Phương pháp tốt nhất để quản lý tình trạng lỗi thời của linh kiện trong Điện tử Hàng không vũ trụ

Kéo dài tuổi thọ của thiết bị hàng không vũ trụ đi đôi với việc lập kế hoạch chủ động cho việc chuyển đổi linh kiện trong tương lai. Giống như xe điện (EVs) đã phát triển để kết hợp các linh kiện và tính năng trước đây chỉ dành riêng cho điện tử tiêu dùng, hệ thống hàng không vũ trụ cuối cùng có thể sẽ làm theo—áp dụng các bộ phận nhỏ hơn, mạnh mẽ hơn và bền vững hơn.

Trong khi hàng không vũ trụ duy trì một mức độ tuân thủ quy định cao hơn nhiều, ngành công nghiệp ít nhất có thể mong đợi một sự chuyển dịch về phía các bộ phận mới với vật liệu tái chế, bền vững hơn và có thể chịu đựng được môi trường khắc nghiệt như vậy trong những gói nhỏ hơn. Để đi trước xu hướng, các công ty hàng không vũ trụ cần một chiến lược kép: kéo dài tuổi thọ của các hệ thống hiện tại để giảm chi phí, trong khi chủ động lập kế hoạch chuyển đổi sang công nghệ tương lai.

Tuy nhiên, mỗi phần của chiến lược đều đi kèm với những rủi ro và chi phí riêng, khuyến khích việc mua sắm trong lĩnh vực hàng không vũ trụ cân nhắc tất cả các lựa chọn có sẵn. Tại đây, tôi sẽ trình bày chi tiết về những thách thức độc đáo đối với hàng không vũ trụ và sự qua lại liên tục để bảo vệ và phát triển các hệ thống.

Những Điều Tinh Tế về Sự Lỗi Thời của PCB trong Hàng Không Vũ Trụ

Các hệ thống hàng không vũ trụ được thiết kế để có độ bền và độ tin cậy cao trong suốt vòng đời của chúng. Điều này trái ngược với một lĩnh vực như điện tử tiêu dùng, nơi người dùng có thể thay thế sản phẩm chỉ sau vài năm. Các lĩnh vực khác tập trung vào đổi mới liên tục, trong khi điện tử hàng không vũ trụ có thể bao gồm các thành phần ngừng sản xuất trước khi một sản phẩm đạt đến cuối vòng đời của nó, cuối cùng tạo ra thách thức về mua sắm và bảo trì.

Do những lo ngại về độ tin cậy trong các hệ thống hàng không vũ trụ, ngành công nghiệp này rất thận trọng khi áp dụng các cập nhật sản phẩm, chọn các bộ phận thay thế, hoặc cập nhật các hệ thống hiện đang được triển khai trên thực địa chỉ vì một bộ phận đã lỗi thời. Phần lớn điều này được thúc đẩy bởi người mua cuối cùng của các hệ thống hàng không vũ trụ (chính phủ và quân đội), những người có xu hướng giữ quan điểm cực kỳ thận trọng là “nếu nó không hỏng, đừng sửa chữa” đối với việc cập nhật sản phẩm.

Kết quả là các hệ thống được triển khai trên thực địa có thể phụ thuộc vào các thành phần điện tử lỗi thời hoặc hết hạn sử dụng thực hiện các chức năng quan trọng, và có thể không có bất kỳ bộ phận thay thế nào cung cấp mức độ tin cậy cần thiết.

Thách thức của Sự Lỗi Thời trong Hàng Không Vũ Trụ

Các công ty hàng không vũ trụ đã phát hiện ra rằng việc giảm số lần sửa chữa giúp họ tuân thủ các tiêu chuẩn an toàn của ngành và giảm thiểu rủi ro liên quan đến sản phẩm kém chất lượng hoặc hàng giả.

Tuy nhiên, nỗ lực giảm thiểu rủi ro ở một lĩnh vực có thể vô tình tạo ra những thách thức mới. Chẳng hạn, khi họ cố gắng kéo dài việc sử dụng các bộ phận đã được thử nghiệm và tin cậy, những bộ phận này sẽ không tránh khỏi việc trở nên khan hiếm trước diện mạo lỗi thời. Dù trong trường hợp nào, người mua trong ngành hàng không vũ trụ cũng phải tính toán các kịch bản khác nhau để đảm bảo họ luôn đi trước một bước. 

• Duy trì Hệ thống Cũ: Trước những thay đổi nhanh chóng và tiến bộ công nghệ, các đội ngũ duy trì hệ thống cũ thay vì tiến hành những công việc sửa chữa tốn kém và không chắc chắn. Với việc phải tuân thủ quy định; khía cạnh an toàn của hàng không, các cơ quan chức năng phải đảm bảo rằng phần cứng cũ phải phù hợp với phần mềm sắp tới. 
• Thu mua Phần Cứng Cũ: Việc thu mua là một chức năng quan trọng đối với hàng không vũ trụ khi các thành phần trở nên khó thu mua hơn theo thời gian. Biết rằng các bộ phận cuối cùng sẽ trở nên không thể có được, mối quan hệ giữa người mua và kỹ sư thu mua là quan trọng để dự đoán trước thời điểm kết thúc đời sản phẩm.
• Chứng nhận Phần Thay Thế: Các bộ phận có thể được sử dụng trong phiên bản mới của một sản phẩm đòi hỏi nhiều nghiên cứu và thử nghiệm hơn để chứng minh độ tin cậy. Các nhà thiết kế sản phẩm không thể chọn các bộ phận thay thế cho một bản cập nhật thiết kế chỉ dựa trên các thông số kỹ thuật điện.
• Rủi ro Hàng Giả và Đảm Bảo Chất Lượng: Khi các linh kiện trở nên lỗi thời, các quản lý mua hàng trong ngành hàng không vũ trụ có thể chuyển sang mua hàng từ các nhà phân phối để mua từ những tồn kho còn lại. Tại đây xuất hiện một thách thức khác khi họ phải xác định liệu các bộ phận có phải là hàng chính hãng, và khả năng nhìn thấy sự khác biệt giữa nhà phân phối chính thức và không chính thức có vai trò quan trọng trong quá trình này. 

Cách Tổ Chức Hàng Không Vũ Trụ Quản Lý Tình Trạng Lỗi Thời Của Linh Kiện

Bước đầu tiên trong việc quản lý tình trạng lỗi thời là duy trì cái nhìn rõ ràng về các phát triển toàn cầu - không chỉ trong công nghệ, mà còn trong chính sách và quy định về vòng đời của linh kiện.

Có bốn yếu tố chính gây ra tình trạng lỗi thời trong ngành PCB hàng không vũ trụ:

• Ảnh hưởng môi trường của các bộ phận cũ chứa chì.
• Sự thay đổi trong tiêu chuẩn và quy định về an toàn và độ tin cậy.
• Chi phí cung cấp và sản xuất các cấu hình cũ.
• Chi phí mua các bộ phận nhất định do thay đổi thuế quan.

Dự Đoán Hậu Quả Môi Trường

Có một nỗ lực lớn nhằm loại bỏ chì khỏi các linh kiện. Ngành hàng không vũ trụ đã dựa vào các lớp phủ và hàn chì trong nhiều thập kỷ do độ tin cậy và độ bền trong môi trường khắc nghiệt; đến nay, hàn không chì chưa bao giờ được chứng nhận sử dụng trong điện tử hàng không vũ trụ. Thực tế, các lớp phủ chân linh kiện bằng thiếc, lớp phủ PCB và công thức hàn dựa trên thiếc là không thể sử dụng cho sản phẩm hàng không vũ trụ trong chuyến bay, ngay cả khi chúng chứa một số chì.

Nhà sản xuất linh kiện thường sản xuất cả phiên bản có chì và không chì của cùng một bộ phận, nhưng khi RoHS và tư duy không chì ngày càng phổ biến, nhiều nhà sản xuất linh kiện đang làm cho các bộ phận có chì của họ trở nên lỗi thời trong khi tiếp tục sản xuất biến thể không chì. Điều này buộc các công ty phải tìm kiếm các thay thế tiềm năng sớm và hy vọng chúng không bị EOL trước khi sản xuất. Thật không may, điều này không phải lúc nào cũng thành công vì các thay thế được xác định cũng có thể bị EOL, thường buộc phải thiết kế lại trước khi sản xuất.

Quản lý Mối quan hệ Nhà cung cấp

Trong khi các bộ phận dựa trên chì và các vật liệu cũ khác có sẵn cho ngành công nghiệp hàng không vũ trụ, vẫn còn một nhu cầu cố hữu để xem xét các thay đổi tiềm năng trong tương lai. Người mua không thể, và không nên, kỳ vọng vượt qua sự lỗi thời một mình, và cái nhìn sâu sắc có sẵn từ các nhà cung cấp có thể ảnh hưởng đến cách họ chuẩn bị cho tương lai. 

Người mua hàng trong ngành hàng không vũ trụ dựa vào cái nhìn sớm từ nhà cung cấp để hiểu về vòng đời của linh kiện. Mặc dù thực tế là một số vật liệu PCB sẽ bị loại bỏ và các nhà sản xuất sẽ là những người đầu tiên ngừng sản xuất, các công ty vẫn có khả năng duy trì việc sử dụng một số linh kiện sau khi chúng ngừng được sản xuất. 

Tận dụng Kho Hàng của Nhà Phân Phối

Thông tin từ nhà cung cấp là yếu tố quan trọng để duy trì tuổi thọ trong khi các linh kiện chứa chì vẫn được phép sử dụng trong hệ thống hàng không vũ trụ. Việc nghiên cứu nhà cung cấp liên tục hoặc dễ dàng là một phần quan trọng của quản lý chuỗi cung ứng chủ động và, đối với người mua hàng trong ngành hàng không vũ trụ, là một chiến lược quản lý rủi ro cần thiết. 

Với sự giúp đỡ của Octopart, các đội mua hàng trong ngành hàng không vũ trụ có khả năng lập kế hoạch cho sự lỗi thời. Họ biết rằng tác động môi trường là một yếu tố chính thúc đẩy sự đổi mới của PCB, và sẽ cần phải chuyển hướng sang các bộ phận không chứa chì, nhưng các nhà phân phối có thể cung cấp giải pháp tạm thời. 

Kỹ sư phải nhìn vào tương lai, mặc dù, vì các giải pháp phản ứng ngắn hạn có thể gây ra hậu quả về chi phí và phát triển về lâu dài. Ví dụ, nếu các quản lý mua hàng dành hết thời gian của mình để lấp đầy các khoảng trống, họ có thể không xem xét liệu hệ thống của họ có được trang bị cho sự thay đổi thực sự—tích hợp linh kiện không chứa chì hay không.

Altium 365 cho Quản lý Lỗi Thời và Đổi Mới trong Hàng Không

Các tổ chức thiếu hiểu biết về nhà cung cấp sẽ gặp khó khăn trong việc quản lý tính lỗi thời một cách chủ động. Sự đổi mới trong ngành hàng không vũ trụ được xây dựng trên các chiến lược tư duy tiến bộ, và việc tái thiết hệ thống là không thể tránh khỏi khi các vật liệu và chức năng mới xuất hiện.

Altium 365 giúp đơn giản hóa việc tìm nguồn cung cấp linh kiện và quản lý danh mục vật tư (BOM) bằng cách tích hợp dữ liệu nhà cung cấp và thông tin vòng đời, giúp các nhóm phản ứng nhanh chóng với sự thay đổi của linh kiện.

Với bộ công cụ quản lý chuỗi cung ứng của mình, các nhóm hàng không vũ trụ có thể xây dựng BOM linh hoạt, quản lý sự thay đổi với sự nhanh nhẹn lớn hơn, và lập kế hoạch hiệu quả cho cả những gián đoạn ngắn hạn và những thay đổi lâu dài về vật liệu và tuân thủ.

Kết luận

Sự lỗi thời của linh kiện trong ngành hàng không vũ trụ đòi hỏi một sự cân bằng giữa việc duy trì hệ thống cũ và chuẩn bị cho sự đổi mới trong tương lai. Khi các quy định về môi trường và động lực của chuỗi cung ứng phát triển, các công ty phải áp dụng các chiến lược tư duy tiến bộ. 

Với việc quản lý vòng đời chủ động, sự hợp tác chặt chẽ với nhà cung cấp, và các công cụ số như Altium 365, các tổ chức hàng không vũ trụ có thể đảm bảo độ tin cậy hệ thống lâu dài trong khi chuyển tiếp một cách liền mạch sang các linh kiện điện tử an toàn hơn, bền vững hơn.

Bạn đã sẵn sàng kiểm soát vòng đời điện tử mil-aero và hợp tác một cách liền mạch giữa các nhóm kỹ sư? Khám phá cách xây dựng hệ thống hàng không và quốc phòng trong môi trường đám mây an toàn!