Starzenie się podzespołów elektronicznych

| Technika

Podzespoły elektroniczne mają ograniczoną żywotność. Z upływem lat jest ona coraz krótsza – tempo starzenia się komponentów odzwierciedla dynamiczny charakter zmian technologii i wymagań rynkowych. W latach 70. zeszłego wieku żywotność podzespołów elektronicznych była szacowana na 30–40 lat, obecnie nie przekracza dekady, a typowo wynosi kilka lat. Starzenie się komponentów jest problemem, który można rozwiązać na kilka sposobów.

Starzenie się podzespołów elektronicznych

Wymienić można kilka powodów, dla których elementy elektroniczne się starzeją. Głównym jest postęp. W miarę rozwoju nowych technologii starsze komponenty przestają już spełniać wymagania wydajnościowe i jakościowe ani nie zapewniają zaawansowanych funkcji dostępnych w nowszych alternatywach.

Za przestarzałe uznaje się także podzespoły, dla których producenci podjęli decyzję o zakończeniu produkcji i świadczenia wsparcia. Ta może mieć różne przyczyny, m.in. modyfikację pierwotnego projektu, malejący popyt, przez który produkcja danego elementu przestaje być opłacalna, zmiana profilu produkcji. Powodem bywają także zakłócenia w łańcuchu dostaw, jak niedobory surowców, zamknięcia zakładów produkcyjnych, czynniki geopolityczne. Te skutkują przestojami w produkcji i coraz większymi kosztami, co skłania do przeprojektowywania podzespołów w oparciu na łatwiej dostępnych zasobach.

Przestarzałe są też komponenty, które nie spełniają wymagań przepisów mających w ich przypadku zastosowanie. Przykładami są normy z zakresu ochrony środowiska oraz standardy bezpieczeństwa. Producenci, którzy mają obowiązek dostosować się do zmieniającego się otoczenia regulacyjnego, muszą modyfikować projekty podzespołów w swojej ofercie stosownie do aktualnych przepisów.

Co oznacza EOL?

W cyklu życia podzespołów elektronicznych wyróżnić można kilka etapów. Pierwszym jest ich projektowanie. Na tym etapie ich projekt jest optymalizowany i testowany pod kątem konkretnego zastosowania. Kolejnym krokiem jest produkcja. Po wyprodukowaniu komponenty poddawane są testom w celu sprawdzenia, czy spełniają wymagane specyfikacje i standardy jakości. Poprzedzają one wprowadzenie na rynek. Zwykle popyt na komponenty początkowo rośnie, w miarę jak zyskują akceptację i przybywa dla nich nowych zastosowań. Z czasem zapotrzebowanie na nie stabilizuje się, sprzedaż zwalnia, a na rynku pojawiają się konkurencyjne podzespoły. Gdy produkcja danego komponentu przestaje być opłacalna lub jego projekt wymaga modyfikacji uwzględniającej postęp technologiczny, następuje koniec jego życia – etap EOL (End of Life). Długość każdej z faz cyklu życia może się zmieniać w zależności od wielu czynników, takich jak rozwój technologii, nasilenie konkurencji, zainteresowanie użytkowników.

EOL to etap, w którym konkretny model komponentu nie jest już produkowany, sprzedawany ani wspierany przez producenta. Zanim to nastąpi, zazwyczaj powiadamia on klientów i dystrybutorów o planach zaprzestania jego produkcji. Taka wiadomość jest powodem do niepokoju, gdyż oznacza zakłócenia w produkcji i problemy z zapewnieniem wsparcia użytkownikom urządzeń, w których pracuje dany komponent. Na jego ostateczne wycofanie ze sprzedaży można się jednak na kilka sposobów przygotować.

Czym jest LTB?

W takiej sytuacji producent może zaoferować swoim klientom opcję Last Time Buy (LTB), czyli możliwość zakupu dużej liczby komponentów, których termin zakończenia produkcji już się zbliża. Powszechną praktyką jest przestrzeganie sześciomiesięcznego okresu EOL i sześciomiesięcznego okresu LTB, dzięki którym odbiorcy danego podzespołu zyskują łącznie rok na przygotowanie się do zakończenia jego sprzedaży.

Skorzystanie z opcji zakupu LTB powinno zapewnić wystarczającą podaż komponentu, aby można było kontynuować produkcję lub konserwację wykorzystujących go urządzeń przez określony czas. Podejście to ma jednak kilka wad.

Przede wszystkim wymaga dużych nakładów finansowych ponoszonych jednorazowo. Dodatkowo trzeba się liczyć z kosztami długoterminowego przechowywania zakupionych komponentów. Poza tym istnieje ryzyko, że podaż podzespołów dzięki zakupowi LTB nie będzie odpowiadała popytowi. Jeżeli dany komponent zostanie zakupiony w nadmiarze jego zapasy będą zalegać w magazynach, a ich zakup nie zwróci się. Decydując się na tę opcję, trzeba się także liczyć z tym, że może jednak nie być możliwości zakupu podzespołów w liczbie wystarczającej, aby móc zrealizować złożone już zamówienia.

Alternatywa

W razie otrzymania informacji o EOL danego komponentu można spróbować znaleźć dla niego zamiennik. Zwykle niestety nie jest to proste zadanie, gdyż ze względu na nieuniknione różnice w parametrach i funkcjonalności takiego elementu względem oryginału można się spodziewać, że konieczne będzie zmodyfikowanie projektu urządzenia. Z tym wiążą się dodatkowe koszty. Oprócz tego ryzykuje się, że za jakiś czas również zamiennik wejdzie w swoim cyklu życia w etap EOL i problemy z przestarzałym komponentem się powtórzą.

Alternatywą jest zamówienie układu ASIC, który będzie odtwarzał funkcjonalność oryginalnego komponentu, który nie będzie już dłużej dostępny. Pamiętać trzeba jednak, że na dokonanie takiego odwzorowania potrzebny jest czas. Dlatego, gdy powiadomienie o przestarzałości zostało przekazane z krótkim wyprzedzeniem, można nie zdążyć z wprowadzeniem zamienników ASIC do obrotu.

W takim przypadku warto połączyć obie strategie, to znaczy dokonać zakupu LTB, a jednocześnie zlecić zaprojektowanie układu ASIC. Dzięki temu można zapewnić ciągłość produkcji opartej na wycofywanym komponencie, a zarazem zapewnić sobie alternatywę na czas po zakończeniu sprzedaży oryginału.

Jak się przygotować?

Świadomość możliwości wycofania komponentów składowych ze sprzedaży powinno się mieć już podczas projektowania urządzenia. Jeżeli przewidywany czas jego życia jest długi, nie warto go budować z podzespołów, które zbliżają się do etapu EOL.

Żeby tego uniknąć, powinno się być na bieżąco z aktualnościami od dostawców, zwracać uwagę na ogłoszenia o zakończeniu cyklu życia oraz wiadomości o zakłóceniach w łańcuchach dostaw. Warto także korzystać z oprogramowania, które usprawnia proces śledzenia cykli życia komponentów i pozwala identyfikować potencjalne ryzyko ich zestarzenia się.

Należy oprócz tego być na bieżąco z postępem w danej technologii i trendami rynkowymi. Ważne jest również śledzenie zmian w regulacjach mających zastosowanie do danego urządzenia.

W jego projekcie powinno się dodatkowo przewidzieć możliwość łatwego zastąpienia kluczowych podzespołów, bez konieczności wprowadzania kosztownych zmian. Nie warto też polegać tylko na jednym dostawcy krytycznych podzespołów, a raczej stosować strategię dywersyfikacji łańcucha dostaw.

 

Monika Jaworowska