Best Practices für das Management von Bauteil-Obsoleszenz in der Luft- und Raumfahrt-Elektronik

Die Verlängerung der Lebensdauer von Luft- und Raumfahrtausrüstung geht Hand in Hand mit einer proaktiven Planung für zukünftige Komponentenübergänge. So wie Elektrofahrzeuge (EVs) sich weiterentwickelt haben, um Komponenten und Merkmale zu integrieren, die einst ausschließlich der Unterhaltungselektronik vorbehalten waren, könnten auch Luft- und Raumfahrtsysteme diesem Beispiel folgen – indem sie kleinere, leistungsfähigere und nachhaltigere Teile übernehmen.

Obwohl die Luft- und Raumfahrt einen wesentlich höheren Grad an regulatorischer Konformität aufrechterhält, kann die Branche zumindest einen Wechsel zu neuen Teilen mit nachhaltigeren, recycelbaren Materialien erwarten, die in kleineren Paketen die gleichen strengen Umgebungen aushalten können. Um der Kurve voraus zu sein, benötigen Luft- und Raumfahrtunternehmen eine Doppelstrategie: die Lebensdauer aktueller Systeme zu verlängern, um Kosten zu reduzieren, während sie aktiv ihre Übergänge zu zukünftigen Technologien planen.

Jedoch birgt jede Seite der Strategie ihre eigenen Risiken und Kosten, was die Beschaffung in der Luft- und Raumfahrt dazu anregt, alle verfügbaren Optionen abzuwägen. Hier werde ich die einzigartigen Herausforderungen für die Luft- und Raumfahrt und das fortlaufende Hin und Her, um Systeme zu schützen und zu entwickeln, detailliert beschreiben.

Die Feinheiten der PCB-Obsoleszenz in der Luft- und Raumfahrt

Aerospace-Systeme sind von Grund auf für Langlebigkeit und hohe Zuverlässigkeit während ihres gesamten Lebenszyklus konzipiert. Im Gegensatz dazu steht ein Sektor wie Unterhaltungselektronik, bei dem Nutzer Produkte möglicherweise schon nach ein paar Jahren ersetzen. Andere Sektoren legen den Fokus auf kontinuierliche Innovation, während in der Luft- und Raumfahrt Elektronikkomponenten verbaut werden können, die bereits aus der Produktion genommen wurden, bevor ein Produkt das Ende seines Lebenszyklus erreicht hat, was letztendlich Beschaffungs- und Wartungsherausforderungen schafft.

Aufgrund der Zuverlässigkeitsprobleme in Luft- und Raumfahrtsystemen ist die Branche sehr konservativ, wenn es darum geht, Produktupdates anzuwenden, alternative Teile auszuwählen oder bereits im Einsatz befindliche Systeme zu aktualisieren, nur weil ein Teil veraltet ist. Dies wird größtenteils von den Endkäufern von Luft- und Raumfahrtsystemen (Regierungen und Militärs) angetrieben, die tendenziell die ultra-konservative Ansicht „Wenn es nicht kaputt ist, repariere es nicht“ in Bezug auf Produktupdates vertreten.

Das Ergebnis ist, dass im Einsatz befindliche Systeme auf veraltete oder am Ende ihres Lebenszyklus stehende elektronische Komponenten angewiesen sein können, die kritische Funktionen ausführen, und es möglicherweise keine Ersatzteile gibt, die das erforderliche Zuverlässigkeitsniveau bieten.

Die Herausforderungen der Obsoleszenz in der Luft- und Raumfahrt

Luft- und Raumfahrtunternehmen haben festgestellt, dass die Reduzierung der Anzahl von Nacharbeiten ihnen hilft, konform mit den Industriestandards für Sicherheit zu bleiben und die Risiken, die mit minderwertigen oder gefälschten Produkten verbunden sind, zu minimieren.

Bemühungen, Risiken in einem Bereich zu mindern, können unbeabsichtigt neue Herausforderungen schaffen. Wenn sie beispielsweise versuchen, die Nutzung von bewährten und getesteten Teilen zu verlängern, werden diese unweigerlich knapp angesichts der Obsoleszenz. In jedem Fall müssen Luft- und Raumfahrt-Einkäufer verschiedene Szenarien berücksichtigen, um sicherzustellen, dass sie der Entwicklung immer einen Schritt voraus sind. 

• Erhaltung von Legacy-Systemen: Angesichts schneller Veränderungen und technologischer Fortschritte erhalten Teams Legacy-Systeme, anstatt kostspielige und unsichere Überarbeitungen vorzunehmen. Mit der Einhaltung von Vorschriften; im Hinblick auf den Sicherheitsaspekt der Luftfahrt müssen Behörden sicherstellen, dass Legacy-Hardware mit kommender Software kompatibel ist. 
• Beschaffung von Legacy-Teilen: Die Beschaffung ist eine wesentliche Funktion in der Luftfahrt, da Komponenten im Laufe der Zeit schwerer zu beschaffen sind. In dem Wissen, dass Teile unweigerlich unerreichbar werden, ist die Beziehung zwischen Einkäufer und Ingenieur entscheidend, um das Ende der Lebensdauer vorherzusehen.
• Qualifizierung von Ersatzteilen: Teile, die in einer neuen Version eines Produkts verwendet werden können, erfordern mehr Forschung und Tests, um die Zuverlässigkeit zu beweisen. Produktdesigner können Ersatzteile für ein Design-Update nicht allein auf Basis von elektrischen Spezifikationen auswählen.
• Risiken durch Fälschungen und Qualitätssicherung: Wenn Komponenten veraltet sind, können sich Beschaffungsmanager in der Luft- und Raumfahrt an Distributoren wenden, um aus verbleibenden Beständen zu kaufen. Hier liegt eine weitere Herausforderung, da sie feststellen müssen, ob Teile legitim sind, und die Sichtbarkeit von autorisierten gegenüber nicht autorisierten Distributoren spielt in diesem Prozess eine große Rolle. 

Wie Luft- und Raumfahrtorganisationen Komponenten-Obsoleszenz bewältigen können

Der erste Schritt im Umgang mit Obsoleszenz ist, einen klaren Überblick über globale Entwicklungen zu behalten – nicht nur in der Technologie, sondern auch in Bezug auf Lebenszyklusrichtlinien und -vorschriften.

Es gibt vier Haupttreiber für Obsoleszenz im Luft- und Raumfahrt-PCB-Sektor:

• Die Umweltauswirkungen von alten, bleihaltigen Teilen.
• Die Änderungen an Sicherheits- und Zuverlässigkeitsstandards und -vorschriften.
• Die Kosten für die Lieferung und Herstellung alter Konfigurationen.
• Die Kosten für die Beschaffung bestimmter Teile aufgrund von Änderungen bei Handelstarifen.

Umweltauswirkungen vorhersagen

Es gibt eine starke Bewegung, Blei aus Komponenten zu entfernen. Die Luft- und Raumfahrt hat sich jahrzehntelang auf bleibasierte Beschichtungen und Lötmaterialien verlassen, aufgrund ihrer Zuverlässigkeit und Haltbarkeit in rauen Umgebungen; bis heute wurde bleifreies Lötzinn für den Einsatz in der Luft- und Raumfahrt-Elektronik nicht qualifiziert. Tatsächlich sind zinnbasierte Stiftbeschichtungen, PCB-Beschichtungen und Lötformulierungen für Luft- und Raumfahrtprodukte für den Einsatz im Flug verboten, selbst wenn sie etwas Blei enthalten.

Komponentenhersteller produzieren oft bleihaltige und bleifreie Versionen desselben Teils, aber da RoHS und eine bleifreie Mentalität sich verbreitet haben, stellen immer mehr Komponentenhersteller ihre bleihaltigen Teile ein, während sie die bleifreie Variante weiter produzieren. Dies zwingt Unternehmen dazu, frühzeitig potenzielle Ersatzteile zu suchen und zu hoffen, dass diese nicht EOL gehen, bevor eine bevorstehende Produktionsserie ansteht. Leider ist dies nicht immer erfolgreich, da identifizierte Ersatzteile ebenfalls EOL gehen können, was oft zu einem Redesign vor der Produktion zwingt.

Lieferantenbeziehungsmanagement

Während bleibasierte Teile und andere Altmaterialien der Luft- und Raumfahrtindustrie zur Verfügung stehen, besteht dennoch ein inhärenter Bedarf, potenzielle Änderungen in der Zukunft zu berücksichtigen. Einkäufer können und sollten nicht erwarten, die Obsoleszenz alleine zu überwinden, und die Einblicke, die Lieferanten bieten können, könnten beeinflussen, wie gut sie sich auf die Zukunft vorbereiten. 

Luft- und Raumfahrtkäufer verlassen sich auf frühe Einblicke von Lieferanten, um den Lebenszyklus von Komponenten zu verstehen. Trotz der Tatsache, dass bestimmte PCB-Materialien abgeschafft werden und dass Hersteller die ersten sein werden, die die Produktion einstellen, können Unternehmen die Nutzung bestimmter Komponenten nach der Einstellung weiterführen. 

Nutzen Sie Distributorenbestände

Einblicke von Lieferanten sind entscheidend für die Langlebigkeit, solange bleihaltige Komponenten in Luft- und Raumfahrtsystemen zulässig bleiben. Laufende oder einfache Lieferantenrecherche ist ein kritisches Element des proaktiven Lieferkettenmanagements und für Luft- und Raumfahrtkäufer eine notwendige Risikomanagementstrategie. 

Mit Hilfe von Octopart haben Beschaffungsteams in der Luft- und Raumfahrt die Möglichkeit, für Obsoleszenz zu planen. Sie wissen, dass der Umwelteinfluss ein wichtiger Faktor ist, der die PCB-Innovation antreibt, und müssen ihren Blick auf bleifreie Teile richten, aber Distributoren können Zwischenlösungen bieten. 

Ingenieure müssen jedoch in die Zukunft schauen, da kurzfristige reaktive Lösungen Kosten- und Entwicklungsfolgen nach sich ziehen könnten. Wenn Beschaffungsmanager beispielsweise ihre ganze Zeit damit verbringen, Lücken zu stopfen, könnten sie versäumen zu prüfen, ob ihre Systeme für die wirkliche Veränderung – die Integration von bleifreien Komponenten – gerüstet sind.

Altium 365 für das Obsoleszenzmanagement und Innovation in der Luftfahrt

Organisationen, die keinen Einblick in ihre Lieferanten haben, werden Schwierigkeiten haben, Obsoleszenz proaktiv zu verwalten. Innovation in der Luft- und Raumfahrt basiert auf zukunftsorientierten Strategien, und Systemüberarbeitungen sind unvermeidlich, wenn neue Materialien und Funktionalitäten auftauchen.

Altium 365 vereinfacht die Teilebeschaffung und die Verwaltung von Stücklisten (BOM) durch die Integration von Lieferantendaten und Lebenszyklusinformationen, was Teams hilft, schnell auf Komponentenänderungen zu reagieren.

Mit seiner Supply-Chain-Management-Suite können Luft- und Raumfahrtteams resiliente BOMs erstellen, Änderungen mit größerer Agilität verwalten und sowohl kurzfristige Unterbrechungen als auch langfristige Verschiebungen in Materialien und Compliance effektiv planen.

Fazit

Die Obsoleszenz von Komponenten in der Luft- und Raumfahrt erfordert ein Gleichgewicht zwischen der Wartung von Altsystemen und der Vorbereitung auf zukünftige Innovationen. Da sich Umweltvorschriften und die Dynamik der Lieferkette weiterentwickeln, müssen Unternehmen zukunftsorientierte Strategien annehmen. 

Mit proaktivem Lebenszyklusmanagement, starker Lieferantenzusammenarbeit und digitalen Werkzeugen wie Altium 365 können Luft- und Raumfahrtorganisationen langfristige Systemzuverlässigkeit gewährleisten und gleichzeitig nahtlos zu sichereren, nachhaltigeren elektronischen Komponenten übergehen.

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