Common Parts Library（CPL）Initiative

商用ハードウェアの設計と趣味の電子機器の違いは、ここ数年で曖昧になっています。オープンソースハードウェア、非常に手頃な価格で有能なCADツールの新しいスレート、およびオンラインで利用できる膨大な知識ベースにより、大企業のラボで実行できることのほとんどは、自宅の予備の部屋でも実行できます。これにより、ハードウェアスタートアップの再出現が促進されました。また、まだ対処する必要のあるいくつかの問題が明らかになりました。

日中、私は製造会社で働いています。週末には、小さな電子機器を設計および製造します。私の設計プロジェクトは通常マイクロコントローラーベースであり、多くはカスタムArduino互換ハードウェアをコアに持っています。既存のオープンソース設計に基づいているため、これらはそれほど難しいプロジェクトではありません。とはいえ、それがハングアップではないというわけではありません。アセンブリにはありません。私はそれを処理しました。単純なボードを手作業で作成するか、複雑なボードを私の日常業務で工場に送ることによって。いいえ、私を落胆させるのは設計や組み立てではありません。それはわずかなサプライチェーンです。

パッシブのような小さなコンポーネントはCADに簡単に入れることができますが、必ずしも手元に置いておくのは簡単ではありません。月曜日に部品を選び、次の水曜日にさらに必要なときに在庫がないことを発見できます。ピン数の多いマイクロコントローラなど、複雑なパッケージの大きなコンポーネントも問題を引き起こす可能性があります。必要な特定のパッケージは、さまざまな販売店で在庫がある場合とない場合があります。その結果、プロジェクトの最初のビルドフェーズは、椅子取りゲームに少し似ている可能性があり、唯一のまたは限られたソースのパーツの在庫を追いかけようとします。

企業の設計組織には、選択した部品が利用可能であり、十分に供給されていることを確認する購買および製造のスペシャリストがいます。スタートアップエンジニアや趣味の人には、そのような助けの贅沢はありません。 Common Parts Library（CPL）イニシアチブは、これらのコンポーネント供給の問題の多くを解決することを目的として最近登場しました。

私は最近、OctopartのSam Wurzelと、サプライチェーンと可用性の問題を減らすために彼らが何をしているのかについて話しました。 Octopartは、ご存じない方もいらっしゃると思いますが、Common PartsLibraryの背後にある包括的なパーツ検索エンジンです。 Octopartエンジンを使用すると、利用可能なほとんどのディストリビューターからパーツを検索でき、すべて同じ検索アクションで1か所で検索できます。したがって、MCUのQFNバージョンが1つの場所から消え続け、別の場所でランダムに再表示される場合は、Octopartがその場所に直接誘導します。

Octopartは現在Alitumによって所有されており、初期設計から製造に至るまで、調達の問題を実際に理解するのに適した立場にあります。 Octopartの検索とCPLは、CADの前の最初のコンポーネント選択プロセス、およびCAD後の購入プロセスに役立ちます。 CPLの背後にある基本的な考え方は、リストからパーツを選択すると、在庫があり、簡単に見つけられるということです。

問題の実際の例として、私は自分のデザインの1つを探す必要があります。これは、Microchip MCUとデュアル1アンペアモータードライバーを備えた、今回はArduinoベースではない小さなロボットボードです。他のすべての部品の中で、電源オンインジケーターとしての赤色のLED、モーターが有効になっていることを示す緑色のLED、およびユーザー定義のステータスインジケーターとしての4つの黄色のLEDがあります。すべて0603パッケージに含まれています。

0603表面実装パッケージの赤黄および緑のLEDは十分に一般的であるため、可用性が問題になることはありません。しかし、私がこのボードを最初に作ってから数ヶ月が経ち、その間に3つのLEDすべてが在庫切れになりました。これらのボードを製造のために発送する場合、交換部品番号（3つの交換部品番号）を考え出すよりも、製造を行う会社がプロセスを停止して私に連絡する必要があります。代用する許可を与えます。

これは、約35の異なる部品で構成される部品表の3つの部品にすぎませんが、それを12の異なるボードに掛け合わせます。また、仕事を止めたくない場合は、ボードを製造に送るたびにBOMのすべての部品をチェックする必要があることも考慮してください。すべてが合算されます。

なぜメーカーは何かを選んで自動的に代用しないのですか？設計者にとってどのパラメータが重要かわからないため、できません。私のLEDには5mAの順方向電流があり、20mAの順方向電流に置き換えられているとします。それは私のバッテリー寿命を完全に台無しにするかもしれません、あるいはそれは私をMCUの総電流源制限を超えるかもしれません。一方、明るさが重要な場合は、20 mALEDの代わりに5mA LEDを使用すると、製品のパフォーマンスが低下する可能性があります。

「新興企業は同じ問題に不満を感じています。部品の入手可能性に関する問題を理解しておらず、ボードを作成し、部品の一部が見つからなかったためにそれらを廃棄する必要があります」とWurzel氏は述べています。 「BOMは、部品がサプライチェーンで利用できないために使用できないメーカーに送られます。」

大量生産を行う大企業は、承認された代替品のリストを用意することでこの問題を解決しています。エンジニアはすべて設計に適した2つまたは3つの部品を選択し、購入エージェントは追加の承認を必要とせずにリストにあるものを購入できます。

Octopartは、同じことをまとめて行うように取り組んでいます Common PartsLibraryイニシアチブで。 Octopartは、大量の購入データを調べて、エンジニアが最も使用する部品の種類を判断できるという考え方です。このデータから、彼らは2つのリストを考え出しました。1つは生産に焦点を当て、もう1つはプロトタイプに焦点を当てています。 CPLの各部品について、利用可能な同等の価値を持つ少なくとも2つのメーカーの部品を特定しようとします。絶対的な保証ではありませんが、十分に近いです。

何百万ものコンポーネントが利用可能であるため、これは目まぐるしい課題のように見えます。これを軽減するために、CPLは、接続されたデバイスで使用されるコンポーネントに焦点を当てることから始めており、精査されたコミュニティコンテンツに向かってさらに進んでいきます。 Wurzelによると、「CPLからお金を稼ぐことはできません。 CPLはオープンであり、貢献しやすくするために取り組んでいます。現在、OctopartはCPLに含まれるコンポーネントについて決定を下していますが、それを利用しているコミュニティと協力して、そのプロセスの分散化に取り組んでいます。」

Screaming Circuitsでは、これらのサプライチェーンの問題の影響を日常的に確認しています。実際、コンポーネントの問題は、ビルド遅延の最も頻繁な原因である可能性があります。悪いニュースは、これが慢性的な問題になっていることです。良いニュースは、ハードウェアのスタートアップの数が増えているこの慢性的な問題の背後にあるものです。

CPLの進捗状況を非常に興味深く見守っています。その間、私がこれを書いているとき、私は先に述べたLEDの問題を解決するCPL部品番号のセットを見ています。詳細については、octopart.com / common-parts-libraryでCPLを確認できます。