Лучшие практики управления устареванием компонентов в аэрокосмической электронике

Продление срока службы аэрокосмического оборудования идет рука об руку с превентивным планированием будущих переходов на новые компоненты. Так же, как электромобили (ЭМ) эволюционировали для включения в себя компонентов и функций, ранее присущих только потребительской электронике, аэрокосмические системы в конечном итоге могут последовать этому примеру — принимая более маленькие, мощные и устойчивые детали.

Хотя аэрокосмическая отрасль поддерживает гораздо более высокий уровень нормативного соответствия, отрасль может, по крайней мере, ожидать сдвига в сторону новых деталей с более устойчивыми, перерабатываемыми материалами, которые могут выдерживать те же строгие условия в более компактных упаковках. Чтобы оставаться на шаг впереди, аэрокосмическим компаниям необходима двойная стратегия: продление срока службы текущих систем для снижения затрат, при этом активно планируя переход на будущие технологии.

Однако каждая сторона стратегии сопряжена со своими рисками и затратами, побуждая аэрокосмические закупки взвешивать все доступные варианты. Здесь я подробно расскажу о уникальных вызовах для аэрокосмической отрасли и о продолжающемся процессе защиты и развития систем.

Нюансы устаревания печатных плат в аэрокосмической отрасли

Аэрокосмические системы изначально разрабатываются с учетом долговечности и высокой надежности на протяжении всего их жизненного цикла. В отличие от такого сектора, как потребительская электроника, где пользователи могут заменять продукты уже через несколько лет. Другие сектора сосредотачиваются на непрерывных инновациях, в то время как в аэрокосмической электронике могут использоваться компоненты, которые выходят из производства до того, как продукт достигнет конца своего жизненного цикла, в конечном итоге создавая проблемы с закупкой и обслуживанием.

Из-за проблем надежности, присущих аэрокосмическим системам, отрасль очень консервативно относится к применению обновлений продуктов, выбору альтернативных частей или обновлению систем, уже развернутых в поле, просто потому, что какая-то часть устарела. Многое из этого обусловлено конечными покупателями аэрокосмических систем (правительствами и военными), которые склонны придерживаться ультраконсервативного подхода "если это не сломано, не чини" по отношению к обновлениям продуктов.

В результате системы, развернутые в поле, могут зависеть от устаревших или вышедших из строя электронных компонентов, выполняющих критически важные функции, и может не быть никаких запасных частей, которые обеспечивали бы требуемый уровень надежности.

Проблемы устаревания в аэрокосмической отрасли

Аэрокосмические компании обнаружили, что сокращение количества переделок помогает им оставаться в соответствии с отраслевыми стандартами безопасности и минимизировать риски, связанные с продукцией низкого качества или подделками.

Однако попытки снизить риски в одной области могут непреднамеренно создать новые проблемы. Например, стремясь продлить использование проверенных и испытанных компонентов, они неизбежно станут дефицитными на фоне устаревания. В любом случае, закупщикам в аэрокосмической отрасли необходимо учитывать различные сценарии, чтобы оставаться на шаг впереди. 

• Поддержание устаревших систем: На фоне быстрых изменений и технологических прорывов команды поддерживают устаревшие системы вместо того, чтобы заниматься дорогостоящими и неопределенными доработками. С учетом необходимости соблюдения нормативных требований; в аспекте безопасности авиации, власти должны обеспечить совместимость устаревшего оборудования с новым программным обеспечением. 
• Приобретение устаревших компонентов: Закупки играют жизненно важную роль в авиации, поскольку со временем компоненты становятся все труднее доступными. Зная, что детали в конечном итоге станут недоступными, отношения между инженерами и закупщиками крайне важны для предвидения окончания срока службы.
• Квалификация заменяющих компонентов: Компоненты, которые могут быть использованы в новой версии продукта, требуют больше исследований и тестирования для подтверждения надежности. Дизайнеры продуктов не могут выбирать заменяющие компоненты для обновления дизайна, опираясь только на электрические характеристики.
• Риски подделок и обеспечение качества: По мере устаревания компонентов менеджеры по закупкам в аэрокосмической отрасли могут обращаться к дистрибьюторам для покупки из оставшихся запасов. Здесь возникает еще одна проблема, поскольку им необходимо установить, являются ли части подлинными, и видимость авторизованных против неавторизованных дистрибьюторов играет большую роль в этом процессе. 

Как аэрокосмические организации могут управлять устареванием компонентов

Первый шаг в управлении устареванием - поддержание четкого представления о глобальных разработках, не только в технологиях, но и в политике и регулировании жизненного цикла частей.

Существует четыре ключевых фактора устаревания в секторе печатных плат аэрокосмической отрасли:

• Воздействие на окружающую среду устаревших компонентов с содержанием свинца.
• Изменения в стандартах и регулированиях безопасности и надежности.
• Стоимость поставки и производства старых конфигураций.
• Стоимость приобретения некоторых частей из-за изменений в торговых пошлинах.

Прогнозирование экологических последствий

Существует значительное движение к исключению свинца из компонентов. Аэрокосмическая отрасль десятилетиями полагалась на покрытия и припой на основе свинца из-за их надежности и долговечности в суровых условиях; на сегодняшний день припой без свинца так и не был одобрен для использования в аэрокосмической электронике. Фактически, оловянные покрытия контактов, покрытия печатных плат и составы припоя являются неприемлемыми для аэрокосмической продукции для использования в полете, даже если они содержат некоторое количество свинца.

Производители компонентов часто выпускают как свинцовые, так и безсвинцовые версии одной и той же детали, но по мере распространения RoHS и менталитета без свинца все больше производителей делают свои свинцовые детали устаревшими, продолжая производство безсвинцовых вариантов. Это вынуждает компании заранее искать потенциальные замены и надеяться, что они не выйдут из производства до предстоящего производственного цикла. К сожалению, это не всегда удачно, поскольку определенные замены также могут выйти из производства, часто вынуждая к перепроектированию перед производством.

Управление отношениями с поставщиками

Хотя для аэрокосмической отрасли доступны детали на основе свинца и другие устаревшие материалы, существует внутренняя необходимость учитывать потенциальные изменения в будущем. Покупатели не могут и не должны рассчитывать на преодоление устаревания в одиночку, и информация, доступная у поставщиков, может повлиять на то, насколько хорошо они подготовятся к будущему. 

Покупатели в аэрокосмической отрасли полагаются на раннее понимание от поставщиков для осознания жизненного цикла компонентов. Несмотря на то, что определенные материалы для печатных плат будут выведены из производства и производители будут первыми, кто прекратит их выпуск, компании способны поддерживать использование некоторых компонентов после их снятия с производства. 

Использование Запасов Дистрибьюторов

Понимание со стороны поставщика критически важно для долговечности, пока использование компонентов на основе свинца остается допустимым в аэрокосмических системах. Постоянное или легкое исследование поставщиков является ключевым элементом проактивного управления цепочками поставок и, для покупателей в аэрокосмической отрасли, необходимой стратегией управления рисками. 

С помощью Octopart команды по закупкам в аэрокосмической отрасли имеют возможность планировать устаревание. Они знают, что влияние на окружающую среду является основным фактором, стимулирующим инновации в области печатных плат, и им необходимо будет переключить свое внимание на компоненты без свинца, но дистрибьюторы могут предложить временные решения. 

Инженерам необходимо смотреть в будущее, так как краткосрочные реактивные решения могут привести к затратам и последствиям для разработки в долгосрочной перспективе. Например, если менеджеры по закупкам будут тратить все свое время на устранение текущих проблем, они могут не учесть, готовы ли их системы к настоящим изменениям — интеграции компонентов без свинца.

Altium 365 для Управления Устареванием и Инновациями в Авиации

Организации, не имеющие представления о поставщиках, будут испытывать трудности с проактивным управлением устареванием. Инновации в аэрокосмической отрасли строятся на стратегиях, ориентированных на будущее, и переработка систем неизбежна по мере появления новых материалов и функциональных возможностей.

Altium 365 упрощает процесс поиска компонентов и управления спецификацией (BOM), интегрируя данные о поставщиках и информацию о жизненном цикле, помогая командам быстро реагировать на изменения компонентов.

Благодаря набору инструментов для управления цепочками поставок, аэрокосмические команды могут создавать устойчивые спецификации, управлять изменениями с большей гибкостью и эффективно планировать как краткосрочные перебои, так и долгосрочные изменения в материалах и соответствии стандартам.

Заключение

Устаревание компонентов в аэрокосмической отрасли требует баланса между поддержанием наследственных систем и подготовкой к будущим инновациям. По мере развития экологических регуляций и динамики цепочек поставок компании должны принимать стратегии, ориентированные на будущее. 

С помощью проактивного управления жизненным циклом, тесного сотрудничества с поставщиками и цифровых инструментов, таких как Altium 365, аэрокосмические организации могут обеспечить долгосрочную надежность систем, одновременно плавно переходя к более безопасным и экологичным электронным компонентам.

Готовы взять под контроль жизненный цикл электроники в военно-воздушной сфере и сотрудничать без проблем в рамках инженерных команд? Узнайте, как создавать аэрокосмические и оборонные системы в защищенной облачной среде!