Come mai i produttori di prodotti tendono a creare le proprie schede piuttosto che mettere insieme i moduli?

Sembra che la maggior parte, se non tutte, le aziende che producono beni del mercato di massa usano schede personalizzate piuttosto che mettere insieme moduli che sono già disponibili nel mercato generale.

Ad esempio, i caricabatterie utilizzano circuiti personalizzati anziché alcuni moduli di aliexpress. Gli altoparlanti Bluetooth tendono inoltre a utilizzare circuiti personalizzati anziché un HC06.

Non sarebbe più economico mettere insieme moduli esistenti che costruire schede personalizzate? Ciò non richiederebbe costi di sviluppo e test inferiori?

Grazie

Un'altra considerazione, oltre a quelle di davidrojas e delle altre risposte, è che se come produttore decido di utilizzare un altro prodotto commerciale (nota: questo non è l'outsourcing a un'altra società per realizzare il mio prodotto, ma in realtà l'acquisto di un "modulo" commerciale come tu specifichi), allora sono per sempre costretto a conviverci. Ci sono due gravi problemi: uno, cosa succede se il 'Modulo' ha un difetto, specialmente uno di sicurezza. Quindi la mia azienda è responsabile di sostenere il peso della pubblicità, e non vi è alcuna garanzia che io possa far risolvere il problema al produttore del modulo, lasciandomi al punto di partenza, che sta progettando il mio. Il secondo grande problema è che la società che mi vende il modulo non ha l'obbligo di mantenerlo lo stesso. Possono modificare footprint, connessioni, funzionalità o addirittura interromperlo in qualsiasi momento.

Le grandi aziende che esternalizzano parti in genere progettano comunque le parti internamente e quindi le inviano a uno o più produttori per realizzarle effettivamente. Questo è vero in quasi tutti i prodotti commerciali, dall'elettronica ai tosaerba.

Dipende sicuramente dal tipo di modulo. Ad esempio, non credo che nessuno sviluppatore di prodotti userebbe un modulo convertitore DC-DC, sono troppo grandi, troppo costosi e un EE può progettare il proprio utilizzando un piccolo IC (3x3 mm) e alcuni componenti extra in un pomeriggio.

Tuttavia, quando entri nei moduli wireless, questa è una storia diversa. Ad esempio, ho usato moduli Bluetooth come il BLE113 di Bluegiga. Contiene sia il modem BLE sia un'antenna a chip (il componente SMT grigiastro nell'angolo in alto a sinistra).

Questo intero modulo è certificato FCC come unità. Se dovessi usare il modem BLE da solo, usando la mia stessa antenna, dovrei spendere diecimila dollari o più facendo test FCC per ottenerlo certificato. Quindi, anche se il modulo costa $ 5 in più rispetto al modem stesso, dovrei venderne 2000 prima di raggiungere il pareggio. E questo non tiene conto del costo di progettazione della mia antenna.

Quindi tutto dipende dal volume. Se stai per creare un dongle Bluetooth, dove sia lo spazio che i costi sono limitati, e potresti venderne decine di migliaia o addirittura centinaia di migliaia di essi, allora vorrai realizzare tanto quanto te può.

I designer utilizzano già i moduli: sono chiamati circuiti integrati.

Se guardi i moduli aliexpress, quasi sempre comprendono un circuito integrato circondato da alcuni componenti discreti su un piccolo PCB con intestazioni. Se stai costruendo un prodotto ottimizzato in termini di costi, puoi risparmiare facilmente dimensioni, peso e costi semplicemente inserendo l'IC e i suoi componenti di supporto sulla tua scheda.

Si noti che i circuiti integrati sono progettati per essere saldati alle schede, mentre la maggior parte dei moduli hobbisti sono progettati per essere collegati insieme ai fili delle intestazioni. Questa è una forma di assemblaggio molto più costosa - tutto ciò che coinvolge fili e connettori lo è sempre.

Come dice tcrosley, se è possibile salvare l'approvazione normativa utilizzando un modulo radio, questo potrebbe valere la pena di per sé. L'altra considerazione è quella che è una grande seccatura per il layout della scheda; ecco perché esistono unità "computer-on-module" e schede PC104.

Mi vengono in mente due cose ovvie: prezzo e consumo energetico. I moduli sono generalmente gonfiati e generici e sono molto costosi. Inoltre, se inizi a impilare i moduli otterrai un enorme mostro (pensa a un arduino, oltre a un modulo / scudo bluetooth, un modulo caricabatterie, ecc.). Consumerà di più, sarà costoso e forse non si adatterà alle dimensioni target per il prodotto.

La modularizzazione dipende dalla scala.

Nella scala più piccola, si hanno circuiti integrati, che possono variare da semplici porte NAND a interi SoC. Questi non sono plug-and-play per l'utente finale, ma sono abbastanza utili per un progettista di PCB.

A un livello più ampio, esistono alcuni standard modulari che consentono di impilare uno o più PCB per una maggiore funzionalità. Queste sono cose come Arduino 'shields', BeagleBone 'capes' o semplicemente moduli PC / 104. Questi sono modulari per scopi di costruzione, ma non destinati alla sostituzione sul campo.

Il prossimo passo che mi viene in mente è l'attrezzatura industriale. È possibile acquistare una pletora di apparecchiature che scivolano semplicemente su una guida DIN. I PLC avranno spesso connessioni elettriche extra lungo questo asse - quindi se hai bisogno di più ingressi analogici, fai semplicemente scorrere un'altra scheda (in genere deve essere direttamente adiacente al resto del tuo PLC). La cosa interessante di questa apparecchiatura è che non è fragile: ognuno ha il proprio contenitore ed è nominalmente sostituibile sul campo. Il rovescio della medaglia è che anche un sistema relativamente semplice è fisicamente abbastanza grande.

Un sacco di punti positivi nelle altre risposte, ma ho pensato di aggiungere in un senso di scala.

La solita risposta è che dipende dal volume di produzione. Per più di 1000 unità, sarà quasi sempre meglio costruirlo da soli.

In pratica, il numero di compromesso è inferiore. Quasi tutti coloro che sono stati nel settore della progettazione dell'hardware per un po 'sanno che è un peccato che uno dei fornitori di moduli smetta di funzionare e / o decida di smettere di fare la propria parte. Per qualche motivo, ciò accade sempre al tuo prodotto più venduto. . .

In pratica, l'unica volta in cui si utilizzerebbero i moduli è per un tipo di cose personalizzate, gestite da una produzione molto piccola, o se ci sono importanti costi normativi.

Ora, è bene essere consapevoli del problema della "sindrome del divertimento ingegneristico" o dei progetti in cui il progettista si trova in "Riprendi modalità di miglioramento". È solo che queste cose si manifestano come la decisione di utilizzare un qualche tipo di chip che è ancora in fase di allocazione o la decisione di utilizzare un FPGA quando un 22V10 avrebbe potuto fare il lavoro.

D'altra parte, la maggior parte degli OEM utilizza moduli per alcune parti. Quasi nessun OEM produce i propri alimentatori, display o unità disco, due dei più grandi esempi di produzione di terze parti. Anche i produttori di massa come Apple esternalizzano parti standard o hanno una società dedicata che progetta una parte su specifica. Al massimo lo rinnovano.

Più piccolo o meno complicato è il prodotto, ma più è probabile che un modulo non sia saggio in termini di prezzo, forma o interconnessione.