부품 선택의 기본: 탄력적인 구성 요소 요구 사항 만들기

전자 설계 팀은 혁신적인 제품을 더 빠르게 제공하면서 변동성이 큰 공급망을 탐색해야 하는 점점 더 큰 압박에 직면하고 있습니다. 성공적인 PCB 개발의 핵심에는 중요하지만 종종 과소평가되는 과정이 있습니다: 부품 선택. 부품을 선택하는 방법은 디자인 기능성에만 영향을 미치는 것이 아니라 제품을 예정대로, 그리고 비용에 맞춰 제작할 수 있는지 여부를 결정합니다.

PCB 설계에서 부품 선택의 중요성

최근 업계 연구에 따르면, 설계의 최대 80%가 생산 전에 교체 부품이 필요하다고 합니다. 이 사실은 고통스러운 진실을 강조합니다: 가장 우아한 회로 설계도 개발 주기 동안 사용할 수 없게 되거나, 단종되거나, 또는 규정에 부합하지 않는 부품을 중심으로 구축되면 실패할 수 있습니다.

부적절한 부품 선택의 영향을 고려해 보세요:

• 디자인 재설계는 타임라인에 주나 달을 추가합니다
• 예기치 않게 부품을 대체하면 비용이 증가합니다 
• 조달 지연으로 인해 제품이 출시일을 놓칩니다 
• 최적이 아닌 대체 부품은 제품 성능을 저하시킵니다 
• 공급망 취약성은 장기적인 제조 안정성에 영향을 미칩니다

개발 중 부품 변경은 엔지니어링 시간, 문서 업데이트, 자격 테스트를 고려할 때 수천 달러의 비용이 발생할 수 있습니다. 전형적인 프로젝트 수명 주기에서 수십 번 발생하는 것을 곱하면, 곧 실제로 큰 돈이 됩니다.

Ad-Hoc에서 요구 사항 기반 부품 선택으로의 전환

부품 가격, 가용성 및 공급업체 리드 타임과 같은 공급망 고려 사항을 요구 사항으로 명시하는 것이 PCB 설계 과정에서 점점 더 중요해지고 있습니다. 역사적으로 일반적인 관행이 아니었을 수 있지만, 최근 글로벌 공급망의 혼란이 이러한 고려 사항을 설계 요구 사항에 통합할 필요성을 강조했습니다.

그럼에도 불구하고 많은 엔지니어링 팀은 여전히 ad-hoc 부품 선택 관행에 의존하고 있습니다. 그들은 종종 개인적인 선호, 과거의 경험 또는 빠른 온라인 검색에 기반하여 부품을 선택하지만, 특정 부품이 선택된 이유나 대안이 무엇이 있을 수 있는지 체계적으로 문서화하지 않습니다.

요구 사항 기반 부품 선택이 주목받는 몇 가지 이유는 다음과 같습니다:

• 공급망 회복력: 사전에 소싱 기준을 명시하면 제품 수명 주기 내내 부품이 계속 사용 가능하게 됩니다.
• 비용 관리: 가격과 가용성을 일찍 고려하면 전체 PCB 비용을 제어하고 비싼 재설계를 피할 수 있습니다.
• 리드 타임 최적화: 리드 타임 요구 사항을 설정하면 조립 일정을 간소화하고 생산 지연을 방지할 수 있습니다.
• 위험 완화: 공급망 위험을 조기에 식별하면 단종이나 재고 부족과 같은 문제에 대해 선제적으로 대응할 수 있습니다.

Altium 365 요구 사항 및 시스템 포털(RSP)은 팀이 고수준 시스템 요구 사항을 직접 구성 요소 선택 결정에 연결할 수 있도록 함으로써 이러한 격차를 해소합니다. 이 디지털 스레드는 원래의 설계 의도가 제품 개발 생명주기 전반에 걸쳐 추적 가능하도록 보장합니다.

탄력적인 구성 요소 요구 사항 정의하기

요구 사항 기반 구성 요소 선택 프로세스는 다음과 같은 기본 단계를 따릅니다:

1. 설계 또는 구성 요소 검색이 시작되기 전에 명확한 선택 기준을 설정합니다.
2. 이 기준을 팀의 모든 구성원이 쉽게 접근할 수 있는 도구에 공식 요구 사항으로 문서화합니다.
3. 기술 사양뿐만 아니라 다양한 요구 사항을 기반으로 구성 요소를 검색하고 평가합니다.
4. 선택 후 스키마틱스에 구성 요소를 요구 사항에 연결하여 포괄적인 설계 추적성을 보장합니다.

요구 사항 기반 구성 요소 선택은 기본 기술 사양을 넘어섭니다. 장기적인 제품 생존 가능성을 결정하는 고려 사항을 포함하며 전체 제품 수명주기를 지원합니다. 더 탄력적인 구성 요소 요구 사항 사양을 위한 주요 고려 사항은 다음과 같습니다.

기술 요구 사항

• 전기 사양(전압, 전류, 저항 등)
• 물리적 치수 및 발자국 제약 조건
• 다양한 조건에서의 성능 특성
• 품질 및 신뢰성 사양

공급망 요구 사항

• 다중 소싱 옵션(최소 제조업체 수)
• 수명 주기 상태 요구 사항(NRND 또는 단종 부품 없음)
• 재고 가용성 임계값
• 리드 타임 제한
• 비용 목표 및 대량 구매 가격

준수 요구 사항

• 필요한 인증(UL, CSA 등)
• 환경 준수(RoHS, REACH)
• 산업별 요구 사항(자동차, 의료, 항공우주)

이러한 요구 사항을 사전에 문서화함으로써, 엔지니어링 팀은 즉각적인 설계 요구 사항과 장기적인 제품 수명 주기의 실현 가능성을 모두 고려한 구성 요소를 평가하기 위한 틀을 만듭니다.

공급망 회복력을 위한 핵심 파라미터

구성 요소 요구 사항을 설정할 때, 다음과 같은 공급망 파라미터에 특별한 주의가 필요합니다:

수명 주기 상태

구성 요소 수명 주기 관리는 선택으로 시작됩니다. 수명 주기 상태에 대한 명확한 요구 사항(가급적 단종 공지가 없는 활성 구성 요소만 선택)을 설정함으로써 미래단종 문제를 피하는 데 도움이 됩니다. Altium 365 플랫폼은 통합된 공급망 데이터를 통해 팀이 설계 환경 내에서 수명 주기 상태를 직접 볼 수 있게 합니다.

다중 소싱 옵션

단일 소싱 구성 요소는 취약성을 만듭니다. 요구 사항은 중요 구성 요소에 대해 최소한의 제조업체 및 공인 유통업체 수를 지정해야 합니다. 업계 모범 사례는 종종 여러 설계에 사용되는 모든 구성 요소에 대해 최소 세 개의 독립 소스를 권장하는데, 이는 부품 대체율을 크게 줄일 수 있습니다.

리드 타임 및 가용성

요구 사항에 최대 허용 리드 타임을 설정하면 생산을 지연시킬 수 있는 구성 요소를 걸러내는 데 도움이 됩니다. 현재 전 세계적인 부족 현상과 공급망 중단으로 인해 이 매개변수는 그 어느 때보다 중요해졌습니다. 재고 가용성 임계값(예: "최소 10,000 단위 유통")을 설정하면 추가적인 보안을 제공합니다.

규정 준수 상태

환경 규제는 계속해서 진화하고 있습니다. 요구 사항은 구성 요소가 충족해야 하는 규정 준수 표준을 지정해야 하며, 검증은 설계가 완료된 후가 아닌 선택하는 동안에 이루어져야 합니다. Altium Designer 내에 통합된 규정 준수 데이터는 팀이 부품 선택 중에 상태를 확인하는 데 도움이 됩니다.

비용 목표 및 안정성

비용 요구 사항에는 목표 단가뿐만 아니라 가격 안정성과 대량 할인에 대한 고려도 포함되어야 합니다. 과거 가격 데이터는 미래 생산 비용에 영향을 줄 수 있는 변동성이 큰 가격 패턴을 가진 구성 요소를 식별하는 데 도움이 될 수 있습니다.

Altium Designer 및 Altium 365와 함께 구현

요구 사항 기반 구성 요소 선택을 구현하는 것은 통합 도구를 사용하면 훨씬 쉬워집니다. Altium 생태계를 활용하는 방법은 다음과 같습니다:

요구 사항을 RSP에 연결하여 구성 요소 선택하기

Altium 365의 요구 사항 및 시스템 포털은 팀이 설계 과정 전반에 걸쳐 요구 사항을 생성, 조직화하고 추적할 수 있게 해줍니다. 이 중앙 집중식 플랫폼에서 구성 요소 요구 사항을 설정함으로써, 팀은 선택 결정을 안내하는 단일 정보 원천을 만듭니다.

구성 요소 사양이 시스템 요구 사항에서 파생될 때, 그 요구 사항에 대한 변경 사항은 자동으로 영향을 받을 수 있는 구성 요소를 강조하여 가능한 설계 영향에 대한 소중한 초기 경고를 생성합니다.

공급망 매개변수를 포함한 템플릿 설정하기

Altium Designer에서 모든 중요한 공급망 매개변수를 포함하는 구성 요소 매개변수 템플릿을 생성합니다. 이 템플릿은 모든 잠재적 부품의 일관된 평가를 보장합니다.

예를 들어, 표준 저항기 템플릿에는 다음이 포함될 수 있습니다:

• 저항 값과 허용 오차
• 전력 등급
• 패키지 크기
• 수명 주기 상태 요구 사항(활성 상태만)
• 최소 재고 요구 사항(5,000+ 단위)
• 최대 리드 타임(8주)
• 준수 요구 사항(RoHS, REACH)
• 다중 소싱 요구 사항(최소 2개 제조업체)

통합 데이터 소스를 사용한 제조업체 부품 검색 사용하기

Altium Designer의 부품 검색 기능은 이제 Octopart, IHS Market, SiliconExpert, 및 Z2Data를 포함한 여러 공급망 데이터를 통합하여 제공합니다. 이 통합을 통해 엔지니어는 설계 환경을 벗어나지 않고도 정의된 요구 사항에 대해 부품을 평가할 수 있습니다.

부품을 검색할 때는 구성 요소 요구 사항과 일치하는 필터를 적용하여 선택한 부품이 기술적 및 공급망 기준을 모두 충족하는지 확인하십시오.

요구 사항을 강제하는 구성 요소 매개변수 규칙 생성

Altium Designer에서는 정의된 요구 사항을 충족하지 않는 모든 구성 요소를 표시하는 구성 요소 매개변수 규칙을 설정할 수 있습니다. 이러한 자동 검사는 처음부터 규정을 준수하지 않는 부품이 설계에 들어가는 것을 방지하는 데 도움이 됩니다.

중요한 설계의 경우, 전통적인 전기 및 물리적 설계 규칙과 함께 공급망 매개변수를 검증하는 공식 설계 규칙 검사를 구현하는 것을 고려하십시오.

탄력적인 구성 요소 요구 사항을 위한 모범 사례

요구 사항 기반 구성 요소 선택을 구현함에 있어 다음과 같은 검증된 모범 사례를 고려하십시오:

1. 규격만이 아닌 근거 문서화 - 특정 매개변수가 선택된 이유를 기록하여 미래의 결정에 정보를 제공하십시오.
2. 계층적 요구사항 생성 - "필수" 대 "선호" 파라미터를 구분하여 이상적인 선택과 실제 제약 사이의 균형을 맞춥니다.
3. 표준 검토 주기 설정 - 공급망 상황은 변합니다. 구성 요소 요구사항의 정기적인 검토를 예약하여 계속 관련성을 유지하도록 합니다.
4. 조달 팀을 조기에 포함시키기 - 공급망 전문가는 설계가 시작되기 전에 요구사항의 실현 가능성에 대한 귀중한 의견을 제공할 수 있습니다.
5. 매개변수 검색을 효과적으로 활용하기 - 초기 검색을 넓게 한 다음 점진적인 필터링을 사용하는 것이 실행 가능한 대안을 놓칠 수 있는 지나치게 구체적인 초기 쿼리보다 낫습니다.
6. 디지털 스레드 유지하기 - 시스템 요구사항의 변경이 개발 주기 내내 구성 요소 요구사항의 검토를 촉발하도록 합니다.

결론

탄력적인 구성 요소 요구사항을 만드는 것은 성공적인 전자 제품 개발의 기초입니다. 기술적 및 공급망 파라미터를 모두 고려하는 요구사항 주도 접근 방식으로 임의 선택에서 벗어나면 팀은 비용이 많이 드는 재설계와 지연을 크게 줄일 수 있습니다.

Altium의 통합 생태계는 Altium 365 요구 사항 및 시스템 포털과 SiliconExpert, Z2Data, Octopart, IHS Market에서 제공하는 강력한 데이터 통합을 Altium Designer와 결합하여 제품 개발 생명주기 전반에 걸쳐 이 접근 방식을 구현하고 유지하는 데 필요한 완전한 디지털 인프라를 제공합니다. 이러한 공급망 정보 소스는 엔지니어가 중요한 부품 선택 단계에서 정보에 입각한 결정을 내릴 수 있도록 권한을 부여합니다.

다음 블로그를 읽고 이러한 통합된 공급망 데이터 소스를 활용하여 설정된 요구 사항에 대한 부품 선택을 검증하는 방법을 탐색해 보세요.