开发和制造新的电子产品需要多少成本?

了解开发产品的成本、扩大大规模生产的制造成本,以及最终制造产品的每单位实际成本。

如果你有一个新的电子产品的好主意?恭喜,我知道灵感来袭时会多么令人兴奋!

但在您开始花费大量资金来开发您的想法或获得专利之前,我建议您首先将大量精力集中在估算开发产品的成本上。

而且,也许更重要的是,您需要估算大规模生产该产品的成本。

不要犯低估这些成本的致命错误,或者更糟的是根本不估计它们,因为为了成功进入市场,有必要预先了解这些成本。

注意:这是一篇很长、非常详细的文章。

目录

开发新的电子产品的成本是多少?

大多数硬件产品的开发成本分为三类:电子(包括编程)、塑料和其他机械部件以及零售包装。

电子设备发挥了所有作用,塑料和机械部件将产品固定在一起,零售包装保护和销售产品。

电子和软件

电子设备通常是您要开发的产品中最复杂和最昂贵的部分。它通常由两个主要部分组成:PCB 设计和编程,因为大多数产品都需要一定程度的编程。

除非您自己进行所有产品设计,否则您的开发成本将是一笔可观的开支。

电子产品的原型制作  分为两个步骤:生产空白印刷电路板 (PCB) 和将所有电子元件焊接到 PCB 上。PCB 是保持和连接所有单个电子元件的东西。

电子PCB设计与软件的开发成本有多少取决于产品。对于很多产品来说,两者之间的差距相当大。

但是许多产品可能会朝着更复杂的硬件或更复杂的软件方向发展,成本也会随之而来。

我通常建议从大约 3 到 5 个板开始,然后可能会增加每次迭代的数量。

一旦您确认了功能并解决了大多数主要错误,您就可以增加 原型 数量并开始与投资者和潜在客户共享样品。

要了解有关 PCB 设计的更多信息,请务必观看此免费 教程 并查看此深度付费 课程 ,该课程将教您 PCB 设计的每一步。

外壳和机械部件

除非您的产品将严格面向 DIY/制造商市场销售,否则它将需要某种类型的外壳,通常由塑料制成。

您可以预计至少花费数千美元来开发外壳的 3D 模型。如果外观和人体工程学对您的产品至关重要,那么设计 3D 模型的成本将会更高。

几乎所有的电子硬件产品都需要外壳或外壳。

有些产品可能需要额外的机械部件,例如冲压金属部件,甚至可能需要移动部件。这将增加机械工程和原型制作的额外成本。

塑料外壳的原型制作最常使用 3D 打印技术完成。3D 打印通过堆叠熔融塑料层来构建定制形状的零件。

3D 打印的普及确实有助于降低创建塑料原型的成本。对于一些初创公司来说,购买自己的 3D 打印机可能是最具成本效益的策略。

对于一些产品,一种称为 CNC 加工的技术可能是比 3D 打印更好的选择。与被认为是增材工艺的 3D 打印不同,CNC 加工是减材工艺。

不像 3D 打印那样堆叠层,CNC 加工类似于雕刻。该过程从一块实心塑料块开始,然后去除材料以形成最终形状。

CNC 加工的主要优点是它允许使用生产注塑成型塑料,而 3D 打印使用特殊的原型塑料,与最终使用的生产(注塑成型)塑料相比,其外观、感觉和强度可能不同.

我自己的产品需要几个精确的卡扣配合,因此使用与生产相同的塑料至关重要。所以在我的情况下,CNC加工是更好的选择。然而,对于大多数产品来说,3D 打印将是更好的技术。

说到塑料,有一点要注意,可以原型制作的东西不一定能制造出来。3D 打印尤其如此。使用 3D 打印,可以创建的形状几乎没有限制。

然而,使用生产注塑技术,可以生产的形状存在复杂的限制。

因此,请务必聘请了解注塑成型的 3D 模型设计师。否则,您可能会发现自己的原型无法在不进行大规模重新设计的情况下大量生产。

零售包装开发

许多硬件企业家忽视了开发零售包装的重要性。这是一个重大的疏忽,后果很严重。

除非您打算只在线销售产品或向工业客户销售产品,否则零售包装与产品本身一样重要。有时它甚至更重要。

您可以拥有世界上最好的产品,但如果您的零售包装不能迅速将其传达给客户,它就不会销售。永远记住,没有销售,一切都不重要!

电子产品的零售包装一般有两种类型:翻盖式或盒式。较小的产品通常采用翻盖包装,而较大的产品则倾向于零售盒。

零售包装中的新型电子设备

零售包装可能与产品本身一样重要。

翻盖和零售盒通常由两部分组成:一个用于固定和保护产品的定制形状的塑料件,以及一个用于传达您的销售信息的纸板艺术品。

就像您的产品外壳一样,包装的定制形状塑料部分将需要开发 3D 模型。然后需要购买注塑模具。

对于蛤壳,一个节省成本的技巧是使用带有定制模制泡罩的库存蛤壳(定制适合您产品的蛤壳部分)。定制泡罩的模具将比完全定制的翻盖模具便宜得多。

翻盖式插卡最初也可以简单地打印在普通纸质原型上,但最终您会想要升级到需要印章的更厚卡片纸。

从原型扩展到生产成本是多少?

完成产品原型是一项重大成就,恭喜!但不要太兴奋。

从原型到大批量生产是一个巨大的进步。这可能是推出新硬件产品时最被低估的步骤之一。

电气认证

大多数企业家忘记考虑获得产品认证的成本。如果产品本质上是电气产品,这主要是正确的。

认证费用可能从几千美元到高达五万美元不等。这实际上取决于产品,并且在很大程度上取决于任何无线功能的实现方式。

请记住,在您准备好开始销售产品之前,不需要认证。在许多情况下,您还可以执行小型销售测试,而无需认证。

电子硬件产品所需的主要认证包括:

将在美国销售的所有电气产品都需要 FCC 认证。

其他国家将需要自己的类似认证。因此,如果您计划在多个国家/地区销售您的产品,请准备好在每个国家/地区认证您的产品的成本。

所有电气产品都至少会辐射一些电磁能量,因此政府希望确保它们不会干扰射频通信。

FCC(联邦通信委员会)将认证分为两种类型。无线产品被归类为故意辐射器,因为它们故意辐射无线电波。

不故意辐射电磁能量或使用预先认证的无线功能模块的电子产品被视为非故意辐射器。

模块是经过预先认证的电子电路,旨在执行单一功能并整合到其他设计中。

归类为有意散热器的产品的认证成本是非有意散热器产品的 10 倍左右。这就是大多数开发具有无线功能的产品的公司开始使用预认证模块的原因。

后来,一旦产品被证明是成功的并且正在制造更高的产量,那么设计就会从无线模块过渡到定制无线设计,以增加利润率。

在美国或加拿大销售的任何直接插入交流电源插座的产品都需要获得美国保险商实验室 (UL) 或加拿大标准协会 (CSA) 认证。

仅使用没有充电功能的电池运行的产品并不绝对需要 UL/CSA 认证。

此外,如果您的产品仅使用 USB 充电器充电,则不需要 UL/CSA 认证。如果您计划在产品中包含定制 USB 充电器,则该组件需要经过认证。

但是,大多数大型零售商和保险公司确实需要对任何电子产品进行 UL/CSA 认证,无论其是否插入交流电源插座。因此,除非您打算只在线销售您的产品,否则您将需要此认证。

许多电子硬件初创公司选择从仅在线销售开始,然后获得 UL/CSA 认证,以便向更大的零售连锁店销售。

这是一个明智的策略,因为在您知道产品实际销售之前,花费数万美元进行认证是没有意义的。

将在欧盟(欧盟)销售的电气产品需要 CE 认证。它类似于 FCC 和 UL 认证的组合。

RoHS 认证保证产品不含铅,并且对于将在欧盟 (EU) 和加利福尼亚州销售的任何电气产品都是必需的。

然而,由于加州是一个如此巨大的市场,大多数公司的产品如果要在美国销售,都会通过 RoHS 认证。

在大多数情况下,同时存储 RoHS 认证型号和非认证型号是没有意义的。该认证往往比其他认证更实惠。

我们已经涵盖了美国、加拿大和欧盟所需的认证。所有其他国家和地区还需要许多其他认证。

如果您计划在我们未讨论过的国家/地区销售您的产品,那么您应该计划花一些时间研究该国家/地区的认证要求。

建立大规模生产的制造

从原型到大规模制造的过渡是一个大多数人严重低估的复杂过程。实际上,您可以预期需要大约一年的时间才能完成这一转变。

拥有完成的原型距离拥有大规模制造的产品还有很长的路要走。

我建议从您所在国家/地区的当地制造商开始(如果可能)。之后,一旦您的制造量接近 10k 件,您就可以迁移到亚洲制造商。

这种策略允许您在离岸之前解决所有制造错误。离岸制造商的调试问题要复杂得多。

注塑机用于大批量生产塑料零件。

尽管电子产品可能是您要开发的产品中最复杂的部分,但塑料通常是为大规模制造而设置的最复杂的部分。这主要是因为需要高压注塑模具。

您的产品(外壳、零售包装等)所需的注塑成型零件可能是您最大的成本之一。注塑模具,尤其是那些用于大批量生产的模具,非常昂贵。

几乎任何产品都需要至少三个模具(外壳的正面和背面加上零售包装的一个);然而,大多数产品需要4-6个模具。

模具成本主要取决于所用金属的硬度(更大容量的模具使用较硬的钢)、型腔数量和任何辅助作用的使用。

在大多数情况下,最好从使用较软钢的单腔模具开始,这被认为是简单的拉模(意味着不需要任何侧面动作)。

注塑模具由两块金属组成,它们使用高压推在一起以形成所需零件形状的型腔。然后,熔融塑料被迫进入模具。

注塑成型技术的主要优势在于,它是一种生产数百万个塑料零件的极其廉价的方法。

使用注塑成型有两大缺点:我已经提到的模具成本高,以及可以生产的形状受到限制。

模具成本高主要是由于熔融塑料在极高的温度和压力下一遍又一遍地注入。这意味着模具必须非常耐用。

为了耐受这些极端条件,使用钢等硬质金属制造注塑模具。模具必须承受的注射次数越多,它就必须越硬,成本就越高。

例如,您可以使用铝模制作几千个单元。铝很软,所以它会很快降解。

然而,它也更容易加工(即雕刻)成所需的形状,因此成本显着降低。随着模具所需体积的增加,所需的金属硬度也会增加,因此成本也会增加。

由较软的金属制成的单腔模具可能要花费几千美元,但对于几千个单位来说是好的。

然而,由非常硬的金属制成的多腔模具可能会生产数百万个单位,但它会花费您数万美元,可能高达 5 万美元。

制造新产品的成本是多少?

到岸生产成本是您的产品到达仓库的最终成本。

毫无疑问,到岸生产成本是你最重要的成本。它会告诉您库存的成本,您的产品可以卖多少钱以及您的创业公司可以赚取多少利润!

此外,与开发和扩展成本不同,只要您的公司存在,您就会一直面临这种成本。

到岸生产成本是生产单个产品并将其运输到您的仓库的总成本。如果你成功了,你将与这个数字有很长的亲密关系。您将始终努力降低此成本,以便最终赚更多钱。

对于大多数产品,您可以估计您的建议销售价格将是您的到岸生产成本的 3-5 倍。

库存一直是硬件公司最大的成本之一。您的库存成本只是您的产品成本乘以数量。因此,为了估算您的库存成本,您需要首先了解您的生产单位成本。

不用说,您需要尽快了解您的落地生产成本。花费数年时间开发和扩展无法制造和销售的产品是没有意义的。

构成到岸生产成本的许多成本包括:

电子元器件

对于电子硬件产品,电子元件的成本可能是最难准确确定的。

这是因为需要大量的工程设计工作才能了解您的产品需要哪些组件。

确定新产品所需的电子元件需要大量的工程工作。

确定新产品所需的电子元件需要大量的工程工作。

许多初创公司等到他们的产品完全设计和原型化后,才尝试确定其组件成本并最终确定生产成本。

这是一个错误,因为在您花费数万美元开发产品之前,您确实需要估算此成本。

您的产品可能有一些您认为太昂贵而无法包含在您的第一个版本中的所需功能。通过预先估算您的组件成本,您可以避免开发最初无利可图或不必要的功能。

电路板(PCB)

就像您的原型一样,生产电子产品是一个两步过程。首先生产空白PCB,然后将所有电子元件焊接到板上。

空白PCB的成本主要由其尺寸和布线层数决定。至少需要两个布线层(顶部和底部);但是,大多数设计需要 4 到 6 层。

更复杂的设计可能需要 8 层或更多。增加层数通常可以让您减小 PCB 的整体尺寸。

组装PCB(即焊接所有电子元件)的成本主要取决于元件总数、最小引脚间距、是否使用QFN或BGA等无引线封装以及元件是否焊接在电路板的两面。印刷电路板。

PCB 的组装由自动贴装机执行。

请记住,批量生产组装 PCB 的成本将比原型的单位成本便宜很多倍。大部分成本是初始设置,因此随着体积的增加,设置成本变得最小。

话虽如此,与塑料(即注塑模具)的设置成本相比,电子设备的设置成本相形见绌。

定制塑料件

您为任何生产塑料件支付的单位成本主要取决于重量、尺寸、成型时间和所用塑料的类型。

每件的尺寸和重量取决于您的设计,因此除了使您的产品更小或更不耐用(更薄的塑料)之外,您无法控制这些变量。

通过使用多腔模具,您最终可以提高生产速度并降低零件成本。多腔注​​塑模具允许您通过一次塑料注射来生产零件的多个副本。但是拥有多个型腔也会显着增加模具成本。

在您对初始模具进行任何调整或更改之前,不要急于购买多腔模具。在升级到多腔模具之前运行至少数千个单元是明智的。

增加模腔数量通常是降低塑料零件成本的最佳方法,因为尺寸、重量和塑料类型直接影响最终产品。

其他机械零件

一些产品将需要各种其他零件,例如冲压金属件(用于内部屏蔽等)、弹簧、齿轮、螺钉、电机等。在许多情况下,可以使用库存组件,这将消除任何缩放成本。

最终产品组装

一旦各种单独的组件准备就绪,下一步就是组装它们以形成您的最终产品。这一步的成本几乎完全是人工成本。

这意味着最终您可能需要在亚洲等低工资地点完成总装。

产品组装

最终产品组装的成本主要是人工成本。

产品质量检测

最终产品组装完成后,需要对其进行测试,以确认其功能齐全并符合所有质量规范。

也可以在最终组装之前对电子设备进行一些测试,以防止浪费电子设备有问题的单元的最终组装成本。随着废品率的降低,您可能会在最终组装完成后执行所有测试。

不正确的测试,并最终将不良产品运送给客户是一个常见的错误,并且可能会为您的初创公司带来死亡。

许多企业家倾向于将他们的新产品推向客户,但运送不良产品会使您的公司开始名声不佳,并可能在网上迅速传播。

制造废料

没有任何制造过程是完美的,您肯定会有一些故障单元。最初这可能是 10% 或更多,但随着时间的推移和您优化制造过程,您应该能够将这个数字减少到只有 1-3%。

零售和运输包装

包装成本取决于您的产品是在零售店销售,还是主要在网上销售。对于在零售店销售的产品,具有最佳零售包装是重中之重,因此包装成本将显着提高。

如果您打算只在网上、通过电视或向工业客户销售产品,则可以大大降低包装成本。

高端零售包装(即带有定制塑料插件的全彩盒)可能非常昂贵(每个成本高达 5 到 10 美元),因此在大多数情况下,最好从更简单的包装开始,以最大限度地降低成本。这是最初最好专注于在线销售的原因之一。

不要忘记包括将用于运送您的包装产品的主纸箱的成本。主纸箱的成本通常很低,因为它通常只是一个纸板箱,成本在多个单元之间分摊。尽管如此,将其包含在您的成本计算中很重要。

如果您的产品需要零售展示架,那么这可能会为您的包装成本计算增加另一项成本。

产品退货

就像您保证有一些必须报废的故障单元一样,您也保证至少有一小部分不满意的客户希望退货。因此,请务必将其包含在您的最终生产成本中。

就像废品率一样,您的退货率应该随着您优化产品、包装和客户服务而降低。

运输和物流

大多数产品最终将在亚洲生产。这意味着您的成品首先需要从工厂用卡车运到当地海港。然后它将被装载在货船上运往您的目标国家。

然后,一旦船抵达您所在的国家/地区,您需要将其从港口用卡车运到您的仓库或直接运送给您的客户。

集装箱船

大多数来自亚洲的产品都是通过巨大的集装箱船通过海上运输的。

在极少数情况下,您可能希望通过空运运输,但成本将明显高于海运。

对于通过卡车运输,主要决定运输成本的是重量,对于通过船运输,决定成本的是体积。

税收、关税和关税

不要忘记税收。制造国和进口国都将收取关税,这些关税需要包含在最终到岸成本中。虽然,某些产品类别可能免征出口和/或进口税。

每个产品分类都有一个称为协调关税表(或 HS 代码)的编号。一旦您确定了产品的 HS 代码,您就可以查看进出口关税税率。

结论

推出新的电子产品的成本可能是巨大的,尤其是对于企业家和初创公司而言。开发成本将是您要克服的第一个财务障碍,而扩展成本将是您最大的成本。

但是,到岸生产成本肯定是您最重要的成本,因为它决定了您的利润、销售价格和库存成本。

您最终将超越开发和扩展成本,但您将不得不无限期地忍受生产成本。