Maximale Nutzung zur Verbesserung der Lieferkettenresilienz

Christopher Cain
|  Erstellt: September 19, 2022  |  Aktualisiert am: November 24, 2022
Maximale Nutzung zur Verbesserung der Lieferkettenresilienz

Es gibt viele Diskussionen über die aktuellen Herausforderungen in der Elektronik-Lieferkette, und viele in der Elektronikindustrie sind sich der aktuellen Probleme beim zeitnahen und kosteneffizienten Beschaffen von Komponenten und Materialien in der Lieferkette bewusst. Der Wiederanstieg der Elektroniknachfrage führte zu den jüngsten Problemen in der Lieferkette, die auf die weltweite Erholung von der COVID-19-Pandemie sowie geopolitische Ereignisse wie den Krieg in der Ukraine zurückzuführen sind. Nicht nur Fachleute aus der Lieferkette, sondern auch Elektronikdesigner, die sich für Komponenten und Materialien für ihre Entwürfe entscheiden, richten ihr Augenmerk auf die Widerstandsfähigkeit der elektronischen Lieferkette.

In Anbetracht der derzeitigen Engpässe in der Lieferkette bei vielen Bauteilen umfassen diese Auswirkungen auch Entwürfe, die bereits zur Fertigung freigegeben wurden, sowie solche, die sich derzeit in der Entwicklung befinden. Elektronikdesignern steht eine Vielzahl von Ressourcen zur Verfügung, um während des Designprozesses die beste Komponenten- und Materialauswahl zu ermöglichen. Zu diesen Ressourcen gehören hochmoderne Konstruktionsplattformen und Strategien zur Komponentennutzung, die das Potenzial haben, die Ausfallsicherheit der Lieferkette zu verbessern und gleichzeitig die Produktivität von Elektronikentwicklern zu steigern. In diesem Blog konzentriere ich mich auf Strategien, die ich als „maximale Nutzung” bezeichne und die eine Kombination von Perspektiven, funktionsübergreifender Teamarbeit und Führungsinvestitionen zur erfolgreichen Maximierung der von elektronischen Komponenten abgeleiteten Fähigkeiten beinhalten.

Was bedeutet maximale Nutzung?

Diversifizierung der Lieferkette

Jeder Lieferkettenexperte wird Ihnen sagen, dass die Beschaffung eines Bauteils oder Materials aus einer einzigen Quelle riskant ist, weil sie dem liefernden Unternehmen eine günstigere Position bei der Aushandlung von Preisen und Verfügbarkeit verschafft. Es gibt zwar Fälle, in denen die Beschaffung aus einer Quelle dem Käufer oder Abnehmer der Komponenten einen Wettbewerbsvorteil verschaffen kann, doch führen die Markt- oder Geschäftsbedingungen letztendlich immer zu einem Punkt, der den Käufer in eine ungünstige Position bringt. Es ist immer besser, diese Situation zu verhindern, bevor sie eintritt. Deshalb sollten diese Komponenten sehr genau geprüft werden, um nach alternativen Quellen oder der Möglichkeit der Selbstbeschaffung zu suchen.

Einige Unternehmen entschieden sich für einen risikovermeidenden Ansatz und untersagten ihren Elektronikentwicklern die Auswahl von Komponenten, die ausschließlich aus einer Hand stammen. Ich glaube, dass dieser restriktive Ansatz den Elektronikdesigner zu sehr belastet, da diese Entscheidungen eine komplexe Kombination aus Anforderungen an die Risiko-, Kosten- und Produktfähigkeiten und Prognosen darstellen. Aufgrund meiner Erfahrungen in der Leitung von Design- und Beschaffungsteams habe ich es vorgezogen, ein Führungsteam aus Elektronikdesignern, Beschaffungsfachleuten und Geschäftsführern zu haben, das sich ständig um das richtige Gleichgewicht bei der Auswahl von Komponenten bemüht, die ausschließlich oder in begrenztem Umfang beschafft werden.

Beschaffung aus einer Quelle:

  • Vorteil: Käufer können mehr Verhandlungsmacht haben, wenn es wenige andere Käufer gibt
  • Nachteil: Größeres Risiko von Engpässen bei der Beschaffung
 

Mehrfachbeschaffung:

  • Vorteil: Weniger Risiko, kann nach Preis, Lieferzeit und Menge optimiert werden
  • Nachteil: Beim Front-End-Engineering sind mehr Kompromisse zu berücksichtigen

 

Das proaktive Management dieser kritischen Komponenten im Hinblick auf eine maximale Nutzung führte zu einer strategischen Beschaffung, die ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Verfügbarkeit und Kosten herstellte, um sicherzustellen, dass die vom Kunden geschätzte Leistung maximal erbracht wurde. Ich konnte erstaunliche Resultate für Unternehmen erzielen, indem ich funktionsübergreifende Teamarbeit bei Entscheidungen über risikoreiche/hochwertige Komponenten proaktiv in die Wege geleitet habe, die mehrere Perspektiven einbeziehen und dem Team die Möglichkeit geben, das beste Geschäftsergebnis zu erzielen, nicht nur ein kostengesteuertes oder kapazitätsorientiertes Ergebnis. Diese funktionsübergreifenden Teams für „kritische Komponenten” sind eine großartige Möglichkeit für einzelne Elektronikdesigner zu erfahren, welche substantiellen Auswirkungen ihre Entscheidungen auf das Unternehmen haben. Die Aufgaben des funktionsübergreifenden Teams fangen an mit Komponenten aus einer einzigen Quelle und umfassen nach und nach weitere kritische Faktoren wie hohe Auslastung oder strategische Beschaffung.

In vielen Unternehmen kommen diese Teams selten mit anderen in Berührung, abgesehen von langen „Nicht kaufen”-Listen. Elektronikdesigns mit Fachleuten aus der Zulieferindustrie auf ein gemeinsames Geschäftsziel zu bringen, erzeugt wirkungsvolle Empfehlungen für das Unternehmen, die sich sonst nicht von selbst ergeben würden. Wenn ich mit einer Krise in der Lieferkette konfrontiert werde, gehört die Einrichtung dieser Teams zu den ersten Maßnahmen, die ich als Führungskraft ergreife; sie liefern sofort nützliche Erkenntnisse. Der Schlüssel zum langfristigen Erhalt dieser Fähigkeit liegt in der Festlegung von Zielen und Messgrößen auf Unternehmensebene; andernfalls verkommen sie zur Abgabe von Empfehlungen und werden in krisenfreien Zeiten außer Dienst gestellt. Maßnahmen wie nachhaltige Kosteneinsparungen, Verringerung der Durchlaufzeiten und Bestandsreduzierung sollten mit Einsparungen bei der Designereffizienz kombiniert werden, so dass Wachstums- und Gewinnziele miteinander verknüpft werden.

Lieferkette visualisiert

Die Wiederverwendung von Designelementen gewährleistet die maximale Nutzung von Komponenten über mehrere Entwürfe hinweg und verbessert die Produktivität der Designer.

Wiederverwendung von Designelementen

Ich bin immer wieder erstaunt darüber, dass es einfacher ist, Designelemente (Komponenten, Schaltkreise und Designelemente) von AUSSERHALB des eigenen Unternehmens zu nutzen oder wiederzuverwenden. Warum werden Designelemente aus internen Quellen weniger genutzt und wiederverwendet als aus externen Quellen? Noch merkwürdiger ist, dass dieses Missverhältnis zwischen externer und interner Wiederverwendung sowohl für die Hardware- als auch für die Software-Entwicklung gilt! Ein Hauptunterschied zwischen internem und externem Einfluss besteht in den Marketing- oder Kommunikationsinvestitionen, die es viel einfacher machen, extern verfügbare Möglichkeiten zu entdecken oder sich darüber zu informieren.

Die externe Wiederverwendung wird häufig von Vollzeit-Marketing- oder Anwendungsberatern als Teil des Geschäftsmodells der Hosting-Unternehmen kommuniziert, es steckt also eine erhebliche und nachhaltige Investition dahinter. Bei den meisten internen Wiederverwendungsaktivitäten gibt es eine geringere Investition in punkto Kommunikation und Marketing, da diese Aktivitäten in der Regel nicht direkt zum Geschäftsmodell des Unternehmens beitragen und aus der Produktentwicklung finanziert werden müssen.

Nachhaltige Investitionen in interne Wiederverwendungsprozesse und Marketing erfordern daher die nachhaltige Unterstützung durch hochrangige Sponsoren, die davon überzeugt sind, dass die Wiederverwendung von Designelementen die maximale Nutzung von Komponenten über mehrere Entwürfe hinweg gewährleistet und die Produktivität der Designer verbessert. Moderne Elektrodesign-Tools wie Altium Designer sind so konzipiert, dass ein Elektronikdesigner Wiederverwendung leicht in sein individuelles Produktdesign integrieren kann. Nachhaltige Investitionen zur Unterstützung von Wiederverwendungssystemen und zur Kommunikation der internen Wiederverwendungsverfügbarkeit werden durch die Ernennung eines Wiederverwendungsleiters erheblich erleichtert. Eine Messung der Designproduktivität und der Geschäftsergebnisse fördert Wiederverwendung. Dies ist für die Aufrechterhaltung der Investitionen, die für die Nutzung intern entwickelter Komponenten, Schaltungen und Designelemente erforderlich sind, entscheidend.

PCB-Design-Wiederverwendungsblöcke
Altium Designer bietet wiederverwendbare Blöcke, mit denen Designteams schnell auf Störungen in der Lieferkette reagieren können.

Volumenkauf

Ein weiteres interessantes Verhalten ist, dass die meisten Schaltungen in kleinen, isolierten Inseln von Designern entwickelt werden, selbst in großen Unternehmen. Es gibt zwar große Teams, die an komplexen Systemen arbeiten, aber der Systementwurf wird in der Regel in Teilkomponenten aufgeteilt, die an kleinere Teams weitergegeben werden. Diese kleinen, lokalisierten Teams verfügen über eine äußerst effiziente Kommunikation und passen sich schnell an lokale Best Practices an. Dies hat den Nebeneffekt, dass die Komponenten auf die beste Kombination aus effizienter Nutzung der Komponentenfähigkeiten und Kosten im lokalen Designkontext optimiert werden.

Dies kann dazu führen, dass mehr einzigartige Teile ausgewählt werden, insbesondere solche, die von Natur aus skalierbar sind, wie zum Beispiel Field-Programmable-Gate-Array-Komponenten (FPGA). Wenn Sie den Kauf dieser Komponenten auf Unternehmensebene in Betracht ziehen, verteilt sich das Nutzungsvolumen auf viele einzelne Komponenten. Die Reduzierung der Anzahl einzigartiger Teile kann zu einem höheren Einkaufsvolumen und niedrigeren Stückpreisen führen. Dies erfordert einen ausgewogenen Ansatz zwischen Designanforderungen und Kaufvolumen und wird am besten von einem funktionsübergreifenden Team umgesetzt, das unternehmensweit Empfehlungen ausspricht.

Elektronikdesigner neigen dazu, eher auf andere Elektronikdesignern zu hören. Dieses Wissen und die Stimmen angesehener erfahrener Designer zu nutzen ist deshalb entscheidend, wenn das Einkaufsteam eine Empfehlung für ein maximales Nutzungsvolumen ausspricht. Ich habe beobachtet, dass Teams mehr als 50 % der jährlichen Gesamtkosten für Bauteile einsparen und die Anzahl der Einzelteile um 80 % reduzieren können, was Kostenvorteile auf Unternehmensebene mit sich bringt und den Zeitaufwand der einzelnen Elektronikdesigner für die Auswahl dieser Bauteile vereinfacht. Außerdem können sie in der Regel mehr Designmöglichkeiten nutzen, insbesondere programmierbare, wenn weniger Einzelteile verwendet werden.

Die Widerstandsfähigkeit der Lieferkette wird erhöht und die Produktivität des Elektronikdesigns verbessert, wenn die maximale Nutzung von Komponenten aus taktischen und strategischen Gesichtspunkten angestrebt wird.   Halten Sie Ausschau nach Gelegenheiten, die Wiederverwendung und Nutzung drastisch zu erhöhen, insbesondere innerhalb Ihres Unternehmens, und bessere Geschäftsergebnisse zu erzielen, wenn Sie eine breitere Perspektive über mehrere Designs und Designer hinweg in Betracht ziehen.

Designteams, die ihre Lieferketten risikoärmer gestalten wollen, können mithilfe der branchenweit besten PCB-Designtools in Altium Designer® auf die Bauteil- und Beschaffungsdaten zugreifen, die sie benötigen. Bauteildaten verwalten, auf wichtige Einblicke in die Lieferkette zugreifen und Dateien für Ihren Hersteller freigeben - die Plattform Altium 365™ erleichtert die Zusammenarbeit und die gemeinsame Nutzung Ihrer Projekte.

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Über den Autor / über die Autorin

Über den Autor / über die Autorin

Christopher recently retired from a 37-year career with Hewlett-Packard, Agilent Technologies, and Keysight Technologies with roles spanning Executive Vice President and Electronics Manufacturing and Electronics Supply Chains. He currently resides in Santa Rosa, California, and enjoys spending time with family and providing strategic insights to clients through his consulting company, Innovation Mindset LLC.

Christopher joined Hewlett-Packard in 1985 as an R&D electrical and software engineer after graduating from Iowa State University with a bachelor’s degree in Electrical/Computer Engineering. He obtained his master’s degree in Computer Science from National Technology University in 1994. Christopher's career spanned the spin-offs from Hewlett-Packard into Agilent Technologies in 1999 and Keysight Technologies in 2014. He recently retired after 37 years of service and enjoys spending time with family and providing strategic insights to clients through his consulting company, Innovation Mindset LLC.

The last eight years with Keysight Technologies included leadership at an executive vice-president level, managing global businesses, and leading digital transformation activities. The businesses included global teams of engineers and professionals that researched, developed, product managed and gave oversight for the manufacturing, marketing, and sustainment of nearly $800 million annual revenue for precision test& measurement equipment: digital multi-meters, frequency counters, USB-based instruments, data acquisition (DAQ) solutions, PXI modules; programmable power products that include a wide variety of programmable DC and AC power supplies, electronic loads and AC and DC power analyzers; precision measurement products such as high precision SMUs (Source Measurement Units), precision current analyzers and semi-conductor device analyzers; manufacturing technology products that include boundary-scan analyzers, in-circuit board test systems, and big-data analytics solutions.

The emergence of continuous software development workflows (CI/CD/CT) and usage of intelligent automation using machine learning and AI is transforming workflows and is a wellspring of new business creation. Christopher led the launch of multiple software businesses in intelligent automation, big-data analytics, and intelligent software test. The latter included the acquisition and integration of the Eggplant business in 2020.

Christopher’s tenure included a decade of experience leading engineering teams in electronics manufacturing, global strategic procurement, and overseeing various contract manufacturing and component and material vendors. His participation in leading manufacturing test equipment businesses and working in the electronics supply chain provides deep insights into opportunities and challenges in the electronics supply chain, ranging from raw materials to complex integrated circuits and printed-circuit-board assemblies.

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