Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Die Einrichtungs- und Zertifizierungskosten der Massenfertigung Ihres Hardwareprodukts

Ein voll funktionsfähiger, herstellbarer Prototyp zu erreichen, ist eine große Errungenschaft! Von der Großserienproduktion ist es jedoch noch weit entfernt. Die Skalierung vom Prototyp zur Massenfertigung ist bei der Einführung eines neuen Hardwareprodukts oft ein übersehener Schritt.

Das Skalieren dauert fast immer länger als erwartet. Um dies zu verdeutlichen, sind Skalierung die Kosten für die Einrichtung der Fertigung zuzüglich der Kosten für alle erforderlichen elektrischen Zertifizierungen. Es ist normalerweise auch der teuerste Schritt. Wenn Sie die Skalierungskosten vernachlässigen oder unterschätzen, wird Ihr Produkt nicht mehr auf den Markt kommen.

Herstellungskosten für die Herstellung

Viele Unternehmer sind überrascht zu erfahren, dass das Kunststoffgehäuse, nicht die Elektronik, die größten Kosten beim Aufbau der Fertigung darstellt. Die Elektronik war zwar der teuerste und zeitaufwändigste Teil Ihres Produkts, der zu entwickeln ist, aber das Gehäuse wird Ihre Herstellungskosten dominieren. Dies ist hauptsächlich auf die Verwendung von Spritzguss zur Herstellung des Gehäuses zurückzuführen.

Obwohl wahrscheinlich 3D-Druck für Ihre Prototypen der Gehäuse verwendet wurde, ist Spritzgießen für die Produktion in größerem Maßstab notwendig. Die Spritzgießtechnologie ist in der Lage, das gleiche Teil oftmals kostengünstig herzustellen. Es gibt jedoch auch zwei große Nachteile: die hohen Kosten für die Formen und die komplexen Konstruktionsregeln, die befolgt werden müssen.

Hohe Kosten

Formen sind teuer, da heißer geschmolzener Kunststoff ständig unter sehr hohem Druck eingespritzt wird. Dies erfordert eine extrem haltbare Form. Je mehr Stücke die Form für die Herstellung verwendet, desto haltbarer muss sie sein.

Um diesen extremen Bedingungen standzuhalten, werden Spritzgießwerkzeuge mit hohem Volumen aus sehr harten Stahlsorten hergestellt. Die Kosten einer Form werden durch die Härte des Metalls, die Anzahl der Hohlräume und die Anzahl der erforderlichen Nebenaktionen bestimmt. Es ist normalerweise ratsam, mit einem 1-fach-Werkzeug aus weicherem Metall zu beginnen.

Eine Einkammerform mit geringem Volumen kostet ein paar tausend Dollar und ist für zehn bis zwanzigtausend Einheiten gut. Auf der anderen Seite kann eine Form mit mehreren Hohlräumen (ich habe Formen mit bis zu 32 Formen gesehen) mit einem harten Stahlsortiment Millionen von Einheiten abpumpen. Letzteres kostet jedoch Zehntausende von Dollar.

Design-Regeln

Selbst das einfachste Produkt benötigt mindestens zwei Formen. Eine Form für die Vorderseite des Gehäuses und eine Form für die Rückseite. Die meisten Produkte erfordern jedoch 4-8 Formen. Versuchen Sie bei der Entwicklung Ihres Gehäuses, die Anzahl der benötigten Formen zu minimieren, und Sie reduzieren Ihre Skalierungskosten drastisch.

Zertifizierungskosten

Okay, jetzt zurück zum elektronischen Teil Ihres Produkts. Sie haben nicht gedacht, dass Sie ohne erhebliche Kosten für die Skalierung der Elektronik auskommen würden? Der hauptsächliche Skalierungsaufwand für Elektronik besteht in ihren erforderlichen Zertifizierungen.

Die Zertifizierungsgebühren können von einigen Tausend Dollar bis zu 50.000 USD variieren. Jedes Produkt ist anders. Verfügt Ihr Produkt über eine Wireless-Funktion? Wenn ja, werden vorzertifizierte Funkmodule verwendet? Steckt Ihr Produkt direkt in eine Steckdose? Verkaufen Sie das Produkt online oder im Einzelhandel? Vielleicht am wichtigsten, in welchen Ländern wollen Sie es verkaufen? Dies sind alles Fragen, die sich auf Ihre Zertifizierungskosten auswirken.

Ich werde speziell die in den Vereinigten Staaten und der Europäischen Union erforderlichen Zertifizierungen besprechen, aber andere Länder werden ähnliche Zertifizierungen haben. Vergewissern Sie sich, dass Sie alle Zertifizierungen Ihres Distrikts befolgen, wenn Sie außerhalb der USA oder Europas leben.

Federal Communications Commission (FCC)

Die FCC-Zertifizierung ist für alle in den USA vertriebenen elektrischen Produkte erforderlich. Alle elektrischen Geräte strahlen elektromagnetische Energie aus. Die Regierungen möchten sicherstellen, dass neue elektrische Produkte die Funkkommunikation nicht beeinträchtigen.

Die FCC legt zwei Zertifizierungsstufen fest. Produkte mit Funkfunktionen werden als beabsichtigte Strahler bezeichnet, da sie absichtlich elektromagnetische Energie (Funkwellen) abgeben. Produkte, die nicht absichtlich elektromagnetische Energie abgeben, werden als nicht beabsichtigte Strahler eingestuft. Wenn ein Wireless-Produkt ein vorab zertifiziertes Modul für die Wireless-Funktion verwendet, wird es als nicht beabsichtigter Kühler eingestuft.

Ein Modul ist eine elektronische Schaltung, die bereits von einem anderen Unternehmen entwickelt, getestet und zertifiziert wurde. Module für drahtlose Funktionen wie Bluetooth und WiFi sind sehr verbreitet.

Jedes Produkt, das als vorsätzlicher Kühler eingestuft wird, kostet in der Regel etwa zehnmal so viel, um eine FCC-Zertifizierung zu erhalten, verglichen mit einem als nicht gewollter Kühler eingestuften Produkt. Aus diesem Grund verwenden die meisten Hardware-Unternehmen, die drahtlose Produkte entwickeln, zunächst ein bereits zertifiziertes Modul.

Wenn Ihr Produkt einen großen Markterfolg erzielt hat und höhere Produktionsmengen garantiert sind, sollten Sie den Übergang zu einem vollständig benutzerdefinierten Wireless-Design in Betracht ziehen. Dies wird normalerweise zur Erhöhung der Gewinnmargen durchgeführt. Viele Produkte verwenden jedoch weiterhin Module auf unbestimmte Zeit.

Underwriters Laboratories (UL)

Jedes in den USA vertriebene Produkt, das direkt an eine Wechselstromsteckdose angeschlossen werden kann, muss UL-zertifiziert sein.

Wenn Ihr Produkt nur mit Batterien arbeitet, ist die UL-Zertifizierung keine Voraussetzung. Dies gilt auch für wiederaufladbare Batterien, sofern ein vorab zertifiziertes Ladegerät verwendet wird. So benötigen beispielsweise Produkte, die USB-Ladegeräte verwenden, keine UL-Zertifizierung, da sie an ein vorab zertifiziertes Ladegerät und nicht direkt an eine Netzsteckdose angeschlossen werden.

Die meisten großen Einzelhändler benötigen jedoch eine UL-Zertifizierung für alle ihre elektrischen Produkte, unabhängig davon, ob sie direkt an eine Netzsteckdose angeschlossen werden oder nicht. Beginnen Sie mit dem Verkauf Ihres Produkts direkt von Ihrer eigenen Website, um die Kosten der UL-Zertifizierung (zumindest anfangs) zu vermeiden.

RoHS

RoHS bestätigt, dass Ihr Produkt bleifrei ist. Dies ist eine Anforderung für alle elektrischen Produkte, die in der Europäischen Union oder in Kalifornien verkauft werden. Da Kalifornien jedoch ein so großer Teil des US-Marktes ist, ist es in der Regel am besten, die RoHS-Zertifizierung zu erwerben, wenn Sie beabsichtigen, irgendwo in den USA zu verkaufen. Glücklicherweise ist RoHS tendenziell die kostengünstigste Zertifizierung.

Conformité Européene (CE)

Wenn Ihr Produkt in der Europäischen Union verkauft wird, ist eine CE-Zertifizierung erforderlich. CE ähnelt einer Kombination von FCC- und UL-Zertifizierungen.

Fazit

Wenn Sie Ihr Produkt auf den Markt bringen, ist die Skalierung der Kosten wahrscheinlich eines Ihrer größten Hindernisse. Wenn Sie diese Kosten nicht planen, kann Ihr Produkt nicht erfolgreich sein. Für die meisten Produkte sind die Kosten für den Übergang von der Herstellung einiger Prototypen zur Herstellung von Tausenden oder Millionen von Einheiten das teuerste Hindernis.

Auf der positiven Seite werden Sie letztendlich sowohl die Entwicklungskosten als auch die Skalierungskosten überwinden. Leider entgehen Sie nie den Kosten, die ich in meinem nächsten Artikel besprechen werde: Produktionskosten. Es sind die wichtigsten Kosten und bestimmen sowohl Ihren Verkaufspreis als auch vor allem Ihren Gewinn!

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