玩具产业设计：三个LED本能达到最好效果，就因为每个高达2美分，就不得不拿掉一个

两只黄鹂鸣翠柳

Will Sakran是纽约布鲁克林区的一名电气工程师，他有一个小型创客工厂，在那里他们进行原理图设计，电子设计和电路板布局。
上周在纽约市的一个聚会上，我有机会碰见他，他把他的基于Foxonix开发板的音响产品展示给一群对其产品感兴趣的观众， 我们从中了解这款音响产品功能以及运行原理。
我总是好奇于像Will这样没有正式工作的人是如何赚钱谋生的呢？于是，我就向他问了一个比较八卦的问题：你们是如何赚钱的？
Will Sakran告诉我，他们经营着三个不同的领域的业务。 其中，主要收入来自帮玩具公司实现产品功能需求。 另外他们还制造、销售一些自己的创客产品，如基于Foxonix开发板的音响等。还有就是向玩具企业提供新奇的玩具设计创意来赚钱
Sophi：听起来很有趣，在玩具产业你有什么比较典型的项目案例吗？Will：有的，比如一家玩具公司可能会找到我，向我描述一下玩具产品要实现功能需求。比如，这个产品实现当人打开门时会自带音效，按住某个按钮会播放一段音乐等等。然后我们根据这些需求，通过编写一个程序实现这个产品所有的功能，控制所有灯光效的也许就只是一个电机。 所以对于这种类型的工作，通常是一个产品，只需一个电子设计图和一个程序就足已应付了。

Sophi：当玩具公司向介绍完你他们功能需求之后，你是否承诺这个由你设计的产品一定要卖多少量吗？比如玩具公司要求“我们希望卖掉一百万件这样的产品”。
Will：通常不会。 对于这种被雇佣的工作，我并不总是在意他们计划要做出多少这样的产品。 但我会尽量朝着让他们产品大卖的情况下设计这款产品。
Sophi：我想知道，你说的“大卖”是指什么？
Will：对于很多这类项目需要的芯片订购量最低为20,000左右。当然这取决于产品是什么，有时可能会需要20万的这样芯片。 在玩具行业，利润率非常低的。 要想使生产出来的产品成本降低，就必须=让产品在一两个方面的成本降低后，整个产品才能给出最终定价。 有时候，你绞尽脑汁只是为了降低一分钱或一分半钱的成本。
就比如“在这件事情上有三个LED肯定会很好。 但是他们每个都是两美分，为了降低成本，所以我们不得不拿掉一个。“
当我开始设计时，我通常会从玩具公司产品要实现的功能需求开始着手 ，根据他们提出玩具产品要实现哪些功能，由我来设计出这些功能的实现的方式。
比如，我设计出由内置语音芯片，显示按钮和开关，以及三个与LED连接的电池组成的电路设计图纸之后交给玩具公司。 随后玩具公司将把它交给他们的（通常是）亚洲的团队或者他们正在与之合作的原料供应商，然后由他们根据图纸所需的原料对整个产品成本进行定价。 但是，这对于采购工程师来说，他其实是完全知道这个玩具产品合理的成本是多少。

Sophi Kravitz：有点意思，所以你会把你的设计产品方案交给玩具公司的采购团队，由他们来采购相关所需的零部件？
Will：是的。在玩具功能设计的前期，我会将某种型号模糊，但要求标准高的零部件我尽量在电路图中进行标注说明。如果事先需要我建立一个产品雏形，我会把我手头上的有的器件先用上，或者我会先从Mouser或Digi-Key上进行订购得。有时我也去一些免版税的网站，购买一些付费音效和音乐等。
我将把雏形制作成一个产品demo，然后就可以由玩具公司的市场营销团队在把这个产品demo带到玩具展或者其他的贸易展览上进行展示。
Sophi：我记得你曾提到的过，无论采购团队是否专业，你都制作好的BOM表发送给他们，对于具有相同的功能，但需求量更少或者有更好适配电路板的替代组件的情况下。那么谁最终拍板决定使用哪个组件呢？
Will：最终由制造和组装产品的工厂来决定的。他们要做的就把已做好的电路板，与其他购买的零部件进行组装。因此，当我我指定一个来自Mouser商城的0.1uF电容器正合适，但组装厂商在其他途径下购买到实际等效电容器可能只需0.5美分。所以只要它是一个功能相同的部件，而且价格便宜，来替代我指定的零部件是完全没问题的。但对于某些没有替代品零部件，比如我使用的是一个Atmel微控制器，并且程序将要烧录到这个微控制器中，那么你不能只将TI部件替换，而其他零部件就不管了。在我的BOM表里，我会着重说明，“可以使用等效零件”或“不要使用等效零件”或“这个电阻功率必须是0.5瓦”，所以我一直认为：对于特别说明的需要的器件，就不要随意替换。但对于像电阻器，电容器和电感器以及一些超便宜，且常见的器件来说，工厂自己找更合适器件来替代是无可厚非的。
Sophi：你觉得像这种制造和组装工厂的采购部门能否有能力通过查看设计图纸就能独立进行器件的选型呢？
Will：我认为他们有专门的工程师团队。或者他们有一些员工对于生产的这些产品构造至少是很熟练。他们大概可以看一下原理图，并通过查看它需要使用什么类型的零件知道该怎么做。举个例子，当他们看到一个串联了一个LED的限流电阻电路图，他们不会向开发电路图的工程师反馈询问情况下指出：“这个型号的电阻正是我所需要的”。
很多这些工厂就像一个巨大的一体机，在一块工厂区域，他们专门用来制造电路板。并把这些电路板进行各种处理。如他们将芯片直接焊接在电路板上。然后再转到工厂的下一个区域进行组装。最后会有人把所有东西组装在一起，在玩具行业有很多一站式购买。
Sophi：谁把像USB插头、螺母、螺栓等微小零部件放在物料清单上？
Will：一整套物料信息会被发送到在香港或是在中国大陆工作的亚洲团队。通常是Mattel或孩之宝这样的大型玩具代工厂。由于很多设计和开发都是在美国这里完成的，然后这一整套技术资料信息会先发给在中国香港的办事处之后，再转到中国制造商手里。
这个整套信息包括了零部件图纸，其中说明所有部件的机械尺寸大小。也可能包括一些营销材料以及各种要达到的指标和他们事先估算好生产成本。还有可能包括产品的原理图和功能介绍以及物料清单等。当这些信息都被打包发送到玩具制造商手里之后。这些玩具代工厂通过核算梳理之后，将这个产品所需的全部器件进行明码标价，列好成本清单发给找他们代工的客户。
所以，像按钮盖、接头或者其他微小零部件等等，这些东西都是由工厂自行决定是否购买使用。
无需担心这些代工厂能否完全按照设计生产出合格产品，而在一些微不足道的生产细节上指手画脚，与这些玩具代工厂连需要注意每个生产细节不同的是，我们的任务是撒手的把这些琐事交给代工厂去处理就行了。
Sophi：你的意思是你可能只是在CAD文件中稍微把它修改一下，就得需要制作出新的工具才能解决这个产品在生产过程出现问题，是吧。
Will：是的。 即使是一个简单的产品，你可能有两到三套工具用来塑造这个器件。这样你就会将给你工具箱添加一些你所没有的工具，这样你再生产同样的产品，会更方便处理。
Sophi：什么是你认为犯过最为尴尬的设计错误？
Will：我早期曾经设计过一块电路板（在上个世纪90年代中期），，其中用到了一部分零部件由于过时已被我丢弃，而这样的器件再也买的不到，所以  一直到我们交付的电路板时，那部分零件还是空的，当时很是遗憾。
Sophi：你订了多少那样的零部件？
Will：不是太多。 我讲这个故事的原因是因为现在每当我计划使用某个零部件的时，我总是先确保它年代不会太过于久远，至少不会在设计完成之前过时。