Comment assurer une fabrication longue durée des composants centraux?


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Cette question est liée à la planification du projet et à la minimisation des risques à l'avenir. Disons que la société X construit cet appareil intelligent (je ne possède pas d'entreprise - je suis simplement curieux). L'appareil intelligent tire parti d'un microcontrôleur (MCU) en tant que composant central le plus important. Ce microcontrôleur est fabriqué par la société Y. Aujourd'hui, en 2013, comment garantir que la marque Y et le modèle seront toujours produits X années dans le futur, soit par la société Y ou par quelqu'un d'autre?

Existe-t-il actuellement des marques + familles de modèles spécifiques (ou simplement des architectures générales) sur lesquelles on peut compter pour être disponibles dans un avenir (non) prévisible? Y a-t-il des marques / familles de modèles / architectures connues pour être incertaines? Je suppose qu'Intel et Atmel doivent produire certaines familles de modèles, qui ne manqueront pas de rester en production pendant un certain nombre d'années / décennies. Mais quel modèle ou quelles architectures exactement?


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Ensuite, je ne sais pas où poster une telle question. Tout autre site SE plus adapté? Je dirai que c'est un peu lié à la conception électronique.
Ole Thomsen Buus

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Je pense que c'est le cas, au moins dans le sens de «conception pour la fabrication».
pjc50

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@Leon - faux, la conception pour la durée de vie de l'approvisionnement est un élément clé de la conception électronique. Vous ne pouvez pas simplement créer vos circuits dans le laboratoire en utilisant ce que vous voulez et les jeter sur le mur en supposant que la production s'occupe magiquement de tous les problèmes du monde réel!
Chris Stratton

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Les composants avec plusieurs sources sont évidemment plus sûrs. Avec les processeurs, vous pourriez affirmer que les dérivés 8051 sont sécurisés car ils existent depuis toujours, mais une grande partie du travail consiste à gérer les périphériques - pour un projet intégré écrit en C, le portage de l'ensemble du projet vers un autre processeur peut ne pas être plus difficile. que de le porter d'un dérivé 8051 à un autre. Pour quelque chose dans l'assemblage, ce n'est peut-être pas vrai. Bien qu'il y ait toujours la possibilité de simuler une pièce plus ancienne sur une pièce neuve plus performante de plusieurs ordres de grandeur.
Chris Stratton

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Raison de poser cette question: Une entreprise (une vraie; pas la mienne) conçoit et vend deux familles modèles A et B. La famille A fonctionne bien, et la seule raison pour laquelle la famille B existe, c'est que le MCU utilisé dans A, atteint EOL il y a quelque temps. B utilise une marque et une architecture complètement différentes (AVR 8 bits). En tant que conception complètement remaniée en B, ils ont également sauté (le requin) d'une implémentation de logiciel propre en C à une conception C ++ complexe. Le changement de MCU a ainsi inspiré une nouvelle complexité logicielle inutile. Ai-je mentionné que les produits de la famille B ont d'étranges bogues critiques? :)
Ole Thomsen Buus

Réponses:


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Bien que ce ne soit pas strictement une question de conception électronique, elle est importante pour la plupart des ingénieurs de conception. L'approvisionnement en composants est l'un de nos plus gros maux de tête, et la plupart des entreprises sont habiles à laisser une personne distincte s'en occuper au lieu de provoquer une dépression et une anxiété graves chez les ingénieurs.

Il existe trois façons de lutter contre cela, visant trois niveaux de produits différents:

  1. Les produits pas terriblement difficiles à fabriquer devraient simplement être adaptables. Imaginons que vous fabriquiez une carte personnalisée avec une production prévue de 100 à 1000 unités par an. Concevez simplement ce que vous voulez et lorsque vous recevez une notification de changement de produit du fabricant qu'une des pièces est en cours de production: utilisez un autre composant et mangez simplement les heures d'ingénierie. Aussi terrible que cela puisse paraître, c'est souvent économiquement la meilleure idée à cet égard. Même les grandes séries fonctionnent bien avec ce modèle; il suffit de produire une nouvelle variante de votre produit qui soit fonctionnellement la même. Cela se fait tout le temps dans l'espace grand public et professionnel.
  2. Produits spécialisés à petite échelle qui ont pris beaucoup d'heures de travail à fabriquer. Par exemple, des outils scientifiques spécialisés. La meilleure solution consiste à faire une bonne estimation de vos composants requis pendant la durée de vie du produit et à acheter deux fois plus de composants que vous n'en aurez jamais besoin. Le coût est rarement un facteur, donc même si cela vous coûtera beaucoup d'argent à l'avance, ainsi que de l'espace pour stocker tout cela en toute sécurité, ce sera correct. Ne sous-estimez pas le coût de stockage: ils doivent avoir des conditions atmosphériques très spécifiques et rigoureusement contrôlées, notamment pour assurer la soudabilité.
  3. Produits de support à long terme de moyenne à grande envergure. Ici, vous voudrez obtenir une ligne directe avec le fabricant du produit que vous avez choisi et leur demander soit (a) de produire une version spéciale pour vous avec un temps de service spécifié ou (b) lorsque le PCN s'éteint, demandez-leur de faire ces puces spécialement pour vous. Toutes les sociétés MCU font ce dernier morceau. Si vous voulez au moins 10 000 jetons, même ceux qui sont hors production depuis 20 ans, ils les feront avec plaisir - à un prix minime. Cependant, cela n'est possible que si vous avez besoin d'au moins de l'ordre de 10 000 unités, souvent même d'au moins 100 000.

Très peu d'entreprises garantissent une assistance à long terme sur leurs composants. Même les pièces automobiles dites «conçues pour une utilisation à long terme» de Microchip ne sont garanties que des pièces de production pendant 10 ans, ce qui n'est rien comparé à la durée de vie de certains équipements spécialisés. Vous devrez toujours vous enregistrer directement auprès des fabricants pour garantir la disponibilité à long terme.


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Vous ne pouvez pas non plus compter sur les garanties à vie du fabricant. Il y a 5 ou 10 ans, Intel a retiré prématurément un certain nombre de processeurs dont il avait initialement promis qu'ils auraient eu un certain nombre d'années supplémentaires de disponibilité pour une utilisation par les fabricants de systèmes embarqués.
Dan Neely

Et dans le cas de (3), vous serez également averti lorsque les produits arriveront en fin de vie et aurez la possibilité de faire un "dernier achat" où vous estimez tous vos besoins futurs et stockez, ou du moins acheter suffisamment pour couvrir le temps nécessaire à la refonte.
Ben Jackson

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@BenJackson Vous serez averti, peut-être, peut-être, si vous avez demandé assez gentiment. J'ai de nombreux exemples de quand j'ai demandé gentiment, mais je n'ai pas été informé de la LTB.

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@DanNeely et plus intéressant, Intel a continué à produire 486 processeurs jusque quelque part dans les années 00, mais ils étaient limités à quelques sociétés et ils ne seraient jamais autorisés à entrer sur le marché libre. Donc, quelque chose était encore très en production et disponible, quelque chose qui était sur le marché libre une décennie plus tôt, mais absolument impossible à obtenir: P
user36129

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L'essentiel est le suivant: si vous voulez garantir que vous pouvez faire de votre produit dans le futur, vous (ou votre entreprise) devez faire des choses pour vous assurer que cela se produit. Bien que vos différents fournisseurs puissent vous aider, au final, tout dépend de vous. Il ne devrait pas en être ainsi, mais ça l'est. Voici quelques étapes à suivre pour vous aider:

  1. Entretenez de bonnes relations avec vos distributeurs et représentants de fabricants. Ce sont les personnes qui peuvent le mieux surveiller votre dos et vous informer des problèmes d'approvisionnement potentiels.
  2. Vérifiez fréquemment les avis de fin de vie (EOL) de tous vos fournisseurs. Bien que votre représentant ou distributeur doive vous parler de ces choses, vous ne pouvez pas vous y fier. Vérifiez mensuellement sur les sites Web des différents fabricants.
  3. Attendez-vous à garder un stock supplémentaire à portée de main des pièces critiques. Cela signifie non seulement d'avoir des capitaux immobilisés en stock, mais aussi d'avoir l'infrastructure pour stocker ces pièces (chambres à humidité contrôlée, etc.)
  4. Attendez-vous à effectuer un dernier achat important de pièces critiques. Cela signifie avoir l'argent ou le crédit disponible pour le faire et, encore une fois, avoir un endroit pour stocker les pièces lorsque vous les obtenez. Selon le coût des pièces et votre volume, cela pourrait nécessiter l'achat de pièces de 1 000 $ à 1 million $ US en un seul achat!
  5. Attendez-vous à repenser le produit dans le futur. Cela signifie non seulement la budgétisation pour cela, mais nécessite également que vous planifiiez à l'avance et archiviez les documents, fichiers et équipements clés. J'irais jusqu'à configurer un PC de développement avec tous les outils, puis STOCKER LE PC ENTIER. Rien n'est pire que d'avoir à repenser un produit uniquement pour découvrir que vous avez besoin d'une copie de Windows qui n'est pas disponible et ne fonctionnera pas sur un PC moderne, ou que vous avez besoin d'un port d'E / S obsolète et indisponible. Effectuez des sauvegardes des fichiers et revisitez les sauvegardes une fois par an pour éviter la pourriture des bits (en vous assurant que les clés USB, les CD et les disques durs ne se sont pas détériorés ou sont trop vieux pour être utilisés sur un PC moderne).
  6. Faites les choses évidentes, comme choisir des composants qui ont de fortes chances d'être présents à l'avenir et fabriqués à partir d'un fabricant qui le sera. Mais cela ne remplace aucune des autres choses de cette liste. Ce n'est pas parce qu'une entreprise manufacturière dit qu'un produit sera fabriqué pendant 10 ans qu'il ne cessera pas ses activités demain.
  7. Soyez paranoïaque et proactif. En fin de compte, vous êtes la seule personne / entité qui se soucie suffisamment de garantir les choses à l'avenir.

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J'aime l'idée de stocker le PC ENTIER :) Je m'attendais à ce que ce soit un détail critique et important dans la conception électronique (pour la fabrication). Merci pour ces conseils.
Ole Thomsen Buus

+1 ... Le point 6 peut comprendre la connaissance de la réputation d'un fabricant de pièces obsolètes. De plus, bien que cela ne soit pas garanti, il est souvent utile de choisir des pièces avec plusieurs sources (2 fabricants ou plus)
Tut

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@OleThomsenBuus Hier, un collègue a déterré un ancien PC qu'il a dû utiliser. Il nécessite l'ancien clavier PC-AT avec le grand connecteur de type DIN. Il n'en a pas. Même les choses omniprésentes comme les claviers disparaissent. Stockez TOUT! Dans une autre anecdote: je connais un acheteur qui connaissait un dernier achat depuis près d'un an. Il n'a pas donné suite et a été licencié. Son erreur pourrait coûter à son employeur 5 à 10 millions de dollars de revenus. Il y a beaucoup d'argent à perdre, faute d'être proactif.

@DavidKessner - Et quelle serait la raison de bloquer la dernière option d'achat? Agissait-il trop prudemment en achetant des ressources?
Ole Thomsen Buus

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@ConnorWolf Cela fonctionne SI votre logiciel n'a pas à parler avec un ancien matériel (comme un ancien programmeur MCU qui se connecte à un port parallèle). Mais comme vous l'avez dit, testez-le absolument. Une VM est très bien, tant que tout fonctionne.

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Il n'y a aucune garantie.

Cela aide à regarder l'histoire passée d'une entreprise pour voir comment elle traite les anciens produits obsolètes. Certaines entreprises font de grands efforts pour s'assurer que les produits hérités sont pris en charge. D'autres les vident dès que de nouvelles versions sont disponibles.

Microchip est un bon exemple de la première. Vous pouvez toujours acheter un PIC 16C54, bien que vous en payiez quelques dollars de plus pour un que pour des pièces plus récentes qui en font plus. Des entreprises comme Maxim sont à l'autre bout. Différentes entreprises ont des philosophies et des cultures différentes.

Cela aide également à regarder le marché dans lequel un composant est vendu. Par exemple, si les principaux clients sont des sociétés de téléphonie mobile, le composant peut disparaître rapidement. Les nouveaux modèles de téléphones portables sortent si rapidement que les sociétés de téléphonie mobile ne se soucient pas beaucoup de la disponibilité des composants 5 ans après la première version.

L'avionique et le médical sont des exemples de l'autre extrémité. Dans les deux cas, le coût de la certification et de l'acceptation d'un produit est long et coûteux, et la durée de vie des produits est longue et les produits devraient continuer à fonctionner sur le terrain pendant une longue période (10 ans). Une entreprise qui fabrique des pièces pour ces marchés ira probablement très loin pour s'assurer que les anciens produits seront disponibles à l'avenir, même si le prix ne sera pas compétitif à l'époque. Il est beaucoup mieux de continuer à acheter un PIC 16C54 pour 5 $ pour une utilisation dans un dispositif médical de 10 000 $ que de le repenser pour utiliser un PIC plus récent.


Merci pour votre réponse. Dans mon souci particulier et le motif de ma demande, l'utilisation du MCU n'est pas pour les produits à courte durée de vie tels que les smartphones, etc. Ce sont des appareils intégrés dans l'infrastructure (maisons). Ils pourraient échouer à l'avenir et, en raison de l'interconnexion des appareils, le nouveau remplacement doit être compatible avec les versions restantes. C'est pourquoi un remplacement devrait être exactement comme les anciennes versions - au moins dans son interface d'interconnexion et son protocole. C'est au moins un scénario.
Ole Thomsen Buus

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Vous pouvez simplement leur demander: la plupart des entreprises auront une feuille de route produit qui vous indiquera quand les produits seront retirés. Ils sont publiés dans une certaine mesure, par exemple http://www.eteknix.com/intel-discontinue-over-24-processors-by-q1-2012/

L'armée américaine a une exigence spéciale de "deuxième source", que chaque composant soit disponible auprès d'au moins deux fabricants (et pour une période de temps particulière). Cela augmente leurs coûts mais garantit l'approvisionnement. De toute évidence, vous ne pouvez l'obtenir que si vous êtes un gros client.

Mais généralement, la technologie évolue et vous devez mettre à jour les conceptions lorsque les pièces cessent de produire. Parfois, il y a un changement réglementaire qui force cela, comme l'élimination RoHS du plomb dans les pièces.

Sinon, vous finissez par vous fier au "nouveau vieux stock", qui n'est plus fabriqué mais qui est resté dans un entrepôt pendant des années. Les tubes Nixie en sont un exemple d'amateur populaire.

Les architectures des microcontrôleurs sont souvent remarquablement persistantes; les pièces utilisant les jeux d'instructions 6502 et 68000 sont toujours disponibles.

Notez que si vous planifiez à long terme, vous devez garder vos données de conception, votre source logicielle et votre chaîne d'outils "en direct". Sinon, vous constatez que quelque chose de vital est stocké sur un disque que vous ne pouvez pas lire pour un progiciel impossible à obtenir.


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À mon humble avis, toute la «seconde source» est surfaite / irréaliste, et l'industrie aérospatiale / militaire s'éloigne lentement de cela. L'essentiel, c'est qu'il y a beaucoup de produits critiques sans deuxième source disponible. À part la RAM, la logique de décroissance et certains Flash, les puces modernes n'ont généralement pas de seconde source. Vous limiter aux processeurs disposant de deuxièmes sources pourrait également vous limiter à la technologie des années 1990.

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@David Kessner - Et si la technologie des années 90 pouvait vraiment faire l'affaire? Si tout ce dont vous avez besoin est une simple machine d'état pour agir sur l'entrée à l'intérieur d'un mur pendant 1 milliard d'années - alors un 8051 8 bits pourrait être parfait? J'aime la simplicité et la certitude si cela est réalisable.
Ole Thomsen Buus

@OleThomsenBuus SI la technologie des années 90 fonctionne, alors super. Mais ce truc a déjà 20 ans et vous voudrez peut-être que cela dure encore 10 à 20 ans. C'est peut-être beaucoup demander. De plus, si vous utilisez une technologie vieille de 20 ans, alors vos concurrents ont eu 20 ans pour faire de même, ou mieux. Il y a certainement des cas où la vieille technologie va bien. Personnellement, j'aime développer des produits innovants qui n'ont jamais été réalisés auparavant. Vous ne pouvez pas très bien faire ça avec une technologie vieille de 20 ans.

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Si vous avez une bonne relation avec votre fournisseur (aide aux achats en gros volume!), Il vous fera savoir quand un produit arrive en fin de vie et vous proposera une option de dernier achat afin que vous puissiez acheter suffisamment pour

  • exécuter votre production complète dans les années restantes du cycle de vie de votre propre produit
  • exécuter suffisamment de production pour vous laisser du temps pour une refonte
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