Wie kann eine langlebige Fertigung von zentralen Bauteilen sichergestellt werden?

Diese Frage bezieht sich auf die Projektplanung und die Risikominimierung in der Zukunft. Nehmen wir an, Firma X baut dieses clevere Gerät (ich besitze keine Firma - ich bin nur neugierig). Das clevere Gerät nutzt eine Mikrocontrollereinheit (MCU) als zentrale Komponente. Diese MCU wird von Firma Y hergestellt. Wie kann man heute, im Jahr 2013, sicherstellen, dass Marke Y und Modell auch in Zukunft noch X Jahre lang hergestellt werden, entweder von Firma Y oder von jemand anderem?

Gibt es derzeit bestimmte Marken + Modellfamilien (oder nur allgemeine Architekturen), auf deren Verfügbarkeit man sich in (un) absehbarer Zukunft verlassen kann? Welche Marken / Modellfamilien / Architekturen sind unsicher? Ich denke, Intel und Atmel müssen bestimmte Modellfamilien herstellen, die mit ziemlicher Sicherheit noch einige Jahre / Jahrzehnte in Produktion bleiben werden. Aber welches Modell oder welche Architektur genau?

Obwohl dies keine rein elektronische Designfrage ist, ist es den meisten Designingenieuren wichtig. Die Beschaffung von Komponenten ist eines unserer größten Probleme, und die meisten Unternehmen lassen es zu, dass sich eine separate Person darum kümmert, anstatt bei den Ingenieuren schwere Depressionen und Ängste zu verursachen.

Es gibt drei Möglichkeiten, dem entgegenzuwirken, die auf drei verschiedene Produktebenen abzielen:

1. Nicht fürchterlich schwer herzustellende Produkte sollten einfach anpassungsfähig sein. Angenommen, Sie fertigen eine benutzerdefinierte Platine mit einer erwarteten Produktion von 100-1000 Einheiten pro Jahr. Entwerfen Sie einfach, was Sie wollen, und wenn Sie vom Hersteller eine Produktänderungsmeldung erhalten, dass eines der Teile aus der Produktion geht: Verwenden Sie eine andere Komponente und essen Sie einfach die Engineering-Stunden. So schrecklich dies auch klingen mag, dies ist in dieser Hinsicht oft die wirtschaftlich beste Idee. Selbst große Serien funktionieren mit diesem Modell gut; Produzieren Sie einfach eine neue Variante Ihres Produkts, die funktional identisch ist. Dies geschieht ständig im privaten und beruflichen Bereich.
2. Kleine, spezialisierte Produkte, deren Herstellung viele Arbeitsstunden in Anspruch nahm. Zum Beispiel wissenschaftliche Spezialwerkzeuge. Die beste Vorgehensweise besteht darin, eine gute Schätzung Ihrer benötigten Komponenten während der Lebensdauer des Produkts vorzunehmen und doppelt so viele Komponenten zu kaufen, wie Sie jemals benötigen werden. Die Kosten sind selten ein Faktor. Auch wenn dies im Voraus viel Geld kostet und Platz für die sichere Aufbewahrung ist, ist dies in Ordnung. Unterschätzen Sie nicht die Lagerkosten: Sie müssen unter sehr spezifischen, streng kontrollierten atmosphärischen Bedingungen gelagert werden, insbesondere um die Lötbarkeit zu gewährleisten.
3. Mittel- bis langfristig angelegte Supportprodukte. Hier möchten Sie eine direkte Verbindung zum Hersteller des von Ihnen ausgewählten Produkts herstellen und ihn bitten, entweder (a) eine spezielle Version für Sie mit einer festgelegten Servicezeit zu erstellen oder (b) beim Erlöschen der PCN eine entsprechende Anfrage zu stellen diese Chips speziell für dich. Alle MCU-Unternehmen tun dies zuletzt. Wenn Sie mindestens 10.000 Chips möchten, auch wenn diese seit 20 Jahren nicht mehr hergestellt werden, stellen sie diese gerne für Sie her - und das gegen eine Schutzgebühr. Dies ist jedoch nur möglich, wenn Sie mindestens 10 000 Einheiten benötigen, oft sogar mindestens 100 000.

Nur sehr wenige Unternehmen garantieren eine langfristige Unterstützung ihrer Komponenten. Sogar so genannte "Design for Long Term Use" -Autoteile von Microchip sind nur 10 Jahre lang garantierte Produktionsteile. Dies ist nichts im Vergleich zur Lebensdauer einiger Spezialgetriebe. Sie müssen sich immer direkt an den Hersteller wenden, um die Verfügbarkeit langfristig sicherzustellen.

Das Fazit lautet: Wenn Sie sicherstellen möchten, dass Sie Ihr Produkt weit in die Zukunft bringen können, müssen Sie (oder Ihr Unternehmen) Maßnahmen ergreifen, um sicherzustellen, dass dies geschieht. Während Ihre verschiedenen Lieferanten helfen können, liegt es am Ende ganz bei Ihnen. Es sollte nicht so sein, aber es ist so. Hier sind einige Schritte, die Sie unternehmen können, um zu helfen:

1. Pflegen Sie ein gutes Verhältnis zu Ihren Händlern und Vertretern der Hersteller. Dies sind die Personen, die am besten auf Ihren Rücken achten und Sie über mögliche Versorgungsprobleme informieren können.
2. Überprüfen Sie regelmäßig die EOL-Hinweise (End-Of-Life) aller Ihrer Lieferanten. Ihr Repräsentant oder Händler sollte Sie über diese Dinge informieren, Sie können sich jedoch nicht darauf verlassen. Überprüfen Sie monatlich auf den Websites der verschiedenen Hersteller.
3. Erwarten Sie einen zusätzlichen Vorrat an kritischen Teilen. Dies bedeutet nicht nur, dass das Kapital vorrätig ist, sondern auch, dass die Infrastruktur für die Lagerung dieser Teile (feuchtigkeitsgesteuerte Kammern usw.) vorhanden ist.
4. Erwarten Sie beim letzten Mal einen großen Kauf von kritischen Teilen. Dies bedeutet, dass Sie das Geld oder den Kredit dafür zur Verfügung haben und wieder einen Platz zum Aufbewahren der Teile haben, wenn Sie es bekommen. Abhängig von den Teilekosten und Ihrem Volumen kann es erforderlich sein, Teile im Wert von 1.000 bis 1 Million US-Dollar in einem einzigen Einkauf zu erwerben!
5. Erwarten Sie, das Produkt irgendwann in der Zukunft neu zu gestalten. Dies bedeutet nicht nur eine Budgetierung, sondern erfordert auch, dass Sie wichtige Dokumente, Dateien und Geräte im Voraus planen und archivieren. Ich würde so weit gehen, einen Entwicklungs-PC mit allen Tools einzurichten und dann DEN GESAMTEN PC SPEICHERN. Nichts ist schlimmer, als ein Produkt neu zu entwerfen, um festzustellen, dass Sie eine nicht verfügbare Windows-Kopie benötigen, die nicht auf einem modernen PC ausgeführt werden kann, oder einen veralteten und nicht verfügbaren E / A-Anschluss. Erstellen Sie Sicherungskopien der Dateien und wiederholen Sie die Sicherungskopien einmal im Jahr, um Bit-Rot zu vermeiden (stellen Sie sicher, dass die USB-Sticks, CDs und Festplatten nicht beschädigt oder zu alt für die Verwendung in einem modernen PC sind).
6. Machen Sie die offensichtlichen Dinge wie die Auswahl von Komponenten, die eine hohe Chance haben, in Zukunft verfügbar zu sein, und die aus einer MFG hergestellt wurden, die es auch geben wird. Aber dies überschreibt keines der anderen Dinge auf dieser Liste. Nur weil ein Hersteller sagt, dass ein Produkt 10 Jahre lang hergestellt wird, heißt das noch lange nicht, dass es morgen nicht mehr funktioniert.
7. Seien Sie paranoid und proaktiv. Letztendlich sind Sie die einzige Person / Organisation, die sich genug um die Zukunft kümmert.

Es gibt keine Garantien.

Es ist hilfreich, in der Vergangenheit eines Unternehmens nachzusehen, wie es mit dem Veralten alter Produkte umgeht. Einige Unternehmen unternehmen große Anstrengungen, um sicherzustellen, dass die alten Produkte gepflegt werden. Andere geben sie aus, sobald neuere Versionen verfügbar sind.

Mikrochip ist ein gutes Beispiel für die ersteren. Sie können immer noch einen PIC 16C54 kaufen, obwohl Sie für einen ein paar Dollar mehr bezahlen als für neuere Teile, die mehr leisten. Firmen wie Maxim sind am anderen Ende. Unterschiedliche Unternehmen haben unterschiedliche Philosophien und Kulturen.

Es hilft auch, den Markt zu betrachten, in den eine Komponente verkauft wird. Wenn die Hauptkunden beispielsweise Mobilfunkunternehmen sind, kann die Komponente schnell verschwinden. Neue Modelle von Mobiltelefonen werden so schnell herausgebracht, dass die Verfügbarkeit von Komponenten 5 Jahre nach der Erstveröffentlichung für die Mobilfunkunternehmen keine große Rolle spielt.

Avionik und Medizin sind Beispiele für das andere Ende. In beiden Fällen sind die Kosten für die Zertifizierung und Akzeptanz eines Produkts lang und teuer, und die Produktlebensdauer ist lang, und es wird erwartet, dass die Produkte noch lange (zehn Jahre) im Feld eingesetzt werden. Ein Unternehmen, das Teile für diese Märkte herstellt, wird wahrscheinlich zusätzliche Anstrengungen unternehmen, um sicherzustellen, dass alte Produkte in Zukunft verfügbar sind, auch wenn der Preis zu diesem Zeitpunkt nicht wettbewerbsfähig sein wird. Es ist viel besser, einen PIC 16C54 für 5 USD für die Verwendung in einem 10.000 USD teuren medizinischen Gerät zu kaufen, als ihn für die Verwendung eines neueren PIC umzugestalten.

Sie können sie einfach fragen: Die meisten Unternehmen verfügen über eine Produkt-Roadmap, die angibt, wann Produkte ausgemustert werden. Sie werden in gewissem Umfang veröffentlicht, z. B. http://www.eteknix.com/intel-discontinue-over-24-processors-by-q1-2012/

Das US-Militär hat eine spezielle "zweite Quelle" -Anforderung, wonach jede Komponente von mindestens zwei Herstellern (und für einen bestimmten Zeitraum) erhältlich sein muss. Dies erhöht ihre Kosten, sichert jedoch die Versorgung. Natürlich können Sie das nur bekommen, wenn Sie ein großer Kunde sind.

Aber im Allgemeinen schreitet die Technologie voran, und Sie müssen Konstruktionen aktualisieren, wenn Teile aus der Produktion auslaufen. Manchmal gibt es eine regulatorische Änderung, die dies erzwingt, beispielsweise die RoHS-Eliminierung von Blei in Teilen.

Ansonsten verlassen Sie sich auf "neues altes Lager", das nicht mehr hergestellt wird, sondern seit Jahren in einem Lagerhaus sitzt. Nixie-Röhren sind dafür ein beliebtes Hobby-Beispiel.

Mikrocontroller- Architekturen sind oft bemerkenswert langlebig. Teile mit 6502- und 68000-Anweisungssätzen sind noch verfügbar.

Beachten Sie, dass Sie, wenn Sie langfristig planen, Ihre Konstruktionsdaten, die Softwarequelle und die Toolchain "live" halten müssen. Andernfalls stellen Sie fest, dass auf einer Festplatte, die Sie für ein nicht erhältliches Softwarepaket nicht lesen können, etwas Entscheidendes gespeichert ist.

Wenn Sie eine gute Beziehung zu Ihrem Lieferanten haben (große Mengen an Einkäufen helfen!), Teilt er Ihnen das Ende der Lebensdauer eines Produkts mit und bietet Ihnen eine Option für den letzten Kauf an, sodass Sie auch genug davon kaufen können

• Führen Sie Ihre gesamte Produktion in den verbleibenden Jahren des Lebenszyklus Ihres eigenen Produkts aus
• Führen Sie eine ausreichende Produktion aus, damit Sie Zeit für eine Neugestaltung haben