2015年11月5日に開催された渋谷モノ系ミートアップで発表。 3DプリンタやPCB(基板)製作などハードウェア開発の大事なフェーズである プロトタイピングのノウハウを大公開！ 量産に向けて気をつけるところも書いてます。

1. Beatroboでの
ハードウェアプロトタイピング
Beatrobo, Inc. 竹井英行
Nov. 5, 2015 渋谷モノ系ミートアップ

2. 自己紹介
• たけいひでゆき @HideyukiTakei
• エンジニア
• SW: マイコン, JS, AWS etc…
• HW: 3DCAD, 回路設計, 製造, 中国
• 趣味でロボット開発やっています

3. 本日の内容
• PlugAirとピコカセット
• PlugAirの構成
• HWの開発フロー
• プロトタイピング
• 3Dプリント
• 基板
• 量産に向けて
• 金型、基板設計
• 製造業者探し

4. ピコカ
http://picocassette.com @PicocaProject

6. PlugAirの構成
ECS
PlugAir製造
中国工場
PlugAirユーザ
管理ユーザ
Beatroboの
エンジニアたち

7. ハードウェア開発フロー
• ①プロトタイピングを何度も繰り返す
• 基板、3Dプリント外装、アプリ、体験
• ②量産向け設計
• 金型向け外装設計、量産向け基板設計
• 製造業者探し
• ③製造
• 金型の修正（テストショットをたくさん）
• 治具
• 製造管理
• 中国で製造の最初の一転がりを見届ける

8. OEMとODM
• OEM(Original Equipment Manufacturing)
• 設計図などを受託者に支給して製造してもらう。
技術指導なども行う。
• 設計する人を社内で抱える必要あり
• ODM(Original Design Manufacturing)
• 製造する製品の設計から製品開発、製造までを
行ってくれる
• 少なくとも仕様書の定義は必要
• 製品開発の技術的なノウハウの蓄積は受託側に

9. プロトタイピング
• 意義
• デザインスケッチだけではわからないことがある
• 特にいままでないモノはプロトタイプがあると良い
• 手に持った感覚、存在感、実現可能性
• 量産時のコスト感覚の把握
• ハードウェアとソフトウェアの統合
• さくっとプロトタイプを作る方法
• 外装(3Dプリント)
• 基板(手作り、PCB発注)

10. プロトタイピング: 外装
• 3Dプリンタを使って作る
• 3DCADがないとデータが作れない
• 本格的な3DCADは値段が高い
• FUSION 360が最近使えるようになっているみたい。
4320円/月で利用可能(非営利なら無料って書いてます)
• Blenderでも作れるけど、面が閉じてるかを意識しないと
いけない

11. プロトタイピング: 外装
• ネットサービス: 発注後、十数日で発送
• Shapeways (現在送料無料！)
• Sculpteo
• i.materialise
• DMM3Dプリントサービス
• 急ぎのプリント: その日に受け取りたい！
• オフィスに3Dプリンタ導入
• 東京都立産業技術研究センター(オススメ)
• 数千円∼数万円

12. プロトタイピング: 基板
• 手でハンダ付け or ブレッドボード
• 手で作れない・作るのが面倒な場合はPCB製
造サービスを利用する
• Arduinoやkonashiで試作するも良し

13. プロトタイピング: 基板
• Elecrow http://www.elecrow.com/
• よく使う。PCB製造はもちろん、部品調達、部品
実装もやってくれる
• Fusion PCBA
• PCB（プリント基板）の製造だけでなく部品の実
装まで行ってくれる
• PCBだけなら数千円、PCBAも含めると1万円
• BOMリスト: パーツリスト
• Fusion PCBAでハードウェアを「コンパイル」す
る http://qiita.com/mayfair/items/
0206bd437c4302be5500

14. プロトタイピング: 基板
• PCB用のCADを使う
• Eagle
• 非営利なら2層基板で100x80の
サイズは無料で使える
• もっと大きい基板を作りたい or
ビジネス利用の場合はライセンス
必須($575∼)
• KiCad
• オープンソース
• 無料で使えるがまだRC版なのでプ
ロダクションには使わないほうが
よい

15. プロトタイピング: 部品調達
• 国内: 送料安い。普通の部品はある
• 秋月電子通商 http://akizukidenshi.com/
• 千石電商 https://www.sengoku.co.jp/
• スイッチサイエンス https://www.switch-science.com/
• Strawberry Linux https://strawberry-linux.com/
• 秋葉原
• 海外: 送料2000円∼。様々な部品がある。
• Mouser http://www.mouser.jp/
• Digikey http://www.digikey.com
• Alibaba http://www.alibaba.com/

16. プロトタイピング: 部品調達
• Alibaba はちょっとコツが必要
• 個数に対する単価、サンプルの価格、リードタイムを聞く
• チャット(TradeManager)かお問い合わせフォーム、メールで
• 用語解説
• MOQ(Minimum Order Quantity): 最低発注数量
• FOB(Free On Board): 本船渡し。船上で売主の義務が免除
• L/C(Letter of Credit): 信用状取引
• T/T(Telegraphic Transfer remittance): 銀行経由の外貨送金
• PayPalにも対応しているところがほとんど
• PO(Purchase Order): 注文書
• Quotation: 見積もり書。PI(Proforma Invoice)とも言う。
• CI(Commercial Invoice): 商業送り状。荷物の詳細情報が書いてある
• 量産時はちゃんとした商社から買ったほうが良い

17. 量産: 金型向け外装設計
• 3Dプリンタはどんな形でも製造可能
• 金型で作るには、金型で抜ける用に考えて
作らないといけない
• スライド金型などもあり
• 金型が複雑な形だと金型製造費・成形単
価が高くなる
金型1
金型2
• 金型はできてからも時間が
かかる
• 最初にできてくるのは修正
が必要であることが多い

18. 量産: 製造業者探し
• 国内／国外での製造は一長一短
• 中国の業者はAlibabaで検索するとたくさん
出てきます
• 玉石混交
•信頼できる知人から紹介してもらうのが
一番信頼できるのでオススメ！

19. 量産: 量産向け基板設計
• 製造のしやすさ（歩留まりの良さ）を考える
• 部品のコストや信頼性も考慮
• 例：手でハンダ付けするところがある
• ハンダ付けしやすいように、その周囲に部
品を置かないようにする
キツキツで
ハンダ付けしにくい
スッキリ！

20. 量産: 治具
• 治具: 製品を製造するために必要な装置
• ファームウェア書き込み
• 組み立て
• 動作確認
• QA(Quality Assurance)抜き取り検査機器
• 治具の開発期間もスケジュールに入れておこう

21. 中国
ごはんがおいしい