Den Kundendienst genau vorherzusagen, kann sich zum Albtraum entwickeln.

Bild: Rochester Electronics; iStock, ronniechua

Komponentenüberalterung richtig planen EOL bedeutet nicht das Ende der Welt

05.11.2019

Der Produktlebenszyklus elektronischer Komponenten oder die Zeit zwischen Markteinführung und formalem End-of-Life (EOL) wird immer kürzer.

Ein großer Teil der weltweiten Nachfrage nach Halbleiter kommt aus der Unterhaltungselektronik, einem Markt mit immer kürzeren Lebenszyklen. Die Überalterung von Komponenten wirkt sich jetzt regelmäßig auf immer mehr Unternehmen aus. Europäische Hersteller in den Märkten Automobil, Industrie, Medizin, Transport, Luft- und Raumfahrt sowie Militär verfügen über Produkte, deren Lebenszyklen weit über die aktive Verfügbarkeit von Geräten hinausgehen.

Die besten Tipps zur Planung von Überalterung

In diesen kritischen Marktsegmenten ist eine langfristige Verfügbarkeit der Komponenten von entscheidender Bedeutung. Die Hersteller müssen sicherstellen, dass eine zuverlässige Quelle vorhanden ist, auch wenn die Komponenten „überaltert“ sind.

Dies bedeutet, die Überalterung muss strategisch geplant und gemanagt werden. Andernfalls können ernsthafte Probleme entstehen, wie zum Beispiel:

  • Produktionsausfälle

  • Unnötig hohe finanzielle Verpflichtungen in Form von „Last Time Buy“-Lagerbeständen

  • Lagerhaltungskosten für langfristig bevorratete Komponenten

  • Erzwungenes Neudesign oder Neuzertifizierung von Produkten

  • Vorzeitiges EOL von Produkten und geringere Betriebslaufzeit

Überalterungsmanagement beginnt beim Design

Eine schlechte Auswahl der Komponenten während der Entwicklung kann ein vorzeitiges Neudesign oder eine Neuqualifizierung des Produkts erforderlich machen. Wir haben wirklich alle Geschichten über Produkte, die mit überalterten Komponenten auf den Markt gebracht wurden, gehört. Dies ist von besonderer Bedeutung für Kunden mit langen Entwicklungs- und Zertifizierungszyklen.

Das Design und die Qualifizierung eines neuen Automobils, Flugzeuges oder Industriecontrollers dauern in der Regel bis zu 5 Jahre. Hinzu kommen ein Produktionszyklus von 5 bis 7 Jahren und ein Kundendienst von 7 bis 10 Jahren, und es ist nicht ungewöhnlich, dass bis zu 20 Jahre Versorgung mit Komponenten erforderlich sind!

Die Auswahl der richtigen Komponententechnologie und des richtigen Lieferanten kann sich dramatisch auf die langfristige Verfügbarkeit auswirken. Die Quelle mit den niedrigsten Kosten ist möglicherweise nicht die beste Wahl für eine langfristige Versorgung. Es ist unbedingt erforderlich, einen Lieferanten zu fragen, wie er sich zur langfristigen Verfügbarkeit verpflichtet.

Es ist jedoch immer schwierig, auf lange Sicht absolute Lagerbestandsgarantien zu erhalten, da es zu unvorhergesehenen Naturkatastrophen sowie zu Marktinstabilitäten und Akquisitionen kommen kann, die nicht alle mehrere Jahre im Voraus abgesehen werden können. Daher muss ein zuverlässiger Lieferant einen kontrollierten Übergangsprozess durch das EOL eines Produktes und in langfristig autorisierte Lieferung oder sogar langfristige Produktion nachweisen können.

Wichtige Fragen an Ihren Komponentenlieferanten

Sind die Schlüsselkomponenten Ihres Designs: die mit Software gepackten Mikrocontroller, FPGAs oder ASICs umfassend dokumentiert? Können die echten Designdateien (VHDL, Spice-Modelle, Testvektoren) in der Entwicklungsphase beibehalten und archiviert werden, um die Möglichkeit einer Neuentwicklung zu bieten, wenn das Unerwartete eintritt? Enthält das Design urheberrechtlich geschütztes geistiges Eigentum?

Falls dies der Fall ist, wird die Möglichkeit, solche Designs zu „übertragen“, wenn die gesuchten Komponenten überaltert sind, beeinträchtigt oder zumindest fallen eine Neulizenzierung und Lizenzgebühren an.

Überalterung planen und Ressourcen verwalten

Wenn Ihre Ausrüstung eine lange Zertifizierungs-, Produktions- oder Betriebslaufzeit hat, werden Sie von Komponentenüberalterung betroffen sein. Hersteller, die von der Überalterung von Komponenten überrascht werden und deren Lösung als eine Unannehmlichkeit betrachten, die so kostengünstig wie möglich zu überwinden ist, werden letztendlich einen hohen Preis in Bezug auf Unterbrechung, Kosten und Risiko zahlen.

Unternehmen der Spitzenklasse setzen qualifizierte, multidisziplinäre Ressourcen für die Aufgabe des Überalterungsmanagements ein. Durch vorbeugende Planung bei Einkauf, Komponentenentwicklung, Design und Programmmanagement können Kosten und Risiken gesenkt oder beseitigt werden.

Man sagt auch „Der Teufel steckt im Detail“ und die Kostenanalyse muss Komponente für Komponente erfolgen. Denn die unerwartete Überalterung eines 1-Cent-Transistors könnte ein Programm möglicherweise genauso abrupt stoppen, wie die Überalterung des Hauptmikrocontrollers.

Komponentenlebenszyklus überwachen

Durch die häufige Überwachung der Komponenten kann der Benutzer Probleme vorhersehen, bevor sie auftreten. Es stehen Ressourcen wie I.H.S Parts Intelligence und BOM (Bill Of Materials) Intelligence zur Verfügung, die den Lebenszyklus, die Lieferzeit und die Spezifikationsänderungen einer Komponente während ihrer Lebensdauer verfolgen.

Solche Tools bieten eine Lebenszyklusvorhersage, und bei der Ausgabe von Produktabkündigungsmitteilungen (Product Discontinuation Notices, PDNs) können Warnungen ausgelöst werden.

Unternehmensspezifische PDNs beachten

Es gibt viele Komponentenverwaltungsdatenbanken, die einen PDN-Benachrichtigungsdienst bereitstellen können. Es gibt generische Verwaltungsdatenbanken, in denen Benutzern alle oder nur bestimmte Daten angezeigt werden. Auf diese Weise können Benutzer Stücklistenstrukturen (BOM-Strukturen) in die Datenbank laden, die übereinstimmen und PDNs hervorheben, die sich auf die angegebenen Produkte auswirken.

Jeder Hersteller hat sein eigenes PDN-Format und es kann sich als sehr zeitaufwendig erweisen, alle betroffenen Teilenummern zu bewerten und zu protokollieren. Einige PDNs enthalten über 500 Teilenummern. Es gibt Versuche, Formate mit Initiativen wie SmartPDN zu standardisieren, deren Entwicklung jedoch einige Zeit in Anspruch nehmen wird.

Schwächstes Glied bei Überalterung einbeziehen

Es mag bizarr klingen, aber für Hersteller wird es immer schwieriger zu wissen, welche PDNs sich auf ihre Produkte auswirken. Durch die verbesserte Systemintegration und den Einsatz eingebetteter Verarbeitung können Unterlieferanten diese Stücklisten kontrollieren. Eine Überalterung der Komponenten in einem dieser Bereiche, die schlecht gemanagt wird, kann immer noch ein erzwungenes Neudesign für den Eigentümer des Gesamtsystems mit allen damit verbundenen Kosten auslösen.

Teilen Ihre Unterlieferanten ihre Stücklisten? Verfügen Ihre Unterlieferanten über angemessene Management-Prozesse für Überalterung? Dies sind wichtige Fragen, zu denen die Antworten bestimmt werden müssen.Während viele der besten Hersteller von Komponentenelektronik (Component Electronics Manufacturers, CEMs) im Rahmen ihrer Dienstleistungen ein proaktives Management des Komponentenlebenszyklus anbieten, reagieren andere nur. PDN-Mitteilungen richten sich in der Regel nur an die direkten Käufer der Komponente in den letzten 2 Jahren.

Eine zeitweilige oder unregelmäßige Produktion oder ein geringer Kundendienst-Support können die PDN-Mitteilung möglicherweise nicht auslösen. Wissen Sie, ob Ihr CEM über einen angemessenen Prozess für das Management von Überalterung verfügt?

Last-Time-Buy (LTB) berücksichtigen

Prognose ist keine exakte Wissenschaft, und leider ist fast garantiert, dass Ihre Prognose falsch sein wird. Wenn die Produktionsprognose schwierig ist, kann es ein Albtraum sein, den Bedarf für den Kundendienst genau vorherzusagen. Falls Sie Ihre Bedürfnisse unterschätzen, riskieren Sie, ein Produkt vorzeitig zu „töten“ und Verkäufe zu verlieren.

Falls Sie Ihre Bedürfnisse überschätzen, binden Sie unnötiges Kapital im Bestand und zahlen gleichzeitig übermäßige Lagerhaltungskosten. Sollten Sie in Zukunft ein Neudesign planen, um Ihren LTB zu begrenzen? Die Kosten für Design und Neuqualifizierung sowie die Opportunitätskosten für die Verwendung wertvoller technischer Ressourcen, die eher nach hinten als nach vorne schauen, müssen berücksichtigt werden.

Obwohl es nur sehr wenige Optionen gibt, die über die Erteilung eines traditionellen LTB-Auftrags hinausgehen, bietet die Zusammenarbeit mit einem Lieferanten mit einem etablierten EOL-Übergangspfad zumindest die Hoffnung auf einen risikofreien fortlaufenden autorisierten Bestand und eine risikofreie Produktion. Falls die Nachfrage steigt, sich das Neudesign verzögert oder sich die Betriebslaufzeit verlängert, können diese Aftermarket-Partner Ihre geschäftlichen Anforderungen erfüllen. Sie bieten zusätzliche Sicherheit für den Prognoseprozess.

Kaufen Sie von autorisierten Quellen

Es liegt ein weit verbreitetes Missverständnis vor, dass, sobald der Originalhersteller die Produktion einer Komponente einstellt, nicht autorisierte oder auf dem „grauen Markt“ befindliche Quellen die einzige Zuflucht darstellen. Nichts ist weiter von der Wahrheit entfernt. Die risikofreie Option eines autorisierten After-Market-Anbieters sollte immer beim Einkauf die erste Wahl sein.

Das Risiko gefälschter und qualitativ minderwertiger Komponenten aus nicht autorisierten Quellen stellt ein erhebliches Risiko für den Produktionsertrag und die mittlere Zeitspanne zwischen Ausfällen (MTBR) im Feld dar. Eine minderwertige oder unterdurchschnittliche „Prüfung“ durch nicht autorisierte Dritte bietet einen falschen Eindruck für die Echtheit.

Tatsächlich handelt es sich bei dieser Prüfung um eine visuelle Prüfung, eine Röntgenprüfung oder eine schlechte teilweise Kopie der Prüfprozesse des Originalherstellers. Eine vollständige TriTemp-Prüfung ist selten möglich, und das Risiko, dass gebräuchliche Komponenten als Industrie-, Automobil- oder Militärteile neu gekennzeichnet werden, war noch nie so groß. Risiken nicht autorisierter Komponenten sind:

  1. Mangelhafte Handhabung – führt zu ESD-Schäden und zur Zerstörung des Geräts. Außen ist kein Hinweis darauf, dass ein Fehler aufgetreten ist, sichtbar.

  2. Mangelhafte Lagerung – übermäßige Hitze, Kälte oder schädliche Feuchtigkeit während der gesamten Lagerhaltungslaufzeit. Dies kann zu externer Anschlussdrahtkorrosion und einer fehlerhaften Lötbarkeit oder einem Eindringen von Feuchtigkeit in die Kunststoffgeräte und zu einem katastrophalen Versagen des Geräts führen, weil es Reflow-Temperaturen unterliegt.

  3. Gefälschte Dokumentation

  4. Zurückgewonnene, neu gekennzeichnete oder neu verpackte Komponenten mit anderen Eigenschaften

Es gibt jetzt auch dokumentierte Qualitätsprobleme in Bezug auf Fremdchemikalien. Reinigungschemikalien, die zur Rückgewinnung, zum Waschen und zum erneuten Markieren gebrauchter Komponenten verwendet werden, dringen langsam in die Produkte ein und schließen Bonddrähte und Pads kurz und führen zu deren Korrosion.

Oberflächentests garantieren nicht, dass diese Fehler aufgedeckt werden. Zurückgewonnene Komponenten bestehen möglicherweise nicht nur diese Tests, sondern überstehen auch einen Zeitraum im Betrieb. Die endgültigen Ausfälle zerstören jedoch die MTBR-Werte und führen zu einer verringerten Zuverlässigkeit und einem geschädigten Ruf. Hersteller von Originalkomponenten (OCMs) geben keine Garantie für Produkte, die über nicht autorisierte Kanäle beschafft wurden. Viele verbieten ausdrücklich den Verkauf von Komponenten an nicht autorisierte Quellen.

Autorisierte Quellen wie zum Beispiel Rochester Electronics beziehen ihre Bestände ausschließlich von den OCMs. Das Unternehmen ist zu 100 Prozent von über 70 führenden Halbleiterherstellern autorisiert. Über 10 Milliarden der im Lagerbestand vorrätigen Geräte werden vom Originalhersteller, von dem das Produkt geliefert wird, als EOL eingestuft.

Das Werks-Direktangebot macht teure Neudesigns, Neuqualifizierungen und Neuzertifizierungen überflüssig und umgeht das Risiko, schwer auf dem freien Markt erhältliche Produkte beschaffen zu müssen, bei denen Rückverfolgbarkeit, Authentizität und Lagerbedingungen fraglich, unbekannt oder beeinträchtigt sind. Die Komponenten sind zu 100 Prozent autorisiert, rückverfolgbar und haben Garantien durch die OCMs, sodass Originalkomponentengarantien und -gewährleistungen bestehen bleiben.

Als lizenzierter Halbleiterhersteller bietet Rochester auch fortlaufend im Auftrag gefertigte Geräte (Built-to-Order/BTO) an, die Informationen und Technologien verwenden, die vom OCM direkt an das Unternehmen übertragen werden. Die Firma verwendet die Dies oder Fertigungsprozesse des Originalherstellers, welche dem Originaldesign, der Montagelösung und den Testprotokollen entsprechen. Alle diese Produkte sind zu 100 Prozent zertifiziert, autorisiert, lizenziert, garantiert und werden mit vollständiger Genehmigung unter der bestehenden Teilenummer des Originalherstellers verkauft.

Bildergalerie

  • Ken Greenwood, Technical Sales Manager bei Rochester Electronics, gibt Tipps zum Management von Bauteileüberalterung.

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