Konstruktorzy muszą chcieć

W typowym przypadku tworzenie nowego produktu zaczyna się na biurkach inżynierów projektantów, którzy tworzą koncepcję, schemat elektryczny, projekt płytki drukowanej, obudowę, oprogramowanie itd. Taki projekt w pewnym momencie dochodzi do fazy prototypu, a po przebadaniu i usunięciu usterek staje się w końcu zleceniem gotowym do produkcji we własnym zakresie lub przez firmę kontraktową. Jest to też chwila, gdy usługa produkcyjna jest wyceniana i zwykle wówczas zamawiający zaczyna poszukiwać oszczędności przez szukanie tańszego usługodawcy lub dostawcy komponentów i płytek po to, aby wyrób był konkurencyjny. Niestety powszechnie zakłada się, że projekt wykonany przez konstruktorów jest optymalny lub nawet najlepszy i bardzo rzadko szuka się w nim oszczędności. Biuro konstrukcyjne to jedno z ważniejszych miejsc w firmie, usytuowane wysoko w strukturze zarządzania firmy i nierzadko państwo w państwie, stąd sugestie zmian często są odbierane jako podważanie jego kompetencji.

Z rozmów ze specjalistami z firm EMS, producentami PCB oraz lektury prasy zagranicznej wyłania się niestety obraz, że wiedzy na temat optymalizacji projektu urządzenia pod kątem kosztów produkcji kadrze konstruktorów niestety brakuje. Niechętnie też zwraca się uwagę na to, aby podczas projektowania unikać operacji, technologii i podzespołów, które można zastąpić tańszymi. Niestety takie działanie często wymaga szerszego zaangażowania, poświęcenia dodatkowych godzin na projekt, konsultacji i rozmów, no i wreszcie przyznania się, że to, co się robi, nie jest optymalne.

Skala oszczędności w przypadku dobrego dopasowania projektu pod kątem taniej produkcji zależy oczywiście od konkretnego przypadku, ale zawsze przewyższa to, co można uzyskać na etapie selekcji firmy kontraktowej z uwagi na cenę. 30-procentowa redukcja uznawana jest za prawdopodobną, dlatego warto sięgać po takie możliwości, jak wykonanie projektu na płytce jednostronnej, minimalizację liczby wartości i typów wykorzystywanych podzespołów, oparcie konstrukcji na tanich elementach dostępnych u wielu dostawców, maksymalne wykorzystanie oprogramowania i zasobów dostępnych w strukturach mikrokontrolerów i podobne sposoby. Wiele zmian wiąże się z komponentami, których wartość sięga zwykle trzech czwartych kosztu wyprodukowania urządzenia, dlatego najwięcej wysiłku trzeba kierować w tę stronę. Ograniczenie liczby różnych wartości elementów w projekcie, wykorzystanie jak najmniejszych ich obudów i możliwie tylko korzystanie z wersji SMD, bazowanie na popularnych półprzewodnikach i złączach to absolutna podstawa, ale w praktyce daje się uzyskać o wiele więcej.

Aby coś się zmieniło, konstruktorom musi zacząć zależeć, aby na każdy wykorzystywany materiał lub komponent patrzeć podczas selekcji przez pryzmat kosztów. To chyba jest zadanie do odrobienia przez zarządy firm, aby wysiłek włożony w minimalizację, lepszy projekt płytki się opłacił. Szkolenie na temat tego, jak tanio produkować, na pewno cieszyłoby się wielkim powodzeniem, ale nie liczmy, że zorganizują je dystrybutorzy lub usługodawcy, bo nie mają oni kompleksowej wiedzy o wszystkich aspektach składających się na produkcję elektroniki, a dodatkowo mogą mieć konflikt interesów.

Wiele ze sposobów takiego oszczędzania jest ogólnie znanych i opisanych, o bardziej wyrafinowanych można się dowiedzieć od firm produkujących płytki, dystrybutorów, firm montujących, zadając odpowiednie pytania. Problemem są jedynie chęci i stare przyzwyczajenia.

Robert Magdziak