Recherchez un composant et construisez la BOM
Les parties, chapitres, sections et quiz de ce cours ont pour objectifs l'acquisition ou le renforcement de compétences dans la conception d'un objet nomade embarqué et connecté au smartphone. L'industrialisation de cette carte comprend différents éléments à rassembler dans le dossier d'industrialisation :
schématique,
BOM (Bill Of Material),
fichiers de fabrication Gerber,
sans oublier les codes sources du logiciel embarqué, qui vont donner "vie" à la carte connectée en BlueTooth Low Energy (BLE).
Avant de découvrir comment les pièces de ce dossier industriel ont été élaborées, apprenez à rechercher un composant et construire une BOM.
Une approche « professionnelle » de la conception d’un système électronique consiste à décliner les spécifications globales du système en différents blocs fonctionnels (les sous-systèmes), puis à les simuler. Cette représentation sous forme d’un synoptique en blocs élémentaires a pour objectif, outre le gain de temps dans le flot de conception, de valider chaque sous-système indépendamment des autres, en s’affranchissant dans un premier temps du problème de l’interfaçage entre blocs.
Le concepteur électronique ou le maître d’œuvre de tout système intégrant des fonctionnalités électroniques échangent des informations de type :
plan fonctionnel (ou synoptique), qui définit les fonctions à réaliser ; bien souvent, c’est le plus haut niveau de hiérarchisation au niveau schématique ;
schéma électronique de chaque sous-système, qui présente la réalisation des fonctions par un assemblage de composants sans réalité dimensionnelle ;
plan du circuit imprimé (Printed Circuit Board) d’une carte électronique, avec le dessin des interconnexions et le placement de tous les composants.
Découvrez le principe des canaux d’approvisionnement
Une des premières étapes est le choix des composants électroniques et donc la recherche de références.
Comment identifier une nouvelle référence de composants ?
en interrogeant les bases de données des fabricants, ce qui présuppose un certain niveau d’expérience ;
en recherchant par soi-même via les bases de données en ligne, type Mouser, Farnell, Radiospares, Digikey, qui proposent des recherches avec filtres à paramétrer ;
en tissant des contacts avec les canaux de distributeurs, qui représentent plusieurs fabricants et vont accompagner votre besoin en vous mettant en relation avec un support technique d’ingénieurs d’applications des fabricants localisés chez eux ou en contact direct (les FAE pour Field Application Engineers).
Au-delà des performances électriques du composant, trois paramètres peuvent guider le choix :
le boîtier, qui peut conditionner des précautions d’assemblage ;
le prix et la disponibilité, que seuls des distributeurs permettront de consolider en leur fournissant un prévisionnel d’achat : le MOQ (Minimum Order Quantity). En effet, le prix d’achat d’un composant varie considérablement selon que l’on souhaite en approvisionner un exemplaire, 100, 1000, 100 000 ou plusieurs millions !
Alors que le premier réflexe « universitaire » serait, d’abord, de réaliser et optimiser l’architecture électronique d’une fonction en optimisant les performances électroniques, le concepteur doit estimer le PRI (Prix de Revient Industriel) d’une architecture non encore finalisée pour valider, d’une part, sa compatibilité avec les objectifs de prix fixés et, d’autre part, la disponibilité et le délai d’approvisionnement.
Construisez votre BOM
Communément qualifiée de « BOM » (Bill Of Material), cette liste synthétise la totalité des composants présents sur un schéma.
La BOM référence l’ensemble des informations associées à chacun des composants et définit les informations suivantes :
le nombre de composant identiques,
la référence sur le schéma U1, U6, D1…,
la valeur,
leurs spécifications techniques (par exemple : amplificateur d'instrumentation),
le code de commande du distributeur,
la désignation de l’empreinte,
le caractère de ce composant comme « ouvert » à la recherche d’équivalents ou critique et non modifiable.
BOM, trois lettres qui conditionnent et vont donner suite, ou pas, au projet électronique en matérialisant la schématique et le routage qui s’en suivra.
En effet, se lancer dans la conception sans au préalable se préoccuper du coût et des contraintes de délai et d’approvisionnement de composants serait une erreur et une perte de temps. Le concepteur doit aussi et avant tout penser industrialisation et modèle économique pour éviter de rajouter des fonctionnalités hardware et software qui peuvent impacter la définition de l’architecture ou le planning et l’impératif de « time to market ».
L’ensemble des macro fonctionnalités étant validées, le chapitre suivant adresse la conception de la schématique puis du routage où une hiérarchisation des fonctions devra aussi permettre un re-use de solutions déjà éprouvées et donc aussi un gain de temps.
