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技術(shù)專題
電路設(shè)計(jì)公司電子產(chǎn)品成本估算
不管是任何電路設(shè)計(jì)公司在做任何類(lèi)型的技術(shù)項(xiàng)目的管理都需要一種基本方法。項(xiàng)目管理分階段進(jìn)行，階段登門(mén)審查以及項(xiàng)目負(fù)責(zé)人和項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)之間的交互。此外，項(xiàng)目管理必須包括成本和收益分析。項(xiàng)目經(jīng)理可以使用流程圖或過(guò)程圖來(lái)顯示輸入，輸出，過(guò)程和關(guān)鍵里程碑。當(dāng)他們查看與每個(gè)里程碑相關(guān)的所有直接，間接，財(cái)務(wù)和社會(huì)成本和收益時(shí)，他們開(kāi)始將成本總和與收益總和進(jìn)行比較。從那里開(kāi)始，項(xiàng)目經(jīng)理還可以開(kāi)始計(jì)算對(duì)項(xiàng)目成敗的影響，因?yàn)殡娐吩O(shè)計(jì)公司考慮了每種成本和每種收益所帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。
當(dāng)電路設(shè)計(jì)公司對(duì)一個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行全面了解時(shí)，所有類(lèi)型的成本都會(huì)變得顯而易見(jiàn)。這些費(fèi)用包括電子和機(jī)械零件，配件以及產(chǎn)品組裝。電子零件的成本包括PCB材料， PCB組件，組件以及在電子設(shè)備與人之間提供接口的任何外圍設(shè)備。機(jī)械零件成本包括構(gòu)造外殼，支架和緊固件的材料和過(guò)程。
產(chǎn)品組裝將所有東西整合在一起。在使用EDA軟件時(shí)，我們經(jīng)常使用3D CAD，并依賴于軟件的功能來(lái)將電子設(shè)計(jì)和機(jī)械設(shè)計(jì)結(jié)合起來(lái)。將產(chǎn)品推向組裝階段可能需要涉及表面貼裝技術(shù)，多板設(shè)計(jì)或剛撓性PCB的子流程。另外，產(chǎn)品組裝可能涉及3D打印，CNC工具，注塑成型或其他用于完成產(chǎn)品組裝的過(guò)程。每種選擇都有不同的成本。
從有關(guān)電子和機(jī)械零件的決策過(guò)渡到產(chǎn)品組裝，需要根據(jù)使用類(lèi)型，操作環(huán)境，產(chǎn)品的期望受眾，消費(fèi)者喜好和競(jìng)爭(zhēng)情況做出決策。風(fēng)險(xiǎn)會(huì)影響這些決策。設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)可能會(huì)感到壓力，希望縮短產(chǎn)品上市時(shí)間或削減成本，并且可能會(huì)對(duì)電子元件規(guī)格或機(jī)械裝配做出錯(cuò)誤的決定。
風(fēng)險(xiǎn)會(huì)使電子產(chǎn)品成本估算變得混亂
說(shuō)電子設(shè)計(jì)的復(fù)雜性增加肯定是輕描淡寫(xiě)。四十五年前，大多數(shù)消費(fèi)類(lèi)設(shè)備都依賴具有通孔組件的單面PCB。表面貼裝技術(shù)和集成設(shè)備才剛剛開(kāi)始出現(xiàn)。如今，在多層，多板和剛?cè)峤Y(jié)合的設(shè)計(jì)中發(fā)現(xiàn)較少的組件是很普遍的，這增加了小型設(shè)計(jì)的功能。產(chǎn)品設(shè)計(jì)的成功是因?yàn)殡娮有袠I(yè)能夠壓縮片上系統(tǒng)設(shè)備中的功能。
考慮到這種復(fù)雜性，將電子產(chǎn)品成本估算分解為簡(jiǎn)單的成本和收益術(shù)語(yǔ)變得更加困難。在考慮電子產(chǎn)品成本時(shí)，請(qǐng)考慮成本動(dòng)因。PCB的尺寸，產(chǎn)品所需的板的數(shù)量和類(lèi)型，組件的數(shù)量，過(guò)孔的數(shù)量，電鍍類(lèi)型，銅的重量，基板材料和走線設(shè)計(jì)都會(huì)影響成本。這些因素中的每一個(gè)也會(huì)影響模具成本。組裝成本可能會(huì)增加或減少，這是因?yàn)橐獩Q定表面貼裝還是通孔元件，使用陣列或需要獨(dú)特的元件。諸如IPC和ITAR要求之類(lèi)的合規(guī)性問(wèn)題也可能會(huì)增加成本。
由于影響因素如此之多，成本估算成為分析生產(chǎn)成本和估算可能看起來(lái)相同但質(zhì)量水平不同的組件成本的問(wèn)題。某些不同的質(zhì)量水平是由于采購(gòu)或制造地點(diǎn)而產(chǎn)生的，并且可能在成本/收益分析中引入其他風(fēng)險(xiǎn)要素。
由于假設(shè)，風(fēng)險(xiǎn)也存在。設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)可以使用第三方成本估算解決方案，但前提是，這些解決方案利用正確的信息，執(zhí)行正確的計(jì)算并提供成本建模所需的精度。在某些情況下，解決方案可能無(wú)法將設(shè)計(jì)人員或工程師與實(shí)時(shí)組件庫(kù)存或價(jià)格聯(lián)系起來(lái)。不正確的成本估算數(shù)據(jù)可能會(huì)導(dǎo)致項(xiàng)目延誤，從而破壞了實(shí)現(xiàn)進(jìn)度里程碑和上市時(shí)間目標(biāo)的能力。
PCB設(shè)計(jì)軟件減輕了電子產(chǎn)品成本估算的負(fù)擔(dān)
PCB設(shè)計(jì)軟件有助于減輕與電子產(chǎn)品成本估算有關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)。
PCB設(shè)計(jì)軟件通過(guò)將設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)與經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的供應(yīng)商聯(lián)系在一起的組件庫(kù)，實(shí)時(shí)成本和組件清單來(lái)減輕與電子產(chǎn)品成本估算有關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)。使用經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的供應(yīng)商可消除對(duì)組件的公差或使用壽命的擔(dān)憂。PCB設(shè)計(jì)軟件還包括一些工具，這些工具使設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)可以通過(guò)諸如總功耗，電阻和電容之類(lèi)的指標(biāo)來(lái)比較組件性能。
此外，PCB設(shè)計(jì)軟件使團(tuán)隊(duì)可以確認(rèn)關(guān)鍵組件可以與其他類(lèi)型的組件一起正常運(yùn)行。該軟件中包含的靈敏度和蒙特卡洛分析工具使設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)能夠正確識(shí)別關(guān)鍵組件并預(yù)測(cè)組件故障率。這些工具均允許設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)最大程度地提高制造良率。合格率等于可用板與已建板數(shù)的比率。除這些工具外，PCB設(shè)計(jì)軟件還包括涵蓋設(shè)計(jì)中成本/收益分析的仿真工具。
除這些工具外，PCB設(shè)計(jì)軟件還包括實(shí)現(xiàn)組裝設(shè)計(jì)（DfA）和可制造性設(shè)計(jì)（DfM）所需的工具。該軟件生成物料清單以及其他報(bào)告，使PCB設(shè)計(jì)與PCB生產(chǎn)公司給出的成本估算保持一致。DfM致力于降低產(chǎn)品組裝成本，而DfM則強(qiáng)調(diào)降低零件生產(chǎn)成本。
盡管DfA和DfM之間存在差異，但實(shí)現(xiàn)這兩者可以減少材料，開(kāi)銷(xiāo)和人工成本，同時(shí)縮短上市時(shí)間。除了對(duì)成本的影響外，DfA和DfM都鼓勵(lì)設(shè)計(jì)，工程和供應(yīng)商團(tuán)隊(duì)之間的協(xié)作，并力求最大程度地減少零件數(shù)量，依靠標(biāo)準(zhǔn)化零件并在執(zhí)行功能分析時(shí)采用降低成本的做法。