降成本设计失误案例:元器件选型与可制造性设计

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做硬件,堆经验。本文分享一个降成本设计失误的案例。

降成本设计失误案例:元器件选型与可制造性设计

公司是一家消费类电子产品的设计公司,非常重视产品的成本控制。

“成本是设计出来的”,这个口号在公司内部深入人心。

降成本其实也承担了一定的风险,比如设计出来的品质和性能会不会低于预期?这需要一个微妙的平衡。

设计不慎,还可能导致其他地方的成本上升。

下面说说这个案例。

项目组设计一款产品,电路原理图在过部门的原理图评审时,评审委员发现其中用到一款贴片晶振,价格较高:

降成本设计失误案例:元器件选型与可制造性设计

于是提出改为在其他项目上用过的一款插件晶振:

降成本设计失误案例:元器件选型与可制造性设计

总的价格好像是了便宜几毛钱,具体不大记得。

但是插件晶振的高度较高,已经超出主板的限高。为了解决过高的问题,想到一个办法:在PCB挖槽,将插件晶振卧倒放入槽内。

这是最终焊接好的样子:

降成本设计失误案例:元器件选型与可制造性设计

背面:

降成本设计失误案例:元器件选型与可制造性设计

通过这种方式,充分利用了PCB板的厚度,解决了插件晶振超出限高的问题。

设计这个方案时也有考虑由此带来的一些问题,都是DFM(Design for Manufacturing)可制造性设计方面的问题:

1、原来主板是SMT全贴片工艺,使用这个插件晶振,增加了手工焊接的工艺,也就增加了生产工序,生产效率略微降低。

2、增加人工焊接工序,导致加工费增加。

种种问题的考虑,最终还是回到经济效益的角度。经过评估,认为节省的钱比新增的费用多,所以采用该方案!

然而,后来进入生产环节,发现产生的问题比预想的多。

插件晶振焊接的位置附近有贴片电阻电容,离得比较近:

降成本设计失误案例:元器件选型与可制造性设计

工厂工人手工焊接时,烙铁头容易碰到这些电阻电容,导致连锡或者掉件。

尤其这家工厂熟练的焊工本就不多,当时又正直生产旺季,熟练焊工不够用。临时调来的焊工焊接水平比较差,焊接的效果参差不齐。

结果是DFM方面的问题比预期更糟:生产效率远低于预期;插件晶振处的可靠性降低,需要加强质检;大量的不良板卡需要维修。

搞得硬件工程师需要扎在产线上处理各种问题,没少受罪。

没错,那位倒霉的硬件工程师就是我。

降成本设计失误案例:元器件选型与可制造性设计

这次掉坑里,除了元器件选型上的决策取舍,也有工厂生产制造能力的因素。

如果是你,你会采用案例里的降成本方案吗?

案例里踩的坑,希望能给你一些参考。

下次再见!

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