Эффект масштаба при производстве электроники
---
Создание любого устройства – это всегда попытка остаться в рамках бюджета, но выбрать наилучшие компоненты, сделать устройства выгодными на фоне конкурентов. Разговор об этом мы начали в одном из материалов, по следам которого получил несколько писем с просьбой продолжить эту тему, раскрыть вопрос шире. Ознакомиться с первым материалом не помешает, так как в нем излагается логика создания конкретного устройства и то, с чем сталкивается команда разработки.
Обдумывая примеры для этого материала, выбрал типичные приемы, позволяющие оценить то, как компании снижают затраты на разработку и себестоимость устройств. Хотел в тексте сосредоточиться на нескольких приемах, но понял, что это сильно расширит материал. Поэтому здесь мы говорим про эффект масштаба в производстве и про то, как он влияет на разработку.
Эффект масштаба, стандартизация в большом и малом
Простое правило, известное каждому человеку, заключается в том, что чем больше вы покупаете, тем большую скидку или тем лучшую стоимость единицы товара получите. Для компаний важно масштабировать производство, а также сокращать число компонентов, используемых при создании того или иного аппарата. Если разобрать современный смартфон, то окажется, что он состоит из нескольких сотен компонентов, тут не только электроника, но и детали корпуса, шасси, винтики, использование химических компонентов, например, клея или пропитки от влаги. Эмпирическое правило разработки гласит, что уменьшение числа компонентов позволяет добиться лучшей работоспособности устройства в течение нескольких лет. Например, если в вашем смартфоне несколько камер, то повышается не только себестоимость устройства, но и риски выхода из строя одной из таких камер. Это может случиться при ударе во время транспортировки или вследствие ошибок на производстве.
В Google, зная за собой неумение работать с железом, убирают риски, поэтому в линейке смартфонов Pixel не увеличивают кардинально число камер. Это не единственная причина, но одна из нескольких. Другой изъян для Google в том, что необходимо закупать определенные объемы камер, в отсутствие успешных продаж это невозможно.
Вертикально ориентированные компании стараются стандартизировать все компоненты, сделать их использование масштабным, чтобы добиться экономической целесообразности. Еще во времена кнопочных телефонов в Samsung игнорировали наличие Bluetooth, конкуренты уже выпустили свои аппараты с этой технологией, а вот Samsung этот стандарт не спешила интегрировать в свои устройства. Причина заключалась в эффекте масштаба, которого хотели добиться в компании. Не выпускать один-два телефона, а выйти сразу с разными моделями, то есть увеличить тираж Bluetooth-чипов до максимального. Поэтому когда в Samsung решили, что время пришло, то Bluetooth стали интегрировать во все продукты, где использование технологии было в принципе возможно.
В качестве другого примера можно вспомнить поддержку GPRS в телефонах Motorola, эта технология была доступна практически во всех аппаратах компании на момент, когда она появилась. И причина была ровно такой же – эффект масштаба.
В современной истории можно вспомнить распространение AMOLED-экранов почти на все ценовые сегменты в линейке от Samsung, стоимость таких смартфонов начинается от 15 тысяч рублей в рознице. Причина ровно та же – снижение себестоимости для таких экранов при массовом производстве.
Давайте взглянем на iPhone 12/12 Pro, это два аппарата, которые полностью совпадают с точки зрения размеров. Корпуса при этом выполнены из разных материалов: в младшей модели это алюминий, в старшей – нержавеющая сталь.
Разбор этих моделей от iFixit показал, что в обеих моделях используется одна и та же батарея в 2815 мАч, но при этом в iPhone 12 есть дополнительное место для батареи большей емкости. Почему в Apple не поставили аккумулятор большей емкости? Ответ можно дать сразу в нескольких плоскостях. Начнем с того, что установка большей батареи даст преимущество младшей модели, а это звучит не слишком логично. Но основная причина в том, что другая батарея – это ограничения в производстве, вы не можете использовать один и тот же SKU для производства разных моделей. Вам также нужно держать на складе разные батареи, что выливается в большие затраты. Да и объем закупки разных по емкости батарей не позволит добиться эффективной цены, либо вам придется закупать их в больших количествах, чем вам нужно.
Обратите внимание, что в этих двух iPhone используется один и тот же экран от Samsung Display, причина ровно та же – эффект масштаба. Чем больше закупает Apple, тем меньшую стоимость получает. Это также объясняет отсутствие AoD в таких экранах в смартфонах от Apple, реализация технологии требует другой микросхемы, идущей вместе с экраном. Себестоимость не отличается критически, разница умещается в 2 доллара. Но получается, что это два разных экрана с точки зрения производства, два разных наименования. И в Apple не могут выйти на необходимый объем, чтобы получить минимальную стоимость для дисплеев, что не позволяет закупать более продвинутые матрицы.
Выходом из этой ситуации может стать закупка матриц с поддержкой AoD, но отключение этой функции в младших моделях. Это старый прием, которым пользуются многие компании, устанавливая компоненты из старших моделей в младшие, но программно ограничивая возможности устройств. Мы видели это на примере процессоров, когда-то, замкнув ножки на плате, можно было из процессора среднего сегмента получить старшую модель и при этом прилично сэкономить. Покупатели всегда обожали выискивать такие скрытые возможности, покупая устройства меньшей цены, затем активировать в них дополнительные функции.
Эффект масштаба часто привязывают к конкретным устройствам, сроку их жизни, но это стереотип, не учитывающий возможность использовать одни и те же компоненты в течение нескольких лет. Примером такого подхода могут служить модули камер, которые используются в устройствах в течение нескольких лет, что расширяет объем их производства и сбыта, параллельно уменьшая их себестоимость. Вертикально ориентированные компании завязаны на стоимость разработки компонентов, вынуждены ориентироваться на их продажи в течение нескольких лет как минимум. Под продажами понимается реализация не только внутри компании, но и сторонним компаниям. Например, 12-мегапиксельный модуль во флагманах Samsung мало поменялся за пять лет, он найдет применение и в будущих моделях, но постепенно смещается в средний ценовой сегмент. Новый 108-мегапиксельный модуль пришел в том или ином виде на долгий срок, так как только в этом случае возможно написание алгоритмов для него, можно все выжать из этого железа. И ровно такая ситуация была для 12-мегапиксельного модуля.
Давайте взглянем на эффект масштаба с другой стороны, как отличается себестоимость Galaxy Note20 Ultra в бронзовом цвете и любом другом. Напомню, что разница между этими аппаратами только в одном: в бронзовом цвете корпус матовый, используется сатинирование стекла.
Характеристики стекла, его возможности – все это одинаково для Note20 Ultra в любом цветовом решении. Но визуально бронзовый цвет намного интереснее, практичнее, на нем не остается следов от рук (и это самый популярный цвет на сегодняшний день). Для тех, кто использует чехлы, не так уж важно, каков корпус по отношению к отпечаткам пальцев.
Почему в Samsung не используют матовые стекла на всех моделях? Тут не работает эффект масштаба, ведь ранее мы рассуждали, что чем больше вы покупаете, тем лучше. Но этот принцип не работает в этом случае, как так получилось?
Добиться матовости стекла можно за счет двух технологий – механической обработки поверхности, либо химического травления. На самом деле, число вариантов обработки стекла намного больше, но на практике используются именно эти два способа.
Изначально стекло для обработки имеет чуть другие характеристики, чем обычное стекло (другая толщина). Вам требуется линия для обработки стекла, отдельные машины и реагенты. То есть фактически получается, что для вас это другой тип стекла и производите вы его в небольших количествах. Тут мы видим стратегию, которая выглядит несколько иначе – апробирование на практике нового материала, постепенное увеличение производства, расширение числа автоматов для такой обработки. Также нужно понимать, что в аспекте производства время обработки стекла в матовом цвете в несколько раз выше, что приводит к большим затратам. Себестоимость обычного стекла примем как базу, цена сатинированного стекла будет на 20-25% выше от этой стоимости. Будет ли Samsung расширять число таких машин? Безусловно. Станут ли матовые поверхности доминирующими? Однозначно, нет, так как это увеличивает себестоимость устройств и требует большего количества автоматов для обработки стекла, увеличивает время производства. Масштабирование в этом случае практически невозможно, оно упирается в средства производства.
Другим примером может служить выпуск MacBook в алюминиевых корпусах от Apple. Компания закупила оборудование для создания таких корпусов из единого куска металла, что позволяет добиться отличных характеристик – легкости, прочности, износостойкости. Обратная сторона медали – в необходимости купить множество машин для обработки алюминия, что в Apple и сделали. Для Apple производство MacBook не такое большое, как для Lenovo, Asus и других компаний, поэтому такой ход был оправдан.
Когда конкуренты попытались повторить успех Apple в дизайне, они просто не смогли этого сделать. Все машины для обработки металла были проданы на несколько лет вперед, цена на них была запредельной. Да, можно было собрать что-то свое, выпускать небольшие партии с такими корпусами, но такой подход убивал саму идею массового продукта. Поэтому производители ноутбуков стали искать способ, как можно создавать прочные ноутбуки, которые выглядят привлекательно. В той же линейке Surface от Microsoft нашли выход в использовании магниевого сплава, это также выбор материала, который используется масштабно, так как это снижает себестоимость для производителя.
Теоретически, можно использовать сатинирование в массовых моделях, это не та технология, что стоит очень дорого. Но логика производства внутри Samsung не позволяет это делать для массовых моделей среднего сегмента. Например, в TCL, напротив, это делают, так как для них средний сегмент – это топовые модели линейки. Как видите, все в этом мире относительно.
Стандартизация – необходимая составляющая современного производства. Выше приведены примеры такой стандартизации, выбора одинаковых корпусов, батарей, экранов в разных моделях. На примере Apple можно сказать, что даже использование одного и того же процессора в моделях разных ценовых групп – это необходимость поддержания эффекта масштаба при производстве и закупках таких процессоров. В Apple производят недостаточное число смартфонов, чтобы внедрять разнообразие процессоров в эти аппараты, как это делают другие производители. Напомню, что, в отличие от той же Xiaomi, которая не производит собственные процессоры, в Apple их разрабатывают и заказывают на сторонних фабриках. И тут им важен эффект масштаба, в то время как в Xiaomi масштаб выражается в другом, в объеме бизнеса с поставщиками процессоров и возможности лавировать между ними.
На первый взгляд кажется, что производство устроено сложно, но логика, стоящая за всеми решениями, очень проста и понятна. Меньшее число компонентов, меньшее число операций на производстве, упрощение конструкции, насколько это возможно. Выигрывают в этой гонке вовсе не лучшие технологии, а те, что доступны массово и позволяют получить хорошую экономику. Вы можете создать лучшую батарею в мире, но если не сможете производить ее в нужных масштабах, то никто не будет использовать ваш продукт в своих устройствах. Помимо качества продукта, на первый план выходит возможность масштабировать его производство, так как все компании ориентированы на экономию в рамках массового производства. Время кустарей и небольших тиражей давно прошло, скорее это исключение, которое подчеркивает общее правило.
Обдумывая примеры для этого материала, выбрал типичные приемы, позволяющие оценить то, как компании снижают затраты на разработку и себестоимость устройств. Хотел в тексте сосредоточиться на нескольких приемах, но понял, что это сильно расширит материал. Поэтому здесь мы говорим про эффект масштаба в производстве и про то, как он влияет на разработку.
Эффект масштаба, стандартизация в большом и малом
Простое правило, известное каждому человеку, заключается в том, что чем больше вы покупаете, тем большую скидку или тем лучшую стоимость единицы товара получите. Для компаний важно масштабировать производство, а также сокращать число компонентов, используемых при создании того или иного аппарата. Если разобрать современный смартфон, то окажется, что он состоит из нескольких сотен компонентов, тут не только электроника, но и детали корпуса, шасси, винтики, использование химических компонентов, например, клея или пропитки от влаги. Эмпирическое правило разработки гласит, что уменьшение числа компонентов позволяет добиться лучшей работоспособности устройства в течение нескольких лет. Например, если в вашем смартфоне несколько камер, то повышается не только себестоимость устройства, но и риски выхода из строя одной из таких камер. Это может случиться при ударе во время транспортировки или вследствие ошибок на производстве.
В Google, зная за собой неумение работать с железом, убирают риски, поэтому в линейке смартфонов Pixel не увеличивают кардинально число камер. Это не единственная причина, но одна из нескольких. Другой изъян для Google в том, что необходимо закупать определенные объемы камер, в отсутствие успешных продаж это невозможно.
Вертикально ориентированные компании стараются стандартизировать все компоненты, сделать их использование масштабным, чтобы добиться экономической целесообразности. Еще во времена кнопочных телефонов в Samsung игнорировали наличие Bluetooth, конкуренты уже выпустили свои аппараты с этой технологией, а вот Samsung этот стандарт не спешила интегрировать в свои устройства. Причина заключалась в эффекте масштаба, которого хотели добиться в компании. Не выпускать один-два телефона, а выйти сразу с разными моделями, то есть увеличить тираж Bluetooth-чипов до максимального. Поэтому когда в Samsung решили, что время пришло, то Bluetooth стали интегрировать во все продукты, где использование технологии было в принципе возможно.
В качестве другого примера можно вспомнить поддержку GPRS в телефонах Motorola, эта технология была доступна практически во всех аппаратах компании на момент, когда она появилась. И причина была ровно такой же – эффект масштаба.
В современной истории можно вспомнить распространение AMOLED-экранов почти на все ценовые сегменты в линейке от Samsung, стоимость таких смартфонов начинается от 15 тысяч рублей в рознице. Причина ровно та же – снижение себестоимости для таких экранов при массовом производстве.
Давайте взглянем на iPhone 12/12 Pro, это два аппарата, которые полностью совпадают с точки зрения размеров. Корпуса при этом выполнены из разных материалов: в младшей модели это алюминий, в старшей – нержавеющая сталь.
Разбор этих моделей от iFixit показал, что в обеих моделях используется одна и та же батарея в 2815 мАч, но при этом в iPhone 12 есть дополнительное место для батареи большей емкости. Почему в Apple не поставили аккумулятор большей емкости? Ответ можно дать сразу в нескольких плоскостях. Начнем с того, что установка большей батареи даст преимущество младшей модели, а это звучит не слишком логично. Но основная причина в том, что другая батарея – это ограничения в производстве, вы не можете использовать один и тот же SKU для производства разных моделей. Вам также нужно держать на складе разные батареи, что выливается в большие затраты. Да и объем закупки разных по емкости батарей не позволит добиться эффективной цены, либо вам придется закупать их в больших количествах, чем вам нужно.
Обратите внимание, что в этих двух iPhone используется один и тот же экран от Samsung Display, причина ровно та же – эффект масштаба. Чем больше закупает Apple, тем меньшую стоимость получает. Это также объясняет отсутствие AoD в таких экранах в смартфонах от Apple, реализация технологии требует другой микросхемы, идущей вместе с экраном. Себестоимость не отличается критически, разница умещается в 2 доллара. Но получается, что это два разных экрана с точки зрения производства, два разных наименования. И в Apple не могут выйти на необходимый объем, чтобы получить минимальную стоимость для дисплеев, что не позволяет закупать более продвинутые матрицы.
Выходом из этой ситуации может стать закупка матриц с поддержкой AoD, но отключение этой функции в младших моделях. Это старый прием, которым пользуются многие компании, устанавливая компоненты из старших моделей в младшие, но программно ограничивая возможности устройств. Мы видели это на примере процессоров, когда-то, замкнув ножки на плате, можно было из процессора среднего сегмента получить старшую модель и при этом прилично сэкономить. Покупатели всегда обожали выискивать такие скрытые возможности, покупая устройства меньшей цены, затем активировать в них дополнительные функции.
Эффект масштаба часто привязывают к конкретным устройствам, сроку их жизни, но это стереотип, не учитывающий возможность использовать одни и те же компоненты в течение нескольких лет. Примером такого подхода могут служить модули камер, которые используются в устройствах в течение нескольких лет, что расширяет объем их производства и сбыта, параллельно уменьшая их себестоимость. Вертикально ориентированные компании завязаны на стоимость разработки компонентов, вынуждены ориентироваться на их продажи в течение нескольких лет как минимум. Под продажами понимается реализация не только внутри компании, но и сторонним компаниям. Например, 12-мегапиксельный модуль во флагманах Samsung мало поменялся за пять лет, он найдет применение и в будущих моделях, но постепенно смещается в средний ценовой сегмент. Новый 108-мегапиксельный модуль пришел в том или ином виде на долгий срок, так как только в этом случае возможно написание алгоритмов для него, можно все выжать из этого железа. И ровно такая ситуация была для 12-мегапиксельного модуля.
Давайте взглянем на эффект масштаба с другой стороны, как отличается себестоимость Galaxy Note20 Ultra в бронзовом цвете и любом другом. Напомню, что разница между этими аппаратами только в одном: в бронзовом цвете корпус матовый, используется сатинирование стекла.
Характеристики стекла, его возможности – все это одинаково для Note20 Ultra в любом цветовом решении. Но визуально бронзовый цвет намного интереснее, практичнее, на нем не остается следов от рук (и это самый популярный цвет на сегодняшний день). Для тех, кто использует чехлы, не так уж важно, каков корпус по отношению к отпечаткам пальцев.
Почему в Samsung не используют матовые стекла на всех моделях? Тут не работает эффект масштаба, ведь ранее мы рассуждали, что чем больше вы покупаете, тем лучше. Но этот принцип не работает в этом случае, как так получилось?
Добиться матовости стекла можно за счет двух технологий – механической обработки поверхности, либо химического травления. На самом деле, число вариантов обработки стекла намного больше, но на практике используются именно эти два способа.
Изначально стекло для обработки имеет чуть другие характеристики, чем обычное стекло (другая толщина). Вам требуется линия для обработки стекла, отдельные машины и реагенты. То есть фактически получается, что для вас это другой тип стекла и производите вы его в небольших количествах. Тут мы видим стратегию, которая выглядит несколько иначе – апробирование на практике нового материала, постепенное увеличение производства, расширение числа автоматов для такой обработки. Также нужно понимать, что в аспекте производства время обработки стекла в матовом цвете в несколько раз выше, что приводит к большим затратам. Себестоимость обычного стекла примем как базу, цена сатинированного стекла будет на 20-25% выше от этой стоимости. Будет ли Samsung расширять число таких машин? Безусловно. Станут ли матовые поверхности доминирующими? Однозначно, нет, так как это увеличивает себестоимость устройств и требует большего количества автоматов для обработки стекла, увеличивает время производства. Масштабирование в этом случае практически невозможно, оно упирается в средства производства.
Другим примером может служить выпуск MacBook в алюминиевых корпусах от Apple. Компания закупила оборудование для создания таких корпусов из единого куска металла, что позволяет добиться отличных характеристик – легкости, прочности, износостойкости. Обратная сторона медали – в необходимости купить множество машин для обработки алюминия, что в Apple и сделали. Для Apple производство MacBook не такое большое, как для Lenovo, Asus и других компаний, поэтому такой ход был оправдан.
Когда конкуренты попытались повторить успех Apple в дизайне, они просто не смогли этого сделать. Все машины для обработки металла были проданы на несколько лет вперед, цена на них была запредельной. Да, можно было собрать что-то свое, выпускать небольшие партии с такими корпусами, но такой подход убивал саму идею массового продукта. Поэтому производители ноутбуков стали искать способ, как можно создавать прочные ноутбуки, которые выглядят привлекательно. В той же линейке Surface от Microsoft нашли выход в использовании магниевого сплава, это также выбор материала, который используется масштабно, так как это снижает себестоимость для производителя.
Теоретически, можно использовать сатинирование в массовых моделях, это не та технология, что стоит очень дорого. Но логика производства внутри Samsung не позволяет это делать для массовых моделей среднего сегмента. Например, в TCL, напротив, это делают, так как для них средний сегмент – это топовые модели линейки. Как видите, все в этом мире относительно.
Стандартизация – необходимая составляющая современного производства. Выше приведены примеры такой стандартизации, выбора одинаковых корпусов, батарей, экранов в разных моделях. На примере Apple можно сказать, что даже использование одного и того же процессора в моделях разных ценовых групп – это необходимость поддержания эффекта масштаба при производстве и закупках таких процессоров. В Apple производят недостаточное число смартфонов, чтобы внедрять разнообразие процессоров в эти аппараты, как это делают другие производители. Напомню, что, в отличие от той же Xiaomi, которая не производит собственные процессоры, в Apple их разрабатывают и заказывают на сторонних фабриках. И тут им важен эффект масштаба, в то время как в Xiaomi масштаб выражается в другом, в объеме бизнеса с поставщиками процессоров и возможности лавировать между ними.
На первый взгляд кажется, что производство устроено сложно, но логика, стоящая за всеми решениями, очень проста и понятна. Меньшее число компонентов, меньшее число операций на производстве, упрощение конструкции, насколько это возможно. Выигрывают в этой гонке вовсе не лучшие технологии, а те, что доступны массово и позволяют получить хорошую экономику. Вы можете создать лучшую батарею в мире, но если не сможете производить ее в нужных масштабах, то никто не будет использовать ваш продукт в своих устройствах. Помимо качества продукта, на первый план выходит возможность масштабировать его производство, так как все компании ориентированы на экономию в рамках массового производства. Время кустарей и небольших тиражей давно прошло, скорее это исключение, которое подчеркивает общее правило.
Источник: nig.mirtesen.ru
Комментарии (0)
{related-news}
[/related-news]