Инициатива библиотеки общих частей (CPL)

Разница между коммерческим дизайном оборудования и электроникой для хобби стерлась за последние несколько лет. Благодаря оборудованию с открытым исходным кодом, новейшим доступным и функциональным инструментам САПР и обширной базе знаний, доступной в Интернете, большая часть того, что можно сделать в большой корпоративной лаборатории, также может быть выполнено в свободной комнате дома. Это способствовало возрождению аппаратного стартапа. Это также выявило несколько проблем, которые все еще необходимо решить.

Днем я работаю в производственной компании; по выходным я проектирую и создаю небольшие электронные устройства. Мои дизайнерские проекты, как правило, основаны на микроконтроллерах, и многие из них имеют в основе собственное оборудование, совместимое с Arduino. Поскольку эти проекты основаны на уже существующих проектах с открытым исходным кодом, это не очень сложные проекты. Но это не значит, что никаких зависаний нет. Дело не в сборке. Я справился с этим; либо вручную собирая простые доски, либо отправляя сложные на заводе на моей основной работе. Нет, меня разочаровывает не дизайн или сборка. Это жалкая цепочка поставок.

Компоненты меньшего размера, такие как пассивные элементы, легко поместить в САПР, но не всегда легко держать под рукой. Вы можете выбрать деталь в понедельник, а в следующую среду обнаружить, что ее нет в наличии. Более крупные компоненты в сложных корпусах, такие как микроконтроллеры с большим количеством выводов, также могут вызывать проблемы. Конкретный пакет, который вам нужен, может поступать или отсутствовать на складе у различных дистрибьюторов. В результате начальная стадия проекта может быть немного похожа на музыкальные стулья, когда вы пытаетесь найти запас единственной детали или детали с ограниченным исходным кодом.

В корпоративных проектных организациях есть специалисты по закупкам и производству, которые следят за тем, чтобы выбранные детали были в наличии и в хорошем состоянии. Инженер-стартап или любитель такой помощи не может себе позволить. Инициатива Common Parts Library (CPL) недавно возникла с целью решения многих из этих проблем с поставкой компонентов.

Недавно я поговорил с Сэмом Вурзелем из Octopart о цепочке поставок и о том, что они делают для уменьшения проблем с доступностью. Octopart, если вы не знаете, - это комплексная поисковая машина, которая стоит за библиотекой общих частей. Движок Octopart позволяет вам искать запчасть у большинства доступных дистрибьюторов в одном месте с одним и тем же действием поиска. Итак, если версия QFN вашего MCU продолжает исчезать из одного места и случайным образом появляться в другом месте, Octopart приведет вас прямо к нему.

Octopart теперь принадлежит Alitum, что дает им хорошее представление о проблемах с поставщиками, от первоначального проектирования до производства. Поиск Octopart и CPL могут помочь в начальном процессе выбора компонентов перед САПР, а затем в процессе покупки после САПР. Основная идея CPL заключается в том, что если вы выберете деталь из списка, она будет в наличии, и ее будет легко найти.

Для реального примера проблемы мне не нужно искать дальше одного из моих собственных проектов. Это небольшая плата робота - на этот раз не на базе Arduino - с микроконтроллером Microchip и двойным драйвером двигателя на 1 ампер. Среди всех других частей он имеет красный светодиод в качестве индикатора включения, зеленый светодиод, указывающий, что двигатели включены, и четыре желтых светодиода для индикаторов состояния, определяемых пользователем; все в упаковке 0603.

Красно-желтые и зеленые светодиоды в корпусах 0603 для поверхностного монтажа достаточно распространены, поэтому их доступность никогда не должна быть проблемой. Однако прошло несколько месяцев с тех пор, как я впервые собрал эту плату, и за это время все три светодиода закончились. Если бы я отправил эти платы на производство, компании, занимающейся производством, пришлось бы остановить процесс и связаться со мной, тогда мне пришлось бы придумать номер запасной части (ну, три номера запасной части) и дать им разрешение на замену.

Это всего три части в спецификации материалов, состоящей примерно из 35 различных частей, но умножьте это на дюжину разных плат. Также учтите, что если я не хочу останавливать свою работу, мне нужно проверять каждую деталь в спецификации каждый раз, когда я отправляю эту плату на производство. Все складывается.

Вы спросите, почему производитель просто не выбирает что-то и автоматически не производит замену? Не могут, потому что не знают, какие параметры важны для дизайнера. Скажем, у моего светодиода прямой ток 5 мА, а они заменяют его на прямой ток 20 мА. Это может полностью испортить срок службы батареи или может привести к превышению предела общего источника тока микроконтроллера. С другой стороны, если для меня важна яркость, установка светодиода на 5 мА вместо светодиода на 20 мА может испортить производительность моего продукта.

«Стартапы разочаровываются в одних и тех же проблемах - они не понимают проблем с доступностью запчастей, строят платы и вынуждены утилизировать их, потому что они не могут найти некоторые из своих частей», - сказал Вурцель. «Производителям отправляются спецификации, которые нельзя использовать, потому что детали недоступны в цепочке поставок».

Крупные компании с большим объемом производства решают эту проблему, имея список утвержденных замен. Инженер выберет две или три детали, которые подходят для данной конструкции, а агенты по закупкам могут купить все, что есть в списке, без какого-либо дополнительного утверждения.

Octopart делает то же самое в массовом порядке с его инициативой Common Parts Library. Идея состоит в том, что Octopart может изучить большой набор данных о закупках и определить, какие детали инженеры используют больше всего. На основе этих данных они составили два списка:один ориентирован на производство, а другой - на прототипы. Для каждой части CPL они пытаются определить как минимум две части производителя эквивалентной стоимости, которые будут доступны. Это не абсолютная гарантия, но достаточно близко.

С миллионами доступных компонентов это выглядит головокружительной задачей. Чтобы смягчить это, CPL начинает с упора на компоненты, используемые в подключенных устройствах, и будет больше двигаться в сторону проверенного контента сообщества. По словам Вурцеля:«На CPL не делаются деньги. CPL открыт, и мы стараемся облегчить его участие. Прямо сейчас Octopart принимает решения о том, какие компоненты входят в CPL, но мы работаем над децентрализацией этого процесса, работая с сообществом, которое его использует ».

В Screaming Circuits мы ежедневно видим последствия этих проблем с цепочкой поставок. Фактически, проблемы с компонентами, вероятно, являются наиболее частой причиной задержек сборки. Плохая новость в том, что это стало хронической проблемой; хорошая новость заключается в том, что стоит за этой хронической проблемой, заключающейся в увеличении числа запусков оборудования.

Я буду с большим интересом наблюдать за прогрессом CPL. Между тем, когда я пишу это, я смотрю на набор номеров деталей CPL, которые решают проблему со светодиодами, о которой я упоминал ранее. Если вы хотите узнать больше, вы можете найти CPL по адресу octopart.com/common-parts-library.