wersja mobilna
Online: 536 Czwartek, 2016.12.08

Technika

Projektowanie PCB - mity kontra fakty

czwartek, 03 marca 2016 11:49

Argumenty, które przekonują przedsiębiorców do wykorzystywania własnych zasobów w projektowaniu rozwiązań elektronicznych (w tym m.in. obwodów drukowanych), sprowadzają się w zdecydowanej większości przypadków do kwestii, które można określić jako "hipotetyczne oszczędności". Poniższy artykuł jest dyskusją na temat tych korzyści, popartą przykładami.

W dzisiejszych, bezwzględnych realiach konkurencyjnej gospodarki - większość argumentów o opłacalności projektowania we własnym zakresie stała się mitem, niebezpiecznym, ograniczającym perspektywy rozwoju, przedłużającym czas wprowadzenia nowego produktu na rynek i tym samym strategicznym błędem. Fakty są niepodważalne - korzystanie ze wsparcia zewnętrznego usługodawcy jest nie tylko ekonomicznie uzasadnione, ale wręcz strategicznie niezbędne!

Firmy specjalizujące się w produkcji rozwiązań mechanicznych lub programistycznych, ze względu na profil swojej działalności, są niejako zmuszone do zlecenia wykonania PCB na zewnątrz. Zupełnie inaczej sytuacja wygląda w przypadku firm, które we własnym zakresie wykonują projekty urządzeń elektronicznych.

Często mają one również wystarczające doświadczenie i zasoby do wykonania projektu obwodów drukowanych. Inżynierowie, a co ważniejsze, także kierownictwo firm, są często przekonani o wyższości technicznej i ekonomicznej projektowania rozwiązań elektronicznych z wykorzystaniem jedynie własnych zasobów kadrowo-sprzętowych.

Outsourcing usług projektowych - liczą się tylko fakty

Przedsiębiorstwa, które we własnym zakresie projektują i wykonują urządzenia elektroniczne oraz opracowują jedno- lub wielowarstwowe projekty obwodów drukowanych, zmuszone są do zatrudniania jednego lub kilku inżynierów posiadających niezbędne kompetencje w powyższych obszarach. Dodajmy do tego jeszcze konieczność zakupu i odnawiania licencji oprogramowania projektowego.

W przeciwieństwie do rozwiązań stosowanych jeszcze pięć lat temu, obecnie zasadniczo zmienia się trend rozwoju architektury nowoczesnych układów elektronicznych, w których coraz częściej serce układu elektronicznego stanowi mikrokontroler.

Z tego też powodu projektant elektronik, odpowiadający za projekt PCB, musi dysponować co najmniej podstawami z zakresu programowania mikrokontrolerów. W całym etapie projektowania urządzenia elektronicznego coraz więcej pracy zaczyna być przeznaczane na opracowanie rozbudowanego oprogramowania sterującego licznymi peryferiami wbudowanymi bezpośrednio w układy mikroprocesorów. Przekłada się to automatycznie na zwiększenie wymagań dotyczących wiedzy i doświadczenia inżyniera projektanta PCB, wpływając negatywnie na czas wykonania projektu oraz niejednokrotnie na jego jakość.

Rozwiązaniem powyższego problemu jest przeniesienie projektowania obwodów drukowanych do zewnętrznego partnera (usługodawcy), specjalizującego się w dostarczaniu usług projektowych: zaczynając od koncepcji, poprzez schemat, produkcję aż po testy i dostawę zmontowanego układu. Bogate doświadczenie, szeroka wiedza aplikacyjna, znajomość optymalnych praktyk projektowania - te kwalifikacje rozwija się latami.

Kolejnymi czynnikami, o których trzeba wspomnieć, są koszty projektu i wytworzenia prototypu. Po pierwsze, skorzystanie z usług firmy zewnętrznej eliminuje koszty związane z utrzymaniem i podnoszeniem kwalifikacji projektanta obwodów drukowanych. Ponadto gwarantuje to dobór optymalnej technologii wykonania PCB, co prowadzi już na etapie projektowym do redukcji kosztów produkcji przy jednoczesnym zapewnieniu zgodności z wymogami zleceniodawcy.

Dzięki takiemu podejściu podwykonawca odpowiada za realizację zlecenia zgodnie z obowiązującymi przepisami. Ten aspekt ma jeszcze większe znaczenie w przypadku projektowania zaawansowanych obwodów drukowanych pracujących przy wysokich częstotliwościach (high-speed) lub częstotliwościach radiowych (RF).

Drugim czynnikiem wpływającym na ogólny koszt projektu jest koszt wytworzenia końcowego układu. Wyłącznie firma na bieżąco realizująca wiele projektów dla różnych branż może zaproponować optymalne rozwiązanie pod względem technologicznym i cenowym. Przykładami mogą być realizacje wykorzystujące nowe technologie wykonywania laminatów przeznaczonych do oświetlenia LED czy szybkich układów przełączających.

Kolejną korzyścią jest gwarancja uniknięcia wielu problemów związanych z produkcją. Dzięki zoptymalizowaniu projektu obniżone zostają koszty produkcji, które często niedoświadczeni inżynierowie niepotrzebnie podwyższają. Dobrym przykładem jest dwustronny montaż elementów, który można zrealizować w prostszy sposób, czy też niepotrzebne mnożenie liczby elementów zastosowanych w projekcie.

Oszczędności - poprzez outsourcing usług projektowych

Koszt zatrudnienia projektanta obwodów drukowanych przewyższa niejednokrotnie wartość zlecenia usługi projektowej. Dodatkowo pełne wykorzystanie jego czasu pracy jest w praktyce niemożliwe. Ułatwia to jednoznaczną odpowiedź na pytanie: co bardziej się opłaca? W przypadku zlecenia usługi płaci się jedynie za wykorzystany czas projektanta i omija koszty stałe (narzędzia projektowe, sprzęt, komputery, szkolenia i podnoszenie kwalifikacji zespołu), jak również wydatki związane z zapewnieniem miejsca pracy projektanta.

Zorientowany na outsourcing manager projektu zabezpiecza się przed ponoszeniem kosztów stałych i ukrytych, zyskując jednocześnie gwarancję optymalizacji całego projektu w kontekście jego przyszłej produkcji. Poprzez nawiązanie współpracy z doświadczoną firmą realizującą usługi projektowe zdobywa wiedzę o najnowszych trendach i wiodących technologiach, zwiększając konkurencyjność swoich produktów.

Wybór dostawcy usług projektowych PCB

Wybór odpowiedniego dostawcy usług projektowania obwodów drukowanych jest wciąż dużym wyzwaniem. Dlatego poniżej, na przykładzie firmy Evatronix S.A., przedstawiono najważniejsze cechy, na które warto zwrócić uwagę, szukając partnera w realizacji innowacyjnych projektów.

Jednym z wyznaczników jest długoletnia obecność na rynku. Firma Evatronix S.A. działa na rynku elektroniki cyfrowej od 25 lat, jako pierwsza polska firma tworząca elektroniczne komponenty wirtualne - IP cores. Ma również doświadczenie w projektowaniu platform elektronicznych dla celów testowania, weryfikacji i demonstrowania poprawności działania projektów elektronicznych.

Kolejnym wyznacznikiem są kompetencje umożliwiające projektowanie tak prostych, jak i skomplikowanych wielowarstwowych obwodów drukowanych. Evatronix wykonywał wielokrotnie projekty oparte na układach programowalnych FPGA i mikrokontrolerach wykorzystujących kluczowe interfejsy komunikacyjne: USB, USB3.0, PCI, PCI Express, Ethernet, GSM, Bluetooth Low Energy, itp. Jako jedna z pierwszych w świecie firm, rozwijał technologię USB 3.0, tworząc bloki IP wraz ze sterownikami.

Wartość dodana dzięki korzystaniu z usług firm zewnętrznych

Wraz z 25-letnim doświadczeniem Evatronix zgromadził bezcenną i unikalną wiedzę dotyczącą specyfiki różnych rynków oraz pożądanych na nich rozwiązań. Rola firmy nie ogranicza się do wykonywania zleconego projektu - na każdym etapie prac inżynierowie firmy doradzają optymalne rozwiązania z uwzględnieniem wiodących trendów i nowych technologii.

Ponadto, dzięki połączeniu wiedzy i umiejętności z obszarów PCB, PCBA (montaż), systemów wbudowanych, profesjonalnych narzędzi EDA oraz obszarów mechaniki, w tym w szczególności CAD i CAM, firma dostarcza klientom szerokie wsparcie w realizacji interdyscyplinarnych przedsięwzięć.

Evatronix realizuje projekty o różnym stopniu skomplikowania jako generalny wykonawca: począwszy od doboru odpowiedniego rozwiązania, przygotowania specyfikacji produktu, stworzenia architektury systemu, stworzenia oprogramowania wbudowanego, realizacji platformy sprzętowej z wykorzystaniem układów programowalnych FPGA, integracji rozwiązań sprzętowych z oprogramowaniem wbudowanym, przez opracowanie schematu, zaprojektowanie obwodów drukowanych PCB włącznie z wykorzystaniem technologii high-speed czy RF, aż po finalną produkcję urządzenia. Jako podwykonawca firma może także realizować niezależnie poszczególne etapy projektowe i wykonawcze.

Evatronix S.A.
www.evatronix.com