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4-2021

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Fachzeitschrift für Elektronik-Produktion - Fertigungstechnik, Materialien und Qualitätsmanagement

Die Motivation der

Die Motivation der Kunden, Projekte auszulagern, entspringt den unterschiedlichsten Gründen, etwa dem Fehlen von Entwicklungsressourcen bzw. dem Zukauf von Knowhow, der Konzentration auf das Kerngeschäft und damit der Effizienzsteigerung, der besseren Ausbalancierung einer volatilen Geschäftslage oder der Einsparung von Kosten bzw. der Vermeidung von Fixkosten. Einstieg mit Klippen Der Einstieg aus Kundensicht, Produktdesign oder -fertigung auszulagern – oder neudeutsch „outzusourcen“ – ist dabei gar nicht so einfach. Die eigenen Herausforderungen sind vielschichtig, das Angebot am Markt schwierig zu sondieren. Nicht zuletzt ist wohl zu überlegen, an wen die Aufgabe vergeben werden soll, da das Endergebnis genau ins Gesamtkonzept passen muss. Eine notwendige Menge an Daten und Wissen herauszugeben, erfordert ein gewisses Maß an Überwindung, und als Anbieter möchte man keinen Qualitätsverlust riskieren. Passt das Resultat nicht, hat die Entscheidung weitreichende Konsequenzen. Um den richtigen Partner zu finden, müssen also einige grundlegende Fragen geklärt werden: • Welches exakte Ergebnis soll mit der Beauftragung erzielt werden? • Was genau wird benötigt, um eine problemlose Integration in das Gesamtprojekt zu erreichen? • Ist nur ein Lieferant für das Gesamtsystem gewünscht oder sind mehrere Lieferanten nötig, um die gewünschte Basis zu schaffen? • Welche Komponenten sind angesichts der riesigen Auswahl am Markt die richtigen und welche Eigenschaften müssen sie haben, damit ein optimales Produkt entsteht, beispielsweise in punkto Robustheit, Kompaktheit, Ergonomie oder EMV-Dichtigkeit? • Wieviel Entwicklungsleistung ist nötig, z.B. auch Hardware-Entwicklung? Soll die Hardware in besonders herausfordernder Umgebung laufen, müssen Anforderungen wie stabiler Betrieb bei erhöhten Temperaturen, Stoß- und Vibrationsfestigkeit, Widerstandsfähigkeit gegen Verunreinigungen und Feuchtigkeit beachtet werden. • Macht ein hoher Anteil von Standardkomponenten Sinn, muss Dienstleistung Herausforderungen der Partnersuche Spezifikation Hardware- Software- Board- Gehäuse- System- Entwicklung Entwicklung Fertigung technik integration Von der Idee zum kompletten System: Elektronik-, Mechanik- und Software-Entwicklung bis hin zur Fertigung von Komplettsystemen kundenspezifisch gedacht werden oder ist ein Mix aus beidem ideal? • Ist die Hardware auf die Montage kundeneigener Elektronik optimal vorbereitet und auf den jeweiligen Einsatzzweck zugeschnitten? Neben all den technischen Erwägungen darf die Wirtschaftlichkeit der Lösung nicht aus den Augen geraten. Für technologische und Investitionssicherheit muss außerdem die Langzeitverfügbarkeit aller Komponenten vorausgesetzt werden. Es sind also sehr viele Kriterien zu beachten, und das Design Team des Kunden kennt unter Umständen nicht die ganze Fülle an Möglichkeiten, aus denen der optimale Weg zum Produkt herauszufiltern ist. Ein Beispiel zur Veranschaulichung Nehmen wir als Beispiel ein outgesourctes Gehäuseprojekt: Der Hardware-Anbieter wird dem Kunden aufgrund seiner Erfahrung und seinem Portfolio sicherlich weitgehend Hilfestellung geben können, aber wenn der Kunde selbst nicht vollständig ermessen kann, welche Features zu priorisieren sind bzw. welche Konsequenzen für sein System durch bestimmte Entscheidungen erfolgen, wird es nicht einfach sein, ihn in allen Punkten richtig zu beraten, um ein nahtloses Zusammenspiel aller Komponenten zu gewährleisten. Eine weitere Möglichkeit: Wenn Systemspezifikation und Moduldesign fällig werden, kommt ein Design Team, also ein zweiter „Player“ ins Spiel, der eine Bedarfsanalyse vornimmt. Er muss beurteilen, wie all diese Fragen beantwortet werden können, wie die Auswahl und Anordnung der Bestandteile wie Prozessoren, Mainboards, SoCs, Grafikkarten, Netzteile, Interfaces und Verkabelung auszusehen hat und wie, falls notwendig, eine Systemintegration vorbereitet und eventuell umgesetzt werden soll. Immer im Blick bleiben muss dabei das zu erzielende Resultat, was Systemperformance, Echtzeitfähigkeit, Datendurchsatz, Ausfallsicherheit oder thermische Eigenschaften angeht, um nur einige Kriterien zu nennen. Vielleicht ist ein weiterer Experte für die Software-Entwicklung nötig und es muss dabei sichergestellt werden, dass das Zusammenspiel von Hard- und Software störungsund wirkungsfrei ist. Für ein vollständig (vor-)integriertes, performantes System werden z.B. mehrere elektronische Gruppen integriert, die vielleicht teilweise oder sogar komplett noch entwickelt werden müssen. Wichtige Aspekte sind dabei u.a. die Auswahl an Chip-Sätzen, Backplanes und die für den angestrebten Zweck optimale Anordnung der Baugruppen, zudem die Wiederverwendbarkeit der Module, IP-Kompatibilität bzgl. des Ziel-Designs, Verbreitung und passende Schnittstellen. Es kann nun sein, dass der Kunde ein Entwickler-Team hat, das über dieses Knowhow verfügt, aber gerade für eine effektive Zusammenarbeit von Mechanik und Elektronik müssen Entscheidungen getroffen werden, die richtungsweisend sind. Auch hier kann ein externer Partner entscheidendes Knowhow beitragen. Etwa, wenn das System zu jeder Zeit eine bestimmte Leistung erbringen muss, entsteht hohe Wärme, die abgeführt werden muss. Ein aktives Wärme-Management stellt jedoch hohe Anforderungen an die 22 4/2021

Dienstleistung Systemarchitektur. Erfahrung mit Hotspot-Simulationen und -Analysen ist hier ein großer Pluspunkt. In einem hochverfügbaren System hilft ein im Betrieb austauschbarer Lüfter wenig, wenn die restlichen Lüfter nicht zuverlässig weiter funktionieren, das System Gefahr läuft, zu überhitzen oder die Entwärmung falsch konzipiert oder platziert wurde. Durch innovative Lüftungskonzepte und Anordnung von Shelf-Management können entscheidende Vorteile erreicht, durch ein ausgeklügeltes Konzept die Austauschbarkeit von Parts bei laufendem Betrieb und Wartungsfreundlichkeit realisiert werden. Weiterhin zu beachten Wenn der Prototyp in die Fertigung des Kunden oder eines weiteren Anbieters transferiert wird, können sich weitere Hürden ergeben, da sich Produktentwicklung und -fertigung der Sache häufig aus verschiedenen Perspektiven nähern. Ein Entwickler designt das Produkt nach technischen und performanceorientierten Gesichtspunkten, übersieht dabei aber vielleicht, dass es in der konzipierten Form schwierig zu fertigen ist, was hohe Kosten verursacht, der Design-for-Cost- Aspekt wird außer Acht gelassen. Die Perspektive aus der Fertigung sieht ganz anders aus: Wie ist eine kostengünstige und schnelle Herstellung möglich? Eventuell bleiben dabei aber technische Möglichkeiten und Leistungsfähigkeit des Produktes auf der Strecke. Fertigungsaspekte müssen im Rahmen des „Design for Manufacturing“ von Anfang an in Betracht gezogen werden – die Lösung muss technologisch effektiv und kommerziell sinnvoll sein. Hier ist eine enge Absprache mit dem Kunden vonnöten, welche Design-Variante schlussendlich in Frage kommt. Je mehr Beteiligte entlang der Lieferkette mitwirken, desto komplexer ist diese Aufgabe. Idealerweise gehen Requirement Engineering, Herstellungs- Knowhow und Marktkenntnis eng verzahnt Hand in Hand. Um zu vermeiden, dass in letzter Minute Ausfälle auftreten, muss das System fortwährend auf Funktionalität getestet werden, etwa durch Simulationen vor und nach dem Layout-Prozess, alle Module müssen fortwährend überprüft und abschließend ein kompletter Systemtest durchgeführt werden. Nach der erfolgten Prototypenfertigung stellen weitere Tests wie Flying- Probe sowie Tests für EMV, Vibration oder Temperatur eine korrekte Herstellung sicher. Einsatz in regulierten Märkten Noch komplexer sind die Bedingungen, wenn es um den Einsatz in regulierten Märkten geht. Um die immer umfassenderen Normen, wie zum Beispiel die neue MDR auf europäischer Ebene für die Medizintechnik, zu erfüllen, reichen Inhouse-Experten oft nicht mehr aus. Zu Marktüberwachung und Meldewesen kommen die Aufgaben der Konformitätsprüfung, die Kontrolle der Einhaltung sowie die Bereitstellung und Aufrechterhaltung der Dokumentation, die Manpower binden und die gerade viele kleinere und mittelständische Betriebe nicht mehr leisten können oder wollen. Darüber hinaus muss die Prüfung der gesamten Lieferkette „wasserdicht“ sein. Nun ist noch eine letzte Hürde zu überwinden: Soll das fertige Produkt auf den Weltmarkt kommen, wird dies dem Kunden mit einer weltweiten Präsenz oder mit etablierten Vertriebspartnern gelingen, was aber immer noch das Einspeisen in deren System beinhaltet. Muss das Produkt erst „globalisiert“ werden, ist dafür ein weiterer Partner mit internationalem Footprint notwendig. Auch für Themen wie Nachverfolgbarkeit, Retouren und Repairservice, Langzeitverfügbarkeit sowie die jeweils angeschlossene Logistik müssen Lösungen gefunden werden. Zusammenfassung Der beschriebene Produktentstehungsprozess verdeutlicht die Komplexität der gesamten Prozesskette von der Produktidee bis hin zur Zulassung. Damit sich die Hersteller wieder auf ihre Kernkompetenzen und ihre Innovationsdynamik konzentrieren können, empfiehlt sich eine Partnerschaft mit Dienstleistern. Allerdings können sich entlang der Wertschöpfungskette einige Herausforderungen ergeben. Bereits in der Entstehungsphase sind Schlüsselaspekte der Anwendung zu berücksichtigen. Die Teilprozesse müssen robust sein und synchronisiert ablaufen, um technologisch hochwertige Endprodukte hervorzubringen. Gehäusetechnik, Elektronik und Software müssen störungsfrei harmonieren und Fertigungsaspekte frühzeitig in Betracht gezogen werden. Bei mehreren Beteiligten ist ein konzertiertes Projektmanagement nicht immer einfach umzusetzen. Eine Komplettlösung mit einem dedizierten Ansprechpartner ohne Multi-Partner-Management kann das Risiko reduzieren. Heitec bietet deshalb ein einzigartiges Service-Modell mit Gehäusetechnik, Entwicklung und Fertigung aus einer Hand. Autor: Roland Chochoiek Executive Vice President Business Unit Electronics Heitec GmbH www.heitec.de Als führender Dienstleister in der Elektronikindustrie stehen wir für Top-Service und höchste Qualitätsstandards. Mit S&P als Partner, zertifiziert nach DIN/ISO 9001 und IATF 16949, haben Sie die Gewissheit, dass die Qualität Ihrer Bauelemente nicht zu beanstanden sein wird. Willi-Bleicher-Str. 9 D-73230 Kirchheim/Teck Tel.: 07021/5098-0 Fax: 07021/5098-11 info@sp-mikroelektronik.de www.sp-mikroelektronik.de 4/2021 23

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