PCB-Entwicklung/-Fertigung Concurrent-Design schafft Wettbewerbsvorteile

Bild 1. Vergleich zwischen dem sequentiellen und dem parallelen Designprozess
Bild 1. Vergleich zwischen dem sequentiellen und dem parallelen Designprozess

Concurrent Design bedeutet gleichzeitiges oder paralleles Design und bezeichnet eine Vorgehensweise, bei der die verschiedenen Arbeitsgänge nicht nacheinander, sondern parallel ausgeführt werden. Es verkürzt die Entwicklungszeit und verbessert die Produktivität.

Concurrent Design ist eine Strategie, deren anfängliche Umsetzung sich durchaus anspruchsvoll gestalten kann, die sich aber wegen des mit ihr erzielbaren Wettbewerbsvorteils langfristig auszahlt. So reduzieren sich Design-Iterationen, und ein Produkt lässt sich schneller am Markt platzieren.

Ein Produkt, beispielsweise ein Hochleistungs-Computer für den Massenmarkt, erfordert in der Regel zwei oder drei Iterationen, bis ein funktionierender Prototyp entwickelt ist. Nun ist allerdings der Lebenszyklus eines solchen Produkts heute so kurz, sodass eine zügige Markteinführung wichtig ist. Sehr teuer kann eine Design-Iteration nicht nur wegen der längeren Entwicklungszeit sein, sondern auch wegen der verzögerten Markteinführung des Produkts und den daraus resultierenden Umsatzeinbußen. Verpasste Marktchancen können schnell einige hunderttausend Euro kosten und aufgrund des schmalen Marktfensters von Elektronik- basierten Produkten kann eine Verzögerung bei der Markteinführung um sechs Monate ein Unternehmen die Hälfte der prognostizierten Einnahmen kosten.

In Bild 1 wird der herkömmliche, sequentielle Designprozess mit dem parallelen Designprozess verglichen. Eine Pre-Layout-Simulation, die während der Designerfassung erfolgt, liefert Ergebnisse, um die nötigen physikalischen Design-Regeln festzulegen. Erneut verwendetete Teilbereiche bereits entwickelter Referenz-Boards schaffen ein hohes Maß an Vertrauen in die Performance. Außerdem lässt sich ein und dasselbe Layout von mehreren Entwicklern bearbeiten. Die Post-Layout-Simulation und die mechanische Integration können dann im fortgeschrittenen Stadium eines Layouts in Angriff genommen werden, damit vor Beginn der Fertigung die Einhaltung aller Rahmenbedingungen sichergestellt ist. Mit einem solchen Ablauf lässt sich die Entwicklungszeit entscheidend verkürzen.

Die enormen wirtschaftlichen Vorteile des Concurrent Engineerings machen es zu einer höchst reizvollen Strategie. Die zu erwartenden Ergebnisse sind:

• Wettbewerbsvorteil: Die schnelle Markteinführung beschert dem Unternehmen einen Vorsprung gegenüber seinen Mitbewerbern
• Produktivitätsgewinn: Designprobleme lassen sich frühzeitiger erkennen und beheben und treten nicht erst in späteren Phasen des Entwicklungsprozesses zutage
• Kürzere Entwicklungszeit: Leistungsfähige Produkte lassen sich in kürzerer Zeit und zu niedrigeren Kosten entwickeln

Die Prozessverbesserung soll als systematische Vorgehensweise sicherstellen, dass ein Entwicklungsteam die von ihm verwendeten Abläufe im Interesse von mehr Effizienz optimiert. Prozessverbesserung ist ein Aspekt der organisatorischen Entwicklung. Mit einer Reihe von Aktionen werden die vorhandenen Designprozesse identifiziert, analysiert und verbessert, um neue Ziele zu erreichen wie zum Beispiel Steigerung von Gewinn und Performance, Senkung der Kosten und Beschleunigung der Abläufe. Diese Aktionen folgen häufig einer bestimmten Methodik oder Strategie, um die Erfolgswahrscheinlichkeit zu erhöhen. Die Effizienz des Leiterplattendesigns lässt sich auf vielerlei Weise verbessern:

1. Simulation – Planung des Lagenaufbaus, Analyse des PDN (Power Distribution Network) und Signalintegrität
2. Wiederverwendung von Designelementen
3. Kooperatives Leiterplattendesign
4. Virtuelles Prototyping – Kooperation von ECAD und MCAD