Tuote on suunniteltu, prototyyppi toimii ja tiimi on innoissaan. Sitten alkaa valmistus, ja ongelmat ilmaantuvat yksi toisensa jälkeen. Komponentit eivät mahdu paikoilleen, juotosprosessi vaatii erikoiskäsittelyä tai piirilevyn layout pakottaa hitaaseen käsityöhön. Tämä tilanne on tuttu monelle laitevalmistajalle, ja syy on lähes aina sama: elektroniikkasuunnittelussa ei ole huomioitu valmistettavuutta riittävän varhaisessa vaiheessa.
Hyvä elektroniikkasuunnittelu ei tarkoita ainoastaan toimivaa piirilevysuunnittelua, vaan ratkaisua, joka on alusta asti suunniteltu valmistettavaksi, testattavaksi ja skaalattavaksi. Tässä artikkelissa käymme läpi, mitä se käytännössä tarkoittaa ja miksi se kannattaa.
Valmistettavuuden laiminlyönti maksaa enemmän kuin luulet
Kun valmistettavuus jätetään huomioimatta suunnitteluvaiheessa, kustannukset eivät näy heti. Ne ilmaantuvat myöhemmin, usein pahimpaan mahdolliseen aikaan. Prototyyppi toimii, mutta sarjatuotannossa hylkäysprosentti nousee. Tai toimitus viivästyy, koska layoutia pitää korjata viime hetkellä.
Tyypillisiä seurauksia valmistettavuuden laiminlyönnistä ovat muun muassa:
- Kalliit ja aikaa vievät suunnittelumuutokset tuotantovaiheessa
- Manuaalinen työ, joka nostaa yksikköhintaa sarjatuotannossa
- Testauksen vaikeutuminen, kun testipisteitä ei ole suunniteltu riittävän ajoissa
- Komponenttivalinnat, jotka toimivat prototyypissä mutta aiheuttavat saatavuusongelmia tuotannossa
Jokainen näistä tilanteista vie aikaa, rahaa ja resursseja. Ja jokainen niistä on ennaltaehkäistävissä, kun valmistettavuus otetaan mukaan suunnitteluprosessiin heti alusta alkaen.
Mitä DFM-suunnittelu tarkoittaa käytännössä
DFM eli Design for Manufacturability tarkoittaa suunnittelutapaa, jossa tuotteen valmistettavuus ohjaa suunnittelupäätöksiä alusta asti. Se ei ole erillinen tarkistuslista projektin lopussa, vaan ajattelutapa, joka kulkee mukana koko suunnitteluprosessin ajan.
Konkreettisia DFM-periaatteita elektroniikkasuunnittelussa
Käytännössä DFM-suunnittelu näkyy monella tavalla piirilevysuunnittelussa. Komponenttien sijoittelu suunnitellaan niin, että automaattinen pintaliitosasennus sujuu ongelmitta. Juotosmaskit ja padien koot määritetään valmistusprosessin vaatimusten mukaisesti. Testipisteet sijoitetaan jo layoutvaiheessa niin, että automaattitestaus on mahdollista.
Myös komponenttivalinnat ovat osa DFM-ajattelua. Suunnittelussa suositaan komponentteja, joita on saatavilla useammalta toimittajalta ja joiden saatavuus on pitkäjänteisesti turvattu. Tämä pienentää tuotantokatkosten riskiä merkittävästi.
EMC ja energiatehokkuus osana suunnittelua
DFM ei rajoitu pelkästään fyysiseen valmistettavuuteen. Hyvä elektroniikkasuunnittelu huomioi myös EMC-vaatimukset eli sähkömagneettisen yhteensopivuuden jo layoutvaiheessa. Virtalähteiden ja signaalireittien suunnittelu vaikuttaa suoraan siihen, läpäiseekö laite sertifiointitestit ensimmäisellä kerralla vai ei. Sama pätee energiatehokkuuteen, joka on yhä useammin sekä asiakkaan vaatimus että kilpailutekijä.
Me ComProg Electronicsilla hyödynnämme nykyaikaisia suunnitteluohjelmistoja ja laadunvarmistusmenetelmiä, joiden avulla nämä tekijät varmistetaan systemaattisesti jokaisessa projektissa, olipa kyseessä yksittäinen piirilevy tai laajempi laitekokonaisuus.
Miksi suunnittelu ja valmistus saman katon alla on etu
Kun suunnittelu ja valmistus tapahtuvat erillisissä organisaatioissa, tieto ei aina kulje saumattomasti. Suunnittelija tekee päätöksiä tietämättä valmistajan prosessin reunaehdoista, ja valmistaja joutuu tulkitsemaan suunnittelijan aikeita jälkikäteen. Tämä kuilu maksaa aikaa ja rahaa.
Me tarjoamme kokonaisvaltaisen palvelun ideasta tuotantovalmiiseen elektroniikkaratkaisuun. Suunnittelijamme tuntevat tuotantoprosessimme, ja tuotantomme tuntee suunnittelijoiden tekemät valinnat. Tämä tarkoittaa, että DFM-näkökulma ei ole erillinen tarkistuspiste, vaan se on luonteva osa jokaista suunnittelupäätöstä.
Käytännön hyödyt asiakkaalle ovat konkreettiset:
- Lyhyempi aika prototyypistä sarjatuotantoon, koska suunnittelumuutoksia tarvitaan vähemmän
- Parempi laatu, koska prosessi on toistuva ja hallittu
- Selkeä vastuunjako, sillä yksi kumppani vastaa kokonaisuudesta
- Nopeampi ongelmanratkaisu, kun suunnittelu ja valmistus kommunikoivat suoraan
Olemme toimineet alalla vuodesta 1991, ja tänä aikana olemme oppineet, että parhaat elektroniikkaratkaisut syntyvät silloin, kun suunnittelu ja valmistus ajattelevat yhdessä alusta alkaen.
Ota yhteyttä – käydään läpi projektisi tarpeet
Jos sinulla on projekti, jossa elektroniikkasuunnittelu tai piirilevysuunnittelu on ajankohtainen, kannattaa jutella ennen kuin suunnittelupäätökset lyödään lukkoon. Varhainen keskustelu valmistettavuudesta säästää aikaa ja kustannuksia myöhemmässä vaiheessa.
Me käymme projektisi tarpeet läpi kanssasi ilman sitoutumispaineita. Kerrot, mitä olet tekemässä, ja me kerromme, miten voimme auttaa. Yhteydenotto on helppo ensimmäinen askel kohti toimivaa elektroniikkaratkaisua.
Ota yhteyttä ja kerro projektistasi, niin palataan asiaan pikaisesti.