¿Cómo garantizar la fabricación a largo plazo de componentes centrales?

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Esta pregunta está relacionada con la planificación del proyecto y la minimización de riesgos en el futuro. Digamos que la Compañía X construye este dispositivo inteligente (no soy dueño de una compañía, solo tengo curiosidad). El dispositivo inteligente aprovecha una unidad de microcontrolador (MCU) como el componente central más importante. Este MCU es fabricado por la Compañía Y. Hoy, en 2013, ¿cómo se asegura que la Marca Y y el modelo todavía se produzcan X años en el futuro, ya sea por la Compañía Y u otra persona?

¿Hay actualmente marcas específicas + familias de modelos (o solo arquitecturas generales) en las que uno pueda confiar para estar disponible en el futuro (no) previsible? ¿Hay marcas / familias de modelos / arquitecturas que se sabe que son inciertas? Supongo que Intel y Atmel deben estar produciendo ciertas familias de modelos, que seguramente permanecerán en producción durante varios años / décadas. ¿Pero qué modelo o arquitecturas exactamente?

Ole Thomsen Buus
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Entonces no estoy seguro de dónde publicar tal pregunta. ¿Algún otro sitio SE más adecuado? Diré que está algo relacionado con el diseño electrónico.
Ole Thomsen Buus
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Creo que sí, al menos en el sentido de "diseño para la fabricación".
pjc50
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@Leon: falso, el diseño para la vida útil del suministro es una parte clave del diseño electrónico. ¡No puedes simplemente hacer tus circuitos en el laboratorio usando lo que quieras y tirarlos por la pared asumiendo que la producción se encargará mágicamente de todos los problemas del mundo real!
Chris Stratton
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Los componentes con múltiples fuentes son obviamente más seguros. Con los procesadores, podría argumentar que los derivados 8051 son seguros, ya que han existido desde siempre, pero gran parte del trabajo consiste en manejar los periféricos: para un proyecto integrado escrito en C, portar todo el proyecto a una CPU diferente puede no ser realmente más difícil que portarlo de un derivado 8051 a otro. Para algo en la asamblea, eso puede no ser cierto. Aunque siempre existe la posibilidad de simular una parte más antigua en una más nueva y con capacidad de órdenes de magnitud.
Chris Stratton
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Razón para hacer esta pregunta: una empresa (una real; no la mía) está diseñando y vendiendo dos familias modelo A y B. La familia A está funcionando bien, y la única razón por la que existe la familia B es que la MCU utilizada en A EOL hace algún tiempo. B utiliza una marca y una arquitectura completamente diferentes (AVR de 8 bits). Como un diseño completamente renovado en B, también saltaron (el tiburón) de una implementación de software limpia en C a un diseño complejo de C ++. El cambio de MCU inspiró una nueva complejidad innecesaria de software. ¿Mencioné que los productos de la familia B tienen errores críticos extraños? :)
Ole Thomsen Buus

Respuestas:

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Aunque esta no es una pregunta estricta de diseño electrónico, es importante para la mayoría de los ingenieros de diseño. El abastecimiento de componentes es uno de nuestros mayores dolores de cabeza, y la mayoría de las empresas son inteligentes al permitir que una persona separada se encargue de ello en lugar de causar depresión y ansiedad severas en los ingenieros.

Hay tres formas de combatir esto, dirigidas a tres niveles diferentes de productos:

  1. Los productos no terriblemente difíciles de fabricar deberían ser simplemente adaptables. Digamos que está haciendo una tabla personalizada con una producción esperada de 100-1000 unidades por año. Simplemente diseñe lo que desee, y cuando reciba una notificación de cambio de producto del fabricante de que una de las partes está saliendo de producción: use otro componente y simplemente coma las horas de ingeniería. Por terrible que pueda parecer, esta es a menudo económicamente la mejor idea a este respecto. Incluso grandes series de producción funcionan bien con este modelo; solo produzca una nueva variante de su producto que sea funcionalmente igual. Esto se hace en el espacio profesional y de consumo todo el tiempo.
  2. Productos especializados de pequeña producción que tomaron muchas horas de trabajo. Por ejemplo, herramientas científicas especializadas. El mejor curso de acción es hacer una buena estimación de los componentes necesarios durante la vida útil del producto y comprar el doble de componentes que necesitará. El costo rara vez es un factor, por lo que a pesar de que esto le costará bastante dinero por adelantado, así como espacio para almacenarlo de manera segura, todo estará bien. No subestime el costo de almacenamiento: deben tener condiciones atmosféricas muy específicas y estrictamente controladas, especialmente para garantizar la capacidad de soldadura.
  3. Productos de soporte a mediano y largo plazo. Aquí, querrá obtener una línea directa con el fabricante de su producto elegido y pedirles que (a) produzcan una versión especial para usted con un tiempo de servicio específico o (b) cuando se apague el PCN, pídales que hagan esas fichas especialmente para ti. Todas las compañías de MCU hacen esto último. Si desea al menos 10.000 chips, incluso los que han dejado de producirse durante 20 años, con gusto lo harán por usted, a un precio nominal. Sin embargo, esto solo es posible si necesita al menos del orden de 10 000 unidades, a menudo incluso al menos 100 000.

Muy pocas compañías garantizan algún tipo de soporte a largo plazo en sus componentes. Incluso las llamadas piezas automotrices de 'diseño para uso a largo plazo' de Microchip solo tienen piezas de producción garantizadas durante 10 años, lo que no es nada en comparación con la vida útil de algunos equipos especializados. Siempre deberá consultar directamente con los fabricantes para garantizar la disponibilidad a largo plazo.

usuario36129
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Tampoco puede contar con las garantías de por vida del fabricante. Hace 5 o 10 años, Intel retiró prematuramente una serie de CPU que originalmente habían prometido que tendrían varios años adicionales de disponibilidad para que los fabricantes de sistemas integrados los usaran.
Dan Neely
Y en el caso de (3), también se le notificará cuando los productos se estén agotando y se le dará la oportunidad de hacer una "última compra" en la que calcule todas sus necesidades futuras y almacene, o al menos compre lo suficiente para cubrir el tiempo requerido para rediseñar.
Ben Jackson
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@BenJackson Se le notificará, tal vez, posiblemente, si ha preguntado lo suficiente. Tengo numerosos ejemplos de cuando pregunté amablemente, pero no fui informado del LTB.
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@DanNeely y, lo que es más interesante, Intel siguió produciendo 486 procesadores hasta mediados de los años 00, pero estaban restringidos a unas pocas empresas y nunca se les permitiría ingresar al mercado libre. Entonces, algo todavía estaba en producción y disponible, algo que estaba en el mercado libre solo una década antes, pero absolutamente imposible de conseguir independientemente: P
user36129
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La conclusión es esta: si desea garantizar que puede hacer que su producto esté lejos en el futuro, entonces usted (o su empresa) deben hacer cosas para asegurarse de que eso suceda. Si bien sus diversos proveedores pueden ayudar, al final todo depende de usted. No debería ser así, pero lo es. Aquí hay algunos pasos que puede seguir para ayudar:

  1. Mantenga una buena relación con sus representantes de distribuidores y fabricantes. Estas son las personas que mejor pueden cuidar su espalda y notificarle sobre posibles problemas de suministro.
  2. Verifique, con frecuencia, los avisos de fin de vida útil (EOL) de todos sus proveedores. Si bien su representante o distribuidor debe informarle sobre estas cosas, no puede confiar en ellas. Consulte mensualmente en los sitios web de varios fabricantes.
  3. Espere tener existencias adicionales a mano de las partes críticas. Esto no solo significa tener capital inmovilizado en stock, sino tener la infraestructura para almacenar estas partes (cámaras con control de humedad, etc.)
  4. Espere hacer una gran compra por última vez de piezas críticas. Esto significa tener el dinero o el crédito disponible para hacerlo y, nuevamente, tener un lugar para almacenar las piezas cuando lo obtenga. Dependiendo del costo de la pieza y su volumen, ¡esto podría requerir comprar entre US $ 1K y US $ 1 millón en piezas en una sola compra!
  5. Espere rediseñar el producto en algún momento en el futuro. Esto significa no solo presupuestar para esto, sino que también requiere que planifique con anticipación y archive documentos, archivos y equipos clave. Iría tan lejos como para configurar una PC de desarrollo con todas las herramientas y luego ALMACENAR TODA LA PC. Nada es peor que tener que rediseñar un producto solo para descubrir que necesita una copia de Windows que no está disponible y que no se ejecutará en una PC moderna, o que necesita un puerto de E / S que esté obsoleto y no disponible. Realice copias de seguridad de los archivos y vuelva a visitar las copias de seguridad una vez al año para evitar la descomposición de bits (asegurándose de que las unidades de memoria USB, CD y discos duros no se hayan deteriorado o sean demasiado viejas para usar en una PC moderna).
  6. Haga las cosas obvias, como elegir componentes que tengan una alta probabilidad de existir en el futuro, y que estén hechos de un fabricante que estará disponible. Pero esto no anula ninguna de las otras cosas en esta lista. El hecho de que un fabricante indique que un producto se fabricará durante 10 años no significa que no vayan a cerrar mañana.
  7. Sé paranoico y proactivo. En última instancia, usted es la única persona / entidad que se preocupa lo suficiente como para garantizar las cosas en el futuro.
JYelton
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Me gusta la idea de almacenar TODA la PC :) Esperaba que fuera un detalle crítico e importante en el diseño electrónico (para la fabricación). Gracias por estos consejos.
Ole Thomsen Buus
+1 ... El ítem 6 podría incluir conocer la reputación de un fabricante por piezas obsoletas. Además, aunque no hay garantía, a menudo ayuda elegir piezas con múltiples fuentes (2 o más fabricantes)
Tut
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@OleThomsenBuus Ayer, un compañero de trabajo desenterró una vieja PC que tuvo que usar. Requiere el teclado PC-AT de estilo antiguo con el conector tipo DIN grande. El no tiene uno. Incluso las cosas ubicuas como los teclados desaparecen. ¡Almacene TODO! En otra anécdota: sé de un tipo de compras que sabía de una compra por última vez durante casi un año. No pudo actuar en consecuencia y fue despedido. Su error podría costarle a su empleador $ 5-10 millones en ingresos. Hay mucho dinero que perder debido a la falta de proactividad.
@DavidKessner - ¿Y cuál sería la razón para detenerse en la última opción de compra? ¿Estaba actuando con mucho cuidado al comprar recursos?
Ole Thomsen Buus
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@ConnorWolf Eso funciona SI su software no tiene que hablar con hardware antiguo (como un viejo programador MCU que se conecta a un puerto paralelo). Pero como dijiste, pruébalo absolutamente. Una VM está bien, siempre y cuando todo funcione.
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No hay garantías

Resulta útil mirar la historia pasada de una empresa para ver cómo se ocupa de productos antiguos obsoletos. Algunas compañías hacen todo lo posible para asegurarse de que se cuiden los productos heredados. Otros los descargan tan pronto como las versiones más nuevas están disponibles.

Microchip es un buen ejemplo de lo primero. Todavía puede comprar un PIC 16C54, aunque pagará unos dólares más por uno que por piezas más nuevas que hacen más. Empresas como Maxim están en el otro extremo. Diferentes compañías tienen diferentes filosofías y culturas.

También ayuda a mirar el mercado en el que se vende un componente. Si los principales clientes son compañías de telefonía celular, por ejemplo, el componente puede desaparecer rápidamente. Los nuevos modelos de teléfonos celulares salen tan rápido que las compañías de teléfonos celulares no se preocupan demasiado por la disponibilidad de componentes 5 años después del primer lanzamiento.

La aviónica y la medicina son ejemplos del otro extremo. En ambos casos, el costo de obtener un producto certificado y aceptado es largo y costoso, y la vida útil de los productos es larga y se espera que los productos continúen operando en el campo durante mucho tiempo (10 años). Una compañía que fabrica piezas para estos mercados probablemente hará todo lo posible para asegurarse de que los productos antiguos estén disponibles en el futuro, incluso si el precio no será competitivo en ese momento. Es mucho mejor seguir comprando un PIC 16C54 por $ 5 para usar en un dispositivo médico de $ 10k que rediseñarlo para usar un PIC más nuevo.

Olin Lathrop
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Gracias por tu respuesta. En mi particular preocupación y motivo de consulta, el uso de la MCU no es para productos de corta vida útil como teléfonos inteligentes, etc. Estos son dispositivos integrados en la infraestructura (casas). Pueden fallar en el futuro y, debido a que los dispositivos están interconectados, el nuevo reemplazo debe ser compatible con las versiones restantes. Esta es la razón por la cual un reemplazo debe ser exactamente como las versiones anteriores, al menos en su interfaz y protocolo de interconexión. Ese es un escenario al menos.
Ole Thomsen Buus
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Simplemente puede preguntarles: la mayoría de las empresas tendrán una hoja de ruta de productos que le indica cuándo se retirarán los productos. Se publicitan en cierta medida, por ejemplo, http://www.eteknix.com/intel-discontinue-over-24-processors-by-q1-2012/

El ejército de los Estados Unidos tiene un requisito especial de "segunda fuente", que cada componente esté disponible por al menos dos fabricantes (y por un período de tiempo particular). Esto aumenta sus costos pero garantiza el suministro. Obviamente, solo puede obtener esto si es un gran cliente.

Pero, en general, la tecnología avanza y hay que actualizar los diseños cuando las piezas salen de producción. A veces hay un cambio regulatorio que obliga a esto, como la eliminación de RoHS del plomo en partes.

De lo contrario, terminará confiando en el "nuevo stock antiguo", que ya no se fabrica sino que se ha almacenado en un almacén durante años. Los tubos Nixie son un ejemplo de afición popular de esto.

Las arquitecturas de microcontroladores a menudo son notablemente persistentes; Las piezas que utilizan los conjuntos de instrucciones 6502 y 68000 todavía están disponibles.

Tenga en cuenta que si está planeando a largo plazo, debe mantener sus datos de diseño, fuente de software y cadena de herramientas "en vivo". De lo contrario, encontrará que algo vital está almacenado en un disco que no puede leer para un paquete de software que no se puede obtener.

pjc50
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En mi humilde opinión, todo el asunto de la "segunda fuente" está sobrevalorado / poco realista, y la industria aeroespacial / militar se está alejando lentamente de eso. La conclusión es que hay muchos productos críticos sin una segunda fuente disponible. Aparte de RAM, decretar lógica y algunos Flash, los chips modernos en su mayoría no tienen segundas fuentes. Limitarse a las CPU que tienen segundas fuentes también podría limitarlo a la tecnología de 1990.
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@David Kessner - Pero, ¿qué pasaría si la tecnología de los 90 realmente pudiera hacer el truco? Si todo lo que necesita es una máquina de estado simple para actuar en la entrada dentro de una pared durante mil millones de años, ¿entonces un 8051 de 8 bits podría estar bien? Me gusta la simplicidad y la certeza si es realmente posible.
Ole Thomsen Buus
@OleThomsenBuus SI la tecnología de los 90 funciona, entonces genial. Pero esas cosas ya tienen 20 años y es posible que desee que sea alrededor de otros 10-20 años. Eso podría ser mucho pedir. Además, si usa tecnología de 20 años, entonces su competencia ha tenido 20 años para hacer lo mismo, o mejor. Ciertamente, hay casos en los que la tecnología anterior está bien. Personalmente, me gusta desarrollar productos que sean innovadores y que no se hayan hecho antes. No puedes hacerlo muy bien con la tecnología de 20 años.
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Si tiene una buena relación con su proveedor (¡las compras de gran volumen ayudan!), Él le avisará cuando un producto llegue al final de su vida útil y le ofrecerá una última opción de compra, para que pueda comprar lo suficiente para

  • ejecute su producción completa en los años restantes del ciclo de vida de su propio producto
  • ejecutar suficiente producción para darle tiempo para un rediseño
Johan.A
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