JLCPCBで作れるFPC基板を設計してみました。
FPCと似たようなものにFFCというのがありますが、
FFCというのは、いわゆるフラットケーブルです。
FPCというのは、薄くて曲げられる基板のことです。
まずはFPCの能力を知るための実験用です。
60cmくらいの長い基板です。
端っこには受けのコネクタと端子を付けておいて、ハサミで切って使います。
この面付をJLCの人がなかなか理解してくれなくて発注手続きが1日待たされてしまいました。
「面付には何ミリの余白が必要だ」みたいな回答が延々と帰ってきます。
どうやら外形図にガーバに複数の線を書いてはいけなかったようですね。
RX63Nで設計していた精密DAC基板をRaspi Picoを使って設計しなおしました。
まずは実証実験用として両面基板と1608サイズの部品で安く作りました。本番用は4層にすると思います。
RX63Nを使って精密DACを作っているのですが、この基板の部品をDigikeyに発注しました。
運がよければ火曜日に来ます。
これは単純な16bit DACです。
いくつかのRF部品は0.3Vみたいなバイアス電圧を必要としますが、DC電圧を与えるためにファンクションジェネレータを使うのがもったいないので作っています。
ポイントは正確な出力電圧、同軸ケーブルを駆動しても安定なOPアンプ、5V 50Ωを駆動できるパワー、マイコンから独立した過電圧保護回路です。
いま作っている制御基板ではTPS78633とTPS78601という電源ICで3.3Vや1.8Vを作っているのですが、5VのACアダプタと間違えてそこらへんにあった古いルーターのアダプタ(12V)をつないでしまいました。
もちろん壊れたのですが、TPS78633はどうやらショートで壊れ、TPS78601は電源筒抜けで壊れたようです。
TPS78633はVINとGNDとの間がショートしていますが、
TPS78601はVOUTから12Vがそのまま出てくるようになりました。恐ろしすぎる。
外部環境の変化にあわせてビジネスを変えていくのは大事だけど、外部環境の変化を予想して準備しておくのはもっと大事じゃないでしょうか。
いままでコロナとか原料高とか、そういう外部環境の変化があると中小企業庁が補助金を用意してくれていました。それで助かった企業も多くあるのではないかと思いますが、そういう外部環境の変化でダメージを受けて補助金で回復というのはストーリーとして難しいと思います。
なぜなら、外部環境の変化によって企業の業績が悪化するまでに１年くらいかかるし、悪化してからでないと補助金は使えないし、補助金が下りるのは１年後とかです。しかも1/2補助とか2/3補助で、あれもダメこれもダメなので、受けた損失を補填するものではないからです。
しかし、外部環境の破滅的な変化というのは時間が経てば必ずやってくるものです。そのときに慌てふためいて新事業とか生き残り策を考えるのではなく、あらかじめ起こりそうな変化を予測して、そうなった場合に有利になるようなビジネスをあらかじめ作っておくのが良いのではないかということです。
不謹慎かもしれませんが、世界中が困るであろう事態に陥ったときに、待ってましたとばかりに自社ビジネスが飛躍するような、そういう準備をしておくのです。
2026年に具体的にありえる危機としては、Chinaによる台湾侵攻です。
台湾侵攻が現実に起こり得ると想定し、我々中小企業はそれに備えた事業継続プランを立て、実際に準備しておくべきと考えます。
実際に台湾侵攻が起きた場合、おそらく多くの会社が原材料が入手できなくなったり、販路がなくなって慌てるでしょう。
補助金も創設されるだろうがそれでは遅すぎます。これだけ台湾侵攻が懸念されているのに、本当に起きたとき、皆は「まさか起きるとは思わなかった」と言って国に助けを求めることになるのでしょうが、これだけ現実的な危機として注意喚起されているのに準備もせず後から慌てるのは愚の骨頂です。
例えば私のいる電気電子業界では、電子部品や基板、金属加工、3Dプリンタなどの入手性が大きく変わることが予測されます。
今のように世界中の部品を何でも入手でき、中国に基板や実装を発注できるようなぬるま湯からは想像できない状況になるでしょう。
そのときに事業を継続することができて、経済安全保障もクリアできて、売り先もあるという体制に変えていかなければなりません。
それに対する備えとして部品を備蓄しておくというプランもあるかと思います。しかし、それでは不十分です。
たとえ2年分の部品を在庫しておいても、基板製造や実装、コンデンサや抵抗などの細かい部品も影響を受けるから、FPGAやCPUだけあっても製品は作れないんじゃないかという気もします。
国は自動車や産業機械を優先的に保護するから中小企業の独自製品は後回しになるでしょう。
つまり、コロナ禍の半導体不足の教訓から半導体を備蓄しても、結局は何も作れないというこです。
そうなってしまった場合、物を作るというビジネスではないことをしなければなりません。
第二次産業から第三次産業へ行くか、もしくは第一次産業へ行くのも良いでしょう。
それに備えて今から準備をしようということです。
これだけ台湾有事が言われているのですから、準備しないのは愚かです。
備えあれば憂いなし。サナエあれば憂いなし。
17:18 今日は基板設計RTAにチャレンジです！
17:53 ざっと配置完了。7cm×8cmに収まった。
18:27 配置配線戦略が固まってきた。19時までには完成できるかな
18:48 未配線のネットを可視化するためにここでDRCを実行
19:17 だいたいできた。
19:27 微修正し、ガーバデータを出力して確認中。
19:30 JLCに投げた。
19:34 2時間20分で設計と発注完了。
引き続きRX63Nのデバッグをしていますが、妙に熱い。
どうやら、RX63Nの水晶は12MHzを付けるべきした。25MHzのを付けてました。
USBが認識しないわけだ。少し熱い。がんばったね、CPU。
水晶を12MHzのに乗せ換えたらやっと認識してくれました。
しかし、12年前にRX63Nのブートモードのドライバをlibusbで作ったのだけど、署名とか何とか言われてインストールできませんね。。
ルネサスフラッシュ開発ツールキットを入れたら認識した。
しかし、RXマイコン用のコンパイラ(RX-ELF-GCC)が32bitの実行ファイルとしてコンパイルされているから、64bit環境では実行できません。
12年でずいぶん変わりました。
ルネサスのツールで古い実行ファイルを書き込もうとしてみると・・
だめだ・・・。
何も書き込んでいないはずなのにルネサスフラッシュプログラマが消去エラーとか言ってくる。
マニュアルの「P/E ステータス遷移」だと思うんだけど・・
昨日の水晶のクロック間違いで壊れてしまったのかな？
Zadigを使ってlibusbをインストールし、自作のツールで書き込もうとしてもエラー。
基板から外して別のRX63Nに貼り替えようと思ったけど、うまく外れなくて完全に心が折れた。
よーし、RX63N捨てよう。開発環境が古くて動かず、ドライバも署名で動かず、久しぶりに作った評価ボードで消去エラーが出るんじゃ捨てるしかない。
なんとなく前から思っていたんだけど、私が持っているRX63Nには呪いが掛かってるんじゃないかな。
このRX63NはがじぇルネGR-SAKURAを作った余りなんです。最初の2000個くらいは私が作っていました。
呪いがかかる心当たりがありすぎます。
ひょっとして、このRX63Nを全部捨てたら運勢爆上げしたりしたりして。
ドラクエにもそういうアイテムあるじゃろ？
在庫管理システムによれば私が13年前に600円くらいで仕入れたことになっています。
残数は144個。簿価で86400円。
いま新品を買えば単価2000円超だけど、売ったり流通在庫に流したりせずに、不燃ごみで怒りとともに捨てることにします。
10年ぶりにRX63Nで基板を作っているのですが、RESETつなぎ忘れてクロック発振しないし、ブートモードの線つなぎ忘れるし、散々な目に遭っています。
今日得られた知見としては、
もう完全にRX63Nの使い方を忘れていますね。
中小企業診断士２次試験が終わって悶々と考えていますが、
毎年の事例Iって、突き詰めて考えれば
①過去のSWOTの診断
②現在のSWOTの診断
③未来のSWOTへの助言
じゃないかなと思います。
そこに承継や合併が入ったり、SWOTっぽくない聞き方でややこしくしているが、本質はSWOTに始まりSWOTに終わるのだと思います。
配られる問題用紙のタイトルを見ると「助言」と「診断」なんですよね。
診断というのは現在の状態を診断すること。
助言というのは未来のために助言すること。
毎年の事例Iのパターンって、
「お爺さんの代に景気の良い時代があって、親の代で業績が悪くなって、30代か40代の新社長に譲って、さあこれからどうしよう」
というパターンが多いですよね。
で、第1問はSWOTなわけですが、必ず時制が指定されています。
突き詰めて考えると、毎年のよくあるパターンはこれです。
先々代の良かった時期はどうして良かったのか？
先々代はどうして〇〇という決断をしたのか？
今は何が失われてしまっているのか？
未来はどうしたらよいのか？
最初の３つが診断で、後ろの２つが助言です。
考え方の骨組みは全部SWOTなのです。
第1問で良く聞かれる
先々代の良かった時期はどうして良かったのか？
というのは紛れもなくSWOT診断です。しかも過去のSWOT。
だから現在の状態を入れずに与件文の前半をよく見る。
ここで設問分をよく読まずに現在のSWOTを書いてしまったら＼(^o^)／ｵﾜﾀ です。
先々代はどうして〇〇という決断をしたのか？
というのは、主語が先々代です。自分ならこう提案するではなく、お爺さんがどうして過去にそう決断したのかを考える問題です。例えば、旅館業が酒蔵を買って統合した理由とか。これもSWOTです。
先々代の時代の強みは何だったか、弱みはなんだったか、先々代は外部環境の変化に適応するためにそうするのが適切だったと判断したことを書くのです。Wを抑えSを強めるようなOとTについて書けばよいのです。先々代の判断は間違っていたあいつがすべて悪いんだとか書いてはいけません。そういうことは聞かれていません。先々代の判断は必ず正しかったと考えるのです。
なんでこういう設問があるかというと、先々代の決断とか、先々代の良かった時代の中に、現在～未来への飛翔の鍵となるナニカがあるからです。
今は何が失われてしまっているのか？
問3あたりから現在の状態の診断や助言になります。
解き方は当然ながらSWOTです。しかも現在のSWOTと過去のSWOTの比較です。
事例Iに出てくるような会社は、昔の強みが失われ、今の体制の弱みばっかり出てきていて、機会もなく危機ばかりでしょう。
でも、与件文をよく読んでみると、わずかな希望が書かれています。
インバウンドの外国人に人気とか、駅前の人通りの多い蕎麦屋を買収したとか。
くよくよして失ったことばかり追い求めていないで、新たな希望を探してください。
未来はどうしたらよいのか？
最後の設問はだいたい「助言」です。あなたの創意工夫で事例会社が復活を遂げるストーリーを書いてください。
ただし、好き勝手に書けばいいというものではなく、これも結局のところSWOTです。
未来のOとTを予測して、現在のSを強めるような提案をするのです。これが「助言」です。
現在残っているわずかなSを強めて、未来のOのために活かすようなことを書くのです。
事例Iの最後の設問はSの強化（経営資源の再定義・再構成）ですが、事例IIIはWの克服（制約条件下での生産性向上）です。
ここで注意すべきことは、「取り組み」と言われたら、社内の体制（給与とか昇進とか事例IIIなら段取りとか）を整えるといったような、社内でできる取り組みを答えることです。方策とか言われたら外部を巻き込む方策があるかもしれませんが、取り組みと聞かれたら自社内だけでできること（出費を伴わないこと）を考えてください。
こういったことに気が付いたのが2次試験の受験後でした。
まとめると、事例Iは、SWOTの時間変化や、未来のSWOT予測なのです。
SWOTに始まり、SWOTに終わる。
中小企業診断士2次試験はダナドコとかテンプレートやフレームワークで解くものじゃない。
会社の過去・現在・未来のストーリーなのです。
今ならわかります。
中小企業診断士の二次試験の「事例」って、それ自体が秀逸な教科書なんだな、と。
解くことで能力が高まるような要素が詰まっています。
中小企業診断士の勉強を今年の7月から始めて4カ月。
診断士を取りたかった目的の一つは自分の会社の業績向上なんですよね。
外部の診断士に頼むより自分が診断して、自分の会社に助言したほうがいいんじゃないかっていうことです。
ということで、財務会計の知識を使って自分の会社を分析している。
すると、
・流動比率 263.25%
・当座比率 38.26%
なぬ？38%？
うちの会社、棚卸資産が重すぎるんだな。
今にもショートしそうでそりゃ苦しいわけです。
ただ、当座比率は結果であって原因ではありません。本当の原因は何なのか。
うちの会社は、自社製品（ソフトウェア）、自社製品（ハードウェア）、受託開発、輸入販売、真贋判定と、６つの事業をやっているので、これらを別々に計算してみないといけませんね。
ただし、真贋判定は有形固定資産が重く売上は少ない。
輸入販売は売上は高いが利益率は低い。
自社ハードは棚卸資産と原価率が高い。
ソフトは利益率は高いが数が出ない。
受託は利益率は高いが工数がかかり上限がある。
といった具合に原価の構造がみな違います。
事業ごとに損益分岐点とか出すべきなんでしょうが、最後に残る問題は、
全社共通の固定費をどう配分するか、
です。
社用車とか役員の法定福利費とか。すべての事業は貢献利益が出ているので撤退すべきではないので、さあどうしようかなということになります。
売上ごとに分配するというのは、数年前の事例IVで良くない例として挙げられていたと思います。
売上ごとに分配するのも良くないし、コストで分配するのも良くない。
税理士さんに相談したら、粗利に応じて分配ということでした。
なるほど、いろいろな分配方法がありますね。
突き詰めて考えていくと、社長がどれだけの時間をその事業に使ったかという工数の記録を取っていかないと、正確な原価は出せなさそうです。
管理会計の重要さがわかってきました。
なるほど。私が22年前に努めていた会社は時間ごとに何の案件をしていたかをGroupMAXとかいうグループウェアで付けていました。これ、重要だったんですね。
管理会計を始めます。
昨日の記事にも書きましたが、ネットで調べた既存のアルミ加工業者の「特急対応」「１個から歓迎」「即見積」が嘘だったので、私がCNCフライスを買って、試作に特化した金属加工業をはじめるビジネスプランを考えました。
この新事業の特徴は、
です。
特に最後の点が経済安全保障の観点から重要な強みになると思っています。
現在、日本では特急で１個だけの金属加工を引き受けてくれる業者がありません。
既存の業者はリピートにつながらない単発の特注を引き受けたくないのが本音です。そのため、日本の試作アルミ加工はどんどん海外に流出しています。
そこで試作のアルミ切削加工に特化した受け皿を作り、技術が流出するのを食い止める必要があると痛切に感じています。繰り返しになりますが、リピートが望めない単発案件は既存のアルミ加工業者は決してやりたがりません。
それに対して私は新事業は副業なので、リピートにつながったら逆に嫌ですし、この新事業を収益の柱にすることは考えていません。
この新事業の真の目的は、
「試作加工を通じて日本の技術が流出している現状に危機感を感じ、経済安全保障の観点からアルミ切削加工の受け皿を作りたい」です。
みんなが中国に発注してしまうのを、日本国内に１つでも受け皿があればと思い、始めようかと思っている次第です。
だから、「そんなの中国に発注すればいいじゃん」という指摘は当たりません。
安さや手軽さ、スピードでは中国の方が良いかもしれません。
でも、中国に発注したくない、発注できないような機微な案件を引き受ける受け皿なのです。
「公差はどうするのか？公差が保証できないなら使わない」
という意見もあります。紙やすりで磨いてください（笑）。いや、±0.1mmくらいずれても良いように余裕を持って設計してください。
「大量注文やリピートが来たら、本業の時間が無くなってしまうのでは」
という意見もありました。もし、大量の注文やリピート注文が来たら喜んで墨田区の町工場に紹介します。
激おこぷんぷん丸ですよ。
アルミの切削を特急でしてくれる業者を探していて、ネットの検索で出てくるところ４社ほどに見積を出したら、価格だけじゃなく納期の見積さえなかなか出てこなくて、
「うちは手のひらサイズのものしか作れない。実は中国に外注している」
とか、
「大きくて無理」
とか
「細かすぎて無理」
とか言ってくるのです。
Webサイトに４５分で見積回答書いてあるなら、作れないと４５分で回答して欲しかったわ。そうしたら他のところを探してたのに・・・
２日間を無駄にしました。
「Meviyに投げてみたらいいんじゃないか」とか、「最初から中国に投げていたらよかったのに」という意見はいろいろ頂いたのですが、Meviyもちょっと複雑だと見積不可と返ってくるのですよね。だからMeviyを難易度判定ツールとして使うのがよいのかもしれません。
Meviyも実態は日本国内の町工場に委託しているわけですが、再委託といって、そこから中国に出されることもあります。そういう場合は納期が2週間とか20日くらいかかります。
私は墨田区に住んでいるので、「墨田区には町工場がたくさんあるのではないか？」という意見もいただくのですが、町工場って大企業の下請けに特化されていて、新規の１個だけというのはあまり歓迎されないのです。
頼み込めば絶対にやってくれないわけじゃないけど、紙ベースで仕様や図面を渡したり、ホームページすら持っていないところも多くあります。いま作っているラインを止めて１個だけ作るっていうのは、相当な手間とご迷惑をかけてしまいます。
試作をやってくれそうな会社も、好きで試作に特化しているわけではなく、大企業の同一製品大量生産が今後は減少することを見越して、中規模の中量生産下請けにシフトしようとしているわけなので、結局のところ中量生産の継続した案件でないと歓迎されないのです。
中国のオンラインのCNCみたいなところは、そういう中量生産とかを期待しておらず機械的に機械加工をしているので発注はしやすいのですが、経済安全保障に関するような機微な案件は発注しにくいのです。
ですから、なかなか１個だけの特注試作というのは発注しずらいのが現状です。
特電は今年、防衛装備庁の安全保障技術研究推進制度に応募していました。
会社を研究機関にしてe-rad登録して・・・という手続きを経て会社で応募しました。
この制度のありがたいことは「不採択理由」を送ってくれるところにあると思います。
その不採択理由が来ました。これを待っていました！！
私が書いた研究テーマは、半導体の真贋判定を通じてスパイチップを探すというものでした。
不採択理由は要約すると、「既に装置を開発されていてその高度化に関するものであり、基礎研究というより製品化に関するものだから」というものでした。
なるほど！補助金や委託事業には技術的な開発成功の前か後かの区別があって、ここを間違えたら絶対にダメなんだなと分かりました。
FPGAやCPUといった大規模半導体の真贋判定という技術は既に開発しました。
既に開発された技術であるため、スパイチップが存在するかどうかの発見は学術的な基礎研究ではなく製品化といったフェースになるのでしょう。そういう研究開発についてはこの委託事業は使えないというわけです。
つまり、
というすみ分けがあるのだなということです。
今日来た不採択理由は半導体の真贋判定に関するものですが、コメントで「社会的に非常に有益」って書かれていてすごく嬉しいですね。
お世辞でも嬉しい。
既に事業化はスタートしているのだから、研究開発向けの公金を使うのではなく自主事業で進めるべきだなと納得しました。
ミスミの3方向コーナーという部品があるのですが、出っ張りが飛び出してフレームを固定する構造になっています。
出っ張りが飛び出している位置が気になって仕方がなかったので、会社に来て現物を確認したところ、
左右で飛び出す位置が違うんだとわかってスッキリしました。
どこから飛び出すかは装着の方向で変わるので、コーナーに接続する部品を自分で作る（アルミ削り or 3Dプリント）する場合は、ここを掘っておかないといけません。理想的にはミスミのフレームと同じく4か所掘ることです。
1Ω抵抗で円周率(3.14Ω)を作るという話題がX上で繰り広げられていました。
私も作ってみました。それが、この回路。
25本の1Ω抵抗で3.1415Ωを作っています。
26本使うと、3.1415929Ωになります。
318本使うと、3.141592653Ωになって9桁の精度が出せます。
これはどういう原理なのかというと、連分数展開というやつです。
分子が1の正則連分数を使って円周率を展開すると、3,7,15,1,292という係数が出てきます。
分子が1なので、1/(1+1/a)という形が抵抗の並列接続になり、a+bは直列接続になるので、うまいこと1Ω抵抗を使って円周率の近似ができるのでした。
高周波デバイスに精密なバイアス電圧を与えるための、DACを設計しています。
DACはRX63Nマイコンから制御しますが、ユーザが設定を間違えたりしても過電圧を与えないように「ハードウェア保護回路」を入れています。ハードウェア保護回路とは、MOS FETを使った電圧リミット回路で、ここはマイコンから設定するのではなく、半固定抵抗を回して物理的に設定するようになっています。なので、マイコンが暴走しようが、設定を間違えようが、OPアンプが壊れようが、平気です。MOS FETががっちりと保護してくれます。
50Ωの負荷を5Vで駆動するには100mAの電流が流せなければなりませんが、OPアンプでは力不足です。そこで出力バッファにはBUF634というICを使っています。BUF634は250mA流せて同軸ケーブルをつないでも発振しないパワー系のアンプなのですが、オフセット電圧が30mVもあるのが困りもの。そこで、BUF634の出力をフィードバックして前段のOPアンプに入れて、BUF634のオフセットをキャンセルする構造になっています。
ｓ
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