Trzy usługi, nie jedna
Oferta jest podzielona na trzy linie, które można zamawiać osobno albo łącznie. Rozróżnienie ma znaczenie praktyczne, bo od niego zależy, co konstruktor musi dostarczyć i co dostanie w zamian.
Layout płytki
Wariant dla konstruktora, który ma gotowy schemat i chce zlecić samo rozmieszczenie i trasowanie. PCBWay deklaruje obsługę projektów do stu tysięcy wyprowadzeń i płytek do sześćdziesięciu warstw, w tym konstrukcji sztywnych, elastycznych, sztywno-elastycznych, HDI, wysokoczęstotliwościowych i mocy. W zakres wchodzi projekt stosu warstw oraz kontrolowana impedancja.
Konstruktor dostarcza schemat, netlistę, plik struktury mechanicznej, dane elementów, dla których trzeba utworzyć nowe pola lutownicze, oraz wymagania dotyczące impedancji i prądów. Na wyjściu otrzymuje pliki źródłowe layoutu, Gerbery, pliki montażowe i pliki szablonu.
Projekt układu
Wariant szerszy: od wymagań funkcjonalnych do działającego egzemplarza. Obejmuje projekt elektroniczny, schemat, layout oraz oprogramowanie wbudowane. PCBWay podaje doświadczenie w rozwoju firmware’u dla mikrokontrolerów rodzin STM32, ESP32, Nordic i NXP oraz dla układów SoC.
Tu konstruktor dostarcza nie dokumentację, lecz wymagania: opis funkcji, ograniczenia wymiarowe, warunki pracy wyrobu oraz informację, czy urządzenie ma podlegać certyfikacji. Na wyjściu otrzymuje pliki produkcyjne, montażowe i szablonu, a w zależności od wybranego modelu współpracy także pliki źródłowe.
Projekt mechaniczny i obudowa
Trzecia linia obejmuje konstrukcję mechaniczną i obudowę, z plikami trójwymiarowymi jako produktem wyjściowym. W praktyce ma to znaczenie tam, gdzie płytka i obudowa powstają równolegle i muszą do siebie pasować – czyli w większości wyrobów przeznaczonych na rynek, a nie do szafy sterowniczej.
Decyzje projektowe a koszt wytwarzania
Najciekawszy fragment materiałów technicznych PCBWay dotyczy tego, co dla czytelnika tego pisma jest sednem sprawy: w jaki sposób decyzje podjęte przy ekranie przekładają się na rachunek za produkcję. Firma opisuje to wprost i zachęca zamawiających, by przy składaniu zlecenia podawali docelowy przedział kosztu wyrobu – po to, żeby zespół projektowy mógł dobrać rozwiązania pod ten budżet, zamiast optymalizować je po fakcie.
Wskazane czynniki są następujące.
- Liczba warstw. Każda kolejna warstwa to dodatkowe operacje procesowe, dłuższy czas produkcji i wyższe wymagania technologiczne. PCBWay deklaruje dążenie do minimalizacji liczby warstw przy zachowaniu wymagań kompatybilności elektromagnetycznej i integralności sygnału, z pierwszeństwem dla konstrukcji dwuwarstwowych tam, gdzie są wystarczające.
- Materiał. Standardowy laminat FR-4 jest najkorzystniejszy kosztowo. Materiały wysokoczęstotliwościowe, o podwyższonej temperaturze zeszklenia albo przeznaczone do sygnałów szybkich stosuje się wtedy, gdy są rzeczywiście potrzebne.
- Rodzaj i średnica przelotek. Otwory na wylot są najtańsze. Przelotki wiercone laserowo oraz ślepe i zagrzebane wymagają dodatkowych operacji i wydłużają produkcję.
- Szerokość ścieżki i odstęp. Węższe ścieżki i ciaśniejsze odstępy wymagają precyzyjniejszego wyposażenia i podnoszą odsetek wyrobów wadliwych, a przez to koszt.
- Wymiary i kształt płytki. Wielkość i kontur decydują o wykorzystaniu materiału. Kształty prostokątne są korzystniejsze kosztowo, przy czym wymiar musi pomieścić wszystkie elementy i pasować do obudowy.
- Dobór elementów. Obudowy nietypowe wymagają precyzyjniejszego montażu. Elementy o drobnym rastrze wymuszają trudniejszy projekt. Osobną sprawą jest dostępność: elementy mające zamienniki stabilizują koszt, jednoźródłowe wystawiają wyrób na wahania cen i opóźnienia.
Wszystko to jest zgodne z tym, co opisujemy w części pierwszej i trzeciej naszego cyklu, i warto zwrócić uwagę na jedną rzecz: to są argumenty wytwórcy, który jednocześnie projektuje. Zespół projektowy pracujący w firmie posiadającej własne fabryki zna swoje tabele możliwości technologicznych z pierwszej ręki i ma bezpośredni interes w tym, żeby projekt dał się wykonać za pierwszym razem.
Firma podkreśla przy tym granicę, o której łatwo zapomnieć w rozmowie o oszczędnościach: projektowanie wyłącznie pod kątem obniżenia kosztu prowadzi do wyrobu, który nie spełnia wymagań funkcjonalnych. Optymalizacja ma polegać na znalezieniu równowagi, a nie na cięciu.
Ile kosztuje projekt i dlaczego tyle
PCBWay odnosi się wprost do zarzutu, który słyszy od zamawiających: że koszt projektu wydaje się wysoki w zestawieniu z kosztem produkcji. Argumentacja firmy sprowadza się do trzech punktów.
Po pierwsze, projekt płytki to nie rysowanie schematu. To praca obejmująca reguły elektryczne, kontrolowaną impedancję, kompatybilność elektromagnetyczną, zarządzanie ciepłem i niezawodność, wykonywana przez zespół łączący kompetencje sprzętowe, programistyczne i pomiarowe. Proces jest iteracyjny, a przy płytkach szybkich, wielowarstwowych, HDI oraz przy wyrobach podlegających wymaganiom motoryzacyjnym albo medycznym – wyraźnie dłuższy i obarczony większym ryzykiem.
Po drugie, pojedynczy błąd projektowy potrafi kosztować wielokrotność honorarium za projekt. Stąd nacisk na trafienie za pierwszym razem i na ograniczenie liczby serii prototypowych.
Po trzecie – i to jest argument, który w rozmowie z konstruktorem brzmi najlepiej, bo jest sprawdzalny we własnym doświadczeniu – firma przytacza przypadki zamawiających, którzy dla oszczędności wybrali tańszy zespół projektowy i zapłacili za trzy nieudane serie prototypowe. Suma czasu i kosztów przekroczyła cenę projektu wykonanego profesjonalnie.
Rachunek, który proponujemy przeprowadzić przed rozmową o zleceniu, jest prosty. Po jednej stronie: honorarium za projekt. Po drugiej: koszt jednej dodatkowej serii prototypowej – płytki, elementy, montaż, wysyłka, cło – pomnożony przez spodziewaną liczbę iteracji, plus własny czas na diagnostykę i poprawki, wyceniony według rzeczywistej stawki godzinowej, plus koszt opóźnienia wdrożenia. Jeżeli druga strona rachunku wychodzi wyższa, decyzja jest arytmetyczna, a nie ambicjonalna.
Trzy modele współpracy
Element oferty, który wyróżnia ją na tle typowych biur projektowych i który wymaga świadomej decyzji, to trzy warianty rozliczenia różniące się tym, co zamawiający otrzymuje na własność.
To jest miejsce, w którym trzeba czytać uważnie. Model trzeci jest najtańszy, ale wiąże zamawiającego z jednym wytwórcą na cały cykl życia wyrobu. Model pierwszy kosztuje najwięcej i daje pełną swobodę, łącznie z możliwością przeniesienia produkcji gdzie indziej albo wprowadzania zmian własnymi siłami. Wybór nie jest kwestią budżetu na projekt, tylko decyzją o tym, gdzie ma leżeć własność dokumentacji wyrobu – a to jest decyzja strategiczna, nie kosztowa. Zastrzeżenie, które trzeba postawić wyraźnie, żeby nie było nieporozumienia: różnica między modelami dotyczy tego, jakie pliki zamawiający otrzymuje, a nie tego, do kogo należą prawa do projektu.
Prawa te we wszystkich trzech modelach pozostają przy zamawiającym. PCBWay deklaruje, że chroni własność intelektualną klientów i że nie wykorzystuje ani nie odsprzedaje powierzonych projektów, a wszystkie przekazane informacje i pliki traktuje jako poufne. Brak plików źródłowych w modelu trzecim oznacza więc ograniczenie praktyczne – zamawiający nie może samodzielnie wprowadzać zmian ani przenieść produkcji seryjnej gdzie indziej – a nie przeniesienie praw autorskich do rozwiązania. Zakres poufności i praw warto mimo to zapisać w umowie, tak jak przy każdym zleceniu projektowym.
Wszystkie trzy modele obejmują, według deklaracji firmy, bezpłatne wsparcie techniczne, stały pięcioprocentowy rabat na montaż w PCBWay po zakończeniu projektu oraz zniżkę na kolejne wersje projektu.
Jak wygląda zlecenie
Przebieg jest trzyetapowy i w całości prowadzony przez formularz internetowy.
- Krok pierwszy: wybór usługi – layout, projekt układu albo projekt mechaniczny – i przesłanie wymagań wraz z plikami. Formularz przyjmuje pliki do pięciuset megabajtów i pozwala wskazać narzędzie projektowe: Altium Designer, KiCad albo inne.
- Krok drugi: ocena projektu przez inżynierów, potwierdzenie szczegółów technicznych i wycena. Firma deklaruje kontakt w ciągu dwudziestu czterech godzin od zgłoszenia.
- Krok trzeci: płatność i rozpoczęcie prac, z bieżącym raportowaniem postępu.
Punkt, który warto odnotować i który odróżnia dobrze poprowadzone zlecenie od źle poprowadzonego: proces przewiduje przeglądy po stronie zamawiającego. Przy layoucie PCBWay przekazuje do zatwierdzenia rozmieszczenie i trasowanie, a zamawiający ma potwierdzić zasadność rozmieszczenia, stosu warstw i kontroli impedancji. Przy projekcie układu do zatwierdzenia idą kolejno schemat, layout i oprogramowanie.
Innymi słowy: zlecenie projektu nie zwalnia konstruktora z rozumienia tego, co dostaje. Przeglądy są miejscem, w którym wiedza z naszego cyklu przydaje się najbardziej – bo pozwala zadać właściwe pytania, zanim projekt trafi do produkcji.
Zaplecze i zakres branżowy
PCBWay podaje ponad dziesięć lat doświadczenia w tym obszarze, ponad dwudziestu inżynierów w zespole projektowym i ponad tysiąc zrealizowanych projektów. Wśród obsługiwanych branż wymienia elektronikę powszechnego użytku, automatykę przemysłową, elektronikę medyczną, motoryzację, internet rzeczy oraz energetykę.
Wyróżnikiem, na który firma kładzie nacisk, jest integracja pionowa: własne zakłady produkcji płytek, montażu, obróbki skrawaniem i wtrysku tworzyw. Z punktu widzenia zamawiającego oznacza to jednego partnera od projektu do serii oraz brak etapu przekazywania dokumentacji między firmami – a to jest etap, na którym w praktyce najczęściej gubią się szczegóły.
Firma deklaruje również współpracę z jednostkami certyfikującymi i możliwość przeprowadzenia certyfikacji CE, FCC, CSA oraz UL. Dla wyrobów przeznaczonych na rynek europejski jest to element wart uwagi na etapie planowania, ponieważ wymagania certyfikacyjne wpływają na projekt płytki, a nie tylko na dokumentację – o czym piszemy szerzej w drugiej części cyklu, poświęconej kompatybilności elektromagnetycznej.
Dla kogo
Zamykając: usługa ma sens w trzech sytuacjach, które w polskiej praktyce konstruktorskiej występują najczęściej.
Pierwsza to projekt wykraczający poza kompetencje zespołu – płytka szybka, wielowarstwowa, z kontrolowaną impedancją albo z układem w obudowie BGA, przy braku doświadczenia z takimi konstrukcjami. Druga to brak czasu, nie brak umiejętności: projekt trzeba zrobić, a zespół jest zajęty czym innym, a termin wdrożenia nie czeka. Trzecia to sytuacja, w której zamawiający potrzebuje jednego partnera od wymagań do wyrobu, bez zarządzania łańcuchem podwykonawców.
W każdym z tych przypadków punktem wyjścia jest ten sam rachunek: honorarium za projekt wobec kosztu iteracji, które przy samodzielnej pracy trzeba przewidzieć. Rachunek ten warto zrobić na kartce przed wysłaniem zapytania.
