Erfolg bei der Einhaltung von Vorschriften für Produkte mit langer Lebensdauer

Es ist zwar wahr, dass für Branchen, die hochzuverlässige Leiterplatten (PCBs) benötigen, wie die Luft- und Raumfahrt, Medizin und Automobilindustrie, der Erfolg der Einhaltung von Vorschriften von größter Bedeutung sein kann, doch wenn es um die Entwicklung für eine verlängerte Lebensdauer geht, werden die Herausforderungen der Einhaltung intensiviert – sich ändernde regulatorische Landschaften, Materialveraltung und komplexe, voneinander abhängige Lieferketten machen den Erfolg der Einhaltung schwierig.

Glücklicherweise können Unternehmen durch die Integration der richtigen Werkzeuge zur besseren Verwaltung von Dokumentation, Rückverfolgbarkeit, Komponentenauswahl und Tests die Bemühungen um die Einhaltung von Vorschriften in kritischen Phasen straffen und so den Erfolg der Einhaltung für Leiterplatten mit langer Lebensdauer effektiv erreichen.

Im Folgenden untersuchen wir sieben Herausforderungen und Strategien, um sicherzustellen, dass Leiterplatten mit langer Lebensdauer während ihrer Betriebszeit strenge Einhaltungsstandards erfüllen, und die Altium-Technologie, die darauf ausgelegt ist, den Erfolg der Einhaltung zu gestalten.

Herausforderung 1: Die Komplexität der Einhaltung bei Leiterplatten mit langer Lebensdauer

Leiterplatten mit langer Lebensdauer müssen von Anfang an sowohl für Leistung als auch für die Einhaltung von Vorschriften konzipiert werden, wobei sorgfältig auf die technischen und regulatorischen Aspekte geachtet werden muss, die potenzielle Risiken einführen, von den Entwurfs- und Herstellungsphasen bis zu den späteren Anforderungen für Upgrades oder Ersatz. Zu den Schlüsselherausforderungen gehören:

Regulatorische Veränderungen: Die Compliance-Standards entwickeln sich weiter, um mit neuer Technologie, Marktanforderungen und Umweltaspekten Schritt zu halten. PCBs, die anfänglich den Compliance-Standards entsprechen, können aufgrund von regulatorischen Änderungen im Laufe der Zeit Compliance-Probleme bekommen, da sie mit Aktualisierungen von Standards wie RoHS, REACH und branchenspezifischen Anforderungen konfrontiert werden, die ihre Komponenten oder Materialien beeinflussen könnten, besonders wenn sie voraussichtlich ein Jahrzehnt oder länger in Gebrauch bleiben sollen. 

Komplexität der Lieferkette: Die globalisierte Natur der PCB-Lieferketten bedeutet, dass man es mit unterschiedlichen Compliance-Gesetzen zu tun hat, was es herausfordernd macht, sicherzustellen, dass Materialien und Prozesse einheitlichen Standards entsprechen.

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Obsoleszenzrisiko: Die Vermeidung von Komponentenverfügbarkeit oder mangelnder Compliance aufgrund eingestellter Materialien oder Prozesse erfordert proaktive Planung, da Ersatzteile möglicherweise nicht die genauen Spezifikationen oder regulatorischen Standards der Originalkomponenten erfüllen.

Die Altium-Lösung: Daten und Zusammenarbeit

Das ständige Wechseln von Vorschriften macht eine kontinuierliche Überwachung von Änderungen und Anpassungsfähigkeit in Design und Produktion entscheidend für den Compliance-Erfolg bei PCBs mit langem Lebenszyklus. 

Altium Designer und Altium 365 sind in diesem Bereich bahnbrechend und bieten Funktionen für die Echtzeit-Überwachung von Vorschriften, Lieferantendatenmanagement und umfassende Dokumentation, um Teams dabei zu helfen, sich effizient an sich entwickelnde Compliance-Anforderungen anzupassen.

• Altium Designer: Durch die Integration mit externen Datenbanken bietet Altium Designer direkten Zugriff auf die regulatorischen Informationen und Materialkonformitätsdaten der Anbieter. Dies ermöglicht es den Designern, konforme Komponenten basierend auf Echtzeitdaten auszuwählen, wodurch das Risiko einer späteren Nichtkonformität im Lebenszyklus reduziert wird.
• Altium 365: Diese Cloud-Plattform unterstützt die Zusammenarbeit zwischen Teams und mit Lieferanten. Sie ermöglicht auch das Verwalten der detaillierten Konformitätsdokumentation, die von Regulierungsbehörden gefordert werden kann, und gewährleistet Nachverfolgbarkeit sowie eine schnelle Reaktion auf Konformitätsprüfungen.

Wenn ein Produkt im Laufe der Zeit weiterentwickelt wird, kann jede regulatorische Änderung, Komponentenänderung oder funktionale Änderung klar spezifiziert und mit den Anforderungsmanagement-Funktionen in Altium 365 zugewiesen werden. PCB-Designer können dann diese Anforderungsaktualisierungen und -zuweisungen innerhalb von Altium Designer klar erkennen.

Beispielsweise können, wenn sich die Anforderungen an ein Produkt über dessen Lebensdauer ändern, im Anforderungs- und Systemportal in Altium 365 Anforderungen an spezifische Designobjekte in einem PCB-Layout getaggt werden. Anschließend kann eine Benachrichtigung an einen Konstruktionsingenieur gesendet werden, der dann schnell die erforderlichen Änderungen umsetzen kann.

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Herausforderung 2: Dokumentation und Nachverfolgbarkeit

Dokumentation und Rückverfolgbarkeit sind grundlegend für die Einhaltung von Vorschriften bei Produkten mit langem Lebenszyklus und bieten eine historische Aufzeichnung von Materialien, Prozessen und Tests, die die Zuverlässigkeit unterstützen. Da regulatorische Audits strenger werden, können detaillierte Aufzeichnungen die Überprüfungsprozesse der Einhaltung vereinfachen.

Materialrückverfolgbarkeit: Es ist entscheidend, dass alle in der PCB-Herstellung verwendeten Materialien bis zu ihrem Ursprung zurückverfolgt werden können, um die regulatorische Konformität zu gewährleisten, einschließlich der Dokumentation der chemischen Zusammensetzung, des Ursprungs und der Lieferantendetails jedes Materials. Umfassende Aufzeichnungen ermöglichen es den Herstellern, effektiv auf Anfragen zur Einhaltung von Vorschriften zu reagieren und sich an regulatorische Aktualisierungen anzupassen, die die Materialauswahl beeinflussen könnten.

Prozessdokumentation: Bei Produkten mit langem Lebenszyklus bietet die Prozessdokumentation eine Grundlage für die Bewertung, ob Aktualisierungen erforderlich sind, da sich Standards weiterentwickeln; jeder Herstellungsschritt, von Löttechniken bis hin zu Qualitätssicherungstests, muss akribisch dokumentiert werden.

Testaufzeichnungen: Die Dokumentation von Tests, die von regulatorischen Stellen gefordert werden, einschließlich Umweltbelastungstests, thermischer Zyklustests und Zuverlässigkeitstests, kann Unternehmen dabei helfen, Probleme in den frühen Stadien zu identifizieren und gleichzeitig den Compliance-Anforderungen gerecht zu werden.

Änderungsmanagement: Produkte mit langem Lebenszyklus unterliegen oft Änderungen, von kleinen Aktualisierungen bis hin zu großen Komponentenersetzungen. Ein strukturierter Änderungsmanagementprozess, der die Compliance-Auswirkungen jeder Änderung bewertet und dokumentiert, stellt sicher, dass die PCB auch bei Aktualisierungen weiterhin den regulatorischen Anforderungen entspricht.

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Die Altium-Lösung: Vereinfachte Dokumentenverwaltung

Umfassende Dokumentation und Nachverfolgbarkeit sind entscheidend, um auf regulatorische Prüfungen zu reagieren und Komponenten-Obsoleszenz zu adressieren, ein wichtiger Teil des Erfolgs in der Compliance. Altium-Produkte nehmen einen Teil dieser Last ab, indem sie die Dokumentation, Versionskontrolle und Nachverfolgbarkeitsverwaltung vereinfachen.

• Vereinheitlichte Dokumentation mit Altium Designer: Altium Designer ermöglicht die automatische Erstellung von Stücklisten (BOMs), Schaltplänen und Layout-Dokumenten mit Versionskontrolle, um Aufzeichnungen genau und konsistent zu halten. Diese Dokumente bieten die für die regulatorische Compliance benötigte Nachverfolgbarkeit und sind essenziell für die Verwaltung von Änderungen, die während des Produktlebenszyklus auftreten können.
• Lebenszyklus- und Versionsmanagement in Altium 365: Die Cloud-basierten Funktionen von Altium 365 ermöglichen es den Stakeholdern, auf die neueste, genaueste Version von Design-Dokumenten zuzugreifen, einschließlich Lebenszyklusmanagement-Fähigkeiten, die helfen, die Geschichte und Änderungen von Komponenten und Materialien über die Zeit zu verfolgen, um sicherzustellen, dass jede Modifikation den regulatorischen Standards entspricht.

Herausforderung 3: Designstrategien, die langfristige Compliance sicherstellen

Design mit Compliance im Blick zu haben, ist ein proaktiver Ansatz, der die Wahrscheinlichkeit erheblich verbessern kann, dass eine PCB durchgehend compliant bleibt. Einige effektive Designstrategien umfassen:

Design für Langlebigkeit: Der Bau von PCBs, die Umweltbelastungen wie extremen Temperaturen, Vibrationen und Feuchtigkeit standhalten, hilft sicherzustellen, dass das Produkt im Laufe der Zeit die Zuverlässigkeitsstandards einhält. Dies beinhaltet die Auswahl von Materialien und Komponenten mit hoher Widerstandsfähigkeit gegen Degradation.

Materialauswahl: Da regulierende Behörden bestimmte gefährliche Materialien einschränken, hilft die Auswahl von konformen und langlebigen Materialien von Anfang an, Compliance-Probleme zu vermeiden. Ingenieure sollten Materialien priorisieren, die den aktuellen regulatorischen Anforderungen entsprechen und weniger wahrscheinlich in der Zukunft eingeschränkt werden.

Modulares Design: Die Implementierung von Modularität im PCB-Design ermöglicht einfachere Upgrades oder den Austausch spezifischer Komponenten, ohne das gesamte Board zu überarbeiten. Modulare PCBs können mit neueren, konformen Komponenten aktualisiert werden, ohne die Integrität des Gesamtdesigns zu beeinträchtigen.

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Kompatibilität mit Teststandards: Designentscheidungen sollten auch Testanforderungen berücksichtigen, die im Lebenszyklus des Produkts gelten können. Beispielsweise können Boards, die für zerstörungsfreie Testmethoden ausgelegt sind, helfen, die Compliance in verschiedenen Phasen des Lebenszyklus erneut zu verifizieren.

Die Altium-Lösung: PCB-Designs zukunftssicher machen

PCBs mit langem Lebenszyklus werden am besten mit Compliance und Langlebigkeit im Sinn entworfen. Altium bietet Werkzeuge zur Auswahl von Materialien und Komponenten, die die Langlebigkeit erhöhen und sicherstellen, dass PCBs über die Zeit hinweg konform und funktional bleiben.

• Altium Designer Komponentenverwaltungswerkzeuge: Altium Designer integriert sich mit Lieferantendatenbanken, um sicherzustellen, dass Designer langlebige, konforme Komponenten auswählen. Die ActiveBOM-Funktion von Altium ermöglicht die direkte Verfolgung der Verfügbarkeit und Konformitätsinformationen von Komponenten, um Materialien zu vermeiden, die wahrscheinlich zukünftigen regulatorischen Einschränkungen unterliegen.
• Simulationen und Tests innerhalb von Altium Designer: Das Design für Zuverlässigkeit und Konformität kann mit den Simulationstools von Altium Designer, einschließlich thermischer, Signalintegritäts- und Belastungstests, verstärkt werden. Diese Simulationen helfen zu validieren, dass das Design regulatorischen Standards entspricht, wodurch Risiken im Zusammenhang mit langfristigem Verschleiß oder Umweltbelastungen reduziert werden.
• Echtzeit-Komponentendaten mit Altium 365: Altium 365 kann Komponentenbibliotheken mit Echtzeit-Updates von Lieferanten über Teilverfügbarkeit und Änderungen der Konformität zentralisieren, was Designern hilft, proaktiv auf Obsoleszenz zu reagieren und die Kontinuität in der langfristigen Konformität zu wahren.

Herausforderung 4: Proaktive Konformitätsüberwachung und Lieferantenmanagement

Angesichts der globalen Natur der PCB-Herstellung, bei der Lieferanten mehrere Regionen mit unterschiedlichen Konformitätsstandards umspannen, ist das Management der Lieferantenkonformität wesentlich für PCBs mit langem Lebenszyklus. Strategien beinhalten:

Lieferantenaudits und -qualifizierung: Die Einrichtung eines umfassenden Programms für Lieferantenaudits und -qualifizierung stellt sicher, dass alle Komponenten und Materialien den Compliance-Standards entsprechen. Audits sollten regelmäßig durchgeführt werden, wobei besonders auf die Einhaltung relevanter Umwelt- und Qualitätsstandards durch den Lieferanten geachtet werden sollte.

Proaktives Compliance-Monitoring: Compliance endet nicht mit den Phasen des Designs und der Herstellung. Hersteller müssen Überwachungsmechanismen implementieren, um auf dem Laufenden über regulatorische Änderungen zu bleiben, die ihre Produkte beeinflussen könnten. Dies umfasst die Verfolgung von Veränderungen in den RoHS-, REACH- und IPC-Standards und die Bewertung, wie sich Änderungen auf Produkte mit langem Lebenszyklus, die bereits im Einsatz sind, auswirken könnten.

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Strategische Lieferantenbeziehungen: Der Aufbau starker, transparenter Lieferantenbeziehungen kann ein effektiveres Compliance-Management erleichtern. Vertrauenswürdige Lieferanten kommunizieren eher Material- oder Prozessänderungen, die die Compliance beeinflussen könnten, was es PCB-Herstellern ermöglicht, sich nahtloser an die sich entwickelnden regulatorischen Anforderungen anzupassen.

Die Altium-Lösung: Proaktives Compliance-Monitoring

PCBs mit langem Lebenszyklus erfordern ein proaktives Compliance-Monitoring während der Design-, Herstellungs- und Einsatzphasen. Die Werkzeuge von Altium helfen, die Übersicht über die Compliance in jeder Phase zu behalten.

• Lieferanten- und Compliance-Überwachung: Altium 365 integriert Lieferantendaten, was die Aktualität und Zugänglichkeit von Komponenten- und Materialspezifikationen gewährleistet. Änderungen bei Lieferanten, die den Compliance-Status beeinflussen, lösen Updates innerhalb von Altium 365 aus, sodass Teams ihre Entwürfe proaktiv anpassen können.
• Transparenz der Lieferkette durch Altium 365: Wenn regulatorische Änderungen auftreten, ist es wichtig, dass Teams schnell reagieren; deshalb profitieren Beschaffungsteams von der Fähigkeit von Altium 365, den Status von Materialien und Komponenten in Echtzeit zu überwachen. Die Altium 365-Plattform bietet Einblick in die Verfügbarkeit von Komponenten und Compliance-Daten und unterstützt das proaktive Lieferantenmanagement und die Compliance-Überwachung, die erforderlich sind, um bei der Compliance erfolgreich zu sein.

Herausforderung 5: Verwaltung von Obsoleszenz und Kontinuität der Compliance

Das Risiko für PCBs mit langem Lebenszyklus steigt, da Komponenten mit der Zeit nicht mehr verfügbar oder unterstützt werden können, was Hersteller zwingt, konforme Alternativen zu finden. Daher erfordert die effektive Verwaltung der Obsoleszenz einen proaktiven Ansatz, der das Produkt gegen das Auslaufen von Komponenten zukunftssicher macht.

Prognose und Bestandsplanung: Die Planung für die Obsoleszenz kritischer Komponenten und die Aufrechterhaltung eines ausreichenden Bestands oder die Sicherung von Optionen für den letzten Kauf helfen Herstellern, konforme Teile für die erwartete Lebensdauer des Produkts verfügbar zu halten.

Komponentenersatzmanagement: Um Compliance- oder Zuverlässigkeitsprobleme zu vermeiden, muss bei Obsoleszenz eines Bauteils ein konformer Ersatz identifiziert und mit allen regulatorischen und Leistungsstandards verifiziert werden.

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Kompatibilität mit aktualisierten Standards: Obsoleszenz bietet auch Gelegenheiten, das Produkt auf neuere Compliance-Standards zu aktualisieren. Beispielsweise kann ein Komponenten-Upgrade als Chance genutzt werden, um sicherzustellen, dass das Produkt mit der neuesten Version eines Standards wie RoHS oder IPC-A-610 übereinstimmt.

Die Altium-Lösung: Echtzeit-Tracking, Unterstützung bei der Substitution und Lebenszyklusmanagement

Veränderungen, die sich aus der Obsoleszenz von Komponenten ergeben, können die Compliance stören, wenn Ersatzteile nicht denselben regulatorischen Standards entsprechen. Altium-Produkte bieten praktische Werkzeuge für das Obsoleszenzmanagement und kontinuierliche Compliance:

• ActiveBOM für Echtzeit-Obsoleszenz-Tracking: Die ActiveBOM-Funktion von Altium Designer bietet direkten Zugriff auf Verfügbarkeits-, Preis- und Compliance-Daten von Komponenten. Wenn eine Komponente obsolet wird oder regulatorische Änderungen erfährt, hebt ActiveBOM diese Updates hervor und ermöglicht schnelles Handeln bei der Suche nach geeigneten Alternativen.
• Unterstützung bei der Komponentensubstitution: Wenn aufgrund von Obsoleszenz Ersatz benötigt wird, ermöglichen die Komponentenmanagement-Funktionen von Altium Designer eine nahtlose Substitution unter Beibehaltung der Compliance. Designer können sicherstellen, dass Ersatzteile die notwendigen Standards und regulatorischen Anforderungen erfüllen und so die Kontinuität für Produkte mit langem Lebenszyklus gewährleisten.
• Historische und Lebenszyklusverwaltung mit Altium 365: Die Lebenszyklusverwaltungsfähigkeiten von Altium 365 helfen dabei, die gesamte Historie von Komponenten und Materialien zu verfolgen, was ein wertvolles Merkmal ist, wenn ein Produkt Wartung oder Überholung benötigt, um konform zu bleiben, da Teams leicht auf genaue historische Daten Bezug nehmen können.

Herausforderung 6: Abteilungsübergreifende Zusammenarbeit

Die Einhaltung von Vorschriften für Produkte mit langem Lebenszyklus in der PCB-Herstellung ist nicht auf eine Abteilung beschränkt; sie erfordert abteilungsübergreifende Zusammenarbeit, um regulatorische Herausforderungen effektiv vorherzusehen und anzugehen.

Ingenieurwesen und Design: Design- und Ingenieurteams müssen eng zusammenarbeiten, um die Einhaltung von Vorschriften von Anfang an in das Produkt zu integrieren, indem sie Materialien und Prozesse auswählen, die den regulatorischen Anforderungen entsprechen.

Lieferkette und Beschaffung: Teams der Lieferkette spielen eine entscheidende Rolle bei der Beschaffung von Materialien und Komponenten, die den Compliance-Standards entsprechen, und bei der Verwaltung von Beziehungen zu Lieferanten, um die Kontinuität der Compliance sicherzustellen.

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Qualitätssicherung und Compliance-Teams: Qualitätssicherungsteams sind verantwortlich für Tests, Dokumentation und regulatorische Aktualisierungen, um sicherzustellen, dass die PCB während ihres gesamten Lebenszyklus konform bleibt.

Die Altium-Lösung: Förderung der abteilungsübergreifenden Zusammenarbeit für Compliance

Wenn alle gemeinsam vorwärtsbewegen, dann kümmert sich der Erfolg um sich selbst — Henry Ford

Mit transparentem, Echtzeit-Datenaustausch und Koordination zwischen Abteilungen in einer Cloud-nativen Umgebung können endlich Design, Compliance und alle relevanten Stakeholder, einschließlich der erweiterten Lieferkette, zusammenkommen und Compliance-Erfolg erzielen.

• Zentralisierter Dokumentenzugriff: Altium 365 bietet ein zentrales Repository für alle PCB-Design- und Compliance-Dokumentationen, wodurch jedes Teammitglied Zugang zu aktuellen, genauen Informationen erhält.
• Echtzeit-Kommunikation mit Stakeholdern: Innerhalb der Altium 365-Umgebung können Teams aus verschiedenen Abteilungen und Standorten sowie externe Lieferanten nahtlos zusammenarbeiten, Informationsinseln abschaffen und Effizienz fördern, indem sichergestellt wird, dass alle Stakeholder sofortigen Zugang zu den neuesten Compliance-Daten haben.
• Compliance-getriebene Designprüfungen: Durch die Erleichterung von Compliance-getriebenen Designprüfungen und die Befähigung von funktionsübergreifenden Teams, Designs basierend auf regulatorischen Anforderungen zu bewerten und potenzielle Nichtkonformitäten früh in der Designphase zu identifizieren und anzugehen, hilft Altium 365 Teams, Risiken zu mindern und auf Widerstandsfähigkeit zu planen.

Durch die Integration digitaler Hilfsmittel wie Altium Designer, Altium 365 und ActiveBOM können PCB-Hersteller trotz Komplexitäten eine durchgängige Konformität erreichen, die Risiken regulatorischer Veränderungen mindern und langfristig nutzbare, zuverlässige und konforme Produkte erstellen - es ist ein digitales Rahmenwerk für Resilienz.

Lassen Sie sich nicht von Aufgaben im Anforderungsmanagement für Produkte mit langem Lebenszyklus überwältigen. Wenn sich der Konformitätsstatus Ihres Produkts ändert, lassen Sie das Altium 365 Requirements and Systems Portal Ihren Arbeitsablauf optimieren und Ihr Designteam produktiv halten. Wir denken, dass Sie einen nahtlosen Übergang zu einem neuen Arbeitsablauf erleben werden, der Ihre Reichweite und Fähigkeiten erweitert.

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