2023年11月14日 星期二

老工程師的技術生活(十九) --- PCB 設計與發包製造

除非你真的可以靠軟體買賣賺錢,否則在台灣科技產業環境裡,多多少少都得做一些

PCB 硬體相關的工作與產品,才比較容易論斤論兩賣,這也是台灣科技產業的老闆

金主們普遍的心態,或許現在流行AI 大數據,可能有機會慢慢的轉型成:靠軟體服務

賺錢,我也得承認:真的如果能靠軟體出貨創造營收的話,我肯定也會以軟體工作

為主,畢竟搞硬體設計製造真的很辛苦。現在未必你還需要自行採購零件備料,只要

你的硬體設計不要用到太冷門的電子零件,一般委外的PCB 製造廠都可以上下游一條龍

的服務到家。真的比起十幾、二十年前創業時簡單多了。不過,還是有備貨庫存的問題。

資金很容易就壓在這裡...有時候,一開始你會覺得零件採買揹一點庫存是應該的。

但久而久之,不知不覺中幾年下來就發現庫房裡,還真的壓了不少在裡面,要拿出來

單賣零件又覺得費工,沒利潤,留著呢?沒幾年又很容易被新一代零件或產品取代貶值。

真的啦,搞硬體真的是不得不的無奈啊。

所以現在如果真的能在這方面能降低成本,就想辦法降低成本吧。

當然也拜昔日台商在大陸的努力,也幫大陸建立起世界工廠的地位,所以現在許多

電子產品的生產製造真的就不要太拘泥或糾結發包大陸的心結了。反正,就算你找

台灣廠商發包,最終也有可能也是發到大陸去生產製造的啦。

現在大陸這方面的生產製造流程也都發展到全球可以透過網路平台下單,只要你在家裡

打開電腦,動動鍵盤與滑鼠就可以了。

只是有些東西生產製造或是許多網路下單的項目名稱,我們就未必全都了解。

畢竟我們還是以設計開發為主,寫寫韌體或軟體,都還可以...但搞PCB 設計繪製,

其實都是很繁複又瑣碎的工作,這中間跟習慣與經驗還是有關。我們也難做到全才啊。

今天就來分享一個簡單的資訊與知識,或許你從中也可以吸取一點經驗吧:


話說我有一塊PCB郵票孔的載板要發包製作,之所以要用郵票孔方式,當然就是希望

保有硬體設計上的彈性,這幾年流行所謂的開發版或擴充版...也都會常常看到類似的

設計概念。我們就是透過這些模組板上的郵票孔與我們的系統主板焊接一起而達到

系統擴充功能。我就以這一片很簡單的PH2.5 接頭載板為例吧。

照片左邊是早期在台灣發包製造的,右邊則是我這次透過網路下單的。

大家有沒有看到主要不同之處?當然就是郵票孔(就是一半Via) 的成型不同。

我們先來看這個兩者之間在網路下單的選項是甚麼?


這個在PCB 網路下單時,所看到的特殊工藝選項:半孔。

他有:無需、一邊半孔、兩邊半孔...等等選項。我們先來選個一邊半孔。

他網路估計金額為:266.0 RMB ( 100 PCS)。每片攤提的成本約為 2.6 RMB(NT10) 左右。

很多人覺得還好吧。

接下來我們把選項改成"無需" 半孔,答案呢?


直接腰砍再腰砍為 $ 61.0 RMB,每片攤提為 0.61 RMB (約NT$ 2.4) 。差很多吧。

好,我們再回頭看一下結果差異:


照片中右邊那個就是無需半孔的生產製造工藝。其實他就是一般PCB Via 貫孔成型之後,

直接PCB 對這周邊 Via 直接裁切下來的啦。而可以想像:一邊半孔,就是Via 貫孔

不上銅箔,等PCB 裁切下來之後,再重新鋪銅在這 Via 半孔上的。就多了一兩道生產製程。

價格就是差這麼多了。(就算工資便宜的大陸勞動市場,他還是要成本啊。)

那你當然認為:高品質的東西當然就得要用較高工藝的生產技術啊。

但問題是:你最終的產品利潤在哪?一片可以省 NT$ 7.0 。一萬片就是七萬元,

可以付生產組裝線上兩個員工的薪資了。無關設計與技術,純粹PCB 發包生產製造

所衍生出來的成本(也是侵蝕你產品毛利的一個項目)。

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那這個無需半孔與一邊半孔,對我們的PCB 載板的焊接組裝有沒有風險?

肯定是有的,只是你要如何在PCB 設計繪製中,配合這樣的生產製造工藝

讓我們系統組裝上降低風險?就這個PCB 來說:其實因為 PH2.5 接頭只需要 3 pin。

而PCB 組裝所需的郵票孔數就達到 13 個。你當然在PCB 設計繪製上就可以

降低與分散風險了。另外也可以強化PCB 版上到真正郵票孔的接線強度。

避免因為無需半孔造成郵票孔上銅箔掉落....

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結論:除非就是真的純搞軟體工作,否則,在我們系統開發上就難免會碰到

硬體生產製造問題,有些東西你不懂,或也不想去了解或學習,你就是得付出

額外的成本。現在這種時機或環境,其實產品要維持高毛利賺錢不容易啊。

如果你能夠從一些小地方省下來,轉換成獲利也是不錯的啦。

這次也非常感謝搞硬體的朋友幫忙協助,我們私底下也開玩笑說:

不管兩岸或全球局勢如何變化,不變的是我們這些小百姓的生計啊。

我們也深深的了解與體會目前大陸所扮演世界工廠角色一時還有其資源優勢。

能善加利用就儘量善加利用吧。其他的,就隨旁人去操心吧。

分享給有需要的朋友吧。

12 則留言:

  1. 不用看太遠,就以工業3.0/4.0來看。工業3.0主要是自動化,就是PCB生產自動化。那現在可以軟體設定規格,大約就是工業3.5。到工業4.0,就包括上下游物流,就是含常用料代打件了,這也是工業4.0所說的智慧化。
    其實這些流行術語會好好套上現在行業/生活,就可以推估再下去的產業會往那裏移動。
    工業4.0應該是談了很久的一項科技方向,但我還是沒有看到身邊有人談到對我們的實際影響。這算是知識活用性的問題嗎?

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    1. 科技來自於人性,這句話絕對沒錯。
      不管工業3.0/4.0 我想都是為了節省人力成本(降低人事管理成本)。
      以前可能都只是純粹為了降低成本創造利潤。
      但未來可能真的是為了解決找不到生產線員工的問題。

      這幾年大陸工資與相關工廠設置、管理及相關費用風險提升。
      你說:全球企業只好再往東南亞或印度移動,但終究都還是會
      碰到類似的問題。
      所以大家才不斷的思考根本解決之道:就是儘量做到工廠全自動化。

      我相信歐美日企業也早就知道了,也已經著手開始布局了吧。
      小公司小企業也只能在這一天日子到來之前,能撈多久,就撈多久。
      今日大陸設廠、明日印度設廠...一路把最後機會榨乾。
      我們看到德國車廠在大陸設廠之後,都已經在其本土致力工廠自動化。

      這裡面當然很多應用與商機啊。就像我上回轉貼的影片:
      台灣含金量最高的產業 半導體 高速天車 無人運輸:
      https://youtu.be/3zEj190gXRE?si=cC7XWsWtSGtdGrQP

      我相信該公司的技術並不一定如我們所想像中的那麼厲害。
      但畢竟台灣半導體就是需要這樣的設備服務。
      你不做就是給國外廠商賺而已啊。
      所以台灣本土企業就會被逼迫不得不投入啊。
      只要市場有需求就會創造機會,只是我們可不可以從這些契機中,
      嗅到屬於我們的機會啊。

      市場趨勢、世界潮流演變就是如此。真的沒必要去唱衰甚麼?
      或過於堅持自己某些觀點或立場,機會是留給懂得思考調整的人。
      這些過程當然需要技術研發投入啊,只是市場時機不等人。
      還是考驗著企業策略管理。你不做,自然就有人會搶著做的啦。

      加油吧,年輕人。

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  2. "科技來自於人性",覺得怪怪的。當我理解科技在人類歷史上發明出來都不是因為人性,我就在想這句話的問題在那裏?
    科技只是可以被重覆利用的發現,不一定有用。何時有用?當它具有改善人類生活時才會有用。以電子計算機為例,一開始只是電晶體,因為信號放大才有用。然後是類比計算。
    再來是這句話是誰強調,好像是Nokia。應該說原意為科技的使用來自人性,廣告上再簡化才變成現在的樣子。
    然後是軟體時代,人類使用數位工具不再去適應機器,有軟體變成機器去適應人類。也就是要讓小孩用直覺也可以操作。然後才又回到這句話。
    就是有使用者介面的機器,設計理念要符合人性。

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    1. 的確是的。
      想想現在全球社會有多少工作或公司獲利來源,都已經不是我們
      傳統中那一種人類為了生存而必須下田農作或生產生活必須品等等工作。

      有很多東西都是只為了創造你生活上好像沒有他不行似的。
      就像現代人沒有手機就可能沒辦法生活了...
      現在進步社會也好像被手機等這一種高度科技產品給制約了。
      那到底是市場是真正需求創造經濟呢?還是一些人的行銷手法而已。
      但無論如何:有很多東西都已經回不去了。
      也創造出不同的文化、生活模式...也為小孩們未來不同的學習成長
      的教育環境。
      真的,現在很多東西都說不準啊。變化太快了啦。

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  3. 回到我理解的經濟學上:基本上沒有錢也有經濟?
    答案是沒有錯。因為經濟學本來就是價值比較,用在決策上。錢只是量化後的方法。就可以使用數學計算方式比對複雜方案的價值。
    難怪我在策略學上有進展是因為我學完經濟學後才開始。
    生活上的經濟學基本: 機會成本,它也是策略學最原始的範例。
    機會成本就是分析方案中的花費代價。複雜方案若沒有模型化及量化,還真的不好決策。有些代價又是動態,才會有所謂的決策樹,因為先想好未來可能的步數就會型成決策樹,再來就是等時間到,再估算接下來的機會成本,就會很好下決策。

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    1. 嗯,這一點你說得很好。
      最近我在園區IC 設計公司上班的兒子也有類似的體會。
      他也認為有機會他也想去好好的研究一下經濟學,他也對你所說的:
      經濟理論觀念有興趣。
      因為我有問他關於理財或管理概念想法,他也認為應該回歸到經濟學觀點。

      剛好我下一篇文章也想來談談關於創業或就業的機會與資源。
      他們的確會深深影響我們在創業或就業市場中的所能運用的策略方法。
      學甚麼技術?想從事哪一門工作生意模式或上班升官加薪?
      其實回歸最基本的策略目標也就是你所說的:
      你本身所累積或掌握的資源與機會成本。這就真的要懂得去分析探討。

      非常感謝你的留言與提出的觀點。真的讓我的部落格有著不同於
      技術以外,非常有深度與廣度的視野。

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  4. 從出社會我老是被唸優柔寡斷,花了20年研究決策及策略一直都沒有進展,直到後來看經濟學後才開始有進步。過程中我的推論能力好像也有所進步,因為不斷分析不斷去思考自己欠缺什麼,才一點一點的找到答案。然後才會對有些話產生不同的感覺,等到後面突然就理解成語言後才寫得出來。
    所以我才會去想"科技來自於人性"是不是怪怪的。

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    1. 非常好,
      以前我一直覺得工程師就是要以本身技術養成與磨練為最高指導原則。
      但當我年紀越來越大,就如你所說的花了 20 年,才發現其實在這些
      過程中,我所欠缺的不是技術精進,而是許多技術以外的領域探討學習。

      我的觀察是:像我這種非電子電機資訊科班出身的而在從事相關
      技術領域工作的人,是非常容易陷入我這一種迷思:我就是非科班
      出身,所以我就應該更專注於技術領域的鑽研與精進---- 一副深怕
      別人(或科班出身的專業人士)看不起我們似的。

      其實這樣子反而侷限了我們本身在人生學習成長中的空間。
      會不會被稱為優柔寡斷?或許就是一部分的沒自信吧。
      很高興的是:經由募資創業後,我就豁然開朗了。
      過程中就是得到很多像你這樣朋友的不同於技術以外的經驗與
      觀念分享。

      所以我現在才不斷的從技術以外來談一些創業或工程師們
      在學習鑽研技術之餘,也可以多多思考與探討研究一下
      這些觀點,真的當你上了年紀,面對年輕人或是你的下一代
      的觀念交流過程中,有著更好、更包容的態度與學習成長經驗。

      真的啦,現在這種年紀,怎麼努力也拼不過年輕一代的啦。
      技術分享?分享甚麼?人家已經是甚麼年代了?還倚老賣老?
      要分享技術?就去註冊一下 github 帳號,去全球參與分享吧。

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    2. https://hackaday.io/discover
      這是硬體的。Github是給軟體用的。

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    3. 感謝所提供的網路資訊。

      網路技術分享真的很多,而且一家比一家做得分類整理都很好。
      學技術或相關技術累積分享真的不難,就只剩下你有沒有那些
      比一天 24 小時還多的美國時間。
      要不然就真的要好好的思考與安排定位自己的人生規劃吧。
      其他的,就真的不要想太多了啦。

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    4. 學如何利用網路的外掛腦可能還比專業重要。我這一代是外掛Google,再來就不太知道要掛上那一個?

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    5. 我也是Google 。
      不過,新世代的人可能開始透過 OpenAI 或 ChatGPT 。
      當然我相信未來可能會越來越多這種外掛腦的東西。

      但最終還是得自己評估下決定啊,所以如何培養分析判斷,
      並有效的決策,反而是得由自己親力親為啊。

      像那些對錯黑白分明的科技技術的東西,反而是簡單多了。
      最後你也會發現:老天爺是公平的,因為不管如何每個人都是
      一天 24 小時。善用工具與網路資源就變成重要的指標了。

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