลิตขั้นสุดท้ายที่คุณจะใช้ สิ่งนี้สำคัญสำหรับผลิตภัณฑ์บางอย่าง แต่สำหรับผลิตภัณฑ์ส่วนใหญ่สิ่งนี้ไม่จำเป็น
ด้วยกระบวนการเติมแต่งจะใช้เรซินต้นแบบพิเศษและอาจให้ความรู้สึกที่แตกต่างจากพลาสติกที่ใช้ในการผลิต เรซินที่ใช้ในกระบวนการเติมแต่งได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญ แต่ก็ยังไม่ตรงกับพลาสติกที่ใช้ในการฉีดขึ้นรูป
ฉันพูดถึงเรื่องนี้แล้ว แต่ก็สมควรที่จะได้รับการเน้นย้ำอีกครั้ง ขอเตือนว่ากระบวนการสร้างต้นแบบ (สารเติมแต่งและการหักลบ) นั้นแตกต่างอย่างสิ้นเชิงกับเทคโนโลยีที่ใช้ในการผลิต (การฉีดขึ้นรูป) คุณต้องหลีกเลี่ยงการสร้างต้นแบบ (โดยเฉพาะการสร้างต้นแบบเพิ่มเติม) ที่ไม่สามารถผลิตได้
ในตอนแรกคุณไม่จำเป็นต้องทำให้ต้นแบบเป็นไปตามกฎทั้งหมดสำหรับการฉีดขึ้นรูป แต่คุณต้องคำนึงถึงมันเพื่อให้การออกแบบของคุณเปลี่ยนไปใช้การฉีดขึ้นรูปได้ง่ายขึ้น
บริษัท จำนวนมากสามารถนำโมเดล 3 มิติของคุณไปใช้และเปลี่ยนเป็นต้นแบบทางกายภาพได้ Proto Labsเป็น บริษัท ที่ฉันแนะนำเป็นการส่วนตัว พวกเขามีทั้งการสร้างต้นแบบแบบเติมแต่งและการลบออกรวมถึงการฉีดขึ้นรูปปริมาณต่ำ
คุณอาจพิจารณาซื้อเครื่องพิมพ์ 3 มิติของคุณเองโดยเฉพาะอย่างยิ่งหากคุณคิดว่าคุณจะต้องทำซ้ำหลายครั้งเพื่อให้ผลิตภัณฑ์ของคุณถูกต้อง ตอนนี้คุณสามารถซื้อเครื่องพิมพ์ 3 มิติได้ในราคาเพียงไม่กี่ร้อยดอลลาร์เพื่อให้คุณสามารถสร้างเวอร์ชันต้นแบบได้มากเท่าที่ต้องการ
ข้อดีที่แท้จริงของการมีเครื่องพิมพ์ 3 มิติของคุณเองคือช่วยให้คุณสามารถทำซ้ำต้นแบบของคุณได้เกือบจะในทันทีซึ่งจะช่วยลดเวลาในการทำตลาด
ขั้นตอนที่ 3 - ประเมินต้นแบบสิ่งที่ส่งมา
ตอนนี้ถึงเวลาประเมินต้นแบบกล่องหุ้มและเปลี่ยนโมเดล 3 มิติตามความจำเป็น เกือบทุกครั้งจะต้องใช้การทำซ้ำต้นแบบหลายครั้งเพื่อให้การออกแบบตัวเครื่องถูกต้อง
แม้ว่าโมเดลคอมพิวเตอร์ 3 มิติจะช่วยให้คุณเห็นภาพตู้ได้ แต่ก็ไม่มีอะไรเทียบได้กับการถือต้นแบบจริงไว้ในมือ เกือบจะแน่นอนว่าจะมีการเปลี่ยนแปลงทั้งด้านการใช้งานและเครื่องสำอางที่คุณต้องการเมื่อคุณมีต้นแบบจริงเครื่องแรกของคุณ วางแผนว่าต้องการต้นแบบหลายรุ่นเพื่อให้ทุกอย่างถูกต้อง
การพัฒนาพลาสติกสำหรับผลิตภัณฑ์ใหม่ของคุณไม่จำเป็นต้องง่ายหรือถูกเสมอไปโดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าความสวยงามมีความสำคัญต่อผลิตภัณฑ์ของคุณ อย่างไรก็ตามความยุ่งยากและต้นทุนที่แท้จริงจะเกิดขึ้นเมื่อคุณเปลี่ยนจากขั้นตอนต้นแบบไปสู่การผลิตเต็มรูปแบบ
ขั้นตอนที่ 4 - เปลี่ยนเป็นการฉีดขึ้นรูป
แม้ว่าอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อาจเป็นชิ้นส่วนที่ซับซ้อนและมีราคาแพงที่สุดในการพัฒนาผลิตภัณฑ์ของคุณ แต่พลาสติกจะมีราคาแพงที่สุดในการผลิต การตั้งค่าการผลิตชิ้นส่วนพลาสติกของคุณโดยใช้การฉีดขึ้นรูปนั้นมีค่าใช้จ่ายสูงมาก
ผลิตภัณฑ์พลาสติกส่วนใหญ่ที่ขายในปัจจุบันทำโดยใช้เทคนิคการผลิตแบบเก่าที่เรียกว่าการฉีดขึ้นรูป เป็นสิ่งสำคัญมากสำหรับคุณที่จะต้องมีความเข้าใจในกระบวนการนี้
คุณเริ่มต้นด้วยแม่พิมพ์เหล็กซึ่งเป็นเหล็กสองชิ้นที่ยึดเข้าด้วยกันโดยใช้แรงดันสูง แม่พิมพ์มีช่องแกะสลักตามรูปร่างของผลิตภัณฑ์ที่ต้องการ จากนั้นพลาสติกหลอมเหลวร้อนจะถูกฉีดเข้าไปในแม่พิมพ์
เทคโนโลยีการฉีดขึ้นรูปมีข้อดีอย่างหนึ่งนั่นคือเป็นวิธีที่ถูกในการสร้างชิ้นส่วนพลาสติกแบบเดียวกันหลายล้านชิ้น เทคโนโลยีการฉีดขึ้นรูปในปัจจุบันใช้สกรูขนาดยักษ์ในการบังคับพลาสติกให้เป็นแม่พิมพ์ด้วยความดันสูงซึ่งเป็นกระบวนการที่คิดค้นขึ้นในปี พ.ศ. 2489 เมื่อเทียบกับการพิมพ์ 3 มิติการฉีดขึ้นรูปเป็นแบบโบราณ
แม่พิมพ์ฉีดมีประสิทธิภาพสูงในการทำสิ่งเดียวกันจำนวนมากในราคาต่อหน่วยที่ต่ำมาก แต่แม่พิมพ์เองก็มีราคาแพงอย่างน่าตกใจ แม่พิมพ์ที่ออกแบบมาเพื่อสร้างผลิตภัณฑ์หลายล้านชิ้นสามารถทำเงินได้ถึง 100,000 เหรียญ! ค่าใช้จ่ายที่สูงนี้ส่วนใหญ่เป็นเพราะพลาสติกถูกฉีดด้วยความดันสูงซึ่งมีความเหนียวมากบนแม่พิมพ์
ในการทนต่อสภาวะเหล่านี้แม่พิมพ์ทำโดยใช้โลหะแข็ง ยิ่งต้องฉีดมากเท่าไหร่ก็ยิ่งต้องใช้โลหะหนักขึ้นและต้นทุนที่สูงขึ้น
ตัวอย่างเช่นคุณสามารถใช้แม่พิมพ์อลูมิเนียมเพื่อสร้างหลายพันหน่วย อะลูมิเนียมมีความอ่อนนุ่มจึงย่อยสลายได้เร็วมาก อย่างไรก็ตามเนื่องจากมันนิ่มกว่าจึงทำให้เป็นแม่พิมพ์ได้ง่ายกว่าด้วยดังนั้นต้นทุนจึงต่ำกว่า - เพียง 1-2,000 เหรียญสำหรับแม่พิมพ์แบบธรรมดา
เมื่อปริมาตรที่ต้องการสำหรับแม่พิมพ์เพิ่มขึ้นความแข็งของโลหะที่ต้องการก็จะเพิ่มขึ้นและทำให้ต้นทุน ระยะเวลาในการผลิตแม่พิมพ์จะเพิ่มขึ้นตามโลหะแข็งเช่นเหล็ก ผู้ผลิตแม่พิมพ์ใช้เวลานานกว่ามากในการแกะ (เรียกว่าการตัดเฉือน) แม่พิมพ์เหล็กมากกว่าอลูมิเนียมที่นิ่มกว่า
ในที่สุดคุณสามารถเพิ่มความเร็วในการผลิตได้โดยใช้แม่พิมพ์หลายช่อง
ช่วยให้คุณสามารถผลิตสำเนาชิ้นส่วนของคุณได้หลายชุดด้วยการฉีดพลาสติกเพียงครั้งเดียว
แต่อย่ากระโดดลงไปในแม่พิมพ์หลายช่องจนกว่าคุณจะทำการปรับเปลี่ยนแม่พิมพ์เริ่มต้นของคุณ ควรรันอย่างน้อยหลายพันหน่วยก่อนที่จะอัพเกรดเป็นแม่พิมพ์หลายช่อง
สรุป
บทความนี้ให้ภาพรวมพื้นฐานเกี่ยวกับกระบวนการพัฒนาผลิตภัณฑ์ฮาร์ดแวร์อิเล็กทรอนิกส์ใหม่โดยไม่คำนึงถึงระดับเทคนิคของคุณ กระบวนการนี้รวมถึงการเลือกกลยุทธ์การพัฒนาที่ดีที่สุดและการพัฒนาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และตัวเครื่องสำหรับผลิตภัณฑ์ของคุณ