小量快速製造的瓶頸與可行策略
TRANSCRIPT
Agenda
• DFX – 產品設計及量產的基礎
• 如何滿足Maker/Startup的設計服務需求
• 小量快速製造現階段的瓶頸及因應策略。
WHAT IS DFX?
What is D F X?“Engineering arm of Operations”
Design for Manufacture
Design for Assembly
Design for Testing
Design for Quality
Design for Safety
Design for Logistics
Design for Total Cost
Design for Integration
Design for Reliability
Design for Service
What is the Design For eXcellence?
Product Development
Manufacturing Strategic Procurement
Service
DFX Team - Cross Function
Different Organizational Structure
ConceptPhase
Basic Layout Review
1st Mech Sample Review
Prototype Review(s)
Final DesignReview(Tool Release)
1st TooledSamples
RTS
DFx, LL &GuidelinesDefinition
DFxAssessment
Review Mechanical Build
RTSDFx Cost Trade-offs
CAD Review
DFx Review & Feedback
Development Phases
DFx Phases
Opportunity for Design Change Decreases
Cost of Design Change Increases
$$
Reduce Cost & Schedule Impact
Components, modules and products designed to enable/ensurelowest total cost (including BOM, manufacturing, shipping, reliability/warranty costs).
SHORT TERM DEFINITION / FOCUS ON REDUCTION OF EXCURSIONS
�Reliability (identify and eliminate opportunities for field failures via DFx )
�Quality -Product designs resistant to process variation
-Reduce process variation
-Capable processes-Mfg. technology synchronized with product design
� Predictable RTS- Potential risk factors identified early and managed.
Focus at Sub-Level:- Component level & quality = error-free assembly, designing within process capability, etc
- System integration level & reliability = robust component layout, tolerance chain minimization, design simplicity, etc
- product strategy & chassis integration: commonality, modularity, ease of integration to chassis, standardized interfaces, etc) – strong coordination with platform DFx team.
LONG TERM DEFINITION: ADDITIONAL FOCUS AREAS
� Predictable / reduced design cycle time (priority 1)
- Eliminate late changes & Reduce proto iterations
- “get it right the first time” – RTS surprises are designed out.
� Manufacturability cost minimization
� Reduce product complexity and fool-prevented
� Minimized Cap. Ex. required for production (priority 2)
� Module design to increase repeatedly use
� Can support multiple products
� Produce-able on existing equipment
� Cost effective production testing (MDIAGs) (priority 3)- Value added and effective- Product designed to reduce testing costs
� Cost effective Serviceability (priority 4)- Included in the Total Cost analysis- Competitor parts count and methodology comparison
� Minimized BOM cost / complexity (priority 5)
DFx Expected Results and Goal
Total Cost = Development Cost + Product Cost
Schedule = Normal Development Time + Modification Time
Pre-KickOff EVT DVT PVT MP
機構外觀
線路圖
PCB 軟體 產品
Design Process
PLM ProcessPLM Process
Maker’s Process
DFX for Maker:• Design Rule:
• Power and GND• Signal Attribution
• Analog• Digital – Low / High Speed• RF
• Signal integrity• Ripple • Crosstalk • Ground bounce, (SSN)• Power supply noise
• DFT• Test Fixture
• Test Station Flow
• DFM• Component placement for SMT• Tooling interference• Thermal and thermal flow
• Injection • Case Assembly
如何滿足Maker/Startup的設計服務需求
• Maker’s Pain
• Schedule
• Cost
• Production
Schedule – For Estimation
• Pre-Kick off :
• Purpose: Define product specification and ID
• Time Required : 2 weeks ( w/o ID design)
4~8 weeks ( w/ ID design )
• EVT:
• Purpose : Engineering prototype verification ( Including Mock-up)
• DUT Q’ty : Within 20 pcs ( H/W : 3~5 pcs, F/W : 3 pcs, ME: 2 pcs, Rest for sales)
• Time Required : first spin / 4~8 weeks ( depends on functions & F/W readiness)
next spin / 2 ~ 4 weeks ( depends on material status )
• DVT:
• Purpose : Environment, Reliability verification & Certification
• DUT Q’ty : 15 pcs ~ 40 pcs ( DUT Q’ty depends on test method / items )
• Time Required : test in parallel / within 1 week
test in series / around 2 ~3 weeks
** : exclusive of “thermal shock” test
• PVT:
• Purpose : Test and modify production line, test flow / SOP and test station
• DUT Q’ty : 500pcs ~ 1K pcs
• Time Required : 3 ~ 4 weeks ( Depends on material readiness – PCB dominates )
• Remark: Certification included in DVT & PVT Phase,
• Lab test : In DVT phase and time required 2~4 weeks
• Certification Application: around 4 weeks
Pre-KickOff EVT DVT PVT MP
• Assume 1: Only need for Layout, PCB fabrication & PCBA ( exclusive of NRE )
• Assume 2: Only for EVT and PCBA Q’ty < 20 pcs
• Layout :
• 台北市/新北市 : NTD$ 22~28 / 點
• 桃園 /新竹 : NTD$ 18~24 / 點
• PCB fabrication :
• 2L / 6000 起價, Q’ty : 6 ~ 10 panels
• 4L / 12000 起價, Q’ty : 6 ~ 10 panels
• PCBA ( SMT / DIP ) :
• Stencil : NTD$ 4000
• 工程費 : 如右圖
• 打件費用
Cost to Maker
NO 零件顆數 工程費用1 0 ~ 30 顆 3000 ~ 5000 元2 31 ~ 60 顆 5000 ~ 8000 元3 61 ~ 100 顆 10000 元4 101 ~ 200 顆 13000 元5 201 ~ 300 顆 16000 元6 301 ~ 400 顆 20000 元7 401 ~ 500 顆 24000 元8 501 ~ 600 顆 28000 元9 601 ~ 700 顆 32000 元10 701 ~ 800 顆 36000 元11 501 ~ 900 顆 40000 元12 901 ~ 1000 顆 44000 元
Cost to Maker
• Any Alternative?
• 併板
• 當PCBA < 20 pcs, 零件數約100, 無BGA / MBGA IC � 建議採手銲流程
Production to Maker
Any Solution to
• Certification
• Procurement
• Cost Control
• Fixture & Test Flow Design
小規模量產中心(SI)
小型量產中心架構是以專案控制中心為主。 台灣的產業聚落非常完整，因此如何善用台灣這些中小企業，讓小型量產中心所需的產業鍊完整密集的結合是這個架構的主要目的。
案源
小規模量產中心(專案控制中心)
外觀機構
外觀設計
機構設計
開模生產
電子設計電子設計
電路設計
洗版打樣
測試除錯
安規認證
軟體設計
軔體設計
APP軟體
人機介面
系統設計
加工生產
零件採購
測試站及測試流程
生產組立SOP
出貨檢驗及RMA SOP
產品規格,時程修正及確認
產品規格確認開發時程控管零件成本控制生產成本控制
Our Solution To Maker --- 小規模量產中心(SI)
Our Solution To Maker --- 小規模量產中心(SI)
CEO
專案部 技術服務部
Architecter X 1
Technical PMX 1
外觀模型廠 模具廠 生產線認證
實驗室
CEO
專案部 技術服務部
CEO
專案部
Architecter X 1
技術服務部專案部
Technical PMX 1
Architecter X 1
技術服務部專案部
Technical PMX 1
Architecter X 1
技術服務部專案部
Technical PMX 1
Architecter X 1
技術服務部專案部
Technical PMX 1
Architecter X 1
技術服務部專案部
生產線
Technical PMX 1
Architecter X 1
技術服務部專案部
模具廠 生產線
Technical PMX 1
Architecter X 1
技術服務部專案部
外觀模型廠 模具廠 生產線
Technical PMX 1
Architecter X 1
技術服務部專案部
外觀模型廠 模具廠 生產線
採購Production PM
機構
Technical PM
Architecter
ProductDept.
Project Dept.
認證實驗室
外觀模型廠認證
實驗室模具廠外觀模型廠
認證實驗室 生產線模具廠外觀模型廠認證
實驗室外觀設計
小規模量產中心
Design House
Hardware Firmware Software APP
小量快速製造現階段的瓶頸及因應策略
瓶頸
• 穩定的案源
• 具市場性
• 具量產性
• 足夠的設計整合能量
• Architector
• Project PM
• Qualified Partners
小聯盟組織
$ $
$
$
NRE Profit Share
Profit Share
Profit Share
小聯盟組織 – 運作方式
小聯盟的運作方式主要分為兩部份:
• 專案運作
• 金流
• 專案運作:
• Maker Space 專案來源:
• 國內外自行接洽之設計案源
• 自有maker space 之案源
• 由Maker Space 就在其工廠中, 挑選有意願商業化的專案
• 定期由Maker Space 與SI 開會檢討自其它尚無商業化意願的專案中挑選出具商業化價值之專案
• 前述兩點所挑選出來的專案,除非一致同意極具商業化之價值可直接開發外,均需經由募資平台募資. 通過立案者,進行開發作業
• SI (系統整合設計):
• 設計:
• 與案主洽談其商業需求及產品規格, 在不影響其商業需求及設計之可行性下,完成其產品規格
• 產品規格轉化為設計規格並發包給適合之廠商
小聯盟組織 – 運作方式
• 金流:
金流分為兩部份: 設計費用及銷售利潤.
• 設計費用: SI就已成案之專案自其中的研發利益中提取一定比例之金額回餽給Maker Space.
• 銷售利益:
• SI : 若案主不委託小聯盟的電商銷售, 則SI得自其銷售給案主之利潤提播一定比例之金額給Maker Space
• E-Commerce : 若經由小聯盟的電商銷售, 則電商平台得自其銷售給案主之利潤提播一定比例之金額給SI & Maker Space
小聯盟組織 – 期許
• 建立一個良性循環的環境
• 協助有創意的個人或公司在可負擔的成本下, 實現夢想
• 讓每個有出力的人都可以收到持久的回饋
• 讓台灣在國際上的創客價值鍊上佔有一席之地
• 幫忙台灣可以找到真正有價值，有未來性的產品和方向
THANK YOU