Teil 1: Warum Ihr Leiterplattendesign-Review-Prozess veraltet ist und mögliche Lösungsansätze

Iryna Zhuravel
|  Erstellt: September 20, 2021  |  Aktualisiert am: January 11, 2022
Frustrierter Nutzer, Text auf dem Bild übersetzt: Warum Ihr Leiterplattendesign-Review-Prozess veraltet ist und mögliche Lösungsansätze

Die Review eines Leiterplattendesigns verfolgt das Ziel, etwaige Fehler und Probleme des Leiterplattendesigns in den verschiedenen Produktentwicklungsphasen zu identifizieren. Dieser Prozess kann auf vielfältige Arten und Weisen durchgeführt werden – während einige Unternehmen formale Checklisten inklusive offizieller Freigabeschritte einsetzen, erfolgt die Überprüfung von Schaltplanzeichnungen und PCB-Layouts in anderen Teams auf eher individueller Basis ohne konkret festgelegte Vorgehensweise. Manche Betriebe setzen auf eine vollständig interne Überprüfung, während andere Designunternehmen und externe Auftragnehmer hinzuziehen. In vielen Fällen sind auch die Auftragsfertiger bereits in den frühen Prozessphasen eingebunden, um die Herstellbarkeit der Leiterplatte sicherzustellen. Unsere Benutzer sind wie wir der Meinung, dass eine Design-Review dazu beiträgt, Fehler frühzeitig zu identifizieren und somit notwendige Überarbeitungen der Leiterplatten und die Zahl der Iterationen bei der Herstellung reduziert. Das Ergebnis: Im Rahmen der Produktentwicklung werden Kosteneinsparungen erzielt und die Markteinführungszeit verkürzt.

Die Vorteile liegen zwar auf der Hand, doch aufgrund des Zeitdrucks, unter dem das Produkt auf den Markt gebracht werden muss, kann es vorkommen, dass die Prüfung der Entwürfe überstürzt wird und Fehler übersehen werden. Das kann zu fehlerhaften Prototypen, einem Redesign der Baugruppe und Lieferverzögerungen führen.

Üblicherweise wird Feedback im Rahmen von Design-Reviews in ausgedruckten PDF-Dateien erfasst oder über langwierige E-Mail-Ketten mit zahlreichen Beteiligten abgewickelt. In der Folge verbringen die Verantwortlichen oft mehr Zeit mit der Nachverfolgung des Feedbacks als mit der tatsächlichen Fehlerbehebung. Der weitgehende Umstieg auf Remote-Arbeit oder hybride Arbeitsmodelle hat die Komplexität weiter erhöht. Sahen Unternehmen es früher oft als die beste Methode an, alle Verantwortlichen für die Design-Review in einem Raum zusammenzubringen, ist diese Vorgehensweise nun kaum noch möglich.

In diesem Artikel soll es nicht so sehr darum gehen, was Sie im Rahmen einer Designüberprüfung konkret überprüfen sollen. Vielmehr wollen wir uns der Frage widmen, wie der Überprüfungsvorgang an sich üblicherweise abläuft und wie Sie diesen optimieren können, um Ihre Zeit bestmöglich zu nutzen.

So führen die meisten Unternehmen heutzutage PCB-Design-Reviews durch

Wir stehen bei Altium mit Hunderten von Nutzern in Kontakt, und für viele läuft die Designprüfung nach einem ähnlichen Verfahren ab. Sie haben eine formelle Sitzung oder eine Videokonferenz, die mehrere Stunden oder einen ganzen Tag dauert, damit alle Beteiligten den Entwurf prüfen können. Oftmals wird dieser Prozess in verschiedenen Produktentwicklungsphasen wiederholt. Unternehmen nutzen unterschiedliche Werkzeuge zur Erfassung, Dokumentation und Nachverfolgung des Feedbacks:

Option 1: Papier und Rotstift

Einer unserer Nutzer beschrieb die Vorgehensweise in seinem Team folgendermaßen:

„Ich sende Schaltpläne in Form von PDF-Dateien an alle Beteiligten. Die für die Firmware zuständige Person druckt die PDF-Datei aus und fügt Markierungen und Notizen mit Rotstift hinzu. Im nächsten Schritt setzt jemand aus dem Elektronikentwicklungsteam diese Änderungen um. Es kann vorkommen, dass dieses Dokument verloren geht – vielleicht landet es im Papierkorb, vielleicht hat jemand aber auch einen Scan davon angefertigt. Derselbe Prozess wiederholt sich während der Designüberprüfung. Wir drucken die einzelnen Komponenten aus und setzen uns dann gemeinsam an einen Tisch, um die Unterlagen durchzugehen. Jeder hat einen Rotstift in der Hand, streicht gewisse Punkte oder Bereiche durch und fügt an anderer Stelle etwas hinzu – all das spielt sich im Büro ab. Ob man das Dokument schlussendlich scannt oder nicht, in jedem Fall wird das Feedback in das Design aufgenommen. Allerdings gibt es keine Dokumentation dieser erfolgten Änderung. Das liegt daran, dass alle Dokumente in ausgedruckter Form vorliegen. Das ist mit einigen Risiken verbunden, denn solche Unterlagen gehen leicht verloren.“

Option 2: Screenshots und E-Mails

Das Feedback wird mittels Screenshot festgehalten, an den ein Kommentar angefügt wird. Üblicherweise wird dieses Feedback dann per E-Mail mit den Verantwortlichen geteilt, manchmal kommen auch Messaging-Tools wie Slack oder Skype zum Einsatz. In einigen Fällen erstellen Benutzer sogar eigene PowerPoint-Präsentationen. Üblicherweise sind Fragen zu klären und Status-Updates müssen geteilt werden. Dieser Kommunikationsbedarf führt meist zu umständlichen E-Mail-Konversationen mit zahlreichen Beteiligten und einigem Hin und Her.

„Wenn wir mit Auftragsfertigern zusammenarbeiten, senden wir ihnen z. B. Gerber-Dateien. Als Antwort erhalten wir dann Screenshots, denen mit Microsoft Paint entsprechende Kommentare hinzugefügt wurden. Alle diese Informationen sind in E-Mails gespeichert, mit dem Risiko verloren zu gehen oder nie wieder gefunden zu werden.“

Option 3: Jira oder andere Projektmanagement- und Ticketing-Systeme

Eine weitere Stimme aus der Altium-Community beschreibt folgenden Vorgang:

„Ich habe früher intensiv Jira genutzt. Für jede anfallende Änderung habe ich Aufgaben erstellt. Bei einem meiner kürzlich durchgeführten Projekte sind ganze 95 Aufgaben angefallen. Ich musste eine Beschreibung bereitstellen, einen Screenshot machen und Markierungen hinzufügen. Dazu arbeitete ich mit zwei Bildschirmen: Auf einem hatte ich Jira geöffnet und auf dem anderen Altium Designer.“

Warum diese Methoden problematisch sind

Wenn Feedback nur auf Papier oder in langwierigen E-Mail-Konversationen in Form von Screenshots festgehalten wird, gestaltet sich die Konsolidierung dieser Informationen schwierig. Es ist kaum möglich, nachzuvollziehen, wer welche Änderungen vorgeschlagen hat und welche Korrekturen bereits in das Design aufgenommen wurden. Um die Kontrolle über den Prozess zu behalten, müssen Elektronikentwicklungsteams wertvolle Zeit für administrative Aufgaben aufwenden. Doch selbst nach stundenlanger mühseliger Arbeit gibt es keine Garantie für ein optimales Ergebnis, wenn man nicht an den Rädchen des Prozesses an sich dreht und so die Zuverlässigkeit erhöht. Selbst wenn die Designüberprüfung mit noch so großer Sorgfalt durchgeführt wird, können noch immer fehlerhafte Prototypen auftreten. Das liegt daran, dass Feedback übersehen oder gar die falsche Version an den Auftragshersteller übermittelt wird. Bei einem solch großen Maß an Volatilität im Prozess ist es nicht ungewöhnlich, Fehler trotz redlicher Bemühungen zu übersehen.

Zudem unterliegen Unternehmen in bestimmten Branchen, wie etwa der Fertigung von medizinischen Geräten sowie der Fahrzeugherstellung, je nach Rechtssystem ggf. zusätzlichen Kontrollen und Vorschriften seitens der Regierungsbehörden. Für jegliche Kommunikation, Freigaben und Änderungen am Design eines Geräts besteht eine Dokumentationspflicht und die Unterlagen müssen jederzeit für etwaige Audits zur Verfügung stehen. In diesen Fällen ist die Nachverfolgung von Feedback, Änderungen und Freigaben nicht länger optional und kann zu einem äußerst zeitaufwendigen Prozess werden.

Welche alternativen Vorgehensweisen gibt es?

In vielen Bereichen, von der Fertigung bis zur Softwareentwicklung, wurden wirksame Tools und Methoden entwickelt, um die Prozesse zuverlässiger und flexibler zu gestalten. Während die Elektronik die Welt, wie wir sie kennen, maßgeblich verändert hat, schreitet die digitale Transformation im Hardwareentwicklungsprozess selbst jedoch nur schleppend voran. Wir haben uns zum Ziel gesetzt, genau das mit unserer Elektronikdesign-Plattform Altium 365 zu ändern – weil Sie Ihre Zeit mit der Entwicklung zukunftsweisender Technologien verbringen sollten, statt zwanzig verschiedene E-Mail-Ketten zu durchsuchen.

Altium 365 bietet einen zentralen Cloud-Speicher sowie Versionskontrollsysteme für Ihre Designs und Bibliotheken. Kurz gesagt handelt es sich um eine Lösung wie GitHub, allerdings für Hardwarekomponenten, die es Ihnen zusätzlich ermöglicht, mit Ihrem Mechanik-Team, Herstellern und anderen Projektbeteiligten zusammenarbeiten. Das unten stehende Diagramm wurde von einer Person aus unserer Benutzer-Community erstellt und verdeutlicht die Funktionsweise von Altium 365.

Tester, Programmierer und Manager können das PCB-Design in Altium 365 anschauen, selbst wenn sie unterschiedliche Betriebssysteme nutzen. Hardware-Ingenieure veröffentlichen Änderungen am Design durch Push+Pull Versionskontrolle.

Im zweiten Teil erfahren Sie, wie sich Ihre PCB-Design-Review verändert, wenn Sie Ihre Projekte mit Altium 365 bearbeiten.

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