Comment se fait-il que les fabricants de produits tendent à créer leurs propres tableaux plutôt qu'à assembler des modules?

Il semble que la plupart, sinon la totalité, des entreprises qui produisent des biens de grande consommation utilisent des cartes personnalisées plutôt que de créer des modules déjà disponibles sur le marché général.

Par exemple, les chargeurs de batterie utilisent des circuits personnalisés plutôt que certains modules d'aliexpress. Les haut-parleurs Bluetooth ont également tendance à utiliser des circuits personnalisés au lieu d'un HC06.

Ne serait-il pas plus économique de monter des modules existants que de construire des cartes personnalisées? Cela ne nécessiterait-il pas des coûts de développement et de test moins élevés?

Merci

Une autre considération en plus de celle de Davidrojas et des autres réponses, est que si je, en tant que fabricant, décide d'utiliser un autre produit commercial (note: ce n'est pas l'externalisation à une autre entreprise pour fabriquer mon produit, mais en fait l'achat d'un `` module '' commercial comme vous spécifiez), alors je suis toujours obligé de vivre avec. Il y a là deux problèmes graves: premièrement, que se passe-t-il si le «module» présente un défaut, en particulier un problème de sécurité. Ensuite, mon entreprise est responsable de supporter le plus gros de la publicité, et il n'y a aucune garantie que je puisse faire réparer le problème par le fabricant de modules, me laissant à la case départ, qui conçoit le mien. Le deuxième problème majeur est que l'entreprise qui me vend le module n'a aucune obligation de le conserver. Ils peuvent modifier l'empreinte, les connexions, les fonctionnalités, ou même les interrompre à tout moment.

Les grandes entreprises qui sous-traitent des pièces conçoivent généralement les pièces en interne, puis les envoient à un ou plusieurs fabricants pour les fabriquer. Cela est vrai dans presque tous les produits commerciaux, de l'électronique aux tondeuses à gazon.

Cela dépend certainement du type de module. Par exemple, je ne pense pas qu'un développeur de produits utiliserait un module convertisseur DC-DC, ils sont beaucoup trop gros, trop chers, et un EE peut concevoir le leur en utilisant un minuscule (3x3 mm) IC et quelques composants supplémentaires dans un après-midi.

Cependant, lorsque vous entrez dans des modules sans fil, c'est une autre histoire. Par exemple, j'ai utilisé des modules Bluetooth tels que le BLE113 de Bluegiga. Il contient à la fois le modem BLE et une antenne à puce (le composant SMT grisâtre dans le coin supérieur gauche).

L'ensemble de ce module est certifié FCC en tant qu'unité. Si je devais utiliser le modem BLE seul, en utilisant ma propre antenne, je devrais dépenser dix mille dollars ou plus pour faire des tests FCC pour le faire certifier. Donc, même si le module coûte 5 $ de plus que le modem lui-même, je devrais en vendre 2000 avant d'atteindre le seuil de rentabilité. Et cela ne prend pas en compte le coût de conception de ma propre antenne.

Tout dépend donc du volume. Si vous allez fabriquer un dongle Bluetooth, où à la fois l'espace et le coût sont élevés, et que vous pouvez en vendre des dizaines de milliers, voire des centaines de milliers, vous voudrez en faire autant en interne que vous. pouvez.

Les concepteurs utilisent déjà des modules: ils sont appelés circuits intégrés.

Si vous regardez les modules aliexpress, ils comprennent presque toujours un circuit intégré entouré de quelques composants discrets sur un petit PCB avec des en-têtes. Si vous construisez un produit à coût optimisé, vous pouvez très facilement économiser de la taille, du poids et des coûts en plaçant simplement le CI et ses composants de support sur votre propre carte.

Notez que les circuits intégrés sont conçus pour être soudés aux cartes, tandis que la plupart des modules d'amateur sont conçus pour être connectés ensemble avec des fils d'en-tête. C'est une forme d'assemblage beaucoup plus coûteuse - tout ce qui implique des fils et des connecteurs l'est toujours.

Comme le dit tcrosley, si vous pouvez enregistrer l'approbation réglementaire en utilisant un module radio, cela peut valoir la peine en soi. L'autre considération est les choses qui sont un gros tracas pour la disposition du conseil d'administration; c'est pourquoi des unités "ordinateur sur module" et des cartes PC104 existent.

Deux choses évidentes me viennent à l'esprit: le prix et la consommation d'énergie. Les modules sont généralement gonflés et génériques, et ils sont très chers. De plus, si vous commencez à empiler des modules, vous obtiendrez un énorme monstre (pensez à un Arduino, plus un module / bouclier Bluetooth, un module de chargeur de batterie, etc.). Il consommera plus, sera cher et ne correspondra peut-être pas à la taille cible du produit.

La modularisation dépend de l'échelle.

À la plus petite échelle, vous disposez de circuits intégrés, qui peuvent aller de simples portes NAND à des SoC entiers. Ce ne sont pas plug-and-play pour l'utilisateur final, mais sont très pratiques pour un concepteur de PCB.

À un niveau supérieur, il existe quelques normes modulaires qui vous permettent d'empiler un ou plusieurs PCB pour une fonctionnalité accrue. Ce sont des choses comme les «boucliers» Arduino, les «capes» BeagleBone ou simplement des modules PC / 104. Ils sont modulaires à des fins de construction, mais pas vraiment destinés au remplacement sur site.

La prochaine étape à laquelle je pense est l'équipement industriel. Vous pouvez acheter une pléthore d'équipements qui ne feront que glisser sur un rail DIN. Les automates ont souvent des connexions électriques supplémentaires le long de cet axe - donc si vous avez besoin de plus d'entrées analogiques, faites simplement glisser une autre carte (généralement elle doit être directement adjacente au reste de votre automate). Ce qui est cool avec cet équipement, c'est qu'il n'est pas fragile - chacun a son propre boîtier et est nominalement remplaçable sur site. L'inconvénient est que même un système relativement simple est physiquement assez volumineux.

Beaucoup de bons points dans les autres réponses, mais j'ai pensé que j'ajouterais dans un sens d'échelle.

La réponse habituelle est que cela dépend du volume de production. Pour plus de 1000 unités, vous ferez presque toujours mieux de le construire vous-même.

En pratique, le nombre de compromis est plus faible. Presque tous ceux qui travaillent dans la conception de matériel depuis un certain temps savent à quel point il est difficile pour l'un de vos fournisseurs de modules de se retirer des affaires et / ou de décider d'arrêter de fabriquer votre pièce. Pour une raison quelconque, cela arrive toujours à votre produit le plus vendu. . .

En pratique, la seule fois où vous utiliseriez des modules est pour une sorte de chose personnalisée, très petite production, ou s'il y a des coûts réglementaires majeurs impliqués.

Maintenant, il est bon d'être conscient du problème de "Engineering Fun Syndrome", ou des projets où le concepteur est en "Resume Enhancement Mode". C'est juste que ces choses se manifestent comme la décision d'utiliser une sorte de puce qui est toujours en cours d'allocation, ou la décision d'utiliser un FPGA alors qu'un 22V10 aurait pu faire le travail.

D'un autre côté, la plupart des OEM utilisent des modules pour certaines pièces. Presque aucun OEM ne produit ses propres alimentations, écrans ou lecteurs de disque, deux des plus grands exemples de fabrication par des tiers. Même les producteurs de masse comme Apple externalisent des pièces standard ou ont une entreprise dédiée qui conçoit une pièce sur mesure. Tout au plus, ils l'ont renommé.

Plus le produit est petit ou moins compliqué, mais plus il est probable qu'un module n'est pas judicieux en termes de prix, de forme ou d'interconnexion.