Construire ou Acheter : Quelle voie suivre en tant qu'ingénieur ?

Zachariah Peterson
|  Créé: Septembre 29, 2019  |  Mise à jour: Avril 5, 2021
Use modular hardware design tools instead of buying off-the-shelf products

Hésitez-vous à acheter un SBC prêt à l'emploi ? Vous pouvez le construire rapidement avec les bons outils de conception matérielle modulaire

Il n'y a rien de plus amusant que de se lancer dans un nouveau projet, que ce soit en tant qu'entreprise entrepreneuriale ou pour votre propre plaisir personnel. En tant qu'ingénieur travaillant sur un projet de matériel pour systèmes embarqués, vous arriverez à un moment où vous devrez prendre cette décision critique : quelles parties importantes de votre système devez-vous construire, et lesquelles devriez-vous acheter ? Le dilemme "construire ou acheter" a traversé la communauté du matériel, bien qu'il ne soit certainement pas limité au matériel.

Ce type de décision n'est pas facile à prendre, et il n'y a pas de réponse générale à cette question. Prendre la mauvaise décision pour un projet pourrait coûter du temps et de l'argent aux utilisateurs et à un chef d'entreprise. Décider de construire ou d'acheter est une décision compliquée qui nécessite de peser soigneusement les coûts, le temps et les capacités.

Capacités du produit vs. compétences, expérience et coût

Les compétences et l'expérience de votre équipe d'ingénierie influenceront profondément votre décision de construire à partir de zéro ou d'acheter une carte toute faite pour soutenir votre prochain produit. Plus l'équipe possède de connaissances dans un domaine particulier, plus les chances de se lancer dans une approche de construction réussie sont grandes. Pendant ce temps, une équipe ayant moins de connaissances et d'expérience dans le domaine spécifique du projet mettra probablement plus de temps à se mettre à niveau et à produire un nouveau produit entièrement à partir de zéro. Dans ce cas, vous choisirez très probablement l'option d'acheter une solution toute faite.

Parmi tous les points importants à considérer lors de la décision entre acheter et construire, équilibrer les coûts et les capacités requises est probablement le plus important. Pour une entreprise créant son propre produit, le coût pourrait être le facteur décisif ultime. Si votre organisation conçoit un produit pour un client, alors vous devrez présenter au client des options qui montrent les compromis entre les capacités, la personnalisation, les coûts et la conformité aux exigences du client.

Détail des Coûts

Comprendre les compromis de coûts totaux impliqués dans l'achat ou la construction est un processus compliqué car il implique plusieurs étapes, mais c'est une tâche cruciale pour assurer la rentabilité. Construire votre propre carte personnalisée pour un système embarqué entièrement à partir de zéro engendrera certains des coûts suivants :

  • Coûts de développement : Cela va au-delà de la conception de PCB. Cela inclut le développement logiciel (firmware, système d'exploitation, BSP, chargeurs de démarrage, etc.), la conception mécanique, les fonctionnalités optionnelles, les tests et la vérification (tests de performance, certifications, tests environnementaux, tests de fiabilité des cartes, tests logiciels, tests thermiques, et autres), et la documentation. Si vous prévoyez de concevoir et de construire quelque chose à partir de zéro, vous devrez également payer pour une licence d'utilisation de votre plateforme de développement choisie.
  • Coûts de fabrication : Cela inclut la fabrication des PCB, l'assemblage, l'outillage, les composants et les coûts d'expédition.
  • Coûts à long terme : Si vous prévoyez de développer votre propre code pour un système embarqué, vos cartes personnalisées pourraient régulièrement nécessiter des mises à jour logicielles pour corriger des bugs. Ces coûts continus de maintenance logicielle peuvent être difficiles à prévoir à moins que vous n'ayez déjà une expérience étendue en conception de logiciels embarqués.

Comparé à l'option de construction, opter pour des solutions prêtes à l'emploi vous fera sans aucun doute économiser sur les coûts de développement, les coûts des composants au stade initial, une portion significative des coûts de fabrication, et les coûts de maintenance logicielle. Cela signifie-t-il maintenant que l'option de construction est à exclure ? Cela dépend vraiment de votre application, du coût de la solution prête à l'emploi, et du volume que vous avez besoin de produire.

Volume

Le volume est un élément qui va de pair avec le coût. Les ingénieurs qui préconisent de construire plutôt que d'acheter se concentrent souvent sur ce point, simplement parce que ces personnes ont tendance à travailler avec des volumes bien plus importants qu'une startup ou un amateur. Lorsque votre objectif est un faible volume - dizaines, centaines, ou même quelques milliers d'unités - alors acheter est probablement votre meilleure option. La voie de la construction devient plus attrayante avec des quantités plus élevées.

Rentabilité vs. volume de fabrication lors de l'achat et de la construction

 

A mesure que le nombre d'unités augmente avec le temps, l'option "Construire" ne commencera à devenir rentable que si vous pouvez sécuriser un accord exclusif avec les fabricants de la solution prête à l'emploi. Notez que, une fois que vous avez construit votre propre carte de systèmes embarqués et qu'elle a passé votre régime de tests, vous n'aurez pas besoin de la reconstruire ; vous pouvez immédiatement commander des volumes plus importants et vous rapprocher du point de croisement montré dans le graphique ci-dessus.

Personnalisation

Lorsque vous achetez un produit prêt à l'emploi pour faire fonctionner votre système embarqué, ce que vous voyez est ce que vous obtenez. À moins que vous ne prévoyiez de télécharger les schémas électroniques pour une plateforme matérielle ouverte (par exemple, un Arduino ou un Raspberry Pi) et de redessiner complètement la carte, la performance de votre produit est limitée par les composants présents sur la carte.

Redessiner ces produits à matériel ouvert ou le projet open source d'un autre ingénieur est certainement possible, mais certains de ces projets prendront autant de temps et d'effort à redessiner que de construire un produit à partir de zéro. Tant que votre volume est suffisamment élevé, vous pourriez tout aussi bien construire une nouvelle carte à partir de zéro car vous aurez plus de contrôle sur ses capacités et les fonctionnalités disponibles.

Comment les outils de conception matérielle modulaire vous aident à réduire les coûts de construction

Vous pouvez toujours choisir de construire une carte embarquée de zéro car une solution prête à l'emploi ne répondra pas toujours à vos besoins de performance uniques, peut ne pas être évolutive, risque de devenir obsolète rapidement, et peut ne pas respecter les normes industrielles critiques pour votre application. Lorsque vous avez accès aux bons outils de conception matérielle modulaire, vous pouvez considérablement réduire le temps nécessaire pour créer un système embarqué de zéro. Cela vous permet de créer du matériel qui satisfait les exigences uniques de votre application sans être limité par le matériel COTS.

Cet ensemble d'outils de conception matérielle vous permet de connecter rapidement des modules standards pour former un système complet prêt à la production sans vous embourber dans les aspects les plus fins de la conception de PCB. C'est l'équilibre parfait entre construire et acheter un SBC pour votre nouveau système : construire un système à partir de modules standards vous donne l'assurance que votre produit fonctionnera correctement, tout en vous donnant la possibilité d'adapter votre SBC à vos besoins uniques. Le meilleur de tout, vous éliminez complètement les coûts de conception de PCB impliqués dans la construction de vos propres cartes, vous permettant d'atteindre la rentabilité avec un volume plus faible.

Identification des erreurs avec les outils de conception matérielle modulaire dans Upverter

Grâce aux outils de conception de matériel modulaire dans Upverter (précédemment connu sous le nom de Geppetto), tout ingénieur peut rationaliser le processus de conception et de production pour les systèmes embarqués. Vous pouvez rapidement créer des systèmes matériels modulaires de pointe, entièrement fonctionnels dans une interface de conception basée sur navigateur, et vos conceptions seront prêtes pour la production et adaptables pour presque toutes les applications. Vous aurez accès à un large éventail de modules standard de l'industrie à utiliser dans votre nouveau produit.

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A propos de l'auteur

A propos de l'auteur

Zachariah Peterson possède une vaste expérience technique dans le milieu universitaire et industriel. Avant de travailler dans l'industrie des PCB, il a enseigné à la Portland State University. Il a dirigé son M.S. recherche sur les capteurs de gaz chimisorptifs et son doctorat en physique appliquée, recherche sur la théorie et la stabilité du laser aléatoire. Son expérience en recherche scientifique couvre des sujets tels que les lasers à nanoparticules, les dispositifs électroniques et optoélectroniques à semi-conducteurs, les systèmes environnementaux et l'analyse financière. Ses travaux ont été publiés dans diverses revues spécialisées et actes de conférences et il a écrit des centaines de blogs techniques sur la conception de PCB pour de nombreuses entreprises. Zachariah travaille avec d'autres sociétés de PCB fournissant des services de conception et de recherche. Il est membre de l'IEEE Photonics Society et de l'American Physical Society

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