Inisiatif Common Parts Library (CPL)

Perbedaan antara desain perangkat keras komersial dan elektronik hobi telah kabur selama beberapa tahun terakhir. Dengan perangkat keras open source, alat CAD yang sangat terjangkau dan mampu, dan basis pengetahuan yang luas tersedia secara online, sebagian besar dari apa yang dapat dilakukan di lab perusahaan besar juga dapat dilakukan di ruang cadangan di rumah. Ini telah mendorong munculnya kembali startup perangkat keras. Ini juga mengungkap beberapa masalah yang masih perlu ditangani.

Pada siang hari, saya bekerja untuk sebuah perusahaan manufaktur; di akhir pekan, saya mendesain dan membuat perangkat elektronik kecil. Proyek desain saya biasanya berbasis mikrokontroler, dengan banyak yang memiliki perangkat keras khusus yang kompatibel dengan Arduino pada intinya. Didasarkan pada desain open source yang sudah ada sebelumnya, ini bukanlah proyek yang terlalu sulit. Itu tidak berarti bahwa tidak ada hang up. Itu tidak ada di majelis. Saya sudah menanganinya; baik dengan membuat papan sederhana dengan tangan atau dengan mengirimkan yang rumit melalui pabrik di pekerjaan saya sehari-hari. Tidak, bukan desain atau perakitan yang membuat saya kecewa. Ini adalah rantai pasokan yang sangat sedikit.

Komponen yang lebih kecil, seperti pasif, mudah dimasukkan ke dalam CAD, tetapi tidak selalu mudah disimpan. Anda dapat memilih suku cadang pada hari Senin dan kemudian mengetahui bahwa suku cadang tersebut sudah habis saat Anda membutuhkan lebih banyak pada hari Rabu berikutnya. Komponen yang lebih besar dalam paket yang kompleks, seperti mikrokontroler dengan jumlah pin yang tinggi, juga dapat menyebabkan masalah. Paket khusus yang Anda inginkan dapat masuk atau habis di berbagai distributor. Akibatnya, fase pembuatan awal sebuah proyek bisa jadi seperti kursi musik, mencoba mengejar stok suku cadang tunggal atau sumber terbatas.

Organisasi desain korporat memiliki spesialis pembelian dan manufaktur yang memastikan bahwa suku cadang yang dipilih tersedia dan dalam persediaan yang baik. Insinyur atau penghobi startup tidak memiliki kemewahan bantuan itu. Inisiatif Common Parts Library (CPL) baru-baru ini muncul dengan tujuan memecahkan banyak masalah pasokan komponen ini.

Baru-baru ini saya berbicara dengan Sam Wurzel dari Octopart tentang rantai pasokan dan apa yang mereka lakukan untuk mengurangi masalah ketersediaan. Octopart, jika Anda tidak tahu, adalah mesin pencari suku cadang lengkap yang berada di belakang Perpustakaan Suku Cadang Umum. Mesin Octopart memungkinkan Anda untuk mencari bagian dari sebagian besar distributor yang tersedia, semuanya di satu tempat dengan tindakan pencarian yang sama. Jadi, jika versi QFN dari MCU Anda terus menghilang dari satu tempat, dan muncul kembali secara acak di tempat lain, maka Octopart akan mengarahkan Anda ke sana.

Octopart sekarang dimiliki oleh Alitum, yang menempatkan mereka pada posisi yang baik untuk benar-benar memahami masalah sumber, mulai dari desain awal hingga manufaktur. Pencarian Octopart dan CPL dapat membantu proses pemilihan komponen awal sebelum CAD, dan kemudian dengan proses pembelian setelah CAD. Ide dasar di balik CPL adalah, jika Anda memilih bagian dari daftar, itu akan tersedia dan mudah ditemukan.

Untuk contoh masalah dunia nyata, saya tidak perlu melihat lebih jauh dari salah satu desain saya sendiri. Ini adalah papan robot kecil — kali ini bukan berbasis Arduino — dengan MCU Microchip dan driver motor 1-amp ganda. Di antara semua bagian lainnya, ia memiliki LED merah sebagai indikator penyalaan, LED hijau untuk menunjukkan bahwa motor diaktifkan, dan empat LED kuning untuk indikator status yang ditentukan pengguna; semua ada dalam paket 0603.

LED merah kuning dan hijau dalam paket pemasangan permukaan 0603 cukup umum sehingga ketersediaan tidak akan pernah menjadi masalah. Namun, sudah beberapa bulan sejak saya pertama kali membuat papan ini dan, dalam jangka waktu yang lama, ketiga LED tersebut telah habis. Jika saya mengirim papan ini untuk pembuatan, perusahaan yang melakukan pembuatan harus menghentikan proses dan menghubungi saya, daripada saya harus membuat nomor suku cadang pengganti (well, tiga nomor suku cadang pengganti) dan beri mereka otorisasi untuk mengganti.

Itu hanya tiga bagian pada bill of material yang terdiri dari sekitar 35 bagian yang berbeda, tetapi kalikan itu untuk selusin papan yang berbeda. Juga pertimbangkan bahwa, jika saya tidak ingin pekerjaan saya dihentikan, saya perlu memeriksa setiap bagian pada BOM setiap kali saya mengirim papan itu untuk pembuatan. Semuanya bertambah.

Mengapa pabrikan tidak memilih sesuatu dan secara otomatis melakukan penggantian, Anda bertanya? Mereka tidak bisa, karena mereka tidak tahu parameter apa yang penting bagi desainer. Katakanlah LED saya memiliki arus maju 5 mA dan mereka menggantinya dengan arus maju 20 mA. Itu mungkin benar-benar mengacaukan masa pakai baterai saya, atau itu bisa membawa saya di atas batas total sumber MCU saat ini. Di sisi lain, jika kecerahan penting bagi saya, menempatkan LED 5 mA sebagai pengganti LED 20 mA dapat merusak kinerja produk saya.

“Startup menjadi frustrasi karena masalah yang sama — mereka tidak memahami masalah dengan ketersediaan suku cadang dan akan membuat papan dan perlu membuangnya karena mereka tidak dapat menemukan beberapa suku cadang mereka,” kata Wurzel. “BOM dikirim ke produsen yang tidak dapat digunakan karena suku cadang tidak tersedia di rantai pasokan.”

Perusahaan besar dengan banyak produksi volume memecahkan masalah ini dengan memiliki daftar substitusi yang disetujui. Insinyur akan memilih dua atau tiga bagian yang semuanya cocok untuk desain, dan agen pembelian dapat membeli apa pun yang ada di daftar tanpa memerlukan persetujuan tambahan.

Octopart bekerja untuk melakukan hal yang sama secara massal dengan inisiatif Common Parts Library. Idenya adalah bahwa Octopart dapat melihat sekumpulan besar data pembelian dan menentukan jenis suku cadang yang paling sering digunakan oleh para insinyur. Dari data ini, mereka membuat dua daftar:satu fokus pada produksi dan satu lagi pada prototipe. Untuk setiap suku cadang dalam CPL, mereka mencoba mengidentifikasi setidaknya dua suku cadang pabrikan yang memiliki nilai setara yang akan tersedia. Ini bukan jaminan mutlak, tapi cukup dekat.

Dengan jutaan komponen yang tersedia, ini tampaknya menjadi tantangan yang memusingkan. Untuk mengurangi itu, CPL mulai dengan fokus pada komponen yang digunakan di perangkat yang terhubung dan akan lebih mengarah ke konten komunitas yang diperiksa. Menurut Wurzel:“Tidak ada uang yang dihasilkan dari CPL. CPL terbuka dan kami berusaha untuk mempermudah dalam berkontribusi. Saat ini, Octopart membuat keputusan tentang komponen apa saja yang ada di CPL, tetapi kami sedang berupaya mendesentralisasikan proses tersebut dengan bekerja sama dengan komunitas yang menggunakannya.”

Di Screaming Circuits, kami melihat efek dari masalah rantai pasokan ini setiap hari. Faktanya, masalah komponen mungkin merupakan penyebab paling sering dari penundaan build. Berita buruknya adalah ini telah menjadi masalah kronis; kabar baiknya adalah apa yang ada di balik masalah kronis ini, yaitu meningkatnya jumlah startup perangkat keras.

Saya akan melihat perkembangan CPL dengan penuh minat. Sementara itu, saat saya menulis ini, saya sedang melihat satu set nomor bagian CPL yang memecahkan masalah LED yang saya sebutkan sebelumnya. Jika Anda ingin mempelajari lebih lanjut, Anda dapat menemukan CPL di octopart.com/common-parts-library.