量產產品容易忽略的生產準備和認證成本

六月 22, 2017
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製作出一個功能完整、可量產的原型,已經是非常棒的成就了!然而,你距離大量生產還有一段路要走。在推出新硬體產品的過程中,從原型擴大規模到量產是經常會被忽略的一個階段。
擴展規模所需的時間幾乎都會比預期的還要長。具體來說,擴展規模需要生產準備的成本,以及必要的電氣認證成本。這通常會是最昂貴的步驟。忽略或低估擴展成本,可能會讓你的產品根本無法上市。
圖片

生產準備成本

許多創業者會驚訝地發現,生產準備中最大的花費在於塑膠外殼,而非電子元件。電子元件可能會是開發過程中最昂貴也最耗時的部分,但外殼將會成為生產準備成本最主要的部分。這是因為外殼需要以射出成型來生產。
雖然外殼的原型可能是以3D列印製作,但更大規模的生產就必須採用射出成型。射出成型技術的優勢在於能以合理的成本多次製造相同的部件。但它也有兩個主要的缺點:模具成本高,以及必須遵行的複雜設計規則。

高成本

模具昂貴的原因,在於它必須讓非常高溫的熔融塑膠不斷注入,因此它必須非常耐用。模具需要製造的件數愈多,就必須愈耐用。
為了承受這樣的極端條件,高產量的射出成型模具是用非常高硬度的鋼材製成。模具的成本是由金屬材質的硬度、模穴數和所需的側向模決定。一般會建議從較軟的金屬製成的單模穴模具起步。
單模穴、低產量的模具可能要價幾千美元,可生產件數為一到兩萬。在另一個極端上的是多模穴模具(我曾看過多達32個模穴的),以高硬度鋼材製成,生產件數可達數百萬。但後者要價數萬美元。

設計規則

即使是最單純的產品也至少需要兩個模具:一個做外殼正面,另一個做背面。然而,多數的產品需要4~8個模具。設計外殼時,應試著盡量減少所需的模具數,能大幅降低擴展成本。

認證成本

現在,讓我們回到產品的電子元件部分。你應該不會以為在擴展過程中,電子部分不必花費大筆成本吧?電子部分最主要的花費在於必要的認證。
認證費用從幾千美元到五萬美元都有可能。每件產品都不盡相同。你的產品是否有無線功能?若有,是不是使用預先認證的無線模組?你的產品是否直接插入交流電插座?要在線上還是零售店販售?最重要的:你計劃在哪些國家販售?這些都是會影響認證費用的問題。
我會具體討論美國和歐盟所需的認證,但其他國家的規定也類似。如果你位於美國和歐盟以外地區,請記得再三檢查該地的認證規定。

聯邦通信委員會(FCC)

在美國販售的所有電氣產品都必須具有FCC認證。所有電氣裝置都會釋放電磁能量,而政府要確保新的電氣產品不會干擾無線電通訊。
FCC的認證分為兩個層級。有無線功能的產品歸類為意圖輻射器,因為它們有意釋放電磁能量(無線電波)。非有意釋放電磁能量的產品歸類為非意圖輻射器。如果無線產品採用預先認證的模組來提供無線功能,則歸類為非意圖輻射器。
這種模組是已經由另一家公司開發、測試並認證的電路。最常見的無線功能模組有藍牙和Wi-Fi。
歸類為意圖輻射器的產品,若要取得FCC認證,成本一般為非意圖輻射器的十倍。這就是為什麼多數開發無線產品的硬體公司會先採用已獲得認證的模組。
等到產品成功獲得市場迴響,滿足更高產量的條件,就可以考慮轉移到完全自訂的無線設計,這通常是以提升利潤為目的。然而許多產品還是會繼續使用模組。

UL認證

所有在美國販售、可直接插入交流電插座的產品都必須通過UL認證
如果你的產品只靠電池驅動,就不需要UL認證。若是以充電電池驅動,只要採用預先認證的充電器,也不用UL認證。舉例來說,採用USB充電器的產品就不需要UL認證,因為它們是插入預先認證的充電器,而不是直接插入交流電插座。
然而,不管是不是直接插入交流電插座,大型零售商通常都會要求所有電氣產品都要通過UL認證。因此,你可以在產品剛上市時先從自己的網站販售,可避免昂貴的UL認證。

危害性物質限制指令(RoHS)

RoHS認證是產品無鉛的保證。這是販售於歐盟和加州地區所有電氣產品的必要條件。然而,由於加州佔了美國市場很大的一部分,如果想在美國任何地方販售,最好乾脆取得RoHS認證。好消息是,RoHS一般是成本最低的認證。

歐洲合格認證​(CE)

如果你的產品要在歐盟販售,就必須取得CE認證CE很像是FCCUL認證的結合。

結論

準備讓產品上市的過程中,擴展的成本很可能會是你最大的障礙之一。若未能妥善規劃這些成本,你的產品就無法成功。對多數產品而言,從製作幾個原型轉換到量產數千到數百萬件產品的過程會是最昂貴的障礙。
從樂觀的角度來看,你終究會熬過開發成本和擴展成本,但不幸的是,你不可能逃過這一篇討論的成本:生產成本。它是最重要的成本,將決定銷售價格,和更重要的事情:你的利潤!
(譯:屠建明)
原文
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