阿昆聊在电子产品设计选型中的《物料可统一性评估思路》

一、目的

减少生产物料种类，降低采购、管理难度、降低生产、管理成本，提高公司竞争力。

二、评估原则

物料的统一需要结合产品电气性能、PCB结构设计、SMT组装制造、整机装配、质量需求、成本差异、库存数量、生产数量、采购难度、可靠性因素综合评估，平衡权重，对能统一物料进行合理的统一归类。

三、优先评审顺序

物料统一性的评估从产品结构来说包括如下三种情况，按优先级别进行评审

1、优先：单板PCB上所使用的物料（以单板PCB为单位）

2、其次：整机产品使用的物料（以整机产品PCB为单位）

3、最后：其它产品使用中或有库存的物料（以公司产品范围内有用过的物料为原则）

四、各类物料统一思路及参考示例

分类

物料小类

统一思路

参考示例

无源器件

电阻

思路1：在功率、空间满足条件下，对相同阻值电阻，但不同封装或不同精度进行统一。

思路2：对阻值或精度敏感不强的电气设计，可以从BOM已有阻值进行选择。

思路3：用多个现有大量用的阻值过过串并联形式代替个别

示例1：

BOM中有75欧0402和0603两种电阻，均是小信号传输用，电气参数上无影响，在满足条件下可以统一成0603封装。

示例2：

对于LED指示灯的限流电阻要求较低，在电气性能满足情况下，尽量从BOM已有物料中选择阻值。

示例3：

在以04020603为主的BOM中因电流值的要求，需要增加一个0805的阻值，可以考虑使用多个0603电阻值并联以达到同样效果的方式。

电容

思路1：在空间、耐压、材质等满足的条件下，对相同容量、但耐压与封装不同的电容进行统一。

思路2：对于容量不太敏感的滤波电容或其它功能设计选用，优选BOM中已有规格。

示例1：

BOM中100nF的0402和0603电容，在空间满足条件情况下可统一成其中一种；

示例2：

10uF/25V和16V的两种耐压电容，整机工作电压为5V可统一用16VV。

示例3：

复位电容原计划用4.7uF,BOM中仅一个用量，考虑复位时间影响不大，可用BOM中大量在用的10uF规格。

示例4：

BOM中存在100uF\220uF多种滤波电容，可以结合实际电气要求统一一种。

电感磁珠

思路一：在电感量（阻值）、封装满足情况下，选用现有电流值接近的电感使用。

思路二：在电流、封装、电气参数满足情况下，选用现有阻值接近的磁珠电感使用。

示例1：

生产量小，成本差异小时，选用当前在使用的5A电感代替未使用过的4A规格；

示例2：

经电气性能评估不影响，可以使用目前大量在用的3.2A代替3.6A。

示例3：

因用量少，成本差异较小，电气性能无影响，用于电源或地连接的42欧/3A和代替32欧/1A磁珠

网

络

变

压

器

思路一：结合当前用量最大的几款变压器，尽可能通过PCB设计修改来代替其它的变压器规格。

思路二：生产量较小的产品中，可以考虑用量最大的多口变压器代替单口变压器，在成本差异较小情况下，解决采购问题。

示例1:

在成本差异较小、质量控制较优的情况下，终端使用贴片单口千兆变压器TFS5009来代替直插双口百兆变压器BD20A01，该变压器使用量大，他既可以当百兆用，也可以当千兆用，其它规格变压器尽可能以该变压器为基准进行通用。

示例2：

在设计空间允许的情况下，交换机使用的四口贴片百兆变压器、中控使用的四口直插千兆变压器，都可以使用1-4个单口千兆变压器使用。

示例3:

如物料网，中控等产量较小的产品，有使用到单口百兆变压器，结合使用数量和成本差异，可以考虑统一为大量在用的单口千兆变压器来代替百兆。

晶体管

二

极

管

思路：在电流、耐压、封装大小满足的情况下，结合电气要求，尽可能选择BOM中现有，或库存已有的规格代替。

示例：评估电流满足情况下，同时PCB空间布局不影响设计，优先用现已量产的开关二极管1N4148WS代替开关二极管LL4148

三极管

MOS管

思路：结合实际工作电流差异大小，电压、尺寸、管型结构、电路要求、PCB布局空间等综合评估、尽可能选择BOM中现有，或库存已有的规格代替

示例：BOM中有二种不同规格型号和BSN20、WNM6001-3/TR封装一样的场效应管，经评估，在电路中均只是普通小电流开关，可以使用BOM中主要的韦尔品牌WNM6001-3/TR代替。

线性电源芯片

思路1：相同工作电压情况下，结合实际使用电流、芯片额定工作电流来使用BOM或现有库存料中最常用的型号。

思路2：使用可调电源芯片代替固定电压芯片

示例1：

评估在电流要求不大情况下，使用量产的78M05代替很少有物直插7805

示例2：

产品中存在多种固定电压如1.8V、3.3V、1.5V以及ADJ基准电压1.25V，经评估，可以考虑通过全部使用ADJ电源芯片改变外围电阻获取相关电压值。

芯片

功能芯片

思路1：功能性能能直接满足现有物料的代替，只需简单的对封装、线路调整、则可以统一。

思路2：功能性能能直接满足现有物料的代替,需对程序、外围设计进行较大改动，需结合物料的使用量、以及成本差异、使用质量、修改工作量等问题综合评估.

思路3：在用量不多，价格差异小的情况下，可以用高指标物料代替低指标物料。

示例1：

USBHUB芯片GL850评估使用QFN封装可以解决采购问题以及SMT加工问题，仅需简单封装与外围修改可以代替SOP封封装物料，则进行统一。

示例2：

如在生产量较少的时候，可以考虑用当前量产的AT24C08直接代替AT24C02。五键触摸芯片代替三键触摸芯片。

装配

排线

思路：根据线材P数、脚距、线长、方向等结合生产数量、应用要求、装配情况等综合评估，通过设计优化尽可能减少线材总类，优先用整机装配总已经有的规格线材或其它产品已在使用的规格线材。

示例1：

某产品中原有2根7P排线，评估为信号线，简单修改设计，直接可统一为BOM中已有的14P排线，既然利于采购、降低成本，还可以提高装配效率。

示例2：

因电气要求使用了一条5P排线，但实际5P使用的较少，可以考虑使用大量在用的6P、8P来直接代替5P。

示例3：

设计中使用了一条6P15CM长度的排线，但现有使用长度为25CM，在装配影响不大的情况下，结合实际试产情况，可以考虑优先用库存已有的25CM。

示例4：

产品设计使用的是4P同向排线，但实际生产以反向为主，在PCB设计不影响的情况，调整设计改为反向。

螺丝

结合所紧固的零部件类型、强度要求、颜色外观要求等因素，来评估相关不同螺丝能否统一使用。

示例1：

某款产品机壳螺丝使用的是黑色的3*6沉头机丝，内部零件使用的是银色的3*5沉头机丝，经评估，内部可以使用3*6螺丝装配，同时内部对颜色无要求，故以外壳螺丝为主进行统一成黑色的3*6沉头机丝。

示例2：

某款产品PCB固定使用的是3*6圆头机丝3个，面外壳使用的是3*6沉头机丝十多个，结合稳固性、装配操作，将螺丝全统一成一种3*6沉头机丝。

示例3：

新引入的3*5圆头机丝，经结构评估，完全可以使用当前在大量使用的3*6规格代替使用，应统一。

包材

纸箱

防

潮带

思路一：结合产品尺寸、数量来确定是否统一防潮袋

思路二、根据现有珍珠棉来订制纸盒或根据纸盒来订制珍珠棉。

示例1：

某款新产品按理想设计需求使用的是350mm*450mm防朝袋来包装，但当前生产使用的是370*430mm，结合包装操作与外观，评估可以使用。

示例2：

某款新产品按理想设计需求使用的是350mm*450mm防潮袋来包装，但当前生产使用的是500*460mm，大了许多，了解到此产品当前生产量非常少，后期变数也较多，可以作为临时使用方案。

示例3：

一款新产品经评估可以使用当前量产的A纸箱，但珍珠棉需更改，则以A纸箱为基础订制珍珠棉。

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