Risiken minimieren, Redesigns planbar machen

Konstruktionsmanagement

Lifecycle-Management – Die zyklische Überwachung elektronischer Bauteile ermöglicht eine zukunftssichere Komponentenauswahl. Bei Wittenstein Electronics wird das Obsoleszenz-Management daher frühzeitig in die Elektronikentwicklung integriert.

09. Mai 2017

Bereits in der Konzeptions- und Designphase einer Elektronik sollen Entwickler möglichst zukunftsfähige Bauteile auszuwählen. Auch in der Antriebstechnik werden bereits in diesem frühen Stadium etwa 80 Prozent der Kosten eines Systems festgelegt. Frühzeitige Änderungen oder Abkündigungen können den Entwicklungsprozess verzögern und das geplante Budget strapazieren. Darüber hinaus haben sie innerhalb der geplanten oder planbaren Lebenszyklusdauer einen großen Einfluss auf die Gesamtkosten. Mit einer zyklischen Überwachung der verwendeten elektronischen Bauteile ist man in der Lage, nicht nur Kosten-, sondern auch Redesign- und Verfügbarkeitsrisiken zu vermeiden. Gleichzeitig muss das Obsoleszenz- oder Lifecycle-Management auf unterschiedliche Branchengegebenheiten adaptierbar sein: Während das Abkündigen von Standard-Industriebauteilen im Bereich Konsumgüter eher kurzfristig und oft parallel zur Entwicklung der Nachfolgegeneration eines Gerätes erfolgt, müssen Produkte für die Luftfahrtindustrie typischerweise mindestens über 25 Jahre produziert werden und anschließend über weitere 20 Jahre für Wartungszwecke verfügbar sein.

300 Millionen Bauteile im Visier

Mit einem Lifecycle-Management, das mithilfe eines Online-Tools zur Obsoleszenz-Betrachtung mehr als 300 Millionen Bauteile von über 15.000 Lieferanten kontinuierlich analysiert, meistert Wittenstein Electronics für seine Kunden solch hochgradig unterschiedliche Anforderungen und Betrachtungszeiträume.

Wittenstein Electronics entwickelt Elektronik- und Softwarekomponenten für intelligente Mechatronik- und Antriebslösungen und fertigt diese Produkte in kleinen und mittleren Stückzahlen von bis zu 10.000 Antrieben pro Jahr. In enger Zusammenarbeit mit den Kunden aus der Luft- und Raumfahrtindustrie, der Automobilindustrie, dem Markt der Elektromobilität sowie der Industrie- und Medizintechnik entstehen so praxisnahe Serienprodukte und individuelle Systemlösungen. Mithilfe eines stetig wachsenden Software- und Elektronikbaukastens kann eine kurze »Time-to-Market« realisiert werden.

Wesentlicher Teil jeder Elektronikentwicklung ist der Aufbau eines umfassenden Lifecycle-Managements für elektronische Bauteile und Komponenten. Unter Einbeziehung aktueller und absehbarer Forderungen durch die RoHS1- und Reach2-Verordnungen, EU-Richtlinien, globaler Gesetzes- und Umweltstandards sowie der technischen Entwicklung unter Berücksichtigung üblicher Innovationszyklen erfolgt eine Bewertung der voraussichtlichen Obsoleszenz von Bauteilen oder Baugruppen.

Plötzlichen Mangel vermeiden

Die Analyse geht weit über die Aussage »verfügbar« oder »nicht verfügbar« hinaus: Sie identifiziert zukunftskritische Komponenten, liefert einen Einblick in deren aktuelle Lebensphase und zeigt verfügbare Bestände auf. Dies vermeidet den plötzlichen Mangel benötigter Bauteile oder teure »Last-time-buy«-Situationen.

Darüber hinaus gibt diese Vorgehensweise ausreichend Zeit, um per Datenbank auf effiziente Weise baugrößen- und funktionsgerechte Alternativen zu bewerten oder neue Lieferanten zu finden – und so Redesigns entweder zu vermeiden oder zumindest Zeit dafür oder für andere proaktive Lösungen zu gewinnen.

Die Risiken von Produktänderungen oder -abkündigungen lassen sich auf diese Weise oft Jahre im Voraus erkennen. Durch entsprechende Obsoleszenz-Planungen können der erforderliche Zeit- und Personalaufwand in der Entwicklung definiert, die Kosten kontrolliert und die Lieferperformance sichergestellt werden.

Obwohl beide eigene Business Units sind, unterstützt Wittenstein Electronics das Schwesterunternehmen Aerospace & Simulation bei der Entwicklung von Elektronik- und Softwarekomponenten für die Luft- und Raumfahrtindustrie. Dies ist beispielsweise bei Mechatroniksystemen wie der Antriebsrolleneinheit Power Drive Unit (PDU) der Fall.

PDUs werden zum Handling von Luftfrachtpaletten und -containern im Frachtraum von Flugzeugen, wie zum Beispiel des Airbus A380 verwendet. Sie sind keine klassischen Produkte, sondern sogenannte Programmbeteiligungen, bei denen Wittenstein Aerospace & Simulation als Hersteller langfristig vertraglich in der Pflicht ist.

Als Programm bezeichnet die Luftfahrtindustrie – in Abgrenzung zu einem Projekt– die vollständige Belieferung und Versorgung eines Flugzeuges über seine gesamte Lebensdauer mit einem Produkt oder System einschließlich der notwendigen Dienstleistungen.

Eine Programmbeteiligung reicht somit vom Beginn der Entwicklung über die Serienbelieferung bis zu Reparaturen, Modifikationen und der Bereitstellung von Ersatzteilen – ein Leistungsumfang, für den das Unternehmen von der Europäischen Agentur für Flugsicherheit als Herstellungs- und Instandhaltungsbetrieb zertifiziert ist.

Die Zeiträume, die es im Rahmen des Lifecycle-Managements in der Luft- und Raumfahrtindustrie abzudecken gilt, sind alles andere als industrieüblich: An die üblicherweise etwa fünfjährige Phase zwischen Entwicklungsstart und Serienreife schließt sich eine vertraglich vereinbarte Lieferfähigkeit über 25 Jahre sowie eine Teileverfügbarkeit über weitere 20 Jahre an.

Dieser zeitliche Horizont ist nur eine Anforderung, die die Ingenieure bei Wittenstein in der Obsoleszenz-Planung berücksichtigen müssen. Zudem gibt es in der Luftfahrtindustrie vorgeschriebene Qualifizierungsprozesse. Wird ein verfügbarkeitskritisches Bauteil identifiziert, muss eine Alternative gefunden werden. Aus deren Spezifikation wird abgeleitet, dass das neue Bauteil keinen Einfluss auf die Funktion hat. In einem solchen Fall reicht die »Written evidence« aus, um das neue Bauteil anstelle des abgekündigten Vorgängers einsetzen zu dürfen.

Geht es um zentrale Bauteile, Baugruppen oder größere Änderungen an der Elektronik, muss ein solches Redesign neu getestet und qualifiziert werden. Damit etwa PDUs während dieser Phase dennoch geliefert werden können, muss das Lifecycle-Management entsprechend langfristig ausgerichtet sein. Die abschätzbaren Lieferverpflichtungen für die PDUs definieren den Forecast-Horizont und bei Bedarf den Zeitpunkt und den Umfang des »Last time buy«.

Ob es um einen überschaubaren Zyklus wie in der industriellen Mechatronik und Elektronik geht oder um einen »Generationenvertrag« wie in der Luftfahrtindustrie – das Lifecycle-Management von Wittenstein Electronics nutzt alle Tools und Technologien, um Änderungen und Abkündigungen markt- und branchengerecht zu antizipieren, Obsoleszenzrisiken zu minimieren und Redesigns planbar zu machen – damit Obsoleszenz nicht zur Falle wird. us

Erschienen in Ausgabe: 04/2017