A propos des modules Yoctopuce personnalisés

A propos des modules Yoctopuce personnalisés

En plus de ses produits standards, Yoctopuce propose de fabriquer des variantes personnalisées en cas de besoins spécifiques de la part de clients. On en a déjà parlé de manière assez générale il y a quelques années, mais à la longue on se rend compte que la discussion initiale avec un client intéressé par une version personnalisée est toujours la même. C'est pourquoi on vous propose cette semaine quelques réflexions sur les tenants et aboutissants d'un module Yoctopuce personnalisé.


Motivations

Une des principales motivations pour demander un module personnalisé est la possibilité de fondre plusieurs modules Yoctopuce en un seul. Un grand classique est la combinaison d'un ou plusieurs Yocto-Relay avec un Yocto-Knob pour obtenir un module avec des entrées pour des boutons et des sorties commutées avec des relais. Fondre plusieurs modules en un seul permet de n'utiliser qu'un seul microcontrôleur, une seule connexion USB, une seule électronique d'alimentation etc. ce qui réduit les coûts de manière significative et simplifie tant le montage que le câblage USB.

Une autre variante qui suscite beaucoup d'intérêt consiste à mettre ensemble des modules standards et un YoctoHub, ce qui permet d'obtenir un module dont les différentes fonctions sont accessibles à fois par réseau et USB.

Attention cependant, toutes les combinaisons de modules Yoctopuce ne sont pas forcément possibles. Il y a des limitations : un module Yoctopuce peut héberger un maximum de 15 fonctions, y compris YModule. Mais le nombre total de fonctions peut aussi être limité par la quantité de mémoire, très modeste, du microcontrôleur. Par exemple on sait, pour avoir essayé, qu'on ne peut pas mettre une fonctionnalité wifi, un réveil automatique, et un GPS sur le même module.

Les modules personnalisés permettent aussi de faciliter l'intégration mécanique : le client a la liberté de choisir la forme du module, la position des points d'ancrage et le type de connecteurs.

Form factor et boîtier

C'est un peu contre-intuitif, mais la première question à se poser quand on envisage un module sur mesure, c'est comment il va être intégré du point de vue mécanique, plus particulièrement quel modèle de boîtier on compte utiliser. Cette question est essentielle parce qu'il est infiniment plus facile de concevoir une carte électronique qui rentre dans un boîtier arbitraire que de trouver un boîtier dans lequel on peut installer une carte arbitraire.

Le client a évidemment la possibilité de choisir de rester avec les boîtiers Yoctopuce standards, mais ces boîtiers sont assez chers, on en est parfaitement conscients. C'est pourquoi on conseille plutôt de se tourner vers des fabricants de boîtiers dont le cœur de métier consiste à fabriquer des boîtes à un prix compétitif. On travaille souvent avec Polycase, mais il y en a d’autres : New Age Enclosures, Hammond, Metcase, Serpac, etc. Tous les fabricants de boîtiers proposent un service de personnalisation pour usiner des ouvertures et poser de décorations sur l'importe quelle face. En général, le coût final de ce genre de customisation est inversement proportionnel à la quantité commandée, il faut s'attendre à devoir commander au moins une centaine d'exemplaires pour obtenir un prix décent.

Les différents types de boîtiers

Il existe essentiellement 3 sortes de boîtiers

Le boîter classique avec couvercle

Dans ce cas le module se visse dans le fond du boîtier. Souvent ce type de boîtier est étanche, si on souhaite conserver cette étanchéité, on doit faire passer tous les fils par des glands. Si au contraire, on souhaite percer des ouvertures pour avoir des connecteurs affleurant à la surface extérieure du boîtier, on ne pourra pas avoir des connecteurs sur toutes les faces, sinon la carte de rentrera pas.

Un boîtier classique avec couvercle
Un boîtier classique avec couvercle


Le boîter en demi-coques

Dans ce cas, la carte est fixée sur la partie inférieure de manière à ce qu'elle se retrouve un peu en dessous du plan de joint. Cela permet d'avoir des ouvertures à cheval sur le plan de joint, et donc des connecteurs sur 4 faces si nécessaire.

Un boîtier en deux demi-coques
Un boîtier en deux demi-coques


Le boîter extrudé

Ce type de boîtier est constitué d'un corps extrudé avec des rainures pour glisser le PCB. Les façades sont directement vissées à chaque extrémité. Les façades étant de simples plaques, elles sont assez faciles à fabriquer même avec un minimum d'outillage. Ce type de boîtiers permet d'avoir des connecteurs à chaque extrémité, et permet généralement d'obtenir un assez joli design à peu de frais. Par contre les façades étant généralement sur le côté étroit, la taille du boîtier et donc de la carte électronique glissée à l’intérieur va augmenter très vite avec le nombre de connecteurs nécessaires.

Un boîtier extrudé
Un boîtier extrudé


Dans le cas d'un boîtier destiné à un module personnalisé, Yoctopuce s'occupe de la spécification des modifications à faire directement avec le fabriquant et le client n'a pas besoin de s'en soucier. Par contre, une fois la conception validée et les tractations techniques terminées, on préfère que ce soit le client qui se charge de commander les boîtiers en question: Il est un peu ridicule d'importer des boîtiers en Suisse juste pour les réexporter aussitôt vers un autre endroit du globe. Cependant, si le client souhaite ardemment que ses modules soient livrés directement montés dans les boîtiers, on acceptera de s'en charger, mais on prélèvera une marge sur les boîtiers.


Connecteurs

Les produits Yoctopuce standards utilisent des connecteurs micro-USB et des borniers à vis parce que c'est relativement simple à construire et à utiliser. Par contre, il existe d'autres possibilités qui peuvent être plus intéressantes dans certains cas.

Connecteur USB

Les connecteurs USB Micro-B utilisés dans les produits Yoctopuce standard souffrent d'une petite faiblesse : étant soudés en surface, ils peuvent assez facilement être arrachés si on n'y prend pas garde. C'est pourquoi on recommande plutôt de choisir un connecteur USB-B plus solide pour un produit qui sera installé ou utilisé par du personnel peu qualifié.

USB B vs micro-B
USB B vs micro-B


Jusqu'à présent Yoctopuce n'a jamais fabriqué de module équipé de connecteur USB-C, et on n'est pas très pressé de sauter le pas : en terme de complexité, ces connecteurs sont clairement un gros overkill pour des modules qui ne font que de l'USB 1.1.

Entrés-sorties

Les modules Yoctopuce standards utilisent des borniers à vis soudés sur les cartes, mais pour des modules personnalisés on recommande plutôt des connecteurs à vis enfichables qui rendent le câblage et la maintenance beaucoup plus faciles malgré un coût un peu plus élevé.

Simple bornier à vis vs connecteur à vis enfichables
Simple bornier à vis vs connecteur à vis enfichables


Par défaut on propose ces connecteurs verts parce qu'on en maintient des stocks importants. Mais si le client en veut un autre, et qu'il est possible de l'acheter en quantité suffisante, on l'intégrera volontiers dans le projet.

On peut utiliser n'importe quel connecteur, pour autant qu'il soit possible de l'acheter
On peut utiliser n'importe quel connecteur, pour autant qu'il soit possible de l'acheter


On ne fait pas de produits avec les câbles d'entrées/sortie directement soudés sur le PCB: c'est un cauchemar à fabriquer et à emballer.

Board to board

Si le client souhaite connecter des modules Yoctopuce à une carte dont il contrôle le design, il existe une solution simple, économique et peu encombrante : un module sous forme de carte-fille qui s'enfiche sur la carte principale à l'aide de simples headers ou autres connecteurs board-to-board, quitte à ajouter une entretoise pour verrouiller le tout.

On peut aussi faire une simple carte fille
On peut aussi faire une simple carte fille




Prototype

Un fois que Yoctopuce et le client se sont mis d'accord sur tous les aspects techniques, un design est proposé, avec un devis pour les coûts attendus du projet et la quantité minimale d'achat pour la production.

Si le design et les coûts sont acceptés, le prototype est construit puis envoyé au client afin qu'il puisse vérifier qu'il correspond à toutes ses attentes. Ce prototype est évidement facturé. Le prix du prototype est fixé plus ou moins arbitrairement en fonction de la complexité du projet, mais généralement il tourne autour de 250 EUR. A ce prix, Yoctopuce perd de l'argent sur les prototypes, mais chaque projet personnalisé est un pari sur l'avenir, et il est très rare de voir un client sérieux renoncer à la production après avoir testé un prototype.

A propos de pari sur l'avenir, sachez qu'un client qui n'a jamais utilisé de module Yoctopuce qui demanderait directement un produit personnalisé à de bonnes chances de se faire poliment éconduire. L'expérience montre que les projets initiés par des clients surgis de nulle part n'arrivent jamais à terme.

Quantités minimales

Pour Yoctopuce, il n'y a pas une grosse différence entre fabriquer un batch de modules standards ou un batch de modules personnalisés. Il faut juste que ce batch soit suffisamment gros pour être rentable. C'est pourquoi il y a une quantité minimale de commande pour les produits personnalisés. Cette quantité minimale est liée au prix des PCB qui décroît assez vite avec les quantités commandées. En pratique, la quantité minimale de commande est généralement le nombre de modules que l'on peut faire tenir sur 10 plaques d'environ 250x150mm, le plus souvent, on tombe sur un nombre situé entre 100 et 300.

Délais, coûts et bénéfices

Pour les produits personnalisés, Yoctopuce ne facture aucun frais annexe, pas de frais de dossier, pas de frais de design, pas de frais d'outillage, pas de frais de photocopies, rien. Le prix d'un module personnalisé est calculé exactement comme celui d'un module standard : suivant la quantité commandée, entre 2.25 et 3 fois le coût en composants + PCB. Par contre, Yoctopuce exigera un paiement d'avance pour le prototype tout comme pour les batchs de productions. Vous comprendrez qu'on ne peut pas trop se permettre d'avoir un client qui change d'avis une fois qu'on a mis en route le processus de production.

Le délai pour fabriquer un prototype est d'environ 3 semaines, et le délai pour la production est d'environ 4 semaines. Si on compte une semaine pour discuter des détails techniques qui mènent au prototype, un client un peu motivé peut voir ses modules de production expédiés sous 8 semaines.

Pour le client, l'intérêt est évidement la possibilité d’obtenir des modules exactement adaptés à ses besoins en quantité relativement modeste sans avoir à investir plus que le coût d'un prototype. En fait, il arrive souvent qu'un module personnalisé revienne au final bien moins cher que son équivalent en modules standards parce on n'utilise qu'un seul CPU, un seul circuit d'alimentation, un seul port USB etc...

Mais le client n'est pas le seul à y trouver son compte. L'intérêt pour Yoctopuce est de pouvoir fabriquer un batch de produits et de le vendre en une seule fois. Et pour peu que le client ait à recommander un batch de ses modules à intervalle régulier, cela arrive fréquemment, cela fait des revenus réguliers pour Yoctopuce, ce qui est toujours bon à prendre.

Confidentialité, exclusivité, et propriété intellectuelle

Comme tout ce qui touche aux clients chez Yoctopuce, les produits personnalisés sont confidentiels et exclusifs. Si quelqu'un venait à essayer de nous commander un produit personnalisé fabriqué pour autre client ou simplement nous demander des informations à propos de ce produit, il se verrait opposer une fin de non-recevoir. Certains clients nous demandent parfois de ne pas mettre notre marque sur les PCB des produits que l'on fabrique pour eux. En soi, cela ne nous pose pas de problème, mais sachez tout de même que par design, il est difficile de cacher l'origine d'un produit Yoctopuce. Même sans indication particulière, n'importe quel informaticien un tant soit peu compétent mettra moins de 10 minutes pour découvrir le pot aux roses.

Enfin, on attire votre attention sur le fait que même dans le cas de produits personnalisés, nous vendons des produits finis, et non un service de conception. Le design des produits Yoctopuce, personnalisés ou non, reste la propriété de Yoctopuce. Les fichiers de conception, les données de fabrication et le code source des firmwares sont considérés comme des secrets de fabrication et ne sont pas communiqués aux clients.

Conclusion

Chez Yoctopuce, on pense sincèrement que la possibilité d'obtenir des variantes sur mesure de produits classiques à un prix similaire sans autre contraintes qu'un minimum de commande est un excellent deal pour les clients. Pour Yoctopuce, du point de vue commercial, ça ne change pas grand-chose : un produit personnalité est un produit comme un autre, sauf qu'il n'est vendu qu'à un seul client.

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