Fachthema
Kostenbewusst Entwickeln
Die Produktionskosten einer elektronischen Baugruppe / eines elektronischen Gerätes werden in der Entwicklung bestimmt. Hier werden viele wichtige Entscheidungen getroffen.
Das Hardwaredesign bildet die Grundlage für eine effiziente und kostengünstige Serienproduktion elektronischer Baugruppen. Entwickler:innen und Leiterplatten-Designer:innen müssen daher Produktionsabläufe kennen, da bereits kleine Designentscheidungen – etwa die Ausrichtung eines Chips oder die Führung einer Leiterbahn – große Auswirkungen auf Zeit- und Kostenaufwand haben können.
Ein durchdachtes Layout vermeidet unnötiges Handling und senkt Produktionskosten deutlich. Deshalb entscheidet das Hardware-Design oft maßgeblich über die Wirtschaftlichkeit der Fertigung.
Zu diesem Zweck haben wir einige Leitfragen zusammengestellt, die Entwickler:innen zu Projektbeginn berücksichtigen sollten:
Wichtige Fragen
Ist eine einseitige Bestückung möglich?
Vor allem, wenn nur einige wenige Bauelemente auf der zweiten Seite der Leiterplatte bestückt werden sollen, kann man durch Verlagerung auf nur eine Seite Produktionskosten einsparen.
Werden viele unterschiedliche Bauteile der Schaltung verwendet oder können manch
Eine Reduktion der Anzahl und Varianz der Bauteile spart Rüstkosten in der Produktion.
Kann man die Verpackung eingesetzter Bauteile beeinflussen?
Kennt man die Verpackung von Bauteilen, die später eingesetzt werden, beeinflusst das die Handlingkosten in der Fertigung. Kommen die Bauteile in Rollen, stangen oder Trays? Automatisierbare Gebinde mit höherer Bauteileanzahl sparen Lager- und Produktionskosten.
Kann man eine günstigere Chiptechnologie verwenden?
LVC-Standardlogik ist z.B. billiger als HC.
Können Stecker oder Relais in THR-Technik verwendet werden?
Diese können kostengünstiger und vollautomatisch im Reflow Prozess verlötet werden. Ein zusätzlich notwendiger THT-Prozess wird eingespart.
Sind eine höhere Produktklasse und damit teurere Prozesse und Materialien nötig?
Oft werden Normen und Richtlinien überinterpretiert oder es werden zusätzliche Sicherheiten eingebaut. Diese verringern das Risiko eines Systems nicht mehr signifikant, erhöhen aber die Kosten stark.
Sind multifunktionale Problemlösungen möglich?
Kann ein Gehäuse z.B. auch als Kühlkörper verwendet werden?
Können aufwändige Sonderwerkzeuge zum Verarbeiten vermieden werden?
Möglicherweise lässt sich der Produktionsschritt nach kleinen Anpassungen auch mit kostengünstigen Standardwerkzeugen durchführen.
Sind alle Bauteile auch langfristig verfügbar?
Ein rechtzeitiger Life-Cycle-Check mit einer geeigneten Datenbank verhindert vorab teure Überarbeitungen.
Welche Bauteile unterliegen einem besonderen Risiko?
Große Keramikkondensatoren z.B. sind empfindlich und können im Produktionsprozess leicht brechen.
Wurden alle möglichen Bauteilformen in Betracht gezogen?
Kleinere Formen eines Bauteils lassen sich oft besser automatisiert und kostengünstig verarbeiten. Allerdings können zu kleine Bauformen und Pinabstände ebenfalls zu erhöhten Kosten führen. Stimmen Sie sich rechtzeitig mit Ihrem EMS-Dienstleister ab, mit welcher Bauform Sie das Kostenoptimum aus Materialpreis und Produktionskosten erzielen.
Der Schlüssel zur die Vermeidung von Fehlern liegt in einem durchdachten Hardware Design. Ginzinger unterstützt und berät Sie gerne, wo immer Sie mit Ihrem Projekt gerade stehen.
Praktisches Helferlein
Ginzinger EMS Design Guide
Ginzinger stellt Ihnen außerdem mit dem EMS Design Guide ein hilfreiches Tool für fertigungsgerechtes Leiterplattendesign zur Verfügung. Der EMS Design Guide ist Ihr Wegweiser für fertigungsgerechtes Hardwarelayout. Zahlreiche Tipps & Tricks aus 30 Jahren Elektronikproduktion sind in diesem hochwertigen Booklet verpackt.
