Pytanie o długoterminowe wsparcie dla starszych projektów plansz

To pytanie zostało podsumowane w dyskusji na czacie StackExchange w inżynierii elektrycznej.
Został tu odtworzony w nadziei na wygenerowanie dyskusji o wartości długoterminowej

Pytanie dla każdego, kto ma doświadczenie w projektowaniu produktu o długim ( > 30 lat ) cyklu życia:
czy ogólnie projektujesz mając na uwadze możliwe starzenie się / wycofanie kluczowych części w cyklu życia produktu?

W szczególności, jeśli nie jest już produkowany ekwiwalent pin dla określonego układu scalonego, jak to jest zaplanowane? Nie każdy producent półprzewodników kupuje dożywotnie powiadomienia według paczki, a niektórzy producenci po prostu składają się i znikają.

Kontekst dotyczy produktu, w przypadku którego mój klient ma w magazynie ponad 100 000 płytek drukowanych i ponad 30 milionów urządzeń wdrożonych w ciągu 30 lat . Kilka kluczowych części używanych na planszy już nie istnieje, a prawie odpowiednikami są SMT. Wszystkie układy scalone na oryginalnych płytach są mikroprzełącznikowe i mają gniazda. Niektóre z tych układów scalonych są przestarzałymi częściami analogowego przetwarzania sygnałów w czasie ciągłym, pozostałe są logiką cyfrową, a zatem łatwo zastępują je odpowiednikami, układami ASIC lub MCU w zależności od złożoności.

Istnieje strumień robót naprawczych (produkt przemysłowy, gwarancje na serwisowanie od 20 do 30 lat), a także strumień robót produkcyjnych (powtarzane zamówienia, tysiące płyt rocznie).

Odpowiedź na forum, mimo że jest to idealna sugestia, nie jest w tym przypadku opcją, ponieważ dział zakupów klienta końcowego uznałby podstawową zmianę płytki drukowanej za „nowy produkt”, dlatego wymagałby oceny konkurujących dostawców i renegocjacji umowa - spowoduje to uruchomienie nowego procesu przetargowego i potencjalną utratę 10-milionowej wartości rocznej działalności dla mojego klienta, konkurentowi.

Bieżące naprawy urządzeń u klienta są wykonywane przez ręczne przerabianie w terenie, nie można przywrócić urządzenia do warsztatu. Wymiana płyt ma miejsce, ale „nowa” płyta zastępcza musi być absolutnie identyczna pod względem układu drukowanego z płytą wymienianą, ponieważ klient końcowy nie przyjmuje uprzejmie żadnych zmian.

Rozważana jest propozycja, która jednak nie została jeszcze zatwierdzona przez zespół zakupów klienta końcowego , polega na zastąpieniu układów DIP układami scalonymi o identycznych rozmiarach, z pinami, podłączonymi do gniazd DIP na płycie głównej. Ma to na celu zmniejszenie ryzyka i czasu pracy w terenie.

Wracając do pytania: jakie są praktyczne doświadczenia EE w planowaniu takich cykli życia produktów i związanych z nimi wyzwań? Mile widziane są również świetne pomysły na „ następnym razem ”.

Nie pracowałem nad niczym, co wymagałoby 30-letniej żywotności produktu, ale pracowałem nad produktami, które trafiły do ​​półprzewodników i wymagały ponad 10 lat wsparcia.

Przynajmniej w tych przypadkach nasz klient był na tyle rozsądny, aby zdać sobie sprawę, że czasami niewielkie przeprojektowanie jest najbardziej opłacalnym i niezawodnym rozwiązaniem.

Nie każdy producent półprzewodników kupuje dożywotnie powiadomienia według paczki

Każdy renomowany producent półprzewodników będzie powiadamiał na podstawie numeru części. Jeśli istnieje producent, który tego nie robi, nie kupiłbym od niego żadnego projektu, a tym bardziej takiego, który spełniłby surowe wymagania dotyczące wsparcia.

Renomowani producenci nie tylko powiadamiają, że część / opakowanie staje się przestarzałe, ale powiadamiają o każdej zmianie produktu, która może mieć wpływ na jakość (w sensie ISO 9000). Na przykład powiadamiają, czy wykończenie ołowiu zmienia się z cyny na ołów cynowy. Informują, czy proces pakowania urządzenia jest przenoszony z jednej fabryki do drugiej.

niektórzy producenci po prostu składają się i znikają

Tego lub oczywiście nie można pomóc. I są inne podobne zagrożenia.

David wspomniał o przypadku, w którym pożar fabryki spowodował, że produkt przestał być używany bez uprzedzenia. W innym niedawnym przypadku, o którym wiem, (duża i niezwykle znana) firma zajmująca się półprzewodnikami fabless została zmuszona do zdezaktualizowania kilku linii produktów, ponieważ ich producent odlewni postanowił zamknąć starszą (i już nie wystarczająco dochodową) linię produkcyjną. Przynajmniej w tym przypadku byli w stanie z wyprzedzeniem powiadomić i pozwolić na dożywotnie zakupy ... ale ich produkty nie były tranzystorami 0,05 USD, były złożonymi układami scalonymi o wartości 20 - 200 USD, więc możesz sobie wyobrazić inwestycję wymaganą dla niektórych zakupów na całe życie.

Inne ryzyka - regulacja

Kolejną rzeczą, na którą należy zwrócić uwagę, jest marsz regulacji środowiskowych. Europejska dyrektywa RoHS i podobne przepisy mogą nie mieć zastosowania do twoich produktów, ale wpływają na twój łańcuch dostaw. Na przykład RoHS zmusiło wiele dojrzałych produktów do przeprojektowania, zmniejszając wielkość sprzedaży wielu dojrzałych komponentów, co prawdopodobnie spowodowało pewne przestarzałe produkty, ponieważ niektóre części stały się nierentowne.

Nowe wersje RoHS są spodziewane w ciągu kilku lat. Możesz więc spodziewać się nowej fali przestarzałości, gdy rynek ustabilizuje się w związku z nowymi przepisami.

Inne ryzyka - zmieniony krajobraz rynku

Jeśli zaprojektowałeś produkt 30 lat temu i zaprojektowałeś go w całości z komponentów pochodzących z wielu źródeł, takich jak 2N2904 i 74LS04, najprawdopodobniej nadal będziesz mógł uzyskać wszystkie te części dzisiaj.

Ale trend w ostatnich latach jest daleki od komponentów pochodzących z wielu źródeł. Bardzo niewiele nowych produktów jest replikowanych przez producentów. Części, które są na podobnym poziomie złożoności, co 30 lat temu --- bramki logiczne hex, pojedyncze tranzystory itp. Nawet „proste” urządzenia, takie jak liniowe regulatory mocy, są teraz na tyle złożone, że nikt nie próbuje powielić projektu innej firmy dokładnie.

Jeśli chcesz projektować w mikroprocesorze lub programowalnym urządzeniu logicznym, po prostu utkniesz z komponentem z jednego źródła, co pociąga za sobą całe ryzyko związane z długoterminowym wsparciem.

Ponadto, jak wskazała moja anegdota powyżej, wzrost firmy zajmującej się półprzewodnikami fabless również zwiększa ryzyko, ponieważ oznacza to, że dostawcy układów nie mogą faktycznie kontrolować własnych zasobów produkcyjnych.

Strategia

Dla mnie brzmi to tak, jakby Twój zespół sprzedaży musiał stawić czoła temu klientowi (oczywiście inżynierowie zawsze to mówią).

Jedna z opcji mówi im, że możesz rozwiązać problem po swojemu, ale aby utrzymać ten poziom wsparcia, cena produktu będzie rosła co roku o 20% przez resztę okresu użytkowania produktu. Możesz dokonać dożywotniego zakupu tych przestarzałych produktów, ale będziesz musiał zapłacić za techniczną ocenę wymagań, techników zarządzających zinwentaryzowanymi częściami itp. I potrzebujesz przychodów z tych produktów, aby to wesprzeć.

Innym jest wezwanie ich do blefu w procesie ponownej oferty --- nie może być tak wielu konkurentów, którzy mogliby realistycznie sprostać tym wymaganiom na całe życie, a ci, którzy mogą odpowiednio wycenić. Co więcej, Twój zespół ma doświadczenie w tej konkretnej aplikacji i szczegółowe wymagania klienta, co daje przewagę, jeśli chodzi o licytację projektu. Kto wie, możesz wyjść z ponownego przetargu z umową po znacznie wyższej cenie sprzedaży.

Obsługa przestarzałych komponentów przez 30 lat jest trudnym zadaniem. Nawet 10 lat jest niesamowite dla wszystkiego, oprócz najprostszych produktów.

Mówiąc prosto, dostawcy i producenci są niewiarygodni w ciągu 30 lat. Jak wspomniano wcześniej, przestaną robić żetony bez uprzedzenia lub po prostu przestaną istnieć. Około 6 lat temu był jeden producent, który miał pożar w jednej ze swoich starszych fabryk. Zamiast odbudowywać i ponownie tworzyć te żetony, po prostu przestarzały wszystkie żetony, które zostały tam wyprodukowane.

Pomimo najlepszych intencji wszystkich, części stają się niedostępne.

Jeśli respin z PCB nie jest dozwolony, wówczas jedynym niezawodnym rozwiązaniem jest magazynowanie 30-letniej dostawy wszystkich części. Jest to bardziej skomplikowane niż się wydaje, ponieważ niektóre części mają ograniczony okres trwałości. Części będą musiały być przechowywane przez długi czas w kontrolowanej temperaturze i wilgotności, a nawet wtedy niektóre części nie będą jeszcze trwać 30 lat. Przechowywanie komponentów przez ponad 30 lat będzie wymagać konsultacji z producentami w celu ustalenia idealnych warunków przechowywania. Dokumentacja dotycząca prawidłowego przechowywania i lutowania części musiałaby zostać zarchiwizowana. Na przykład, jeśli przed montażem wymagany jest piec, należy zapisać te instrukcje.

Jeśli dozwolone jest respin, idealnym rozwiązaniem jest zarchiwizowanie wszystkich danych projektowych i napisanie dodatkowej dokumentacji w celu ułatwienia przeprojektowywania co 4–10 lat. Moim zdaniem jest to najlepsze rozwiązanie (przy założeniu, że respin jest dozwolony). Pozwala to produktowi ewoluować w czasie w celu dostosowania go do nowych technologii i nowych procesów produkcyjnych. Obniżyłoby to koszt produktu lub nadało nowym wersjom nowe funkcje i możliwości.

W branży motoryzacyjnej przestarzałość jest przekleństwem. Większość dostawców nie obsługuje dłużej niż 10 lat (może to wydawać się szalone w świecie komercyjnym / przemysłowym). Mamy kilka wzorów, które są używane w małych ilościach przez ponad 10 lat. Nawet niewielki element może spowodować przeprojektowanie, którego zaprojektowanie i zatwierdzenie kosztowałoby miliony dolarów. Kiedy technologia jest przestarzała, jest jeszcze trudniejsza. np .: podłoże ceramiczne z przestarzałym mikrokontrolerem.

Są firmy takie jak Rochester Electronics, które zajmują się starymi częściami, a nawet mają zdolność do ponownej produkcji części, które mają lat osioł. Tekmos jest także jednym z nich (bardziej radzą sobie z Freskalą).